Применение силиконовых нагревательных элементов при борьбе с намерзанием грунта к рабочим органам землеройных машин

Зеньков С.А., Дрюпин П.Ю., Бондалет И.С.

Братский государственный университет, Братск

Ключевые слова: гибкий нагревательный элемент, адгезия, связный грунт, напряжение сдвига.

Аннотация. В данной работе представлены результаты исследований, подтверждающие эффективность применения гибкого пластинчатого силиконового нагревательного элементов для снижения адгезионных сил, возникающих при разработке влажных связных грунтов. Данный нагревательный элемент имеют ряд преимуществ, а, именно, плотное прилегание и равномерный нагрев по свей площади контакта; малый вес и толщину; возможность изготовления и использования от различных источников питания. Технические и габаритные особенности позволяют использовать данные нагревательные элементы в труднодоступных местах на оборудовании. В статье рассмотрен силиконовый нагревательный элемент от источника питания напряжением 12 В, представлен его технические характеристики. На специальном стенде экспериментальным путем установлено усилие сдвига грунта без теплового воздействия, а также определены усилия при использовании нагревательных элементов, при различных температурных условиях окружающей среды. По полученным экспериментальным данным, разработана математическая модель, описывающая зависимость влияния варьируемых факторов на прочность смерзания грунта. Так же определена эффективность использования данного нагревательного элемента.

The use of silicone heating elements in the fight against soil freezing to the working bodies of earth-moving machines

Zenkov S.A., Dryupin P.Yu., Bondalet I.S.

Bratsk State University, Bratsk

Keywords: flexible heating element, adhesion, cohesive soil, shear stress.

Abstract. This paper presents the results of studies confirming the effectiveness of the use of a flexible lamellar silicone heating element to reduce the adhesive forces that arise during the development of wet cohesive soils. This heating element has a number of advantages, namely: snug fit and uniform heating over the contact area; light weight and thickness; the ability to manufacture and use from various power sources. Technical and overall features allow the use of these heating elements in hard-to-reach places of the equipment. The article considers a silicone heating element from a 12 V power supply, presents its technical characteristics. On a special stand, the soil shear force without thermal exposure was experimentally established, and the forces were determined when using heating elements, under various environmental temperature conditions. Based on the experimental data obtained, a mathematical model has been developed that describes the dependence of the influence of variable factors on the strength of soil freezing. The efficiency of using this heating element is also determined.