EGMENTLI ISHCHI JIHOZ YORDAMIDA GRUNTLARNI QAYTA KOʻMISH JARAYONINI FIZIK MODELLASHTIRISH MOHIYATI Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

UDK 62-9

EGMENTLI ISHCHI JIHOZ YORDAMIDA GRUNTLARNI QAYTA KO'MISH JARAYONINI FIZIK MODELLASHTIRISH MOHIYATI

Xankelov Tovboy Karshiyevich Toshkent davlat transport universiteti,100167 Temiryo'lchilar ko'chasi, 1 uy

Norqo'ziyev Akmal Baxtiyor o'g'li Toshkent davlat transport universiteti,100167, Temiryo'lchilar ko'chasi, 1 uy., email:xankelovt9@gmail.com

Annotatsiya. Maqolada tor joylarda gruntlarni qayta ko'mish jarayonlarini fizik modellashtirish uchun muhim bo'lgan dinamik o'xshashlik mezonlarini ishlab chiqish masalasi ko'rib chiqilgan.O'xshashlik mezonlarini ishlab chiqishda integral analoglar usulidan foydalanilgan. Ishlab chiqilgan o'xshashlik mezonlari yordamida gruntlarni qayta ko'mish jarayonlarini fizik modellashtirish va ishlab chiqilgan geometrik, kinematik va dinamik o'xshashlik mezonlari asosida segmentli ishchi jihoz fizik modelini yaratish mumkin.

Аннотация. в статье рассмотрен вопрос разработки на подобии динамических критериев сходесев значимых для моделирования рабочего процесса грунтов обратной засыпки в стесненных условиях. При разработке критериев подобия использован метод интегральных аналогов. На основе разработанных геометрических, кинематических и динамических критериев на падобии можно произвести физическое моделирование процесса обратной засыпки грунтов и с помощью разработанных геометрических, кинематических и на подобии динамических критериев подобия можно создать физическую модель сегментного рабочего органа.

Abstract. The article discusses the issue of developing dynamic similarity criteria that are significant for modeling the working process of backfill soils in cramped conditions. When developing similarity criteria, the method of integral analogues was used. Based on the developed geometric, kinematic and dynamic similarity criteria, it is possible to carry out physical modeling of the process of backfilling soils and using the developed geometric, kinematic and dynamic similarity criteria, it is possible to create a physical model of a segmented working body.

Kalit so'zlar. Segmentli ishchi jihoz, dinamik o'xshashlik mezoni, hisobiy sxema, vertikal yuklama.

Ключевые слова. сегментный рабочий орган, динамический критерий подобия, расчетная схема, вертикальная нагрузка.

Key words. Segmental working body, dynamic similarity criterion, design diagram, vertical load.

Kirish. Tor joylarda gruntlarni qayta ko'mish jarayonlarini amalga oshirishda bir cho'michli ekskavatorga segmentli almashinuvchi ishchi jihozdan foydalanish, bu jarayonda katoklar yoki vibroplitalardan foydalanishga qaraganda bir qator afzalliklarga ega: birinchidan, segmentli ishchi jihoz massasi, shunday o'lchamlarga ega bo'lgan katok ishchi jihozi massasidan kamid ikki barobar kam; ikkinchidan, segmentli ishchi jihoz bilan grunt zichlanganda ta'sir yoyi uzunligi bo'yicha bir xil qiymatdagi bosim beriladi, katoklarda esa teng ta'sir etuvchi kuch qo'yilgan nuqtadan chetlashgan sari-bu kuch qiymati kamayib boradi va bu jarayon energiya sig'imi ko'rsatkichini sezilarli oshiradi; uchinchidan, segmentli ishchi jihozdan foydalanish gruntni qayta ko'mishga va zichlashga bo'lgan sarf-harajatlarni sezilarli kamaytiradi.

Turli materiallarni qayta ko'mish va zichlash jarayonlarini tadqiq qilish va mashinalar parametrlarini optimizatsiya qilish va ish sharoitlari va muhit xosslaridan kelib chiqqan holda mashinalar tarkibi va strukturasini tanlash bo'yicha bir qator olimlar tomonidan salmoqli ishlar qilingan, xususan, V.I.Balovnev, N.Ya.Xarxuta, G.V.Kustarev, T.I.Asqarxo'jayev, T.Q.Xankelovlarni bular jumlasiga kiritish mumkin.

V.I.Balovnev o'z tadqiqotlarida g'ildirakli yuritgichlar(pnevmoshinali katoklar) bilan gruntlarni zichlash masalalari bilan shug'ullangan va zichlash jarayonini modellashtirish va mashina parametrlarini optimizatsiya qilish bo'yicha salmoqli natijalar olgan[1,2].

N.Ya. Xarxuta olib borgan ilmiy tadqiqotlarida ko'proq gruntlarni turli mashinalar bilan zichlash jarayonlarini tahlil qilgan. Zichlash jarayonlarini fazalarga bo'lishga va shu fazalar mohiyatini tushuntirib bergan [3].

G.V.Kustarev o'z tadqiqotlarida silindrik statik va dinamik ishchi jihozlar yordamida gruntlar va qattiq maishiy chiqindilarni zichlash jarayonlarini chuqur tahlil qilgan va mashinalar asosiy parametrlarini ish sharoitlari va muhit xossalaridan kelib chiqqan holda aniqlagan.Ammo, u o'z tadqiqotlarida tor joylarda ekskavatorga almashinuvchi segmentli ishchi jihoz yordamida gruntlarni qayta ko'mish masalalari bilan shug'ullanmagan[4].

T.I.Asqarxo'jayev va T.Q.Xankelov tadqiqotlari esa segmentli ishchi jihoz yordamida gruntlarni qayta ko'mish jarayonlarining reologik modellarini ishlab chiqishga bag'ishlangan [5,6]. Yuqorida keltirilgan ma'lumotlardan tor joylarda segmentli ishchi jihoz yordamida gruntlarni qayta ko'mish va jarayonni tadqiq qilish asosida ishchi asosiy parametrlarini asoslash dolzarb masala hisoblanadi.

Asosiy qism. Segmentli ishchi organ yordamida gruntni zichlash jarayoni o'xshashlik mezonlarini va parametrlarini aniqlash sxemasi 1-rasmda keltirilgan.

Imin

1-rasm. Segmentli ishchi organ yordamida gruntni zichlash jarayoni o'xshashlik mezonlari

va parametrlarini aniqlash sxemasi

Segmentli ishchi organning gruntga bo'lgan normal bosimini ta'minlovchi vertikal P kuchni ikkita tashkil etuvchidan iborat yig'indi sifatida tasvirlash mumkin (1-rasm)

bu yerda Pyuk - bazaviy mashina yoki manipulyator tomonidan ishchi organga ta'sir qiladigan tashqi yuklama, H; Gs-cegment ishchi jihozining og'irlik kuchi, H.

Bizga ma'lumki, ishchi organga ta'sir qiladigan tashqi vertikal kuch(yuklama) quyidagi

formula yordamida aniqlanadi

p = (2)

• • 2

bu yerda G-segmentli ishchi organining gruntga bo'lgan normal bosimi, N/m ; l-cegmentli ishchi organ chiziqli o'ichami, m.

Yuqorida keltirilgan (2) formuladan integral analoglar usulidan foydalangan holda it,

o'xshashlik mezonini olamiz, buning uchun tenglamaning ikkala qismini a I2 ga bo'lamiz, ya'ni

= ^ (3)

Agar (1) tenglama o'ng va chap qismlarini a I2 ifodaga bo'lsak, u holda yana ikkita o'xshashlik mezoniga эga bo'lamiz.

(4)

(5)

Shunday qilib, tt2 va tt2 o'xshashlik mezonlari shuni ko'rsatadiki segment ishchi jihoziga

ta'sir qiluvchi tashqi P. ■. yuklama va cegmentli ishchi organ og'irlik kuchi ishchi organning zichlanayotgan materialga ta'sir qilayotgan bosimi qiymatiga proportsional va modellashtirilayotgan tizim chiziqli o'lchami l kvadratiga propotsional ravishda o'zgagaradi. Murakkab tizimlarni modellashtirish qoidalariga asosan, model parametrlaridan

_ o'xshashlik mezoni asosida natura parametrlariga o'tish quyidagi formulalar yordamida amalga oshiriladi

pn.

p™

7T2 -

nr3 -

- ^

^F! Pm^l, Pyuk.n + frj.n (^Vufcji» + (6)

bu erda = - natural o'lchamdagi mashina chiziqli o'lchamining fizik modelning mos o'lchamiga bo'lgan nisbatni aniqlovchi modellashtirishning chiziqli o'lchami; :: va ^ indekslar mos ravishda natura va model parametrlarini ifodalaydi. Agarda modellashtirish jarayonida ishchi organ massasini mustaqil kattalik sifatida qaraydigan bo'lsak, u holda ~ o'xshashlik mezoni bajarilishi talab qilinadi va ishchi organga bo'lgan yuklama kattaligi quyidagicha aniqlanadi

Agarda . = bo'ladigan bo'lsa, u holda

Pyuk.n = [^yuit.in — ^j.m C^i — 1 ' , (8)

Agarda mashina ishchi organi tomonidan beriladigan P. yuklama qiymati mustaqil deb olinadigan bo'lsa, u holda natural o'lchamdagi mashina ishchi organi massasi

Natural o'lchamdagi mashina xususiy og'irligi kamligi yoki etarli darajada turg'unlikka эga bo'lmasligi oqibatida ishchi organ tomonidan beriladigan yuklama kuchi miqdori uncha katta

bo'lmasligi mumkin, __ mezon qiymatini saqlash mashinaga posangi yuk o'rnatish va xizmat ko'rsatiladigan yuzani korrektirovka orqali ta'minlanadi.

Segmentli ishchi organning o'zgaruvchan nisbiy harakatida unga ta'sir qiladigan dinamik yuklamalarni modellashtirish uchun ishchi organ yuritmasidagi buruluvchan moment ifodasini ko'rib chiqamiz

.v, , = - .v,. (10)

bu erda M- turg'un harakatdagi gruntni zichlashning statik momenti,

M = Rr — (a-|- /JÎ); M^.-segmentli ishchi organ burilishi bilan bog'liq bo'lgan va vaqt bo'yicha o'zgaruvchan dinamik moment tashkil 3tuvchisi.

ishchi organ reversli buruluvchan harakatida inertsiya kuchlari va ishchi organ og'irlik

kuchlari :'-. bilan aniqlanadi.Shuning uchun, grunt bilan ta'sirlashish bo'lmagan holdagi ishchi organning salt harakati jarayonida qarash mumkin (2-rasm).

Mx = /¿o; ± Gersiiup. (11)

bu erda / - segmentli ishchi organning burilish markazi O ga nisbatan inertsiya momenti; -segmentning salt burilishidagi burchak tezligi; r- O markazga nisbatan ishchi organ massalar markazining burilish radiusi.

Yuqorida keltirilgan (11) tenglamadan yana ikkita o'xshashlik mezonini olish mumkin

bu erda : = Ra , gde A- massalar markazining qutb koordinatalarini ifodalovchi o'zgarmas koeffitsiyent. Bu o'xshashlik mezoni konstruktiv o'xshashlikni ifodalovchi mezon hisoblanadi

ir6 = A = idem, (13)

Bundan tashqari (12) ifodadan = o'xshashlik mezonini hisobga olgan holda mezonini quyidagi ko'rinishga keltirish mumkin

Ushbu o'xshashlik mezoni inertsiya kuchlarining segmentli ishchi jihoz og'irligiga bo'lgan nisbatning o'zgarmasligini bildiradi va /' ■ ': " munosabat orqali mezonini — = :..-: ^ ko'rinishdagi Frud mezoniga keltirish mumkin.Segmentli ishchi organ salt yurishidagi dinamik yuklanishni hisoblash sxemasi 2-rasmda keltirilgan.

2-rasm. Segmentli ishchi organ salt yurishidagi dinamik yuklanishni hisoblash sxemasi

Segmentli ishchi organ ish jarayonini ifodalovchi reologik modellardan ham gruntlarni

Shunday qilib, gruntlarni statik zichlash jarayonlarini fizik modellashtirish va segmentli ishchi organ nisbiy harakati dinamikasi variantlari bir-biriga mos kelmaydi. Shuning uchun ularni amalda turli vaqt masshtablarida alohida amalga oshirish zarur. Yuqorida keltirilgan (15) i (16) ifodalardan natural o'lchamdagi mashina va model burchak tezliklari orasidagi munosabat quyidagicha ifodalanadi

Mexanizm yuritmalarini tanlash va konstruksiya mustahkamligini aniqlash nuqtayi-nazaridan ishchi organlar dinamik o'xshashligini jarayon dinamikasini ifodalovchi koeffitsiyent bilan ifodalash mumkin

(18)

Natural o'lchamdagi mashina va modelda kechadigan jarayonlar dinamikasini ifodalovchi koeffitsiyentlar (18) ifodadan quyidagi formulalar yordamida aniqlanadi

M U 4- I f

Grunt xossalarini o'zgartirmagan holda jarayonni modellashtirishda, ya'ni <Jn momentlar orasidagi munosabatlar quyidagicha aniqlanadi

, statik (20)

O'xshashlik mezonlari va _r lardan segmentli ishchi organ materiali j . hajmiy og'irligini o'zgartirmasdan modellashtirilganda salt yurish momentlari munosabatlari quyidagicha bo'ladi

= -v:1--, (21)

U holda (19) ifoda quyidagi ko'rinishga keladi

Mn = Mmkf,

'■[irpj.n

= k,

1. 1 ^

O'z navbatida natural o'lchamdagi mashina uchun dinamiklik koeffitsiyenti

, (22) Shunday qilib, segmentli ishchi organ bilan gruntlarni zichlashning dinamik o'xshashligining zarur va etarli bo'lgan o'xshashlik mezonlari quyidagi o'xshashlik mezonlari bilan aniqlanadi

7T, =

TE' K2 ~

_ Pyilfr w _ Pg ^ _ Jtujc

- ^ - lf.

7rc

TT- -

Tit. — —.

■: - :...., - —, (23)

O'xshashlik mezonlari komplekslari asosida segmentli ishchi organ yordamida muhit

xossalari o'zgartirilmagan variant uchun model parametrlaridan natura parametrlariga o'tish formulalari ishlab chiqilgan.

Jadval

Segmentli ishchi organ yordamida muhit xossalari o'zgartirilmagan variant uchun model parametrlaridan natura parametrlariga o'tish formulalari

№ Parametr nomlanishi O'tish formulasi

Grunt parametrlari

1 Grunt hajmiy og'irligi * II r

2 Elastiklik moduli II pi s

3 Ichki ilashuvchanlik c„ = cm

4 Dinamik ilashuvchanlik koeffitsiyenti vn - vm

5 Yopishqoqlik o'zgarishi koeffitsiyenti Xn Xrn

6 Ichki ishqalanish koeffitsiyenti Pn = Pm

7 Tashqi ishqalanish koeffitsiyenti Pin = Plm

8 Siljish moduli Gn = Gm

Ishchi organ parametrlari

9 Aniqlovchi chiziqli o'lcham ln = lmkl

10 Aniqlovchi burchak o'lcham <Pn = <Pm

11 Zichlash jarayonidagi burchak tezlik OJn = Oim

12 Konstruktiv o'xshashlik koeffitsiyenti An - APH

13 Vertikal kuch Pu = Pmkf

14 Ishchi organ massasi mn = mmkf

Zichlash jarayoni parametrlari

15 Grkntga bo'lgan statik bosim = °mkÎ

16 Tangentsial kuchlanish = tp nki

17 Grunt deformatsiyasi = £mkl

18 Ishchi organning grunt bilan ta'siri zonasining minimal o'lchami ^ pu r il. Pi ^ mi n,m k I

19 Zichlash chuqurligi K = hmkl

20 Ishchi organ burilishiga qarshilik momenti Mn = Mmkf

21 Zichlash jarayoniga sarflanadigan quvvat Nn = Nmkf

Xulosa qilib shuni aytish mumkinki, ekskavatorlar uchun almashinuvchi segmentli ishchi jihozlarni ishlab chiqish qurilish texnologiyalaridagi sezilarli rivojlanishga olib keladi. Ushbu innovatsion yondashuv universallik, xizmat ko'rsatish oddiyligi va xavfsizlikni ta'minlagan holda tor joylarda gruntlarni qayta ko'mish jarayonlarida paydo bo'ladigan muammolarni yechishga qaratilgan. Bundan tashqari, segment ishchi organining modul sifatida ishlab chiqarilishi unga xizmat ko'rsatishni ancha soddalashtiradi va texnik xizmat ko'rsatish vaqtini qisqartiradi

ADABIYOTLAR

1. Balovnev V.I. Modelirovanie protsessov vzaimodeystviya so sredoy rabochix organov dorojno-stroitelbnbix mashin. Uchebnoe posobie dlya studentov vuzov. 2-e izd., pererab. - M.: Mashinostroenie, 1994. - 432s.

2. Balovnev V.I. Optimizatsiya i vwbor innovatsionnwx sistem i protsessov transportno-texnologicheskix mashin: Uchebnoe posobie.-M.:TEXPOLIGRAFTSENTR,2014.-392s.

3. N.YA. Xarxuta, M.I. Kapustin, V.P. Semenov, I.M. Эventov. — Uchebnik dlya vuzov. — Izd. 2-e, dop. i pererabot. — L.: «Mashinostroenie» (Leningr. otd-nie), 2006. — 472 s.

4.Kustarev G.V.i dr. Kompaktorw. Uplotniteli tverdbix bbitovbix i prombishlennbix otxodov.Ustroystvo, osnovw rascheta: ucheb. posobie / pod obrn,ey red. G.V. Kustareva. — M.: MADI, 2014. — 100 s.

5. Tavbay Khankelov, Tulkun Askarkhodzaev, Norqul Aslanov. (2023).Modeling of segmental excavator working tool for soil compaction.E3S Web of Conferences 401(826),1-11, doi: https://doi .org/10.1051/e3sconf/202340102052

6.Xankelov T.Q., Aslanov N.R., Mirholiqov S.M., Эrmamatov X.Q.Bir cho'michli эkskavator segmentli ishchi jihozi ish jarayonini fizik modellashtirish uchun o'xshashlik mezonlarini ishlab chiqish.Mexanika va texnologiya ilmiy jurnali. 2022,№1. 16-21 b.

7. Guxman A.A. Vvedeniya v teoriyu podobiya.-3-e izd.-M.: Izd-vo LKM, 2010.-396s.

8. Rudnev V.K., Lazarenko V.I., Radin N.N. Modelirovanie i planirovanie эksperimentov. Metodicheskoe rukovodstvo po provedeniyu эksperimentalbnbIx issledovaniy pri vwpolnenii NIRS. KGTU. Krasnoyarsk. 2002.-43s.