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

качественно новую эффективную технику с учетом специфики енегоборьбы в разнообразных условиях нашей страны.

Вряде стран практикуется изготовление навесного снего­ очистительного оборудования с автономным приводом, агрегатируемого с погрузчиками, автогрейдерами, тракторами и другими серийными базовыми машинами широкого назначе­ ния. Такое оборудование применяется для очистки от снега автомобильных дорог незначительной протяженности, где при­ менение специализированных снегоочистительных машин эко­ номически нецелесообразно.

Автономное оборудование, как правило, имеет небольшие размеры и массу и оснащается приспособлениями для быст­ рого монтажа и демонтажа.

Автономное оборудование с различными видами рабочих органов выпускается рядом фирм США, Англии, Норвегии, ФРГ, Канады, Италии. Из конструктивных решений моделей снегоочистительного оборудования следует обратить внимание на использование ленточных шнеков, открытых цепных пере­ дач, выбросного патрубка, общего для двух роторов, электро­ систем управления рабочими органами и двигателем и дру­ гих элементов.

Создание отечественного снегоочистительного оборудова­ ния с автономным приводом, безусловно, целесообразно. Срав­ нительная дешевизна, небольшие размеры и масса оборудова­ ния позволяют широко применять его в дорожно-эксплуата­ ционных организациях, на промышленных предприятиях, в сельской местности и т. д.

Внастоящее время Красноярским филиалом ВНИИстройдормаш прорабатывается вопрос возможности создания та­ кого оборудования. Нужно решить следующие основные за­ дачи: выбрать легкий двигатель с воздушным охлаждением, способный долговременно работать с отдачей максимальной мощности; разработать легкий рабочий орган с высокой про­ пускной способностью, подобрать облегченные профили и вы­ сокопрочные материалы.

Особая сложность заключается в том, что отечественные погрузчики, автогрейдеры и другие машины, с которыми целе­ сообразно агрегатировать снегоочистительное оборудование, как правило, не имеют в трансмиссии привода ходовой части ходоуменынителей, за исключением тракторов «Беларусь» и ДТ-75Б. Поэтому весьма остро стоит вопрос о максимально возможном снижении массы и размеров рабочего оборудова­ ния.

В дальнейшем следует предусматривать возможность ос­ нащения основных строительно-дорожных машин ходоуменьшителями, которые позволяют расширить область использо­ вания этих машин с различными видами навесного оборудо­ вания.

60

ку и вентиляторную установку. При использовании

только

■скоростных плужных снегоочистителей необходимо

выдер­

живать гарантированный зазор (2—3 см) между

ножом

снежного плуга и покрытием, и поэтому на последнем оста­ ется слой уплотненного снега, толщина которого равна ве­

личине зазора.

До

настоящего времени на дорогах и аэродро­

мах

широко

используются плужно-щеточные

снегоочисти­

тели

для очистки

городских улиц, которые

в

силу своей

■специфики

образуют снежные -валы

на

обочинах,

обладают

недостаточной

производительностью,

а

их

щетки

выходят

из строя через 20—30 часов работы.

Создание

указанного

снегоочистителя позволит решить ряд проблем

зимнего со­

держания дорог и аэродромов.

 

 

 

 

 

Безусловно, использование лишь традиционных конструк­ тивных схем рабочего оборудования даже при их новой ра­ циональной взаимосвязи не сможет удовлетворить потреб­ ности эксплуатационных служб при их реальных возмож­ ностях и численности специалистов. Примером тому служат

газоструйные

снегоочистители, внедрение которых позволи­

ло

увеличить

производительность при патрульной

очистке в

2

раза. Поэтому в дальнейшем необходимо выполнить

сле­

дующие научно-исследовательские и

опытно-конструктор­

ские работы:

высокопроизводительные

аэродромные

ро­

 

1. Создать

торные снегоочистители на шасси специального

исполнения

с использованием газотурбинного двигателя в качестве сило­ вого агрегата. При этом механическая энергия на валу тур­

бины

(1500—2000 л. с.) должна использоваться для

при­

вода

рабочего оборудования, а энергия потока

газов — для

увеличения дальности отбрасывания снега и

окончательной

зачисткй обработанного участка покрытия.

 

для

2.

Усовершенствовать газоструйные снегоочистители

■содержания автомобильных дорог с целью их широкого ис­ пользования при любых температурных условиях.

3.Создать рабочее оборудование газоструйного снего­ очистителя для патрульной очистки покрытий струей газов с одновременным воздействием на снег механическим рабочим органом с целью повышения к. п. д. газоструйных машин.

4.Использовать энергию взрыва при разработке снеж­ ных отложений большой толщины и плотности.

Для комплексного и экономически рационального реше­ ния проблемы механизации работ по снегоочистке необхо­ димо разработать научно обоснованные типоразмерные ряды снегоочистительных машин. При этом основным критерием для принятия определенного типоразмера снегоочистителя должен служить экономический эффект от его внедрения.

Расчет экономической эффективности снегоочистителей

•отличается от типового, принятого для большинства дюрож-

•62

ных и строительных машин, так как очистка дорог и аэро­ дромов является лишь вспомогательной технологической операцией.

Для того чтобы измерить величину показателей эффек­ тивности, необходимо привести варианты технических реше­ ний к условиям одинакового качества выполнения работ.

Критерий сравнительной

экономической

эффективности

необходимо дополнить

составляющей,

позволяющей

учесть

результаты (эффект) в смежных технологических

процессах,

а следовательно, и сопоставить

по

указанному

критерию

различные варианты технических решений.

 

 

 

от ис­

Этот эффект

называется

сопряженным эффектом

пользования более прогрессивной техники.

оптимизирующий

С учетом вышесказанного

критерий,

народнохозяйственные

издержки

в

расчете

на

машино-час

работы техники,

примет вид:

 

 

 

 

 

 

 

 

3 = min ( э (. + Е0 Ф;— 2<7г/)>

 

 

(31)

где Э— наименьшие

по сопоставляемым

вариантам

техни­

ческих решений удельные

народнохозяйственные

затраты;

 

 

 

 

 

 

 

 

Эг — удельные эксплуатационные расходы;

расходам

ЕоФ, — приведенные

к

эксплуатационным

удельные капиталовложения;

сопряженного эф­

qa — удельные стоимостные

оценки

фекта по экономии

i ресурсов в

/

видах смежных

производственных процессов;

п— число видов ресурсов, по которым получена эко­ номия в смежных отраслях производства вслед­ ствие применения новой техники.

При предлагаемом критерии под сроком окупаемости до­ полнительных капиталовложений в новую техйику понима­ ется период времени, в течение которого дополнительные ка­ питаловложения будут покрыты экономией эксплуатацион­ ных расходов, увеличенной на значение стоимостной оценки сопряженного эффекта от внедрения новой техники, полу­ ченного в смежных отраслях производства.

 

Фн- -- Фс-

 

 

: То>

 

 

 

 

 

 

cli7''j

( э „

2

Чн;

 

 

 

/=1 /

V

7=1

 

 

 

где Топ — срок окупаемости;

 

 

при

новом

варианте

Ф,„ — удельные

капиталовложения

технического решения;

 

при

старом

вариан­

Ф,ст— удельные

капиталовложения

те технического решения;

 

 

 

 

63

Эи — эксплуатационные расходы

при

новом

варианте

технического решения;

при

старом

варианте

Эс — эксплуатационные

расходы

технического решения;

 

сопряженного эф­

qnj — удельные стоимостные оценки

фекта при новом варианте технического решения:

qCj — удельные стоимостные оценки

сопряженного эф­

фекта при старом варианте технического решения;

Т0— нормативный

срок

окупаемости для

данного

класса машин.

 

 

 

 

Таким образом, два

предлагаемых критерия — минимиза­

ция народнохозяйственных затрат и

срок

окупаемости до­

полнительных капиталовложений — отличаются от используе­ мых ранее критериев учетом стоимостных оценок сопряжен­ ного эффекта, полученных при внедрении новой техники. В то же время их экономическое содержание полностью со­ ответствует требованиям типовой методики и основным эко­ номическим законам социалистического способа производ­ ства.

Измеритель годового экономического эффекта опреде­ лится как разность народнохозяйственных издержек по срав­ ниваемым вариантам

3 rM= OrM(S -S'),

 

<38).

где Эгид— годовой экономический эффект;

 

 

Огод— годовой объем работы;

 

эф­

S— приведенные издержки с учетом сопряженного

фекта в расчете на единицу продукции эталонного

снегоочистителя или комплекта машин;

 

эф­

S '— приведенные издержки с учетом сопряженного

фекта в расчете на единицу продукции

создавае­

мого снегоочистителя или комплекта машин.

 

Ниже, в табл. 3—5, приведены перспективные

типораз­

мерные ряды снегоочистителей, которые разработаны с уче­ том определения экономической эффективности их внедре­ ния.

ВЫ В О Д Ы

1.В связи с непрерывным развитием сети автомобиль­ ных дорог и аэродромов и интенсификацией движения тран­ спорта необходимо помимо увеличения выпуска существу­ ющих конструкций снегоочистителей создать качественно новую эффективную технику с учетом специфики снегоборьбы в различных условиях нашей страны.

2. Анализ

конструкций - существующих

отечественных

и зарубежных

роторных

снегоочистителей

показывает, что

необходимо: 1)

повысить

режущую и пропускную способ-

64

Oi

2043 .ак

Таблица 3

П е р с п е к т и в н ы й т и п о р а з м е р н ы й р я д р о т о р н ы х с н е г о о ч и с т и т е л е й

Произво­

 

 

дитель­

 

Базовая машина

ность,

 

т /ч

 

 

315

С Колесный трактор

 

 

 

*•

Навесное автономное оборудование

500

 

Гусеничный трактор

800

j

Автомобиль

1 Колесный тягач

 

1250

(

Автомобиль

\

Гусеничный трактор

 

2000

 

Автомобиль

3150

 

Колесный тягач

Мощность

Мощность

 

Дальность

Высота

 

 

двигателя

 

Ширина

двигателя

для привода

Рабочий орган

отбрасы­ убираемо­

для привода

рабочих орга­

вания

го слоя

захвата, м

ходовой

части

нов,

 

снега, м

снега, м

л. с.

л. с,

 

 

 

 

 

5 5

 

Фрезерно-ротор­

1

 

 

 

 

ный

 

 

 

 

 

40

Шнекороторный

10

1,0

до 2 ,1

75

 

170

Фрезерно-ротор­

17

1,2

до

2,8

 

 

 

ный

 

 

 

 

 

230

Шнекороторный

25

1,5

до

3,0

220

25

1,5

до

3,0

 

 

 

 

 

 

 

180

 

420

Шнекороторный

37

1,5

до

3,0

ПО

 

420

Фрезерно-ротор­

17

1,5

до

3,0

 

 

 

ный

 

 

 

 

240

 

420

Шнекороторный

17

2,0

до

3,5

240

 

1200

Фрезерно-ротор­

40—50

2,0

до

3,5

 

ный

 

 

 

 

 

 

 

0"э

CD

Т а б л и ц а 4

П е р с п е к т и в н ы й т и п о р а з м е р н ы й р я д г а з о с т р у й н ы х с н е г о о ч и с т и т е л е й

Снегоочиститель

 

Расход

 

газов,

 

 

 

 

кг]сек

Вентиляторный

со

снежным

плу-

7

гом и цилиндрической щеткой

 

 

Вентиляторный

со

снежным

плу-

12

гом и цилиндрической

щеткой

 

 

Газотурбинный

 

 

 

20

Газотурбинный

 

 

 

60

Абсолютнее

Производи­

 

 

 

 

давление

Базовая машина

Назначение

газов,

тельность,

кгс}сл.2

га}ч

 

 

 

 

i , i

5

Автомобиль грузоподъ­

Очистка

автомобильных

 

 

емностью до 5 /я

дорог

 

1,15

К)

Колесный

тягач мощ­

Очистка

рулежных доро­

 

 

ностью 200 я . с.

жек и ВПП аэродромов

1,25

50

Автомобиль грузоподъ­

Очистка

автомобильных

 

 

емностью до 5 от

дорог и аэродромов

1,3

100

Автомобиль грузоподъ­

Очистка

ВПП аэродромов

 

 

емностью до

12 от

 

 

Базовая машина

Гусеничный трак­ тор

Автомобиль

Автомобиль

Гусеничный трак­ тор

Колесный трак­ тор

П е р с п е к т и в н ы й т и п о р а з м е р н ы й р я д п л у ж н ы х с н е г о о ч и с т и т е л е й

Мощность

Произво­

 

Дальность

м

Максималь­

двигателя

дитель­

 

Ширина захвата,

ная высота

базовой ма­

ность#,

Тип рабочего органа

отбрасы­

убираемого

шины, л. с

м'Л1ч

 

вания, м

 

слоя снега, м

63 14 500 Двухотвальный — 2,5 0,7

Т а б л и ц а 5

Область применения

Расчистка местных до­ рог, создание снегозадер­ живающих полос, про­ кладка дорог на полях

100

50 000

Скоростной одноот­

8 -1 0

2,5

0,2

 

 

вальный с цилиндриче­

 

 

 

150

83 000

ской щеткой

8—10

3

0,3

Скоростной двухот­

 

 

вальный

 

 

 

150

25 000

Двухотвальный

 

4

1,5

250

50 000

Двухотвальный с

 

3,5

1,0

 

 

уширителем

 

 

 

Патрульная очистка малозаносимых дорог

Патрульная очистка

Расчистка местных до­ рог, создание снегозадер­ живающих полос, про­ кладка дорог

Расчистка заносов, про­ кладка колонных путей

о

* Приведена для максимальной высоты разрабатываемого слоя снега.

иость шнеко-роторного рабочего органа; 2) усовершенство­ вать конструкцию фрезерно-роторного рабочего органа с целью обеспечения разработки глубоких траншей; 3) разра­ ботать конструкции специальных шасси для снегоочистите­ лей и усовершенствовать системы привода снегоочиститель­ ного оборудования; 4) разработать конструкцию снегоочи­

стителя с применением в качестве силового оборудования

гтд.

3. Для патрульной очистки покрытий от снега наиболее успешно применяются газоструйные1 снегоочистители, кото­ рые в настоящее время находят все большее распростране­ ние в СССР и за рубежом. Приведенная методика выбора параметров рабочего оборудования позволяет создавать ма­ шины для работы как на аэродромах, так и на дорогах. В этих машинах наиболее полно используется энергия струи газов.

4. С целью повышения к. п. д. газоструйных снегоочисти­ телей дальнейшие работы по их совершенствованию долж­ ны вестись в направлении создания рабочего оборудования для очистки покрытий струей газа с одновременным воздей­ ствием на снег механическим рабочим органом.

5. Приведенные перспективные типоразмерные ряды сне­ гоочистителей позволяют эффективно механизировать про­ цесс зимнего содержания автомобильных дорог и аэродро­ мов.

 

 

 

 

 

Л И Т Е Р А Т У Р А

 

 

 

 

 

1. А б р а м о в и ч

Г.

 

Н.

Прикладная

газовая

динамика.

М.,

«Наука», 1969.

 

М.

И.

Снег

и снежные

обвалы. М.,

изд. АН СССР,

2. А н и с и м о в

1958.

 

 

 

 

Н.

Расчет мощности фрезерных машин, пред­

3. А р и с т а р х о в Г.

назначенных для укрепления

грунтов

вяжущими материалами.

«Строи­

тельное и дорожное машиностроение», 1956, № 2.

некоторых

геометри­

4.

Б а л о в п е в

В. И. Методика

определения

ческих

параметров рабочего

органа

роторного

снегоочистителя. «Строи­

тельное и дорожное машиностроение»,

1957,

9.

 

 

 

 

5. Б а л о в н ев В. И., З а с о в

И. А., К а р а б а н Г. Л. Ма­

шины

для содержания и ремонта автомобильных

дорог. М.,

«Машино­

строение», 1964.

Э.

Свойства

снега и вопросы

лавинообразования.

Берн,

6.

Б у х е р

1950.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Д е н и с о в В. Н.

7. Б я л о б ж е с к и й Г. В., Д ю и и н А. К.,

и др.

Зимнее

содержание

автомобильных дорог. М., «Транспорт»,

1966.

8.

Б я л о б ж е с к и й

Г.

В.,

И в а н о в

А.

II,

Ш а л м а н

Д.

А.

Очистка автомобильных

дорог от

снега. М.,

«Транспорт», 1972.

 

 

9.

Г и н е в с к и й

А.

С.

Турбулентные след и струя в спутном по­

токе при наличии продольного градиента давления. Журн. «Механика и

машиностроение», 1959, № 2.

А.

О турбулентной

струе

и сносящем потоке.

15.

Г и р ш о в и ч

 

Г.

Журн.

«Механика и

машиностроение»,

1966,

1.

 

 

 

 

6 8

11. Г р и г о р ь е в

А,

М. Элементы

теории винтовых конвейеров.

Курс лекций КХТИ им. Кирова. Казань,

1957.

12. Ж и л и н Г.

В.

Исследование

параметров и режимов работы

шнека при очистке мелиоративных каналов. Лвтореф. дисс. ВНИИГИМ. М„ 1967.

13. З а й ц е в

Е.

Ф.,

И в а н о в

А. Н., К а п у с т и н

М.

И.

Ана­

лиз процесса отбрасывания материала лопастными

мета гелями

с

горизон­

тальной осыо вращения.

Труды ЛИИ

им. М. И. Калинина

№ 299.

Л.,

1968.

Хонда.

Изменение

сил

сцепления

между

 

снегом и

14. И н о у э

 

твердой поверхностью. «Сэппе» (Япония),

1955, т.

17,

№ 1,

с.

18—20.

15. К а р т а ш о в

С.

И. Физико-механические свойства

и

процессы

формирования снежно-фирнового покрова

Восточной

Антарктиды.

М.,

изд. АН СССР, 1962.

А.

Л., С у д а р е в

А. В.

Аэродинамика

и тепло­

16. К у з н е ц о в

передача плоской турбулентной струи, растекающейся вдоль плоской по­ верхности. «Энергомашиностроение», 1964, № 6.

17. М и ш и н В. А., П е р с а нов Ф. М., О р л о в Ю. Н. Газо­ турбинные двигатели на машинах для зимнего содержания дорог и аэро­

дромов. Ипф. паучно-техи. сб. Серия

111 «Машины

и оборудование для

коммунального хозяйства», разд. 2

«Машины

для

уборки и санитарной

очистки городов». М., ЦНИИ'ГЭстроймаш, 1970, вып. 1.

 

18. М у р а ш о в

М. В.

Теория

и

расчет

фрезерующих рабочих ор­

ганов машин для разработки

торсрянон

залежи.

Автореф. дисс.

Кали­

нин, 1965.

А. Н.

Исследование и

выбор оптимальных

пара­

19. П а в л и н о в

метров шнековых рабочих органов. Автореф. дисс. Московский гидроме­

лиоративный институт,

1966.

Исследование

рабочего

процесса

скорост­

20.

С к в о р ц о в

 

Л.

А.

ных плужных снегоочистителей. Автореф. дисс. ЛИСИ, 1970.

роторных

21.

С р е ж е п д е в с к и й

Е. В. Исследование работы

снегоочистителей. Автореф. дисс. ЦНИИ МПС. М„ 1956.

 

эффективности

22.

Т о м и л и н

В.

Н.

Исследование

экономической

п сфер

наземного использования авиадвигателей, отработавших летный

ресурс. Лвтореф. дисс. ГОСНИИГА. Рига, 1971.

 

 

 

Географ-

23.

Т у ш и н с к и й

Г. К.

Ледники, снежинки, лавины. М.,

гиз, 1963.

 

 

Г.

Теория

пограничного

слоя.

М.,

Изд-во ино­

24.

Ш л и х т и н г

 

странной литературы,

1956.

В.,

К р е м е н н и к о в

С.

Ю.

Распро­

25.

Я к о в л е в с к и й

О.

странение

турбулентной

струи, соударяющейся с

плоской

поверхностью.

«Механика

жидкости

и газа»,

1966, Хг 4.

 

 

 

 

 

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ