Стаття

Отримано 26.03.2023

Доопрацьовано 18.08.2023

Прийнято 20.09.2023

Взято з Вип. 114, Ч. 1, 2023

Сторінки 160 -169

Koval, A., & Patsora, D. (2023). RESEARCH OF THE IMPACT OF KINEMATIC AND GEOMETRIC CHARACTERISTICS OF BUCKETLESS ROTARY WORKING BODIES OF TRENCH EXCAVATORS ON THE ENERGY INTENSITY OF SOIL EXCAVATION. Automobile Roads and Road Construction, (114.1), 160-169. https://doi.org/10.33744/0365-8171-2023-114.1-160-169

ДОСЛІДЖЕННЯ ВПЛИВУ КІНЕМАТИЧНИХ ТА ГЕОМЕТРИЧНИХ ХАРАКТЕРИСТИК БЕЗКІВШЕВИХ РОТОРНИХ РОБОЧИХ ОРГАНІВ ТРАНШЕЙНИХ ЕКСКАВАТОРІВ НА ЕНЕРГОЄМНІСТЬ РОЗРОБКИ ҐРУНТІВ

Андрій Коваль Данило Пацьора

У статті розглянуто питання визначення фізичної суті робочого процесу безківшевих роторних робочих органів екскаваторів поздовжнього копання та раціонального вибору їх кінематичних і геометричних параметрів. Дослідження виконано з використанням стенду фізико-математичного моделювання робочих процесів землерийних машин безперервної дії на фізичній моделі безківшевого роторного робочого органу виготовленій в масштабі 1:5. Досліджено та розкрито фізичну суть копання траншей безківшевим роторним робочим органом. Процес розробки ґрунту полягає у відділенні різцями ротора стружки ґрунту від масиву, переміщенні розробленого ґрунту у його внутрішні кільцеві порожнини, заклинюванні зазначеної маси ґрунту у цих порожнинах та підйому ґрунту, до розвантажувального вузла за рахунок сил тертя ґрунту по робочим поверхням ротора. Транспортування розробленого ґрунту ротором та розвантаження здійснюється безперервним потоком, а не окремими порціями як це має місце в робочих органах традиційної конструкції. Примусове розвантаження ґрунту із ротора з використанням двоступеневих розвантажувальних вузлів дозволяє забезпечити ефективну розробку ґрунту в широкому діапазоні зміни швидкостей різання та в повній мірі реалізувати на приводі робочого органа будь яку потужність силової установки машини. Вказана перевага безківшевих роторних робочих органів траншейних екскаваторів перед іншими конструкціями робочого обладнання є унікальною. Аналіз отриманих результатів експериментальних досліджень фізичної моделі (М 1:5) безківшевого роторного робочого органа екскаватора дав можливість визначити величину енергоемності розробки ґрунтів, діапазон можливих змін продуктивності траншейних екскаваторів з безківшевим роторним робочим органом за зміни режимів роботи машин. Доказано, що енергоємнісь розробки ґрунтів безківшевими роторними робочими органами становить 0,25…0.30 кВт∙год/м3. Встановлено раціональні величини конструктивних параметрів ротора, а саме: ширину траверс ротора та кута їх установки на центральному диску ротора, як основних конструктивних параметрів ротора

екскаватор траншейний, кінематичний показник, ротор, траншея, енергоємність
  1. Musiiko, V.D., & Koval, A.B. (2018). Theory and creation of innovative continuous-action earthmoving machines (Monograph) (2nd ed.). Kyiv.
  2. Patent DE 102007056592. (2008, June).
  3. Patent US 5521579. (1996, May).
  4. Patent US 5601383. (1997, February).
  5. Patent JP 2000291048 A. (2000, October).
  6. Dmytrychenko, M.F., Musiiko, V.D., Biliakovych, M.O., Kuzminets, M.P., Klymenko, Yu.M., & Polishchuk, O.V. (n.d.). Working body of a rotary trench excavator. Patent of Ukraine for invention No. 100321. 
  7. Dmytrychenko, M.F., Musiiko, V.D., Biliakovych, M.O., Kuzminets, M.P., & Klymenko, Yu.M. (n.d.). Working body of a rotary excavator. Patent of Ukraine for invention No. 99049.
  8. Musiiko, V.D. (2015). Physical-mathematical modeling of working processes of continuous-action earthmoving machines. Bulletin of the National Transport University, 1(31), 385-394.
  9. Musiiko, V.D., & Klymenko, Yu.M. (2009). Bucketless rotary working body of an earthmoving machine with two-stage unloading. Bulletin of the National Transport University, 19(Part 1), 116-130.
  10. Musiiko, V.D., & Klymenko, Yu.M. (2009). Mathematical model of the soil unloading process from the external ring cavity of a bucketless rotor of a trench excavator. In Construction. Materials science. Mechanical engineering. Intensification of working processes of construction and road machines. Series: Hoisting-transport, construction and road machines and equipment (Issue 46, pp. 130-137). Dnipropetrovsk: State Higher Educational Institution “Prydniprovska State Academy of Civil Engineering and Architecture”.
  11. Musiiko, V.D., & Klymenko, Yu.M. (2012). Selection of optimal design parameters of the trough unloading unit of a bucketless rotor of a trench excavator. Collection of Scientific Works. Series “Industry mechanical engineering, construction”, 1(31), 119-124.
  12. Musiiko, V.D., & Koval, A.B. (2014). Improvement of a trench excavator with a bucketless rotary working body. Collection of Scientific Works of the Ukrainian State Academy of Railway Transport, 148, 49-54. 

https://doi.org/10.33744/0365-8171-2023-114.1-160-169