ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Результат выполнения НИР

Проведение земляных работ при мелиорации земель драглайнами является сложной многофакторной системой, математическое моделирование которой не может быть осуществлено без последующего экспериментального подтверждения и проверки в реальных условиях с использованием натурных образцов машин.

Научное исследование и математическое моделирование данных процессов выполнено на основе анализа его структуры, закономерностей функционирования, действующих факторов и их взаимосвязей.

Проведение экспериментальных исследований выполнялось с использованием методологии и методов планирования эксперимента для обеспечения требований достоверности полученных результатов, при использовании которых устанавливалось необходимое число повторов опытов.

Теоретические исследования предусматривали решение следующих задач:

1. Систематизация и оценка опытных данных по технологическим про­цессам разработки выемок драглайнами, информации по совершенствованию этих процессов с постановкой задач исследований;

2. Обоснование рациональных технологических схем процесса работы драглайна с традиционным и новым рабочим оборудованием для организационно-технологического и математического моделирования;

3. Разработка экономико-математической модели для определения опти­мальных параметров производства земляных работ драглайнами и ее исследо­вание.

4. Разработка методики расчета на ЭВМ оптимальных параметров техно­логии производства работ драглайнами и их нового рабочего оборудования на объектах гидромелиоративного, дорожного и специального строительства.

Экспериментальные исследования технологических процессов драглайнов проводились с использованием традиционного и усовершенствованного оборудования в следующей последовательности:

1. Исследование технологической структуры и параметров процесса отрывки и зачистки выемок драглайном с использованием рабочего оборудование традиционного исполнения.

2. Исследование параметров технологических операций процессов отрывки и зачистки мелиоративных выемок драглайном при использовании технологически усовершенствованного рабочего оборудования;

3. Экспериментальная проверка разработанной методики расчета оптимальных параметров технологических процессов производства земляных работ драглайнами при мелиорации земель и параметров нового рабочего оборудования.

На предварительном этапе исследований были получены данные по особенности технологии мелиоративных работ, состоянию парка драглайнов и его использования применительно к разным условиям работ Нечерноземья. При систематизации данных, отраженных в публикациях, проектной и отчетной документации подрядных организаций, экспертных оценок, а также предварительных эмпирических наблюдений и измерений, были использованы небольшие выборки данных автора.

Для оценки грунтов по трудности разработки при моделировании процесса отрывки выемки драглайном учтены две классификации: по грунтам и категориям (по числу ударов плотнометра ДорНИИ). Систематизацией опубликованных и фактических данных, а также расчетами была выполнена оценка значимости статей затрат в себестоимости работы драглайнов.

Для обеспечения точности моделирования установлены средние значения отклонений параметров технологических элементов процесса экскавации грунта по длительности в пределах 0,2 с, а протяженности - 0, 1 м. Эти пределы не превышают 30 % абсолютных отклонений средних значений параметров работы драглайна. Вершины единичных отвалов располагаются в полосе разброса их значений шириной 0,4 - 0,6 м. Отклонения длительности выполнения отдельных технологических операций рабочего цикла составляют по абсолютной величине 0,2 - 0,7 с., а длительности цикла от средней 0,5 с

Хронометражными исследованиями установлено, что разброс значений по продолжительности прямого или обратного поворотов драглайна составляет всего 8 15 % при углах поворота 55-60°.

В решении задач экспериментальных исследований использованы статистические методы, в частности с использованием теории корреляции рассчитывались эмпирические и теоретические уравнения регрессии (метод наименьших квадратов).

Методика лабораторных исследований включала в себя:

- формулировку цели и задач экспериментальных исследований;

- расчет параметров экспериментального оборудования, грунтовой среды объема экспериментальных работ;

- изготовление исследуемых моделей, монтаж оборудования, тарировка.

- проведение экспериментов и обработка результатов исследований.

Физико-механические свойства грунтов и вероятность их появления на объектах мелиорации

В соответствии с задачами исследований был разработан стенд для исследования рабочих процессов драглайна. Данный стенд с подвижным и стационарным оборудованием позволяет исследовать физико-механические свойства грунта, его напряженное состояние, рабочие процессы и работоспособность сменных рабочих органов, процессы резания, перемещения, уплотнения и перемешивания грунта.