close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Анализ современного состояния и развития конструкций ножей отвалов дорожных машин..pdf

код для вставкиСкачать
Машиностроение и машиноведение
УДК 625.768.5
АНАЛИЗ СОВРЕМЕННОГО СОСТОЯНИЯ И РАЗВИТИЯ
КОНСТРУКЦИЙ НОЖЕЙ ОТВАЛОВ
ДОРОЖНЫХ МАШИН
А.В. Лысянников, Р.Б. Желукевич, В.В. Малянов, Ю.Ф. Кайзер,
Н.Н. Лысянникова, Ю.Г. Серебреникова
Представлен анализ современного состояния и развития конструкций ножей
отвалов снегоуборочных машин. Выявлены преимущества и недостатки рассмотренных конструкций. Представлены основы нового принципа воздействия на разрабатываемую среду с помощью высокоимпульсных вибраций, применение которого позволит
повысить эффективность рабочих органов дорожных машин.
Ключевые слова: нож отвала, дорожная машина, вибрация, снежный накат,
гололедные образования.
Безопасность движения автотранспорта связана со своевременной и
качественной очисткой покрытий автомобильных дорог от рыхлого снега,
снежного наката и гололедных образований, так как их наличие снижает
сцепные свойства автомобильных шин с поверхностью покрытия. Количество дорожно-транспортных происшествий (ДТП) на полностью или частично покрытом снегом или льдом дорожном покрытии в 1,5 – 4,5 раза
больше, чем на сухом покрытии [1].
С целью повышения эффективности удаления рыхлого снега, разрушения снежного наката и гололедных образований с покрытий автомобильных дорог, а также сохранения элементов дорожного покрытия, таких,
как структурная разметка, световозвращатели, смотровые люки канализаций, промышленностью разрабатываются новые конструкции ножей для
отвальных рабочих органов.
В результате проведенного информационного поиска выявлены
следующие конструкции ножей.
Ножи, устанавливаемые на отвалы дорожных машин, подразделяются на полиуретановые, резиновые и металлические. Ножи снегоуборочной техники имеют свои достоинства и недостатки. Для удаления с дорожного покрытия свежевыпавшего и рыхлого снега используют полиуретановые и резиновые ножи, для удаления снежного наката и гололедных образований используют металлические ножи с различным профилем. Для выбора оптимального ножа необходимо знать задачи и представлять условия
работы отвала снегоочистителя.
Полиуретановый нож (рис. 1, а) в основном устанавливается на
скоростные отвалы в отличие от металлического, не повреждает отвал при
наезде на препятствие, что позволяет избежать затрат на ремонт отвала,
обладает высокой износостойкостью, удаляет наледь с той же эффективностью, что и металлический [2].
121
Машиностроение и машиноведение
Рис. 4. Резцовый нож
Зарубежная промышленность направлена на выпуск ножей с применением современных технологий и материалов, обеспечивающих сохранение дорожных покрытий.
Известен комбинированный нож с гибкими вставками (рис. 4), изготавливаемый из высокопрочной стали, резины и корунда. Имеет высокую устойчивость к износу и значительно больший ресурс по сравнению с
предлагаемыми на рынке ножами. Кроме того, нож в сочетании с гибкими
вставками основного ножа отвала имеет низкий уровень шума [6].
Рис. 5. Нож отвала с гибкими вставками: 1 – стальной держатель;
2 – резина; 3 – гибкие вставки из корунда
Также известен нож с карбидо-вольфрамовой вставкой, установленной в нижней кромке резинового лезвия (рис. 6). Нож изготовлен в сочетании высокопрочной стали, вулканизированной резины и карбидовольфрама. Данная конструкция позволяет уменьшить механический износ
ножа и расход энергии во время уборки снега, увеличить скользящие свойства. Передняя стальная пластина выполнена в форме волны, что позволяет направлять поток снега только на отвал, снижая попадание на кабину и
другие рабочие органы снегоуборочной техники, а также со специальными
отверстиями для обеспечения охлаждения ножа [7].
125
Машиностроение и машиноведение
пятствием отвал сохраняет постоянное расстояние над обрабатываемой
поверхностью. Данное изобретение предназначено для очистки рыхлого и
мокрого снега с поверхности дорожного полотна [9].
Рис. 8. Отвал, оборудованный системой переезда через препятствие
На рис. 9 представлен нож отвала с упругим элементом в виде пружины. Конструкция ножа выполнена с возможностью поворота ножа в обратном направлении относительно движения снегоочистителя при взаимодействии с препятствием. С помощью шарнирного соединения и упругих
элементов в виде пружин после прохождения препятствия нож отвала возвращается в обратное положение под действием упругих элементов и дорожного покрытия, тем самым предохраняя элементы рабочего органа от
повреждения. Данное изобретение предназначено для очистки рыхлого и
мокрого снега с поверхности дорожного полотна [10].
Вибрационный отвал для снегоуборочной техники представлен на
рис. 10. Он имеет нож, закрепленный на двух шарнирных неподвижных
осях, и вибратор, подключенный к ножу. Отвал имеет коробчатый корпус,
устанавливаемый в поперечном положении на транспортном средстве, нож
с низкой режущей кромкой и множество упругих рычагов, установленных
в корпусе отвала и закрепленных на неподвижной оси.
Рис. 9. Нож отвала с упругим элементом в виде пружины
127
Известия ТулГУ. Технические науки. 2016. Вып. 1
Вибровозбудитель сгибает рычаги вокруг неподвижной оси и за
счет этого вибрации передаются на нож. Такая конструкция отвала позволяет очищать дорожное покрытие от сильных гололедных образований,
снежно-ледяных образований, замершего грунта с меньшими энергозатратами, что позволит уменьшить нагрузку на силовые агрегаты снегоуборочной техники и продлить срок ее эксплуатации [11].
Рис. 10. Вибрационный отвал: 1 – нож; 2 – шарнирно-неподвижные
оси; 3 – вибратор; 4 – корпус
Проведенный анализ показал, что существует большое разнообразие конструкций ножей для отвалов дорожных машин, изготавливаемых из
различных материалов, в зависимости от условий, в которых они будут
эксплуатироваться. Современные конструкции ножей из полиуретана не
уступают по своим эксплуатационным характеристикам металлическим
ножам. Как в промышленности РФ, так и за рубежом, активно разрабатываются новые и совершенствуются существующие конструкции ножей для
рабочих органов отвального типа с целью энергосбережения и повышения
эффективности очистки дорожных покрытий от рыхлого снега, разрушения снежного наката и ледяных образований, а также обеспечения сохранности дорожных элементов, предотвращения повреждения самого отвала и
оборудования дорожной машины. Прослеживаются тенденции нового
принципа воздействия на разрабатываемую среду с помощью высокоимпульсных вибраций. При вибрационном резании имеется дополнительный
источник колебаний, который позволяет рабочему инструменту совершать
регулярные колебания в направлении резания.
Применение вибраций при воздействии на разрабатываемую среду
является перспективным направлением, еще проф. Зелениным А.Н. установлено, что при вибрационном резании грунтов происходит снижение силы резания в 3 – 4 раза по сравнению со статическим резанием, также им
установлено, что процесс резания уплотненного снега качественно не отличается от резания мерзлого грунта.
128
Машиностроение и машиноведение
Таким образом, развитие направления вибрационного резания является актуальной задачей, решение которой позволит значительно снизить
энергоемкость разрушения прочного снежного наката и ледяных образований.
Список литературы
1. Лысянников А.В. Методика и средства контроля нагрузочных параметров рабочих органов типа снегоуборочных машин: автореф. дис. …
канд. техн. наук. Томск, 2013. 22 с.
2. Промышленная техника и оборудование [Электронный ресурс].
[2015]. http://kuwalda.fixmag.ru/tools/id 1000511376.html (дата обращения:
29.11.2015).
3. Компания ООО «ТД «СпецТехТрейд» [Офиц. сайт]. [Электронный ресурс]. [2014]. URL: http://td-stt.ru/cat/103/261/ (дата обращения:
29.11.2015).
4. «УфаДорМаш» - ведущий российский производитель дорожностроительного оборудования и спецтехники для жилищно-коммунального
хозяйства [Электронный ресурс]. [2015]. https://ufadormash.ru/ products/nozhi-na-grejderyi-i-traktoryi/tehplastina-lemeh-tkanearmirovannaya-1000/
(дата обращения: 29.11.2015).
5. Лысянников А.В., Желукевич Р.Б., Кайзер Ю.Ф. Модернизация
ножа отвала для удаления снежно-ледяных образований // Наземные
транспортно-технологические комплексы и средства: материалы Международной научно-технической конференции. Тюмень, 2015. С. 320-324.
6. Küper [Электронный ресурс]. [2015]. http://www.kueperblades.com/
blades/products/gk51 (дата обращения: 29.11.2015).
7. Küper [Электронный ресурс]. [2015]. http://www.kueperblades.com/
blades/products/tuca-sx-wave (дата обращения: 29.11.2015).
8. Патент EP № 2581496A2, 17.04.2013 / Raoul Renser. Blade holder
for road maintenance plough.
9. Патент EP № 0457870/B1, 22.06.1994 / Johannes Sebulke, Michael
Schneider. Schneepflug.
10. Патент US № 3772803/А, 20.11.1973 / Cote L. Snow plow.
11. Патент US № 3867987/A, 25.02.1975 / Seaberg David H. Vibratory
bulldozer blade.
Лысянников Алексей Васильевич, канд. техн. наук, доц., lysyannikov.alek@mail.ru,
Россия, Красноярск, Сибирский федеральный университет, Институт нефти и газа,
Желукевич Рышард Борисович, д-р техн. наук, проф., kaiser170174@mail.ru,
Россия, Красноярск, Сибирский федеральный университет, Институт нефти
и газа,
129
Известия ТулГУ. Технические науки. 2016. Вып. 1
Малянов Владимир Викторович, асп., vmalyanov01@gmail.com, Россия, Красноярск, Сибирский федеральный университет, Институт нефти и газа,
Кайзер Юрий Филиппович, канд. техн. наук, доц., kaiser170174@mail.ru, Россия,
Красноярск, Сибирский федеральный университет, Институт нефти и газа,
Лысянникова Наталья Николаевна, канд. техн. наук, доц., nataly.nm@mail.ru,
Россия, Красноярск, Сибирский федеральный университет, Институт нефти и газа,
Серебреникова Юлия Геннадьевна, ассистент, jl.serebro@mail.ru, Россия, Красноярск, Сибирский федеральный университет, Институт нефти и газа
ANALYSIS OF THE MODERN STATE AND DEVELOPMENT OF CONSTRUCTION OF
KNIFE FORTIFIED SNOW PLOW BLADE ROAD CARS
A.V. Lysyannikov, R.B. Zhelykevich, V.V. Malinov, Y.F. Kaiser,
N.N. Lysyannikova, Y.G. Serebrenikova
The paper presents the analysis of the modern state and development of the construction of the knife fortified snow plow blade. Advantages and disadvantages of construction.
Presents a new principle effects on the developed environment with a high momentum of vibrations, the use of which will improve the efficiency of working bodies of road vehicles.
Key words: knife fortified snow plow blade, road cars, vibration, snow formation, ice
formation.
Lysyannikov Alexey Vasilyevich, candidate of technical sciences, docent, lysyannikov.alek@mail.ru, Russia, Krasnoyarsk, Siberian Federal University, Institute of Oil and
Gas,
Zhelykevich Richard Borisovich, doctor of technical sciences, professor, kaiser170174@mail.ru, Russia, Krasnoyarsk, Siberian Federal University, Institute of Oil and
Gas,
Malinov Vladimir Viktorovich, postgraduate, vmalyanov01@gmail.com, Russia,
Krasnoyarsk, Siberian Federal University, Institute of Oil and Gas,
Kaiser Yury Filippovich, candidate of technical science, docent, kaiser170174@mail.ru, Russia, Krasnoyarsk, Siberian Federal University, Institute of Oil and
Gas,
Lysyannikova Nataly Nikolaevna, candidate of technical science, docent, nataly.nm@mail.ru, Russia, Krasnoyarsk, Siberian Federal University, Institute of Oil and Gas,
Serebrenikova Yliya Gennadievna assistant, jl.serebro@mail.ru, Russia, Krasnoyarsk, Siberian Federal University, Institute of Oil and Gas
130
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
23
Размер файла
1 661 Кб
Теги
анализа, конструкции, ножей, дорожные, состояние, pdf, отвалов, современного, развития, машина
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа