Содержание к диссертации
Стр.
ВВЕДЕНИЕ 4
ГЛАВА I. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ 7
Ы. Существующие способы и-средства механизации
приготовления цемеятогрунтовых смесей . 7
-
Обзор работ, по исследованию шнеков как комплексных, устройств для разработки, перемешивания и транспортирования грунта 15
-
Постановка задач исследований и методов
их решения 29
ГЛАВА 2. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ПЕРЕМЕШИВАНИЙ ГРУНТА
ВЕРТИКАЛЬНЫМ ШНЕКОМ В ЗАКРШШ ЗАБОЕ _ч33
2.1. Построение модели рабочего процесса
шнекового грунтосмесителя 33
2.2. Исследование влияния основных параметров на
рабочий процесс шнекового грунтосмесителя' .... 45
2.3. Экспериментальные исследования процесса пере
мешивания на физических моделях.. Задачи и мето
дика исследований. Результаты исследований .... 59
ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ МИЙНИЙ ОСНШШХ ПАРАМЕТР НА
ПОТРЕБЛЯЕМУЮ МОІЩОСТЬ ШНЕКОВЫМ ГРУНГОСМЕСИТЕШ . 73
-
Энергетические затраты шнекового грунтосмесителя 73
-
Экспериментальные, исследования. Измеряемые величины и регистрирующая аппаратура. Многофакторный эксперимент ...... 81
3.3* Результаты экспериментальных исследований 90
ГЛАВА 4. ПРОВЕРКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВШИЙ В ПРОИЗВОД
СТВЕННЫХ УСЛОВИЯХ Г. .""".""Г". 102
4.1. Опытный образец грунтосмесительной машины.
Задачи.испытаний. Измеряемые величины и
регистрирующая аппаратура . . .102
Стр.
-
Результаты испытаний опытного образца грунтосмесительной машины III
-
Опытное строительство-фундаментов и определение эффективности от внедрения грунтосмесительной машины модели МГ-І 119
-
Методика определения основных параметров и рациональных режимов работы шнекового грунтосмеснтеля 123
Выводы 130
общие вшода И РЖСЖЦПДЩИ 131
ЛИТЕРАТУРА . 134
ПРЖОШШ:
-
Результаты лабораторных исследований рабочего процесса шнекового грунтосмесителя в грунтовом канале 140
-
Определение параметров эмпирической формулы
для функции Р =#о) 155
3. Определение сил резания при. разработке грунта
рабочим органом шнекового грунтосмесителя 159
-
Результаты испытаний, опытного образца грунтосмесительной машины в производственных условиях 168
-
Расчет экономической эффективности от внедрения грунтосмесительной машины МГ-І 171
-
Определение-установленной мощности двигателя шнекового грунтосмесителя в операционной системе
DOS EG на ЭЖ Е-4030 177
7. Акты испытаний, внедрения и заявки на разработку
и освоение грунтосмесительных машин для устройства
фундаментов из цементогрунта сельскохозяйственных
зданий и сооружений 180
Введение к работе
Основными направлениями экономического развития СССР на I98I-I985 гг. предусмотрено: "... осуществить мероприятия по значительному сокращению затрат ручного труда в строительстве, оснащение строительных организаций высокопроизводительными машинами, В сельских районах полнее использовать местные строительные материалы..." В то же время уровень механизации работ, связанный с применением цементогрунтов для устройства подземной части сооружений /ленточных фундаментов, ограждающих стен каналов, траншеи и других подобных конструкций/, значительно отстает от современных требований. Это объясняется сложностью существующей технологии и отсутствием специализированных средств механизации.
Существующий способ устройства ленточных цеменгогрунтовых конструкций, в частности ленточных фундаментов, основан на раздельном приготовлении грунтосмеси за пределами траншеи с последующей ее послойной укладкой и уплотнением в траншее. Такой раздельный способ производства работ требует применения большого числа разнотипных машин - разрабатывающих, перемешивающих, транспортирующих, уплотняющих и другого назначения механизмов, что снижает темп строительства, усложняет производство земляных и бетонных работ, требует затрат ручного труда,составляющих от 10 до 30 % трудоемкости всего комплекса строительных работ.
Перспективным направлением совершенствования способа и средств механизации для устройства ленточных цементогрунтовых конструкций является объединение операций, связанных с разработкой грунта и его смешивания с вяжущим на месте, без выемки грунта из разрабатываемой траншеи. Такой принцип находит применение при устройстве евайных фундаментов, оснований и покрытий автомобильных дорог и аэродромов. Однако существующие рабочие органы грунтосмесительных механизмов позволяют устраивать таким способом только столбчатые конструкции в виде.цементогрунтовых свай или сооружать покрытия глубиной до 0,3-0,7 м, что исключает их использование для устройства ленточных конструкций. Эта цель может быть достигнута применением рабочих органов шнекового типа.
В основу настоящей работы положена научная гипотеза о возможности приготовления цементогрунтовой смеси непосредственно в траншее вертикальным шнеком, путем совмещения процесса разработки грунта и его смешивания с подаваемым через полый вал в траншею вяжущим материалом.
Целью работы является исследование рабочего процесса шнекового грунтосмесителя и разработка методики расчета его рациональных геометрических и режимных параметров.
В работе впервые исследован и аналитически описан рабочий процесс перемешивания грунта с вяжущим вертикальным шнеком непосредственно в разрабатываемой траншее и определены критерии оптимизации его параметров. Установлены величины и характер изменения силовых и энергетических показателей рабочего органа от влияния размеров траншеи, грунтовых условий и режимных параметров. Получены новые аналитические зависимости для определения рациональных значений основных геометрических и рекимных параметров рабочего органа, расчета его производительности и расходуемой мощности на осуществление рабочего процесса.
На основе проведенных исследований разработана инженерная методика расчета и выбора рациональных геометрических параметров и режимов работы шнекового грунтосмесителя, которая может быть использована при проектировании и дальнейшем усовершенствовании конструкций грунтосмесительных машин для различных условий их применения. Результаты работы были использованы при разработ- ке технической документации на опытные образцы грунтосмесителъ-ных машин моделей МГ-І и АГ-392 для устройства ленточных цементо-грунтовых фундаментов глубиной до 1,2 и 2,0 м. Машины успешно прошли заводские и полевые испытания и рекомендованы к серийному производству. Осуществлено опытное строительство цементогрунто-вых фундаментов под стены помещений животноводческих комплексов общей протяженностью более k тыс. погонных метров.
По запросам техническая документация передана более 10 производственным организациям,заинтересованных во внедрении грунто-смесительных машин. Имеются заявки на приобретение машин Министер' ства сельского строительства УССР и РСФСР, "Укрмежколхозстроя", НИИ оснований и подземных сооружений им. Н.М.Герсеванова рекомендовано Госстрою СССР использование шнековых грунтосмесителей для устройства оснований и фундаментов под стены помещений при освоении нечерноземной зоны, новых территорий в Сибири и на Дальнем Востоке.
Теоретические и экспериментальные исследования, опытно-конструкторские работы проводились в НИИ строительного производства Госстроя УССР в соответствии с тематическим планом научно-исследовательских работ при непосредственном участии и руководстве автора.
