Способы и методы снижения тягового сопротивления рабочих органов машин

ВОПРОС № 13

СПОСОБЫ И МЕТОДЫ СНИЖЕНИЯ ТЯГОВОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ РАБОЧИХ ОРГАНОВ МАШИН.

Рабочие органы строительных машин могут классифицироваться по назначению их рабочего процесса и методу его воздействия на объект. Так как рабочий процесс в общем виде сложен и со­стоит из отдельных операций, то в данном случае классификация выполняется по главной операции рабочего органа. В соответст­вии с этим рабочие органы машин могут разделяться на разру­шающие (размельчающие), захватывающие (отделяющие часть рабочей среды), перемешивающие, сортирующие, перемещающие и уплотняющие рабочую среду, придающие ей определенную форму, отделывающие ее поверхность, образующие в ней сква­жины прокалыванием, продавливанием, сверлением, прожиганием, погружающие (забивающие, укладывающие) в нее различ­ные длинные тела и части сооружений или извлекающие их из нее, наносящие на сооружение различные материалы и обли­цовку.

В подавляющем большинстве воздействие рабочего органа на среду является силовым. Метод же (характер) силового воздей­ствия может быть почти статическим или динамическим, различ­ным по характеру, начиная от небольшого динамического воздействия, колебательного (вибрационного) эффекта, чисто удар­ного и смешанного воздействия (например, виброударного).

Наиболее распространены процессы разрушения резанием и отделением (зачерпыванием) части материала, перемешивания и сортировки, укладки и уплотнения, разгружающие и пере­мещающие.

Динамический характер силового воздействия позволяет зна­чительно снизить энергоемкость и повысить эффективность про­цесса, однако для определенной рабочей среды и определенной производительности процесса.

Форма рабочего органа во всех случаях оказывает значитель­ное влияние на энергоемкость процесса. Однако реализовать оптимальную форму рабочего органа обычно затруднительно, так как она должна изменяться с характеристикой и состоянием рабочей среды, а кроме того, форма рабочего органа, как правило, должна удовлетворять различным операциям, выполняе­мым им, и изменяющемуся воздействию на него рабочей среды. Так, уменьшение толщины режущего органа снижает необходи­мое усилие резания, но уменьшает его прочность и снижает срок службы. Оптимальная для резания грунта форма ковша экскава­тора может оказаться непригодной для зачистки и планирования забоя. Снижение энергоемкости при разрушении грунта крупны­ми глыбами может резко ухудшить условия их перемещения на конвейере и проход через перегрузочные устройства. Поэтому работы, по оптимизации процессов и рабочих органов требуют комплексного рассмотрения, изучения всего процесса в целом и не должны подчиняться одной, даже главной операции без тща­тельного изучения целесообразности постановки такой задачи.

Работы многочисленных исследователей по созданию физи­ческой теории процесса, выполняемых рабочими органами в их рабочих средах, убедительно показали принципиальную общ­ность процессов одинакового характера. Так, процесс срезания стружки в металле, пластмассах и в различных крепких грунтах может быть представлен одинаковыми по своему принципиаль­ному построению формулами (работы И. А. Тиме в 70-х годах XIX в., К. А. Дворкина, А. А. Брикса и других). Однако несмотря на большое количество позднейших исследований процессов ре­зания грунта (у нас—работы В, П. Горячкина, А. Д. Далина, Ю. А. Ветрова, В. Д. Абезгауза, А. Н. Зеленина, М. И. Гальпе­рина, Л. А. Шрсйнера и других, за рубежом—Е. Динглингера, Ф. Кннаста, И. Ратье и других), физическую теорию резания не удалось создать на уровне, превышающем более или менее приемлемые гипотезы, как, впрочем, и исследователям, решав­шим в течение последних двух столетий ту же проблему для ме­таллов. Тем не менее их труды дали возможность разработать вполне приемлемые инженерные методы расчета режущих рабо­чих органов для металла, дерева и грунтов при различном состо­янии последних.

Такой же результат получили при исследовании рабочих ор­ганов для разрушения и размельчения, а также уплотнения грунтов.

Литература:Дорожные машины. Часть 1. Машины для земляных работ. Изд.3-е перераб. и доп. М., «Машиностроение», 1972. Авт. Алексеева Т.В. и др.