Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Иванов, А. Н. Развитие конструкций снегоочистительных машин обзор

.pdf
Скачиваний:
10
Добавлен:
22.10.2023
Размер:
11.08 Mб
Скачать

бочсго органа и передающего крутящий момент ротору с помощью клиноременной передачи.

Валы привода ротора и шнеков снабжены срезными болтами, предохраняющими их от поломки при наезде на препятствие.

При ширине захвата

1,98

м, дальности

отбрасывания

9 м

(у модели 504 12—15 м)

и производительности 400 т/ч

это

оборудование может быть

использовано

для очистки

от снега дорог и взлетно-посадочных полос аэродромов.

Фрезерно-роторные

снегоочистители выпускаются глав­

ным образом швейцарской фирмой Rolba, имеющей отделе­ ния в 17 странах, и широко применяются в различных экс­ плуатационных условиях.

Основное их достоинство — возможность разрабатывать плотный, смерзшийся снег. Кроме того, пропускная способ­ ность фрезерного питателя может быть весьма высокой. Фрезерный питатель выполняется безбарабанным, многозаходным, лопасти его представляют собой узкие ленты, изогнутые по винтовой линии.

Фирмой выпускаются машины различных типоразмеров: легкие •— на одноосных тележках, средние — на базе лег­ ких грузовиков, полугрузовых автомобилей и спецшасси, тяжелые — на базе спецшасси. Ниже рассмотрены некото­ рые наиболее интересные модели снегоочистителей среднего

типа, предназначенных для

расчистки от снега

автомобиль­

ных дорог в различных эксплуатационных условиях.

Модель

R-400

(рис. 2)

имеет

один

общий двигатель

мощностью 80 л. с. для привода

хода

и рабочего

органа.

Снегоочиститель снабжен

гидростатической

трансмиссией,

обеспечивающей

бесступенчатое

регулирование

скоростей

от 0 до 38,6 км/ч.

 

 

 

 

 

 

Рабочий

орган представляет

собой

винтовую

четырех-

заходную ленточную фрезу — питатель с шириной захвата

1,6—2,1 м и ротор с двумя скоростями вращения,

установ­

ленные на одной раме.

гидравлическое.

С по­

Управление рабочим органом

мощью

гидравлики производится

подъем (на

высоту до

340 мм)

и опускание рабочего органа, наклон

его

в верти­

кальной плоскости вправо или влево на угол до 15°, а также поворот выбросного патрубка.

Компактность

и

маневренность машины

(радиус пово­

рота 6 м) наряду

с

высокой производительностью

(600—

700 т/ч) позволяют

использовать снегоочистительное

обору­

дование как в стесненных условиях горных

дорог,

автомо­

бильных стоянок и разъездов, так и при расчистке основных автомагистралей.

Аналогичной по назначению является модель «Snow— Bull» R-600 на гусеничном ходу (рис. 3). Привод хода осу-

11

органа и двухместной кабиной, расположенной над рабочим органом с целью обеспечения лучшего обзора. Высота подъ­ ема рабочего оборудования до 1 м.

Привод хода и рабочего органа осуществляется от од­ ного дизельного двигателя «Deutz» мощностью 250 л. с. при 2650 об/мин с помощью гидростатической приводной систе­ мы «Sundstandart—Sauer».

Снегоочиститель может убирать снег высотой до 3 м при ширине очищаемой полосы до 2 м и дальности отбра­

сывания 15 м. Производительность машины 1400

т/ч.

 

Модель RUS

200/125 интересна

компоновкой

рабочего-

органа

с базовой

машиной

автомобилем

«Unimog-411».

Фрезерный рабочий орган опирается на собственное

одно­

осное

шасси, в результате

разгружается

передний

мост

базовой

машины.

Управление

пневмоколесами

рабочего ор­

гана синхронизовано с управлением автомобиля.

 

 

Привод рабочего

органа

осуществляется

от

 

отдельного

расположенного

в

кузове

базовой

машины

 

двигателя

«Deutz»

(125 л. с.) через конический

редуктор

(без

цепной

передачи).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Так

как снегоочиститель

предназначен

для

широкого-

профиля работ — от уборки снежных валов с обочин дорог до разработки спрессованного снега, диапазон его рабочих скоростей составляет 0,3—6 км/ч, а дальность отбрасывания регулируется от 15 до 40 м.

Снегоочистительное оборудование может быть исполь­ зовано для загрузки снега в транспорт, для чего поворот­ ный выбросной патрубок снабжен гидравлически регулируе­

мой направляющей заслонкой. Загрузка

5-тонного

кузова

производится за одну минуту при

общей

производительно­

сти снегоочистителя 1000 т/ч.

 

 

 

В качестве

базовой

машины

для снегоочистительного'

оборудования

модели

700/900,

выпускаемого

фирмой

Kahlba-cher (ФРГ), можно использовать

любое

четырех­

колесное транспортное

средство

с двигателем мощностью

30—60 л. с. и с ходоуменынителем, в том числе и трактор.

Рабочий орган

навешивается

на

специальную

плиту с

гидроцилиндрами

подъема, которая

крепится к базовой ма­

шине. Двухзаходная

ленточная

фреза с шириной

захвата

0,9 м и ротор приводятся от вала коробки отбора

мощно­

сти через карданный вал. При установке

дополнительного

бокового плуга ширина убираемой

полосы

увеличивается до>

2 м.

 

 

 

 

 

 

 

Полноповоротный выбросной патрубок, положение ко­

торого регулируется

гидравлически,

позволяет

отбрасывать

снег в любую сторону на расстояние 10—15 м.

В

верхней

части патрубка имеется заслонка.

 

 

 

 

 

14

Снегоочистительное оборудование с совмещенным рабо­ чим органом в виде барабанной фрезы с выбросными кар­ манами, образованными встречными винтовыми лопастями, получило в последние годы широкое распространение. Его выпускают фирмы ФРГ, Италии, Франции, США. Классиче­ ским образцом такого оборудования является фреза «Peter.» фирмы Peter (Франция).

Первоначальная конструкция фрезы, разработанная фирмой еще до войны, предназначалась для навески на ко­

лесный трактор и

имела

при мощности двигателя 165

л. с.

производительность

при

уборке

свежевыпавшего

снега

3000 м3/ч.

годы

базовой

машиной

для фрезы, у

В шестидесятые

которой была увеличена

ширина

и высота

захвата, а

так­

же число оборотов барабана, служил трактор «Lati!». Затем была создана модель ВЕР производительностью 600 т/ч для тяжелого спецтрактора, с электрическим приводом рабочего

органа.

Модель имеет большую

ширину

захвата (2,4—

3,4 м)

и барабан диаметром до

1,2 м. Два

гидроцилиндра

служат для подъема рабочего органа на 240 мм над поверх­ ностью дороги и опускания на 20 мм ниже поверхности. Снег может отбрасываться вправо, влево от дороги и на обе стороны одновременно.

Рабочий орган модели

VF-1 фирмы

Schmidt (ФРГ) от­

личается оригинальной конструкцией

барабана-фрезы. Ра­

бочие лопасти, приваренные

к барабану

по винтовой линии,

в средней части каждой секции образуют специальный вы­ бросной карман, боковые стенки которого параллельны друг

другу, а образующая полукруглой задней

стенки отклонена

от радиуса против

направления

вращения на угол

до 6°.

Такая конструкция

выбросного

кармана

позволяет

лучше

скомпоновать снежную струю в патрубке,

ширина

которого

не должна превышать расстояние между двумя параллель­ ными стенками.

Рабочий орган

приводится

от

автономного

двигателя

«Daimler—Benz» мощностью 125 л.

с. и

имеет

четыре

ско­

рости вращения. В

соответствии

с этим

дальность

отбра­

сывания можно изменять от 4 до 18 м при выбросе

'

снега

вбок и от 6 до 22 мм — вперед.

 

 

 

 

Д

Итальянская фирма Fresia специализируется на выпуске снегоочистителей с совмещенным рабочим органом типа

«Peter».

Среди ряда моделей, разработанных фирмой, можно от­ метить модели FS-1100 и FS-120M, имеющие мощные сило­ вые установки и отличающиеся мобильностью, маневрен­ ностью и высокой производительностью при расчистке гор­ ных дорог.

Базовой машиной для навесного снегоочистительного

15

Осуществляют винтовые питатели. Все ротационные

рабо­

чие органы (шнек, безбарабанная ленточная фреза,

бара­

банная фреза) вырезают в

снегу

стружку

серповидного

профиля, выполняя при этом

операции

вдавливания

ре­

жущей' кромки в забой, отделения стружки

от снежного мас­

сива1 (собственно резания),

транспортирования

снежной

массы по поверхности забоя

и далее,

после

ее

разгона до

какой-то конечной скорости, опорожнения лопасти. Процессы транспортирования снежной массы происходят у питателей разных типов .различно.

В шнековом питателе, снабженном двумя горизонталь­ ными полностенными шнеками, нижний шнек загружен значительно больше верхнего, так как снежная масса, вырезанная верхним шнеком, в основном обрушивается вниз. Нижний шпек транспортирует снег в осевом направлении к

средней части. При

этом

значительная часть

энергии тра­

тится нерационально

на

перемешивание-перемалывание и

уплотнение снежной

массы.

Как

верхний, так

и нижний

шпек забрасывает

в

ротор незначительное количество сне­

га, н загрузка ротора

в основном

происходит

за

счет посту­

пательного перемещения

снегоочистителя.

 

Д-902 уста­

Исследованиями

питателя

снегоочистителя

новлено, что нижний шнек потребляет в 3,5—4,0 раза боль­ ше мощности, чем верхний. Резко колебательный характер крутящего момента на валу шнека объясняется недостаточ­ ной пропучжной способностью его в зоне разгрузки, причем амплитуда колебаний величины момента определяется мас­ сой снега, не успевшей покинуть шнек за время одного обо­ рота, и его осевой скоростью.

Скоростная киносьсмка показала, что при малой скоро­ сти вращения шнек работает как винтовой транспортер, а транспортируемая каждым витком масса находится в по­

ступательном

по оси шнека движении. В центральной части

шнека массы,

перемещаемые правой и левой винтовой

на­

вивкой, сталкиваются, создавая ударную нагрузку

на

при­

вод шнеков.

 

 

 

 

 

 

Поэтому одним из

главных

условий

создания

работо­

способной конструкции

шнека

является

обеспечение

его

раз­

грузки. Экспериментально установлено, что наиболее ста­ бильное сочетание процессов резания и транспортирования при необходимом опорожнении наблюдается у ленточного шнека с переменным углом подъема винтовой линии режу­

щей кромки, изменяющимся от 12°

на

периферии до 24° в

центре шнека

(по ширине захвата

рабочего

органа). Такой

шнек потребляет, кроме того,

минимальную

энергию, так

как значительно сокращаются

непроизводительные затраты

на перемешивание-перемалывание и уплотнение снега.

Наиболее

рациональный

рабочий

процесс обеспечивает

18

фрезерный питатель в виде ленточной безбарабанной вин­ товой фрезы. Вырезанный из забоя снег транспортируется лопастью фрезы по поверхности забоя к оси ротора и при достижении загрузочного отверстия ротора забрасывается в ротор практически по всему сечению отверстия, а не толь­

ко в нижней части,

как

у полностенного шнекового

пита­

теля.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рабочий процесс ленточного шнека п безбарабанной

ленточной

фрезы

принципиально

не

отличается

и

при

теоретическом

анализе

резания

и

отбрасывания

в

об­

щем виде может рассматриваться как

единый.

В анализе

рабочего

процесса

винтового питателя

особое

место зани­

мают вопросы

траектории движения

снежной

массы,

по­

скольку они определяют необходимые конструктивные эле­ менты питателя, главной задачей которого является обеспе­ чение кратчайшего пути снега из забоя к ротору-метателю.

Установлено, что о движении снежной массы в зоне реза­

ния можно судить по

движению

отдельной частицы. Движе­

ние снежной

частицы

при цилиндрической

(условно) поверх­

ности забоя

под воздействием

винтовой

лопасти с учетом

всех сил описывается дифференциальным

уравнением из­

менения угла поворота и угловой скорости частицы во вре­ мени.

<ръ- + / с cos a (sin -(—/ cos у)

— ^ ^ ^ -/c g (sin T

 

dt2

 

 

 

 

-/cos t) cos 3—- — cos а'(соз a —/ sin a) sin о = 0,

 

r

 

 

 

 

где у— угол между касательной

к траектории движения

частицы и нормалью к лопасти

 

 

 

do

 

 

 

Т = arctg

dt— Q Sin2 a

 

 

 

Q sin a cos a

 

 

Q —угловая скорость вращения лопасти;

 

 

б — центральный угол поворота частицы;

 

 

/с — коэффициент внутреннего трения снега;

 

f — коэффициент внешнего трения снега;

 

 

а — угол подъема винтовой линии;

(радиус

г —радиус цилиндрической поверхности

фрезы);

 

 

 

 

g — ускорение силы тяжести.

 

забоя

можно

Движение снежной массы по поверхности

считать упорядоченным только при

начальном

угле

захвата

6о, большем критического угла бкрит, величина которого оп­ ределяется из выражения

2*

19

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ