Определение рациональных параметров оборудования теплового действия к ковшовым рабочим органам для земляных работ

Зоны налипания и намерзания грунта
Профили налипания (сплошная линия) и намерзания (пунктирная линия) грунтов в ковшах драглайнов
Характерные зоны налипания грунта в ковшах экскаваторов обратных лопат
Слайд 2

Слайд 3

Цель работы:
Повышение производительности и эффективности работы землеройных машин с ковшовыми рабочими органами при разработке влажных связных грунтов в условиях отрицательных температур путем снижения намерзания и налипания грунта на поверхность рабочего органа.
Слайд 4

Задачи исследования:
Установить характер изменения силы трения грунта о металлическую поверхность с учетом адгезии при смерзании, а также в условиях теплового воздействия;
Экспериментально оценить влияние внешних факторов, определяющих адгезию грунтов при отрицательной температуре, на прочность смерзания грунта с металлической поверхностью рабочего органа;
Провести экспериментальные исследования для установления закономерностей, определяющих влияние давления прижатия, температуры окружающей среды, времени контакта на прочность смерзания грунта (по напряжению сдвига) с металлической поверхностью рабочего органа при тепловом воздействии;
Установить зависимости, определяющие влияние параметров (температуры нагрева зоны контакта, продолжительности теплового воздействия) на прочность смерзания грунта (по напряжению сдвига) с металлической поверхностью рабочего органа;
Разработать рекомендации по выбору рациональных параметров и режимов работы оборудования теплового воздействия, обеспечивающего снижение адгезии грунтов, к ковшам землеройных машин при отрицательной температуре.
Слайд 5

Факторы, влияющие на адгезию грунта:
Дисперсность грунта;
Влажность грунта;
Давление прижатия;
Температура окружающей среды;
Время контакта.
Слайд 6

Классификация методов борьбы с адгезией:
Слайд 7

Греющие кабеля марки ТМ:
Слайд 8

Саморегулирующийся кабель SRL-30-2:
Слайд 9

Лента углеродная нагревательная гибкая (ЛУНГ)
Слайд 9

Температура нагрева кабелей от времени работы при температуре окружающей среды +20˚С
Слайд 10

Слайд 11

Экспериментальный стенд
Экспериментальный
сдвиговой стенд
Поверхность имитатора
после сдвига
Слайд 12

Уровни факторов и интервалы их варьирования
Слайд 13

План эксперимента в кодированном и натуральном выражении:
Слайд 14

Результаты эксперимента
Слайд 15

Поверхность отклика при взаимодействии продолжительности работы кабеля и номинального давления на грунт
Слайд 16

Зависимость напряжения сдвига от номинального давления на грунт:
Слайд 17

Зависимость усилия сдвига от продолжительности нагрева:
Слайд 18

Техническое решение
Ковш прямая лопата с нагревательным элементом
Ковш обратная лопата с нагревательным элементом
Слайд 19

Выводы:
Установлен характер изменения силы трения грунта о металлическую поверхность с учетом адгезии при смерзании, а также в условиях теплового воздействия.
Экспериментально оценено влияние внешних факторов (типа грунта, давления прижатия, влажности, температуры окружающей среды, времени контакта), определяющих адгезию грунтов при отрицательной температуре, на прочность смерзания грунта с металлической поверхностью рабочего органа.
Проведены экспериментальные исследования для установления закономерностей, определяющих влияние дисперсности (типа грунта), давления прижатия, влажности, температуры окружающей среды, времени контакта на прочность смерзания грунта (по напряжению сдвига) с металлической поверхностью рабочего органа при тепловом воздействии.
Установлены зависимости, определяющие влияние параметров (температуры нагрева зоны контакта, продолжительности воздействия) теплового воздействия, на прочность смерзания грунта (по напряжению сдвига) с металлической поверхностью рабочего органа.
Разработаны рекомендации по выбору рациональных параметров и режимов работы оборудования теплового действия, обеспечивающего снижение адгезии грунтов, к рабочим органам при отрицательной температуре.
Слайд 20