Николаев Владимир Анатольевич, д-р техн. наук, профессор кафедры строительных и дорожных машин
Vladimir A. Nikolaev, D. Sc. in Engineering, Professor at the Department of Construction and Road Machines
Для удаления камней, кустов, деревьев с полосы отвода будущей дороги целесообразно использовать агрегаты с бульдозерным оборудованием. Хотя теоретические основы разработки грунта весьма подробно рассмотрены, основываясь на них, сложно выявить и сопоставить частные затраты энергии воздействия на грунт элементов технических средств. Не зная величины частных затрат энергии при работе каждого элемента рабочего органа, осмысленно его совершенствовать не представляется возможным. Целью предлагаемого теоретического исследования является подробный анализ взаимодействия с грунтом лезвия ножа существующего бульдозерного отвала для последующего совершенствования бульдозерного оборудования, объект исследования – процесс взаимодействия с грунтом лезвия ножа.В предлагаемой схеме резание грунта осуществляется с микросдвигами. В зависимости от свойств грунта и скорости агрегата в грунте будет преобладать деформация псевдосдвига, объемного сжатия, смятия. Для определения силы, необходимой для смятия, сжатия и псевдосдвига грунта в наклонной поверхности, используем условный обобщенный предел прочности грунта на смятие. Определив силу, необходимую для псевдосдвига грунта в наклонной поверхности, определяем затраты энергии на первичное смятие и псевдосдвиг одного кубического метра грунта. Затем определяем усилие первичного сдвига грунта краем ножа бульдозера и соответствующие затраты энергии. Вычисляем общие затраты энергии, мощность на перемещение лезвия ножа бульдозера.На основе разработанной методики определены затраты энергии: на первичное смятие и псевдосдвиг одного кубического метра грунта, на сдвиг грунта в продольно-вертикальной плоскости краем ножа, общие затраты энергии, мощность на перемещение лезвия ножа бульдозера при различном его заглублении. Построены и аппроксимированы соответствующие зависимости. Расчет затрат энергии на перемещение лезвия ножа бульдозера позволит в дальнейшем определить общие затраты энергии с целью модернизации бульдозерного оборудования, направленной на уменьшение этих затрат.
To remove stones, bushes, trees from the right-of-way of the future road it is advisable to use machines with bulldozer equipment. Theoretical basis for excavation has been considered in detail, however, based on it, it is difficult to identify and compare the partial energy costs of the impact on the ground by the elements of equipment. Without knowing the value of partial energy consumption during the operation of each element of the work tool, it is impossible to improve it in a reasonable way. The purpose of the proposed theoretical study is a detailed analysis of the interaction of the soil and the knife of the bulldozer blade for the subsequent improvement of bulldozer equipment. The object of the study is the process of interaction between the soil and the knife.In the proposed scheme, soil cutting is carried out with micro-shiftings. Depending on soil properties and machine velocity, deformations of pseudodisplacement, volume compression, crumpling will predominate in the soil. To determine the force required for crumpling, compression and pseudodisplacement of the soil in a sloping surface, we use the conditional generalized limit of soil crumpling strength. After determining, the force required for pseudo-displacement the soil in a sloping surface, we identify the energy consumption for the initial crumpling and pseudo-displacement of one cubic meter of soil. Then we determine the primary shear strength of the soil by edge of the bulldozer knife and the corresponding energy consumption; calculate the total energy costs and power to move the bulldozer knife.Based on the developed methodology, has been determined the energy consumption for primary crumpling and pseudo-displacement of one cubic meter of soil, for shifting the soil in the longitudinalvertical plane by the knife edge, the total energy consumption, power to move the knife of the bulldozer blade at different depths.The corresponding functions are constructed and approximated.Calculation of energy consumption for moving the bulldozer knife will allow to determine the total energy consumption in order to upgrade the bulldozer equipment for reducing the costs in the future.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.