Научная статья на тему 'Эффект использования тепловых устройств для снижения адгезии грунта к рабочим органам машин'

Эффект использования тепловых устройств для снижения адгезии грунта к рабочим органам машин Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

CC BY
104
14
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
European research
Ключевые слова
КОЭФФИЦИЕНТ ЭФФЕКТИВНОСТИ / COEFFICIENT OF EFFICIENCY / АДГЕЗИЯ / ADHESION / ТЕПЛОВОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ / РАБОЧИЙ ОРГАН / WORKING BODY / THERMAL IMPACT

Аннотация научной статьи по механике и машиностроению, автор научной работы — Зеньков Сергей Алексеевич

При разработке влажных связных грунтов происходит налипание и намерзание грунта на рабочие органы землеройных машин, что существенно снижает их производительность. Известны четыре группы методов устранения адгезии грунтов к поверхностям рабочих органов землеройных машин. По характеру и принципу действия их можно разделить на профилактические средства и средства для очистки рабочих органов землеройных машин. В статье дается оценка степени влияния теплового воздействия на сдвиг грунта при намерзании при расчете силы трения с учетом адгезии при отрицательной температуре к рабочим органам землеройных машин.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по механике и машиностроению , автор научной работы — Зеньков Сергей Алексеевич

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Эффект использования тепловых устройств для снижения адгезии грунта к рабочим органам машин»

EFFECT OF THE USE OF DEVICES FOR HEAT DECREASED ADHESION THE SOIL TO WORKING BODIES OF THE MACHINES Zenkov S.A. (Russian Federation) Email: Zenkov326@scientifictext.ru

Zenkov Sergey Alekseevich - PhD in Technical Sciences, Associate Professor, DEPARTMENT OF CONSTRUCTION AND ROAD MACHINES, BRATSK STATE UNIVERSITY, BRATSK

Abstract: when excavating in wet cohesive soils, soils adhering and freezing-over against the work tools of earth-moving machines occurs that considerably reduces their productivity. There are four groups of methods to obviate soil adhesion against the surface of the earth-moving machines work tools. According to the character and operating principles, the methods and means to fight against soil adhering and freezing-on can be divided into prophylactic means and the means for cleaning the work tools of earth-moving machines. In this article assesses the degree of influence of thermal effects on the shift in the freezing of the soil in the calculation of the friction force with the adhesion at temperatures below freezing to working bodies earthmoving machinery. Keywords: coefficient of efficiency, adhesion, thermal impact, the working body.

ЭФФЕКТ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ТЕПЛОВЫХ УСТРОЙСТВ ДЛЯ СНИЖЕНИЯ АДГЕЗИИ ГРУНТА К РАБОЧИМ ОРГАНАМ МАШИН Зеньков С.А. (Российская Федерация)

Зеньков Сергей Алексеевич - кандидат технических наук, доцент, кафедра строительных и дорожных машин, Братский государственный университет, г. Братск

Аннотация: при разработке влажных связных грунтов происходит налипание и намерзание грунта на рабочие органы землеройных машин, что существенно снижает их производительность. Известны четыре группы методов устранения адгезии грунтов к поверхностям рабочих органов землеройных машин. По характеру и принципу действия их можно разделить на профилактические средства и средства для очистки рабочих органов землеройных машин. В статье дается оценка степени влияния теплового воздействия на сдвиг грунта при намерзании при расчете силы трения с учетом адгезии при отрицательной температуре к рабочим органам землеройных машин.

Ключевые слова: коэффициент эффективности, адгезия, тепловое воздействие, рабочий орган.

Основной причиной снижения производительности строительных и дорожных машин при разработке и транспортировке влажных грунтов и материалов является увеличение адгезии и трения при копании, выгрузке, перемещении и планировке [1].

Адгезия обусловлена межмолекулярным взаимодействием и проявляется в виде сил смерзания при отрицательной температуре и в виде сил прилипания при положительной температуре.

На скорость смерзания влияют многие факторы: влажность грунтов, температура окружающей среды, грунта, поверхности, с которой происходит смерзание; время смерзания; материал и состояние поверхности рабочего органа машины; объем влажного грунта, его температуропроводность.

Одним из наиболее эффективных способов снижения адгезии при отрицательной температуре считается тепловой [2, 3].

Оценка эффективности применения на ковшах экскаваторов устройств теплового действия для снижения адгезии грунта при отрицательной температуре определялась с

Т' — Т

помощью коэффициента эффективности по формуле: = —-— , где:

" Т

о .е.

Те " напряжение сдвига грунта без внешнего воздействия; т - напряжение сдвига при внешнем воздействии.

Для оценки степени влияния теплового воздействия на сдвиг грунта при намерзании при расчете силы трения с учетом адгезии при отрицательной температуре определялся

Тб

коэффициент снижения сил смерзания к т е = . Уровни и интервалы

Т,

варьирования факторов при тепловом воздействии определены на основе анализа априорной информации [3].

Параметры оборудования для создания теплового воздействия (их рациональные значения) были выбраны на основании предварительных экспериментов и результатов исследований зависимости целевой функции (напряжения сдвига) от параметров теплового воздействия и в процессе проведения экспериментов не изменялись: температура нагрева излучающей поверхности 85°С, время воздействия 15 сек.

В результате реализации матрицы планирования экспериментов при варьировании основных факторов, обусловливающих адгезию грунтов с металлической поверхностью рабочего органа при отрицательной температуре и обработки полученных значений коэффициентов эффективности при тепловом воздействии с использованием программного комплекса STATISTICA, получены следующие регрессионные зависимости: - при тепловом воздействии в натуральном виде

—3 —2 —3

= 0,497 + 27,35,0 — 6,01 • 10 р + 1,55 • 10 Ж — 12,97 • 10 Т +

+9,50-10—3 г—2,85103 О2 +8,710—5 р2 +16,440—5 Т2 —3,110—5 г2 + 41010—3 ОЖ+

+50910—3 ОТ—28510—33 ОТ +7,410—5 РЖ +2,610—3 РТ+2,710—5 Рг+

+5,3610—4 ЖТ—1,9210—4 Жг+7, 110—5 Т•г;

4 2 2

к =-27,1 + 53300 - 0,57Р + 0,43Ж - 1,6Т + 0,55г - 20 • 10 О + 0,037Р +

т.е. ' ' ' ' ' '

+0,036Ж 2 —0,01т2 —0,004г 2 —3,1-Р-О—4,05О-Ж +145О-Т—1ЮО-г—0,04Р-Ж—0,016Р-Т—

—0,009Р-г+0,01ЖТ+0,022Жг—0,015Т-г

Далее были определены квазиоднофакторные зависимости коэффициентов эффективности КЭФ. при тепловом воздействии от основных факторов (дисперсности, давления прижатия, влажности, температуры, времени контакта), обуславливающих прочность смерзания грунта с металлической поверхностью скольжения, анализ которых показывает следующее: наибольшая эффективность применения теплового воздействия наблюдается при значениях дисперсности Бэ = 3...5 10—3 мм; с увеличением давления прижатия эффективность теплового воздействия снижается; с увеличением влажности эффективность применения теплового воздействия растет, достигая максимального значения при влажности близкой к границе текучести; с понижением температуры значение коэффициента эффективности при тепловом воздействии возрастает, причем очень интенсивно, что можно объяснить быстрым переходом «связной» воды в «рыхлосвязную» и «свободную»; при увеличении продолжительности контакта от 0,5 до 25 мин. значение коэффициента эффективности возрастает и стабилизируется при дальнейшем увеличении времени контакта.

Тепловое воздействие (Т = 85°С, 1возд. = 15 с) показало существенный эффект при

примерзании, снижая прочность смерзания в среднем в 12,5 раза.

Список литературы /References

1. Зеньков С.А., Батуро А.А., Булаев К.В. Теоретические предпосылки повышения производительности экскаваторов при устранении адгезии грунта к ковшу // Механики XXI века, 2006. № 5. С. 79-81.

2. Зеньков С.А., Курмашев Е.В., Елохин А.В., Дэлэг Д. Перспективы применения гибких нагревательных ленточных элементов для снижения адгезии грунта к рабочим органам ковшового типа // Механики XXI века, 2009. № 8. С. 164-167.

3. Зеньков С.А., Диппель Р.А., Булаев К.В., Батуро А.А. Планирование эксперимента по исследованию влияния параметров теплового воздействия на сопротивление сдвигу грунта // Механики XXI века, 2005. № 4. С. 52-56.

DEVELOPMENT OF MANUFACTURING PROCESSES CURD DESSERT

WITH GINGER AND HONEY Alexeyeva N.V. (Republic of Kazakhstan) Email: Alexeyeva326@scientifictext.ru

Alexeyeva Nina Vadimovna - PhD in Technics, Associate Professor, DEPARTMENT OF FOOD INGEENERING, SOUTH KAZAKHSTAN STATE UNIVERSITY NAMED BY M. AUEZOV, SHYMKENT CITY, REPUBLIC OF KAZAKHSTAN

Abstract: the article considers the technology of production and formulation of a new kind of cottage cheese dessert with ginger and honey with extended shelf life. It describes the main stages of the production technology of cottage cheese products. It is proposed for a new kind of technology of cottage cheese dessert aerated thermised curd desserts, which will increase the shelf life of cottage cheese dessert. The features of the proposed technology. For the production of aerated curd desserts developed a new type of formulation.

Keywords: dairy product additive technology, shelf life, heat-treated product is aerated.

РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА ТВОРОЖНОГО ДЕСЕРТА С ИМБИРЕМ И МЕДОМ Алексеева Н.В. (Республика Казахстан)

Алексеева Нина Вадимовна - кандидат технических наук, доцент, кафедра пищевой инженерии, Южно-Казахстанский государственный университет им. М. Ауэзова, г. Шымкент, Республика Казахстан

Аннотация: в статье рассматривается технология производства и рецептура нового вида творожного десерта с имбирем и медом с увеличенным сроком хранения. Описываются основные стадии технологии производства творожных изделий. Предлагается для нового вида творожного десерта технология аэрированных термизированных творожных десертов, которая позволит увеличить срок хранения творожного десерта. Описываются особенности предлагаемой технологии. Для производства аэрированных творожных десертов нового вида разработана рецептура. Ключевые слова: молочный продукт, добавка, технология, срок хранения, аэрированный термизированный продукт.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.