Search academic texts

Registration Number

0822U100022, PhD dissertation

Title

Improving the efficiency of multi-scraper chain trench excavators based on critical depth soil blocked cutting

Author

Gaponov Oleksiy O,

popup.head Suponyev Volodymyr Mykolayovych
popup.opponent Musiiko Volodymyr D.
popup.opponent Sukach Mykhailo K.
popup.review Fidrovskaya Natalia Nikolaevna
popup.review Gurko Alexander H

Status

Доктор філософії, 133, Механічна інженерія. Галузеве машинобудування

Date

24-12-2021

Description

Дисертацію присвячено вирішенню актуальної науково-прикладної проблеми підвищення ефективності багатоскребкових ланцюгових траншейних екскаваторів за рахунок критичноглибинного різання ґрунтів його різцями. У дисертаційній роботі обґрунтовано актуальність теми, сформульовано об’єкт, предмет, мету й завдання дослідження, описано методи дослідження, а також визначено зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами та надано інформацію про апробацію і публікації результатів дослідження. Оскільки розробка ґрунту різцями в умовах критичноглибинного різання дозволяє зменшити енергоємність процесу створення траншей та збільшити продуктивність роботи ланцюгових траншейних екскаваторів, тему цієї дисертаційної роботи слід вважати актуальною. Наукова новизна отриманих результатів полягає в розробленні узагальнених теоретичних залежностей, які вперше отримані для визначення основних параметрів робочого органа та режимів роботи ланцюгового траншейного екскаватора, в якого різці працюють в умовах критичноглибинного різання ґрунту. Зокрема вперше одержані такі результати: – обґрунтовані передумови підвищення ефективності роботи ланцюгових траншейних екскаваторів за рахунок критичноглибинного різання ґрунту та визначено довжину лемеша крайніх бокових різців для цих умов; – визначені основні параметри робочого органа та режими роботи екскаватора, а саме: відстань між суміжними ґрунторозробними органами, число ліній різання і кількість різців, що знаходяться в забої, висоту скребків, швидкість різання та подачі, продуктивність, сумарну силу різання та інші; – розроблена методика проведення експериментальної перевірки теоретичних положень та створені натуральні зразки різців робочого органа та їх комбінації для випробування їх у ґрунтовому каналі та польових умовах; – розроблено алгоритм інженерних розрахунків та побудовані номограми для визначення режимів роботи та основних параметрів екскаваторів у залежності від геометричних параметрів різців, параметрів траншеї та ґрунтових умов; – розрахунками підтверджено економічну ефективність від модернізації ланцюгових траншейних екскаваторів з критичноглибинним різанням ґрунту різцями за рахунок зменшення енергетичних витрат на процес розробки ґрунту та підвищення продуктивності розриття траншеї і темпів виконання робіт із прокладання підземних інженерних комунікацій. Ефективність роботи ланцюгово-скребкових екскаваторів забезпечується мінімальною енергоємністю робочого процесу та максимальною продуктивністю машини, які, у свою чергу, залежать від форми різців, їх розставляння та кількості. Отримані результати враховують як технологічні аспекти роботи екскаватора, так і фізико-механічні властивості ґрунтів, що розробляються різцями в умовах критичної глибини їх різання. Це відрізняє проведені в роботі дослідження від попередніх. Отримані розрахункові залежності дають можливість враховувати та аналізувати основні фактори, що впливають на процеси розробки траншеї та обґрунтувати параметри машини та її робочого обладнання, які забезпечують мінімальну енергоємність та максимальну продуктивність роботи екскаватора з урахуванням фізико-механічних властивостей ґрунтів. Отже, можна стверджувати, що прикладним аспектом використання отриманого наукового результату є можливість удосконалення робочого обладнання для створення більш ефективних скребкових траншейних екскаваторів. Зниження енерговитрат та підвищення продуктивності є важливими технічними показниками, що визначають собівартість не тільки копання траншеї, але й загалом прокладання лінійно-протяжних ділянок розподільних підземних комунікацій. Практичне значення результатів, отриманих у роботі, полягає в розробці методики та створенні алгоритму визначення параметрів і режимів роботи ланцюгово-скребкових траншейних екскаваторів на основі критичноглибинного різання ґрунтів. На основі отриманих інженерних розрахунків складено технічне завдання на модернізацію екскаватора ЕТЛ-208, яке запроваджене ТОВ «НВП «Газтехніка ЛТД» у виробництво. Машина використовується під час розробки траншей для прокладання підземних комунікацій спеціалізованою будівельною компанією «Харківспецбуд-1».