DOI: https://doi.org/10.22281/2413-9920-2021-07-01-82-89

УДК 624.04 (075)

Тиллоев К.З., Кромский Е.И., Кондаков С.В.
Выбор рациональных параметров конусного раскатчика для глубокого уплотнения оснований дорог
Статья посвящена методике проектирования конусного раскатчика для глубокого уплотнения грунта, используемого в качестве рабочего органа гусеничного экскаватора. Одним из важных конструктивных параметров конусного раскатчика является угол конуса. Известные методики позволяют определит угол конуса для других технологических задач, например, для разрыхления мёрзлого грунта и не могут быть напрямую применены для решения поставленной задачи. Авторами предложена оригинальная методика выбора рациональных параметров конусного раскатчика, в том числе, угол конуса. В методике использована математическая модель взаимодействия конусного раскатчика с уплотняемым грунтом. В процессе решения математической модели определены следующие параметры: зависимость части площади боковой поверхности конуса, зависимость объёма вытесненного грунта на контактной поверхности конуса от пятна контакта, суммарная сила, сила конусного раскатчика, действующая на грунт при кручении, и осевое усилие при внедрении конуса, прикладываемое стрелой экскаватора. Для выявления оптимального значения угла конуса проведено исследование функции объема вытесняемого грунта от угла конуса и осевого усилия при внедрении от угла конуса. В итоге определено, что оптимальным углом конуса является 240, который обеспечит наибольшую эффективность по критерию производительность / затраты.
Ключевые слова: гусеничный экскаватор, конусный раскатчик, угол конуса, уплотнения грунта, пятно контакта.

Tilloev K.Z., Kromsky E.I., Kondakov S.V.
Selection of rational parameters of the cone roller for deep compaction of road bases
The article is devoted to the method of designing a cone roller for deep compaction of soil used as the working body of a crawler excavator. One of the most important design parameters of a cone roll is the angle of the cone. Known methods allow determining the cone angle for other technological tasks, for example, for loosening frozen soil, and cannot be directly applied to solve the problem. The authors propose an original method for selecting rational parameters of a cone roller head, including the angle of the cone. The method uses a mathematical model of the interaction of a cone roller with compacted soil. In the process of solving the mathematical model are the following parameters: the dependence of the area of the lateral surface of a cone, the dependence of the volume of displaced soil on the contact surface of the cone from the contact patch, the total force, cone force acting on the ground torsional, and axial force in the implementation of the cone, applied by the excavator boom. To identify the optimal value of the cone angle, the function of the volume of displaced soil from the cone angle and the axial force during penetration from the cone angle was studied. As a result, it is determined that the optimal angle of the cone is 240, which will provide the greatest efficiency according to the performance / cost criterion.
Key words: crawler excavator, cone roller, cone angle, soil compaction, contact spot.

Скачать статью (файл pdf) — Download (pdf)

Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-ShareAlike» («Атрибуция — На тех же условиях») 4.0 Всемирная.