Введение к работе
Актуальность работы. Развитие промышленности, строитель-ЭТЕа и транспорта и их бесперебойная работа требуют применения большого количества дадъемно-траяспортннх машин, которые долями перегружать смерзшиеся материалы. Годовой объем пэреработки гмерзшвхся насыпных грузов составляет свыше 72 от их общего количества или в абсолютном Еыранении около 0,2 ылрд.м3.
Так, в металлургии на складах доменных, мартеновских я лл-гейкых пехоэ необходимо перегружать смерзшиеся: руды, уголь, песок, формовочные смеси, глины, магнезитовый пооояок, обоетен-йыЯ доломит и другие материалы. Все это хранится навалом на открытых плоаадках и обслуживается мостоеыми перегружателями и железнодорожными кранами с грейферами, способней разрабатывать такие грузы.-
. Еа складах аебня, стсена, технической соли, сильвинита, а гакзе массовых строительных материалов хорошо зарекомендовали себя при работе в зимних условиях погрузчики с шаровыми головками и роторными захватами.
' Для разгрузки на железной дороге применяются струги, под которыми перемешаются платформы со смерзшимся материалом.'
3 портах значительная часть таких грузов перерабатывается реклаймерами (погрузчиками с роторно-элеваторными захватами).
Для этих работ в промышленности, строительстве и на транспорте широко применяются также однокоешоеыэ погрузчики или одноковшовые экскаваторы с погрузочным рабочим оборудованием.
Все эти и ряд других подъемно-транспортных маилн разраба-тына'от смерзшиеся материалы пословно, осуществляя пропесс наименее энергоемким способом - путем отрыва в сторону открыто? поверхности. Ошт эксплуатации показал перспективность применения таких машин.
Однако: в ряде случаев процесс работы происходит с недостаточной интенсивностью заглубления, ве обеспечивая необходимой производительности.рыхления. Крою того, как показі;наят пре дыдушие исследования, обдей теории послойной разработки смерзшихся материалов пока не создано, так как:
* недостаточно изучены прочностные свойства смерзшихся материалов и характер их разрушения;
- механизм процесса эагдублещя рабочего органа оконча
тельно не Еыяснен; . . ...
- конфигурации рабочих органон далека от рациональных.
Цель диссертации.: повышение эффективности работы подьемяо-
-транспортных мапшн при перегрузке смерзшихся материалов.
Для достижения.поставленной пели необходимо в числе другта решить следущиё задачи:
установить прочностные характеристики смерзшихся материалов;
вайти траектории движения рабочего органа в процессе перегрузки смерзшихся материалов.
Кэдвая.,,кр.Еи,зв.а: .
прочностные .свойства значительной части смерзшихся материалов при их рыхлении соответствуют прочностным свойствам мер: лых грунтов;
закономерности изменения пределов прочности и характер разрушения являются .облиш для основных типов смерзшихся материалов;
. - наиболее рациональны!! для определения деформашонно--прочностных характеристик смерзшихся материалов является экспресс-метод;
- сеязь силы сопротивления рыхлении и сеойсте перегружае
мого материала наиболее полно отражают полученные комплексные
зависимости;
критерий энергоемкости поопесса рыхления является универсальным при оптимизации параметров рабочего органа;
механизм процесса разрукения смерзшегося материала необходимо списывать с учетом фактора времени заглубления рабочего органа;
установленные автором особенности и Физические закономерности проп'есса заглубления рабочего органа е смерзшийся мате риал слределяэтся параметрам рабочего оборудования, СКОРОСТЬЮ ЄГО ДВЕЯЄНИЯ И ВЄЛИЧйНОЯ ПРИТРУЗЭ. '
Методы исследования. Для изучения механизма поопесса пословного рыхления применен комплексный подход, включающий теоретические обобщения для раскрытия физических закономерностей ЕзаамодеСстЕля рабочего органа с материалом при заглублении; экспериментальное определение свойств смерзоихся материалов, сил сопротивления и траектории движения рабочего органа..'
При этом в теоретических исследованиях использованы^результаты расчета на ЭБЫ усилий в рабочем оборудовании, в экспериментальных - метода электротензометрии, фотограмметрии с применением теории рационального планирования эксперимента.
Практическая пенность диссертации заклинается в том, что:
разработана инженерная методика проектирования рабочего зргана подъемно-транспортной машины, принятой е качестве -базо- -вой, для. перегрузки смерзшегося материала с заданными свойства-ии. 1.1етодика позволяет определить освоеннє конструктивные пара-иетры рабочего органа, соответствующие одному из предлагаемых критериев оптимизации; =... ..''
предложена методика проектирования рабочего оборудования "юдъемно-травспортяой мажян с тремя степенями свободы по заданий производительности смерзшегося материала;
разработаны оригинальные конструкции рабочего'оборудования подъемно-транспортных машин,-
'' 5 - '
Реализация работы. Результаты диссертационно?» работы приняты к Еведренкэ в тресте "Строймеханизашія а 2" г.Екатеринбурга.
По результатам проведенных исследований создано универсальное погрузочное рабочее оборудование на базе экскаЕатороЕ типа І0-4І2І и ЭО-5122. ' V
Апообапия.работы. Основные результаты исследований и пред лагаемге методики докладывались и обсуядалвсь на ЗУ,У,У1,УП1 научно-технических и научно-практической конференциях Уральского политехнического института (Сеєрдлоеск , IS72,1975,1979,1983, 1990), научно-технических конференциях Тоглского инуенерно-строн тельного z Сибирского аЕтокойильЕО-довоявого институтов (Томск, 1972),(Омск,1977,1988), первоЯ научно-технической конференции молодых ученых и специалистов уральской зоны "Каучно-техническі прогресс е промышленности" (Сеєрдлоеск,1977), научно-технвческс конференции "Перспективы развития подьеьщо-транспортнкх машин". (Сеєрдлоеск,1979).
Публикации. ОсноЕНке положения дассертатонноГі работы опус
ликоеьеы е ЗС печатных работах и 5 -аЕторских свидетельствах ва
изобретения. ./
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения пяти разделов, заключения, -библиографического списка из 132 на керований, Еосьіяі прнлояениЁ; содержит, включая приложения, 232 страницы шешйописного текста, е.том числе 37 таблиц,' 109 рисунков.