Влияние теплового воздействия на прочность намерзания грунта на рабочие органы землеройных машин
Зеньков С.А., Дрюпин П.Ю., Ревин Д.В.
Братский государственный университет, Братск
Ключевые слова: сдвиговое усилие, связный грунт, адгезионные силы, гибкий нагревательный элемент.
Аннотация. Намерзание влажной связной грунтовой породы на рабочие органы землеройных машин затрудняет выполнение землеройных работ в условиях отрицательной температуры окружающей среды. Как показывает практика, наиболее эффективным методом борьбы с намерзанием грунта является метод теплового воздействия. В данной работе рассмотрен силиконовый пластинчатый нагревательный элемент, который выступает в качестве источника тепла, при борьбе с намерзанием грунтовой породы к поверхностям рабочих органов землеройных машин. Этот нагревательный элемент от источника питания напряжением 220В обладает рядом качеств, которые способствуют его применению на рабочих органах: плотное и полное прилегание по всей площади контакта и равномерный нагрев; малый вес и толщина. В ходе проведения исследований, на специальном экспериментальном сдвиговом стенде было определено усилие сдвига грунта без теплового воздействия, и определены усилия при использовании нагревательного элемента. На основе полученных данных разработана математическая модель, которая описывает влияние различных (варьируемых) факторов на прочность примерзания грунтовой породы к поверхности рабочих органов. Определена эффективность применения нагревателя: сдвиговое усилие уменьшилось в 1,65…7,0 раза.
The influence of thermal impact on the strength of soil freezing on the working bodies of earth-moving machines
Zenkov S.A., Dryupin P. Yu., Revin D.V.
Bratsk State University, Bratsk
Keywords: shear force, cohesive soil, adhesive forces, flexible heating element.
Abstract. Freezing of wet cohesive soil rock on the working bodies of earth-moving machines, which makes it difficult to carry out excavation work in conditions of negative ambient temperature. As practice shows, the most effective method of dealing with soil freezing is the method of thermal exposure. In this paper, a silicone plate heating element is considered, which acts as a heat source in the fight against freezing of soil rock to the surfaces of the working bodies of earth-moving machines. This heating element from a 220V power supply has a number of qualities that contribute to its use on working bodies: tight and complete fit over the entire contact area and uniform heating; light weight and thickness. In the course of the research, on a special experimental shear stand, the soil shear force was determined without thermal exposure, and the forces when using a heating element were determined. Based on the data obtained, a mathematical model has been developed that describes the influence of various (variable) factors on the strength of soil rock freezing to the surface of working bodies. The efficiency of the heater application was determined: the shear force decreased by 1.65…7.0 times.