Подобряване на ефективността на багерите въз основа на установяването на граници на износване
Реферат на дисертацията на тема "Подобряване на ефективността на багерите чрез установяване на граничните размери на износването на зъбите на кофата"
МИНИСТЕРСТВО НА ОБРАЗОВАНИЕТО REEPSHIKI КАЗАХСТАН КАЗАХСКА ДЪРЖАВНА АРХЕТРУ-СТРОИТЕЛНА АКАДЕМИЯ
Като ръкопис Шпшдшов Мурат Сапарбекобич -
НАЙ-ВИСОКА ЕФЕКТИВНОСТ НА БАГЕРИТЕ ВЪЗ ОСНОВА НА УСТАНОВЯВАНЕ НА ГРАНИЧНИ РАЗМЕРИ НА ИЗНОСВАНЕ НА ЗЪБИТЕ НА КОФАТА
Специалност - 05.05.04 "Пътни и строителни машини"
дисертации за научна степен кандидат на техническите науки
Работата е извършена в Казахската държавна академия по архитектура и строителство.
Научен ръководител - доктор на техническите науки, професор
Официални опоненти: д.т.н., проф
кандидат на техническите науки, доцент E.T. Altynbekov. Водещото предприятие е GO Kazservmashispytanie на Министерството на транспорта и строителството
Република Казахстан Защитата на дисертацията ще се проведе на 2-1993 г.
Резюмето е изпратено "_11_1993 г.
Обратната връзка, моля, изпратете в два екземпляра с подпис, заверен с печата.
Телефони за информация - 200363, 200472.
Научен секретар на специализирания съвет. К 058.05.02,
кандидат на техническите науки,
ОБЩО ОПИСАНИЕ НА РАБОТАТА
Уместност на темата. Значителното увеличаване на обема на земните работи изисква качествено подобряване на земекопната техника и повишаване на ефективността на нейното използване.
Един от най-важните фактори, влияещи върху ефективността на използването на земекопни машини (ЕМ) е състоянието на рев
елементи (REU на техните загрижени органи (RO). Експлоатационен опит на ZM според - / *
показва, че RZ, които са в пряк контакт с абразивната среда, са подложени на интензивно абразивно износване, коетоводи до увеличаване на разходите за енергия и материали, промяна на техните оптимални геометрични форми и размери, установени от дългогодишни теоретични и експериментални изследвания.
Данните на O.A.Vgtroaa, D.P.Volkov, A.N.Zelenin, R.A.Kabashava и други потвърждават важността и значението на състоянието на геометричната форма на RE за ефективното използване на запаметяващите устройства. 3 пъти, разходите за разработка от багери с 20. 30 ^ с намаляване на производителността съответно с 20 .. 40%. Това води до стесняване на напрегнатото състояние на цялата машина и намалява нейната експлоатационна надеждност. В реални условия обаче операторите не обръщат необходимото внимание на навременната подмяна или ремонт? RE, тъй като няма единни критерии за степента на износване, не е предложен удобен метод за измерване на количеството на износване при работни условия. Това определя актуалността на настоящата дисертация.
Целта на работата е да се повиши ефективността на багерите въз основа на установяване на граничните размери на износването на зъбите на kovpz, които позволяват да се намали допълнителната сила на разкъсване от износване, себесто-
развитие на почвата и увеличаване на производителността на SM поради навременна подмяна.
Основните цели на изследването. За постигането на тази цел е необходимо да се решат следните задачи:
– да се проучи състоянието на експлоатация на РЕЗМ;
- установяване на критерий за граничното състояние на зъбите на covia багера;
- да се разработи метод за установяване на граничните размери на износване на зъбите на кофата на багера;
– разработване на програма, методология и провеждане на експериментални изследвания за определяне на ефекта от износването на зъбите върху силовите компонентирязане;
- да се определи изчисленото ограничение за стабилизиран профил на зъбите на кофата на багера, съответстващ на границата на износване според енергийния критерий.
Обект на изследване. Работно оборудване (багер) на хидравличен багер с една кофа 30-3122B със зъби с различна степен на износване.
Научната новост е следната:
— обоснован е енергийният критерий за граничното състояние на зъбите на кофата на багера по отношение на износването;
– разработен е метод за определяне на пределния размер на износване на зъбите на кофата на багера;
- експериментално сравняват характера и показателите на процеса на развитие на почвите с пилоти с различна степен на износване;
– получени са зависимостите на компонентите на силата на рязане от износването на зъбите, дебелината на отнетия почвен слой и ъгъла на рязане;
- изчислен профил на износения зъб на кофата.
Практическата стойност на работата се крие в установяването
гранични размери на износване на зъбите на кофата на багер EO-3122B, чието спазване в реални условия на работа осигурява ефективното използване на ZM.
Надеждността на научните положения, заключения и препоръки се осигурява от необходимото количество експериментални изследвания в производствени условия, използването на статистически методи при обработката на експериментални данни и задоволителното сближаване на резултатите от теоретичните и експерименталните изследвания.
Начини за изпълнение на работата. Разработеният метод за определяне на границата на износване на зъбите на багера и установените граници на износване могат да се използват от службите на ремонтните предприятия, проектантските бюра и производителите при отхвърляне на износени зъби и тяхното проектиране.
е енергийният критерий за граничното състояние на зъбите на кофатаеднокофов хидравличен багер за износване;
- теоретични положения ^ показващи, че съотношението на нормалния компонент на силата на рязане към тангенциалния не остава постоянно с увеличаване на степента на износване;
- статистически зависимости на компонентите на силата на съпротивление при рязане (математически очаквания и вариации на регресионните уравнения) от степента на износване на зъбите, дебелината на слоя, който се отстранява, и ъгъла на рязане.
Апробация на произведението. Основните положения на дисертационния труд бяха докладвани и одобрени на Републиканската научно-техническа конференция на младите учени и специалисти "Архитектура и строителство - търсене и решения за младите", Алма-Ата, 1989 г., Регионална научно-техническа конференция "Проблемът на механизацията в регионалното строителство", Бишкек, 1991 г., републиканска;;—
Канска научно-техническа конференция във Воронеж, България, 1992 г., на научно-техническата конференция DDI, Алма-Ата, 1991 г.
92, на среща на катедра "Строителство, пътни машини и оборудване" AADI, Алма-Ата, 1992 г., междукатедрален съвместен семинар "Пътностроителни малини" в Казахската държавна академия по архитектура и строителство, Алма-Ата, 1991-93 г.
Обем на работа. Дисертационният труд се състои от въведение, глави, заключения и изводи, изложени на страници, от таблици, фигури, списък с литература от заглавия, приложение.
ОСНОВНО СЪДЪРЖАНИЕ НА РАБОТАТА
Във въведението се обосновава уместността на работата, определя се целта на изследването и се дава обща характеристика на работата.
В ПЪРВАТА ГЛАВА на дисертационния труд са разгледани почвения фон на работата на земекопна техника и механизмът на абразивно износване на РЕЗМ. Направен е анализ и са обобщени трудовете на учени по въпросите на работоспособността. производителност и надеждност на машинните части при условияабразивно износване, влияние на износването на RE върху енергийните параметри на процеса на рязане на почвата и технико-икономическите параметри на SM. Анализът на методите за изчисляване на силите на рязане на ROZA почви се извършва, като се вземе предвид износването на RE. Анализирани са съществуващите критерии и методи за определяне на граничните размери на РЕ износване на земекопни, кариерни и минни машини. Според повечето изследователи в основата на оценката на пределно допустимото по време на ремонта са три критерия: технически, технологичен и икономически. Известните методи се основават главно на използването на икономически и технологични критерии, а не
вземете предвид загубите на енергия поради износване или образувани зони на затъпяване, което е съществен недостатък на тези работи.
Въз основа на анализа се формулират основните цели на изследването и начините за тяхното решаване.
ВТОРАТА ГЛАВА е посветена на обосноваването на критерия за гранично състояние на износване. Дадени са ограниченията на изследователския проблем, необходими за неговото решаване: RE са плоски клинове, почвата е взета като изотропна среда, характеризираща се с кохезия, ъгъл на вътрешно и външно триене; износващата се подложка или тъпотата не влияят на устойчивостта отстрани на ножа.
Силата на съпротивлението на почвата срещу рязане преобладава в състава на общото работно съпротивление на SM, особено при условията на техния проектен режим на работа, следователно, на първо място, беше анализиран процесът на рязане на почвите.
Същността на влиянието на повърхността на износване или затъпяването се състои в необходимостта да се изразходва енергия не само за отделяне на чипове, но и за деформация на почвената маса под ножовете с дебелина, равна на проекцията на повърхността на износване S » предложена tsrof. Зелекжнм А „Н. и KzbazeeEM P.A., в самолета norzaalnuv y. посока на рязане. Тезиразходите за енергия са безполезни, тъй като не водят до увеличаване на обема на почвата, което не се увеличава от масива.
?kv.1. Schekz сили d;! * yy? yus? 1x на ново: „глинен зъб
При изчисленията стойността на общия нормален компонент на силата на рязане се определя като част от общата тангенциална сила P, без да се взема предвид, че отношението A^P не се поддържа постоянно. Тъй като степента на износване на RE се увеличава, има значително увеличение на силите на отблъскване на почвата и в целия диапазон на практическа дебелина на рязане общият нормален компонент се оказва насочен встрани от дъното и става толкова голям, че гравитацията на работника, оборудването не е достатъчна, за да го балансира, и става възможно да се отделят много тънки почвени стърготини. По този начин, от гледна точка на енергийната интензивност на процеса на рязане, е препоръчително да се използва RE до износване, съответстващо на равенството на общите нормални и тангенциални компоненти на силата на рязане. Предлагаме да разберем такава ситуация като гранична стойност и стойностите на износване - избиване (ограничаване), тъй като по-голямата част от работата ще бъде изразходвана за триене, както и смачкване и разрушаване на почвата. В същото време ще има допълнителни големи натоварвания на работното оборудване от силите от: почвената ера.
Силата на съпротивление при рязане зависи от степента на износване на RE, дебелината на отстранения почвен слой, ъгъла на рязане и може да се определи с помощта на математическите модели на Н. Г. Домбровски, А. Н. Зеленин, Ю. А. Ветров, В. И. Баловнев или Д. И.
За намиране на компонентите на силите на рязане използвахме модела на проф. V.I.Balovnev, въз основа на разпоредбите на теорията за гранично равновесие на гранулирана среда от V.V.Sokolovsky.
От условието на граничното състояние е изведена формула за изчисляване на граничния размер на износване на RZ,
5 \u003d C-é * 4a Rv) / 2a, w
където: - коефициенти в зависимост от ъгъла на рязане, ъгъла на външно и вътрешно триене; K е дебелината на отстранения почвен слой; ¡f - обемно тегло на почвата; ¿ е ширината на зъбите, участващи в рязане; 1/b" е ъгълът на триене на почвата;
За случай на острота на ръбовете, съответстващи на стойностите на ъгъла на рязане 7 24, с
За подложки с отрицателно износване
По този начин изразите (I)–(7) позволяват последователно да се изчислят размерите на избиване на износването на REZM, като се вземат предвид техните геометрични параметри и физичните и механичните свойства на почвите.
Изчисляването на компонентите на съпротивлението на силата на рязане за най-често срещаните видове почви в южната част на Казахстан като функция на намаления размер на износване £, ъгъла на рязане С.р, дебелината на отстранения почвен слой А, ъгъла на наклона на зоната на износване
ТРЕТОТО ОКО предоставя програмата, методологията и експерименталното оборудване, използвани за тестване на еднокофовия хидравличен багер ES-3122B.
За регистриране на тангенциалните и нормалните компоненти на силите на съпротивление при рязане бяха използвани тензометрични пръсти в местата, където кофата беше окачена на дръжката. Определянето на действителната траектория на зъбите на кофата в лицето и дебелината на отстранените чипове беше извършено с помощта на ъглови реохордни потенциометри, монтирани в пантите на кофата, дръжката и стрелата.
Ziziks - механичните свойства на почвите се определят по общо»» известни методи. По време на тестовете бяха регистрирани следните параметри: напрежения в тензодатчиците P'Die;ki на кофата към дръжката, налягане в дренажната и буталната кухина на хидравличните цилиндри на стрелата, дръжката и кофата; ъгли на наклон на стрелата, рамото и кофата; скорост на вала на двигателя; разход на гориво.
Тензометрията се извършва мобилноЛаборатория за проектиране на NATI на базата на автомобил ГАЗ-66, оборудвана с усилватели EMA-PM, осцилоскоп тип K 121.
По време на тестовете препоръките на Yu.A. Vet-
Ров, Д. И. Федоров и копаенето се извършва в условия на стръмни траектории. В този случай съпротивлението на влачещата призма и пълненето на кофата се балансират от силите на гравитацията на почвата, които. позволява след определяне на съответните сили на тежестта на почвата и работното оборудване да се намери величината на компонентите на силата на рязане.
ЧЕТВЪРТОТО GAAVA представя резултатите от експериментални изследвания, техния анализ и сравнение с резултатите от компютърни изчисления. Опитите са проведени върху глинеста почва, избрана като типична въз основа на работата на проф. Р. А. Кабашев, през лятото. В полето:: беше определено числото "C" на плътномера DorNII. След обработка на данните от теста бяха получени следните регресионни уравнения:
„математически очаквания на тангенциалните и нормалните компоненти на силата на рязане от намален размер на износване 5“ дебелина на отстранения почвен слой L „ъгъл на срязване C1.“;
- математическото очакване на площта на напречния слой върху стойността на намаления размер на износване 5 >
- дисперсии на допирателната и нормалната компонента на усилието re-. знания от намаленото количество износване $; ъгъл на рязане c1p\ върху дебелината на отнетия почвен слой А;
- дисперсия на площта на напречния слой на почвата върху стойността на намаления размер на износване £.
Сравнение на резултатите от експерименталните изследвания в производствени условия с резултатите от анализа на тези процеси в LEZ.'.! показа, че тяхното несъответствие не надвишава 18-20%,
В първата серия от експерименти влиянието на дебелината на отстранения почвен слой, ъгъла на рязане и позицията на coErpa в лицето върху компонентитесили на съпротивление при рязане с неизносени зъби. Анализът на получените експертни данни за процеса на рязане с износени зъби ни позволява да твърдим следното:
Фиг.2. Промяна на тангенциалната (криви I и 3) и нормалната (криви 2 и 4) компонент на силата на рязане върху степента на износване