1229

Разработанная методика обоснования основных параметров рабочих органов подкапывающей машины (рис. 18) включает следующие основные позиции.

На первом этапе рассчитываются значения суммарных составляющих силы сопротивления разработке грунта, а также величина силы сопротивления разработке грунта. На втором этапе определяются рациональные конструктивные параметры рабочего органа подкапывающей машины, которые позволят определить необходимое количество резцов, шаг и угол их расстановки, угол образующей конуса. Третий этап – нахождение крутящего момента сопротивления разработке грунта, позволяющего подобрать необходимый двигатель и редуктор подкапывающей машины. Четвертый этап – нахождение мощностных параметров рабочего органа подкапывающей машины и ее удельной энергоемкости. Пятый этап – создание образца рабочего органа подкапывающей машины и проведение экспериментальных изысканий для подтверждения адекватности теоретических исследований

Данная методика позволяет определить основные геометрические параметры рабочего органа и режимы работы машины.

По результатам проведенных теоретических и экспериментальных исследований создана конструкция подкапывающей машины, защищенная патентами Российской Федерации.

Сущность новой конструкции машины (рис. 19) заключается в следующем.

21

подготовленной траншее. Затем рабочие органы посредством силовых гидроцилиндров устанавливаются в рабочее положение. Машина начинает разработку грунта. Конусная форма роторов способствует удержанию грунта в опорном клине под трубопроводом и более полному выносу отработанного грунта в боковые приямки траншеи. Обратное вращение роторов обеспечивает стабильное заглубление в грунт резцов, что создает дополнительную силу тяги машины. После завершения разработки грунта из-под магистрального трубопровода рабочие роторы приводятся (поворачиваются) посредством силовых гидроцилиндров в установочное положение и вся машина может быть перенесена на другой участок работы.

Удельная энергоемкость процесса разработки грунта при использовании машины с коническими рабочими органами по сравнению с цилиндрическими снижается на 7 – 9 %. Годовой доход эксплуатационного предприятия при использовании модернизированной машины с коническими роторами составит более 300000 рублей (в ценах 2011 г.).

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ:

1.Разработана математическая модель процесса взаимодействия рабочего органаподкапывающеймашиныc разрабатываемымгрунтом. Полученазависимость для определения величины суммарной силы сопротивления разработки грунта рабочимиорганамиподкапывающеймашинысучетомконуснойформыиизменения направления вращения ротора. Теоретически полученное максимальное значение величины силы разработки грунта ротором конической формы составляет 4050 Н; минимальноезначение– 3050 Н.

2.Разработана методика определения основных параметров рабочего органа подкапывающей машины, учитывающая физико-механические свойства разрабатываемогогрунтаирежимыработымашины.

3.Обоснованы конструктивные параметры рабочего органа подкапывающей машины. Изменение цилиндрической формы роторов подкапывающей машины на коническуюпозволяетсформироватьиудержатьклингрунтаподтрубопроводом, что обеспечивает минимизацию удельной энергоемкости процесса разработки грунта. Спиральная схема расстановки резцов на поверхности ротора позволит обеспечить равномерностьнагружениярабочихоргановзасчетнепрерывностиконтактарезцовс массивомразрабатываемогогрунта. Установлено, чтоизменениевращенияроторовв направлении друг к другу позволит создать дополнительную силу отталкивания резцовотмассиваразрабатываемогогрунта.

4.Разработан, изготовлен и прошел успешные испытания при разработке грунта суглинистого типа II категории, влажностью 19 %, рабочий орган подкапывающей машины повышенной эффективности, новизна которого подтвержденапатентаминаполезнуюмодель. Длярабочегоорганаконическоготипа

высотой 700 мм, нижним диаметром 1300 мм, верхним диаметром 650 мм, углом образующей конуса 720, повышение производительности обеспечивается за счет

22

снижения удельной энергоемкости разработки грунта. Удельная энергоемкость снижается на 7-9 %, производительность по сравнению с рабочим органом цилиндрическойформыувеличиваетсяна18-21 %.

5. Годовой доход эксплуатационного предприятия при использовании модернизированной подкапывающей машины с коническими рабочими органами составитболее300000 рублей(вценах2011 г.).

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах:

1. Киселева Л.Н. Влияние параметров стружки подкапывающей машины на тяговый расчет [Текст] / Л.Н. Киселева // Межвузовский сборник трудов молодых ученых, аспирантов и студентов. Вып. №7. – - Омск: Изд-во СибАДИ, 2010 – 261 с. - С. 246-250.

2.Киселева Л.Н. Рациональное расположение резцов на поверхности ротора подкапывающей машины [Текст] / Л.Н. Киселева, Ю.А. Федотенко // Материалы V Всероссийской научно-практической конференции студентов, аспирантов, молодых ученых «Развитие дорожно-транспортного комплекса и строительной инфраструктуры на основе рационального природопользования». - Омск: Изд-во СибАДИ, 2010 – 331 с. - С. 80-82.

3.Киселева Л.Н. Экспериментальные исследования процесса разработки грунта подкапывающей машиной [Текст] / Л.Н. Киселева // Омский научный вестник - Омск:

Изд-во ОмГТУ, 2010 №3 (93) – 270 с. – С 256 – 258.

4.Киселева Л.Н. Математическое описание процесса взаимодействия рабочих органов подкапывающей машины с разрабатываемым грунтом [Текст] / Л.Н. Киселева, Ю.А. Федотенко // Омский научный вестник - Омск: Изд-во ОмГТУ, 2010 – 270 с. – С 267 – 270.

5.Киселева Л.Н. Основные принципы математического моделирования процесса взаимодействия рабочего органа подкапывающей машины с разрабатываемым грунтом [Текст] / Л.Н. Киселева, В.Н. Кузнецова // Вестник СибАДИ2011 (Выпуск № 2) - Омск: Изд-во СибАДИ, 2011. – с 5- 9.

6.Киселева Л.Н. Определение сопротивления перемещению резцов подкапывающей машины при разработке грунта [Текст] / Л.Н. Киселева // Материалы VI Всероссийской научнопрактической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых. Омск: СибАДИ, 2011.- 360 с. – С. 106 – 108.

7.Киселева Л.Н. Повышение эффективности работы подкапывающей машины путем совершенствования ее параметров [Текст] / Л.Н. Киселева, В.Н. Кузнецова // Известия Орел ГТУ - Орел: Изд-во ОрелГТУ, 2011 №3 (93) – 270 с. – С 256

–258.

8.Машина для удаления грунта из-под магистрального трубопровода. - Патент на полезную модель № 64312 (заявка № 2006146418) / Л.Н. Киселева, Ю.А. Федотенко // Патент на полезную модель № 64312 от 27 июня 2007 (Бюл. изобр. № 18, 2007).

9.Машина для удаления грунта из-под магистрального трубопровода. - Патент на полезную модель № 93126 (заявка № 2009137839) / Л.Н. Киселева, Ю.А. Федотенко, Д.В. Лазутина // Патент на полезную модель № 93126 от 20 апреля 2010 (Бюл. изобр. №11, 2010).

23