Научные основы оптимизации геометрических параметров инновационного телескопического рабочего органа бульдозера (на основе общих теорий взаимодействия отвальных рабочих органов со средой)

Problem statement. The process of co-operation dump working bodies with the developed soil is one of determinative duty cycle machines for earth-moving transport works. Character passing of process carries out the considerable influence on the construction of earth-moving transport machines. Passing process of cooperation dump working body machine with soil depends on the technological setting machine, namely from a kind of a robot, that is executed by a machine, physical and mechanical properties of soil and method of his destruction, geometrical parameters of working body, parameters of the mode digging (depth of cutting, cutting corner, corner setting of working organ in a plan and etc.), that determine power and power parameters of working process machine. Possibility optimization of geometrical parameters telescopic working body of bulldozer to different ground to the terms and technological operations will allow rationally to use hauling and coupling descriptions of machine, promote her productivity and universality. Purpose. There is a review and analysis of existent theories of cooperation of dump working bodies with soil and development, on their basis, algorithm of optimization calculation geometrical parameters of dump bulldozer telescopic type depending on the ground terms and hauling and coupling descriptions of base machine, determination of his productivity at digging and portage soil. Conclusions. On the basis of hauling balance the algorithm optimization of geometrical parameters dump bulldozer telescopic type is worked out after the generalized criterion optimization ПNG depending on engine of base machine and physical and mechanical properties of the developed environment power.
Постановка проблемы. Процесс взаимодействия отвальных рабочих органов с разрабатываемым грунтом является одним из определяющих факторов рабочего цикла машин для землеройнотранспортных работ. Характер процесса значительно влияет на конструкцию землеройно-транспортных машин. Процесс взаимодействия отвального рабочего органа машины с грунтом зависит от технологического назначения машины, а именно от вида работ, которые выполняются машиной, физико-механических свойств грунта и способа его разрушения, геометрических параметров рабочего органа, параметров режима копания (глубины резания, угла резания, угла установки рабочего органа в плане и т. д.), которые определяют силовые и энергетические параметры рабочего процесса машины. Возможность оптимизации геометрических параметров телескопического рабочего органа бульдозера к различным грунтовым условиям и технологическим операциям позволит рационально использовать тягово-сцепные характеристики машины, повысить её производительность и универсальность. Цель статьи − обзор и анализ существующих теорий взаимодействия отвальных рабочих органов с грунтом и разработка, на их основе алгоритма оптимизационного расчета геометрических параметров отвала бульдозера телескопического типа в зависимости от грунтовых условий и тягово-сцепных характеристик базовой машины, определение его производительности при копании и транспортировании грунта. Выводы. На основании тягового баланса разработан алгоритм оптимизации геометрических параметров отвала бульдозера телескопического типа по обобщенному критерию оптимизации ПNG в зависимости от мощности двигателя базовой машины и физико-механических свойств разрабатываемой среды.
Постановка проблеми. Процес взаємодії відвальних робочих органів із ґрунтом, що розроблюється, − один із визначальних факторів робочого циклу машин для землерийно-транспортних робіт. Характер процесу суттєво впливає на конструкцію землерийно-транспортних машин. Процесу взаємодії відвального робочого органу машини з ґрунтом залежить від технологічного призначення машини, тобто від виду робіт, що виконуються машиною, фізико-механічних властивостей ґрунту та способу його руйнування, геометричних параметрів робочого органа, параметрів режиму копання (глибини різання, кута різання, кута установки робочого органа в плані і тощо.), які визначають силові та енергетичні параметри робочого процесу машини. Можливість оптимізації геометричних параметрів телескопічного робочого органа бульдозера до різноманітних ґрунтових умов та технологічних операцій дозволить раціонально використовувати тягово-зчіпні характеристики машини, підвищити її продуктивність та універсальність. Мета статті − огляд і аналіз існуючих теорій взаємодії відвальних робочих органів із ґрунтом та розроблення, на їх основі, алгоритму оптимізаційного розрахунку геометричних параметрів відвала бульдозера телескопічного типу залежно від ґрунтових умов та тягово-зчіпних характеристик базової машини, визначення його продуктивності під час копанні та транспортування ґрунту. Висновок. На основі тягового балансу розроблено алгоритм оптимізації геометричних параметрів відвала бульдозера телескопічного типу за узагальненим критерієм оптимізації ПNG залежно від потужності двигуна базової машини та фізико-механічних властивостей середовища, що розроблюється.