Введение к работе
Актуальность темы.
Подъемно-транспортные работы с мелкоштучными грузами в строительстве являются одними из наиболее трудоёмких. В общем объёме перевозок строительных материалов эти грузы составляют лишь 6 %, однако недостаточная механизация их грузовой переработки влечёт за собой большие затраты ручного труда. Эффективным способом сокращения трудозатрат при грузоперера-ботке является пакетирование. При пакетной доставке мелкоштучных грузов обеспечивается механизация всех подъемно-транспортных работ на всем пути их следования от производителя до строительной площадки.
Доставка пакетированных грузов на строительные объекты начинается с погрузки пирамиды кирпича и формирования транспортного пакета на силикатном заводе, а заканчивается выгрузкой и установкой пирамиды кирпича на рабочее место каменщика. При этом на сохранность пакета в значительной степени влияют состояние пирамиды кирпича и воздействие на неё грузозахватных устройств, с помощью которых пирамиду кирпича устанавливают на поддон пакетирующего устройства.
В современных условиях совершенствование технологических процессов перевозки и перегрузки мелкоштучных строительных материалов невозможно без правильного выбора средств комплексной механизации, обеспечивающих сохранность пакета кирпича. Правильный выбор навесных грузозахватных устройств, являющихся средствами комплексной механизации, позволит повысить сохранность и устранить ручной труд в начальных и конечных операциях перегрузочного процесса, тем самым сократить время подъёмно-транспортных работ.
Совершенствование существующих и разработка новых технологических процессов перегрузочных работ с применением подъёмно-транспортных машин циклического действия возможны лишь при условии использования современных навесных грузозахватных устройств, а также специальных приспособлений, обеспечивающих сохранность пакетов кирпича при выполнении погрузочно-разгрузочных работ и транспортировании.
Работа выполнена в рамках кафедральной госбюджетной НИР «Анализ тенденций развития и совершенствования конструкций, методов расчёта и проектирования современных видов подъёмно-транспортных машин».
Цель работы. Обоснование структуры и рациональных конструктивных параметров грузозахватных устройств, осуществляющих уплотнение транспортного пакета силикатного кирпича при выполнении подъёмно-транспортных работ и позволяющих повысить сохранность пакетов кирпича.
Основные положения диссертации, выносимые на защиту:
-
Математическая модель гибкого элемента с учетом его удлинения и проскальзывания по поверхности пирамиды кирпича.
-
Математическая модель взаимодействия жесткого элемента с неплоской поверхностью пирамиды кирпича.
-
Математическая модель взаимодействия движущегося уплотняющего элемента грузозахватного устройства с поверхностью пирамиды кирпича и с наружной обвязкой пакета.
-
Способ формирования транспортного пакета и конструкции грузозахватных устройств, уплотняющие пирамиду силикатного кирпича при подъёмно-транспортных работах.
-
Методики расчёта рациональных конструктивных параметров грузозахватных устройств с уплотняющими механизмами, учитывающие форму и состояние пакета кирпича, и конструкцию пакетирующих устройств.
Методы исследования. При выполнении теоретических исследований использовались научные положения теоретической механики, теория балок на упругом основании. При выполнении экспериментальных исследований применялись методы планирования многофакторных экспериментов, теории вероятности и математической статистики, а также методы тензометрии и осциллографиро-вания.
Научная новизна работы.
1. Разработана математическая модель гибкого элемента с учётом его удлинения и проскальзывания по поверхности пирамиды, позволяющая определить натяжение обвязки при уплотнении горизонтальных рядов пирамиды кирпича.
-
Разработана математическая модель взаимодействия жесткого элемента с неплоской поверхностью пирамиды кирпича, позволяющая определить интенсивность распределенных сил по длине жесткого элемента в зависимости от высоты кирпичей верхнего ряда.
-
Разработана математическая модель взаимодействия движущегося уплотняющего элемента (скалки) с поверхностью пирамиды кирпича и с наружной обвязкой пакета, позволяющая рассчитать конструктивные параметры уплотняющего механизма грузозахватного устройства и определить силу протягивания скалки и силу нормального давления скалки на поверхность пакета.
-
Установлена зависимость образования блока кирпичей от наличия технологических зазоров. Определены условия образования вертикальных блоков, выявлены зоны наиболее вероятного их образования.
Практическая ценность работы.
-
Разработан способ формирования транспортного пакета, предусматривающий предварительное уплотнение пирамиды кирпича при выполнении подъёмно-транспортных работ.
-
Разработаны структура и новые конструкции грузозахватных устройств, уплотняющие пирамиду силикатного кирпича в процессе выполнения подъёмно-транспортных работ и обеспечивающие повышение сохранности пакета кирпича.
-
Разработаны методики расчёта рациональных конструктивных параметров грузозахватных устройств с уплотняющими механизмами, учитывающие форму и состояние пакета кирпича и конструкцию пакетирующих устройств.
Достоверность полученных результатов и выводов диссертационной работы обоснована использованием научных положений теоретической механики, теории балок на упругом основании и подтверждается 79,5 % сходимостью результатов теоретических и экспериментальных исследований.
Внедрение результатов: Способ обвязки пакета мелкоштучных изделий (а.с. 1121185) внедрён на предприятии «Ижтяжбуммаш» г. Ижевск.
Методика расчёта параметров механизма уплотнения грузозахватного устройства внедрена в ООО «Промбезопасность» и в учебный процесс на кафедре «Подъёмно-транспортные машины и оборудование» БГТУ.
Апробация работы: Результаты выполненных исследований докладывались на семинаре-совещании «Передовой опыт пакетных и контейнерных перевозок» (Брянск 1985 г.); на научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава Брянского государственного технического университета (БІТУ в 2004 - 2005 г.); на расширенном заседании кафедры «Строительное производство» Брянской государственной инженерно-технологической академии (Брянск 2005 г.); на расширенном заседании кафедры «Автомобили и строительные дорожные машины» Орловского государственного технического университета (Орёл 2006 г.); на заседании кафедры «Технология строительства» Воронежского государственного архитектурно-строительного университета (Воронеж 2006 г.); на заседаниях кафедры «ПТМиР» Южно-Российского государственного технического университета (Новочеркасск 2007 г.).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 10 работ, из них в реферируемых изданиях, рекомендованных ВАК - 2, получены 6 авторских свидетельств на изобретения.
Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, четырёх глав, заключения, списка литературы из 142 наименования и приложений, содержит 170 стр., 40 таблиц и 63 рисунка.
