Методика экспериментальных исследований рабочего инструмента экскаватора, направленных на повышение эффективности земляных работ в гидротехническом строительстве

Аннотация

В статье приводится методика экспериментальных исследований рабочего инструмента экскаватора, направленных на повышение эффективности земляных работ в гидротехническом строительстве. На базе априорной информации и поисковых экспериментов выполнены программа и методика исследований, определены сами факторы, их уровни и интервалы варьирования факторов, созданы матрицы планирования и обработки результатов экспериментов физического моделирования и натурных исследований.

Для лабораторных исследований использован существующий грунтовый канал.  Для будущих обширных исследований созданы новый кольцевой грунтовый канал с расширенным диапазоном кинематических и технологических параметров и стенды для физического моделирования новых РО и их элементов. Изготовлены и испытаны модели новых РО с обоснованием масштабов, специальная тензометрическая тележка, тензометрические звенья для измерения параметров процессов физического моделирования, тензопальцы – для исследования натурных образцов РО, оборудования и машин в полевых условиях.

Результаты экспериментов с ковшом на стенде физического моделирования позволили получить графические зависимости энергоемкости Е процесса копания грунта с самоизменяемой формой кромки в функции подачи грунта S, силы предварительного сжатия пружины F_пр, глубины копания h и скорости резания v_р. Оптимизация по минимуму, проводимая для этого ковша, показала, что наибольшая эффективность по энергоемкости копания грунта может быть достигнута при следующих значениях переменных факторов: подача грунта S=5 мм; глубина копания  h=0,3…0,5 м; скорости резания  v_р=0,13…0,17 м/с и силы предварительного сжатия пружины  F=30…50 Н.