CC BY
28
УДК 625.76
ВЛИЯНИЕ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ ФРЕЗЕРНО-РОТОРНОГО СНЕГООЧИСТИТЕЛЯ НА ВЫРЕЗАЕМЫЙ ОБЪЕМ СНЕЖНОЙ СТРУЖКИ
Д. С. Алешков, Н. Ю. Урусова
Аннотация. Рассматривается вопрос определения объема снежной массы, вырезаемого фрезой питателя фрезерно-роторного снегоочистителя. Построены графики влияния основных параметров фрезерно-роторного снегоочистителя на вырезаемый объем снежной стружки.
Ключевые слова: фрезерно-роторный снегоочиститель, фреза, снежная призма.
Введение
Оценка эффективности работы фрезерно-роторного снегоочистителя во многом зависит от работы фрезы. Одним из показателей работы фрезы может служить объем снежной призмы, вырезаемой фрезой питателя [1]. Соответственно, представляется актуальным знание, от каких параметров снегоочистителя зависит объем вырезаемой снежной призмы и характер этого влияния.
Основная часть
Известно, что объем тела вычисляется с помощью тройного определенного интеграла.
С учетом введенных систем координат (см. рис. 1.) интегрирование будет осуществляться по параметрам х, у, z.
Пределы интегрирования (рис. 1.) определяются следующими ограничениями: - по оси ОХ:
п V
0 < х < —ж ; пш
- по оси OY:
V
0 < у < 2-ж- R • tgв;
с • п
- по оси OZ:
0 < г < h .
Тройной интеграл, определяющий объем призмы W; после ряда преобразований уравнений движения [2] , примет вид:
V
Lhah W = JJ J 00 0
л
V
z
z
V • y
f
— arccos—h R sin I arccos— |-a R V R J R • tgO
- R • sin
a
y
V R • tgO
J
dxdzdy, (1)
где V - скорость движения снегоочистителя, м/с; с - угловая скорость вращения фрезы, рад/с; R - радиус фрезы, м; h - высота снежного покрова, м; L - расстояние между двумя точками фрезы, лежащими на одной
прямой, являющейся образующей цилиндрической поверхности.
Объем стружки после интегрирования (1) для случая постоянного угла захода ленты фрезы, в = const, описывается следующей зависимостью:
W =
V 2nLR
n • a
f h I
arccosI — I - •
IR J
+ -
V2
n •a
f
• л
f
i fhf TR
1 -I —I + L — л I R J a
(
R • h • tgO cos •2
a
V
л • L
n •a
h
2
h 1 -I^-I + 2h - R ln
L
- — - R • h • tgO V R • tgO J 2
L
Л
2R • tgO
+ R
1 +
h R
1-
h R
\
+
(2)
Влияние основных параметров фрезерно- объем снежной стружки представлено на ри-роторного снегоочистителя на вырезаемый сунках 2, 3, 4, 5, 6.
Рис. 1. Системы координат фрезерно-роторного снегоочистителя
Объем вырезаемой призмы, м3
0,040,035 0,03 0,025 0,020,015 0,01 0,005 0
захода фрезы, град
Число заходов фрезы 1
Рис. 2. Изменение объема вырезаемой призмы в зависимости от угла захода и числа заходов фрезы, при угловой скорости ю = 15 рад/с, радиусе фрезы R = 0,3 м, поступательной скорости снегоочистителя V = 1,4 м/с
Объем вырезаемой призмы, м3
Углова я
скорос ть
5 фрезы рад/с
Скорость снегоочистителя, м/с
Рис. 3. Изменение объема вырезаемой призмы в зависимости от поступательной скорости снегоочистителя и угловой скорости фрезы, при числе заходов фрезы h = 3, радиусе фрезы R = 0,3 м и угла захода фрезы 8 = 40°
Объем вырезаемой призмы, м3
0,1 0,09 0,08 0,070,06 0,05 0,040,03 0,02 0,01 0
Радиус фрез
5
15 Угловая скорость, рад/с
Рис. 4. Изменение объема вырезаемой призмы в зависимости от угловой скорости и радиуса фрезы при числе заходов фрезы h = 3, угла захода фрезы 8 = 40° и поступательной скорости снегоочистителя V = 1,4 м/с
0,18 0,16 0,14 0,12
Объем вырезаемой призмы, м3
Угол захода фрезы
15 Угловая
скорость, рад/с
0,8
Рис. 5. Изменение объема вырезаемой призмы в зависимости от угловой скорости и угла захода фрезы, при числе заходов фрезы h = 3, радиусе фрезы R = 0,3 м и поступательной скорости снегоочистителя V = 1,4 м/с
Объем вырезаемой призмы, м3
0,2 0,18 0,160,140,12 0,10,080,06 0,04 0,02 0
Угловая скорость фрезы, рад
2 Число заходов фрезы
Рис. 6. Изменение объема вырезаемой призмы в зависимости от числа заходов фрезы и угловой скорости, при радиусе фрезы R = 0,3 м, поступательной скорости снегоочистителя V = 1,4 м/с и угла захода фрезы 8 = 40°
Заключение
Анализ полученных результатов показал, что наиболее существенное влияние на вырезаемый объем оказывают кинематические параметры питателя фрезерно-роторного снегоочистителя, к которым относятся угловая скорость вращения фрезы и поступательная скорость фрезерно-роторного снегоочистителя. Влияние таких геометрических параметров, как радиус фрезы и угол захода фрезы на объем вырезаемой призмы носит практически линейный характер. Использование формулы (2) позволит более точно производить исследования динамики питателя и метательного аппарата фрезерно-роторного снегоочистителя, и как следствие, осуществлять выбор оптимальных параметров фрезерно-роторного снегоочистителя, которые обеспечивают максимальную эффективность работы снегоочистителя.
Библиографический список
1. Машины для содержания и ремонта городских и автомобильных дорог: учеб. пособие для вузов по дисциплине «Дорожные машины» для специальностей 170900, 230100, 150600 и 291800/ В. И. Баловнев, М. А. Беляев и др.; Под общ. ред. В. И. Баловнева. - 2-е изд., дополн. и перераб. -Москва - Омск: ОАО «Омский дом печати», 2005. -768 с., ил. 250, табл. 150.
2. Урусова Н. Ю. К вопросу движения снежной стружки под действием винтовой лопасти питателя в зоне резания // Научные труды молодых ученых, аспирантов и студентов [Текст]: межвузовский сборник: материалы Всероссийской научно-
практической конференции, посвященной Дню российской науки (с международным участием) -Омск, 2012. -№ 9 - С.273-276.
INFLUENCE OF KEY PARAMETERS SNOW CUTTER BLOWER ON THE CUT OUT VOLUME OF A SNOW SHAVING
D. S. Aleshkov, N. Y. Urusova
Is considered question of the determination of the volume of the snow mass sliced by auger snow cutter blower. The Built graphs of the influence main parameter snow cutter blower on sliced volume of the snow shaving.
Keywords: snow cutter blower; auger; snow prism
Bibliographic list
1. Machines for maintenance and repair of highways and urban roads: a textbook for higher schools on discipline «Rood machine» for specialities 170900, 230100, 150600 and 291800 / V. I. Balovnev, M. A. Belyaev and others; Under the Ed. V. I. Balovnev. - 2 ed. Publ., and Rev. - Moscow - Omsk: JSC «Omsk Publ. Dept», 2005. - 768 p., Il. 250, tables 150.
2. N. Y. Urusova To the question of the movement of the snow chip under the influence of the helical blade feeder in the cutting area // Scientific works of young scientists, postgraduates and students [TeXt]: the Interuniversity Works: the materials of Rus-sianwide scientific-practical conference dedicated to the Day of Russian science (with international participation) - Omsk -2012 - № 9. 2012. -P. 273-276.
Алешков Денис Сергеевич - кандидат технических наук, доцент, зав. кафедрой «Техносфер-ная безопасность» факультета «Экономика и управление» Сибирской автомобильно-дорожной академии. Основные направления научных исследований: подъемно-транспортные, строительные и дорожные машины. Общее количество опубликованных работ: 15. E-mail: kaf_bzhd@sibadi. org
Урусова Наталья Юрьевна - учебный мастер кафедры «Техносферная безопасность» факультета «Экономика и управление» Сибирской государственной автомобильно-дорожной академии. Основные направления научных исследований: подъемно-транспортные, строительные и дорожные машины. Общее количество опубликованных работ: 3. E-mail: [email protected]
УДК 625.08
СПОСОБЫ УДАЛЕНИЯ ГРУНТА ПОД ТРУБОПРОВОДОМ ОДНОКОВШОВЫМ ЭКСКАВАТОРОМ
А. И. Демиденко, И. С. Мораш,
Аннотация. В статье рассмотрены оборудования и способы удаления грунта под трубопроводом одноковшовым экскаватором.
Ключевые слова: рабочее оборудование экскаватора, трубопровод, ремонт, удаления грунта под трубопроводом.
Введение
На сегодняшний день большинство магистральных трубопроводов в России находятся в изношенном состоянии и нуждаются в ремонте. Постоянный и требуемый спрос на поставку углеводородного сырья по трубопроводам зависит от эффективного и своевременного проведения ремонтных работ.
Основной машиной, используемой для раскопки трубопроводов, является одноковшовый экскаватор. Однако, при проведении земляных работ, существует проблема удаления грунта под трубопроводами. Для этой цели необходимо использовать подкапывающую машину и комплекс машин, обеспечивающих ее работу (рисунок 1).
1 2
4 5 6 7 8
Рис. 1. Схема расстановки машин и механизмов при ремонте трубопровода: 1 - прибор для уточнения положения трубопровода; 2 - бульдозер; 3 - экскаватор; 4 - передвижная дефектоскопическая лаборатория; 5 - подкапывающая машина; 6 - очистная машина; 7 - грузоподъемный механизм (трубоукладчик, опоры-крепи и т.п.); 8 - передвижная электростанция; 9 - сварочный агрегат; 10 - изоляционная машина; 11 - прибор для контроля качества изоляционного покрытия; 12 - устройство для подбивки грунта под трубопровод УПТ-1
Технологические ремонтные операции выполняются в следующей последовательности [1]:
- уточнение положения трубопровода;
- снятие плодородного слоя почвы бульдозером, перемещение его во временный отвал;
- вскрытие трубопровода экскаватором с разработкой боковых траншей ниже нижней образующей трубопровода;
- предварительный осмотр технического состояния трубопровода, определение мест расположения дефектов и ремонт их при необходимости;
- разработка грунта подкапывающей машиной под трубопроводом;
- очистка трубопровода от старого изоляционного покрытия;
- выполнение работ по ремонту дефектов стенки трубы;
- нанесение нового изоляционного покрытия с помощью изоляционной машиной;
- присыпка с подбивкой грунта под трубопровод на участках и засыпка траншеи;
- техническая рекультивация плодородного слоя почвы.
