|
|
Внимание конструкторов и
механизаторов давно привлекала возможность использования рабочих органов
пассивного действия для устройства траншей или для их расширения. Пассивные
рабочие органы просты в изготовлении и надежны в эксплуатации. Они не имеют
своего привода, а для разрушения грунта используется тяговое усилие движителя
(тягача). Подобные устройства широко применяют в сельском хозяйстве,
ирригационном строительстве и других отраслях народного хозяйства (плуги,
бульдозеры, скреперы и др.). В практике экскаваторо- строения получили
преимущественное развитие ножевые откосники, устанавливаемые с каждой стороны
роторного колеса.
Каждый откосник представляет собой пластину с заостренной
передней гранью. Принципиально он сходен с ножом, отчего и получил название
ножевого откосника. Пластина закрепляется на раме рабочего органа в двух
точках: верхняя располагается над дневной поверхностью земли, а нижняя —
несколько выше нижнего конца откосника.
Основные параметры откосника — рабочая длина /р, угол
развала <р, угол установки яр, угол резания а и угол заострения у- Под
рабочей длиной понимают часть длины откосника, измеренной по его режущей
кромке и взаимодействующей с массивом грунта при наибольшей глубине копания
ЭТР. Угол развала <р — это угол отклонения от вертикали проекции режущей
кромки откосника на плоскость поперечного сечения траншей. Угол установки яр
— также угол отклонения от вертикали проекции той же режущей кромки на
плоскость продольного сечения траншеи. Этот угол считается положительным,
если верхний конец откосника направлен вперед, и отрицательным — если он
направлен назад. Указанные параметры для наглядности представленЬ1 схемой на
2.16. Рабочая длина откосника на этой схеме равна диагонали прямоугольного
параллелепипеда с высотой, равной высоте откоса hDтк„ и углами наклона к
вертикальному ребру диагоналей двух смежных вертикальных граней ср и яр.
Рабочая длина /р может быть определена по формуле
В поперечном сечении ножевой откосник представляет собой
режущий клин. В отличие от зуба его режущая кромка всегда образует с
направлением движения угол, отличающийся от прямого. Угол резания откосника
определяют в продольной плоскости, перпендикулярной к стенке, как угол между
следами секущей плоскости передней гранью и стенкой откоса. Углом заострения
у называют угол между передней и задней гранями, определенный в плоскости
поперечного сечения откосника.
Из всех перечисленных параметров только угол развала <р
является технологическим. Он определяется по заданной крутизне откоса. Остальные
параметры не влияют на конечные размеры поперечного сечения траншеи. Однако
для получения хороших эксплуатационных показателей процесса разработки
откосов эти параметры нельзя назначать произвольно. В частности, исследованиями,
проведенными в СКВ «Газ- строймашина», было установлено, что устойчивую
работу ЭТР с откосниками обеспечивает положительный угол установки. При
отрицательном угле рабочий орган подвержен большим динамическим нагрузкам.
С энергетической точки зрения важно знать, каким
количественным сочетаниям указанных параметров соответствует минимальная
энергоемкость процесса. Дело в том, что взаимодействие откосника с грунтом
принципиально отличается от рассмотренных ранее процессов разрушения грунта с
образованием стружки, при котором в значительной степени сказывается влияние
открытой поверхности разрабатываемого грунта. При разработке откосов открытые
поверхности элементов обрушения удалены на значительные расстояния от
плоскости отделения грунта от массива, а поэтому они практически не влияют на
характер разрушения. Основываясь на работах В. Д. Абезгауза [1], Г. А. Арендт
предложил рассматривать это взаимодействие как внедрение в грунт заостренного
штампа. Решение задачи по такой схеме вполне правомочно для среднего участка
рабочей длины откосника. Однако на ее краях следует предполагать скалывание
грунта по типу стружкообра- зования. Эти особенности корректируются
эмпирическими коэффициентами, получаемыми как результат статистической
обработки экспериментальных данных.
|