Техника - молодёжи 1953-02, страница 12

остановок. Поэтому принцип плавного, возможно более равномерного движения всех взаимосвязанных частей землеройных машин и обслуживающего их транспорта яв-> ляется одной из основных физических закономерностей рациональной работы, практически обоснованных советскими новаторами производства.

Но этим еще далеко не исчерпываются все возможности. Производительность землеройных машин во многом зависит от формы и размера режущих грунт органов машин. Создание целесообразной формы режущих зубьев на рабочей кромке ковша землеройной машины, выбор наиболее рациональной формы ковша и применение специальных приемов, например установка особых вибраторов и т. д.,— все это облегчает разрушение грунта.

Рассмотрим подробнее, как преобразуется энергия, затрачиваемая

<МИМВММ*ВЙШ»

шяяялмлшшлшт*

тяттятттжтъ^:*

шшштштт**

тшшмт т *

Ешштяшшшттттт iSaaiaillHRRV

Разрезывание грунта связано с деформацией его вокруг режущей части орудия, с трением земли о поверхность этого орудия и с уплотнением грунта.

при работе землеройных машин на различные виды деформации и перемещения грунта.

Землеройная машина затрачивает энергию на внедрение режущих частей в грунт и на отрыв грунта от массива.

Усилие внедрения мощного ковша в грунт средней прочности составляет примерно 50 тонн. Достигаемая при этом глубина доходит до 4 метров.

На внедрение 10-кубового ковша затрачивается работа порядка 20 тысяч килограмметров.

Машина поднимает вынутый грунт на некоторую высоту. Определим, сколько энергии затрачивается при этом на каждый кубический метр разрабатываемого грунта. Будем считать объем грунта равным 2 тысячам килограммов, а среднюю высоту подъема при работе крупной землеройной машины равной 10 метрам. Получается, что работа, затрачиваемая на подъем одного кубометра грунта, составит в среднем 20 тысяч килограмметров.

Таким образом, всего на выемку и подъем грунта затрачивается на один кубометр грунта 40 тысяч килограмметров. Теоретически эта работа может считаться необходимой затратой энергии при рытье грунта.

Сколько же энергии тратится практически землеройными машинами?

Чтобы ответить на этот вопрос, следует учесть, что каждый кубометр вынутого грунта требует на практике примерно 0,7 киловатт-часа энергии. Это составляет округленно 250 тысяч килограмметров,

то^есть приблизительно в 6 раз больше той величины энергии, которая получена расчетом. Иными словами, полезно используется только 16,7% затрачиваемой энергии.

Таким образом, с энергетической точки зрения современные землеройные машины еще далеки от совершенства. Однако такая теоретическая точка зрения не исчерпывает дела, ей следует противопоставить и практические соображения.

Ведь только благодаря созданию подобных машин оказался возможным небывалый размах работы на великих стройках и своевременное завершение первой из этих новостроек — Волго-Донского судоходного канала имени В. И. Ленина. Ведь именно там, на первенце великих строек, новаторы вскрыли не использованные еще резервы землеройной машины.

Самое незначительное снижение расхода энергии, связанное с устранением непроизводительных движений машины и недостаточно рациональной разработкой массива, должно привести к повышению производительности землеройных машин. Это дело новаторов производства — инженеров, техников и рабочих, работающих на этих машинах. Не меньше возможностей и у конструкторов, а также у научных работников, создающих новые образцы и новые детали землеройных машин. Опыт показывает, что даже такие простые усовершенствования, как изменение размера и формы режущих грунт зубьев и угла их наклона на ковшах землеройных машин, могут в полтора-два раза повысить их производительность.

Не подлежит сомнению, что взаимная работа практиков-новаторов с теоретиками—физиками, механиками и математиками—позволит в ближайшие годы найти новые приемы разработки грунтов для су-

переменный ток в постоянный. Переменный ток вращает синхронный электромотор мощностью 1870 киловатт, на одном валу с которым размещены три генератора постоянного тока, питающие механизмы подъема и перемещения ковша (1150 квт), поворота и перемещения всей машины (500 квт). При помощи так называемых электро-машинньих усилителей обеспечивается плавная и гибкая регулировка скорости движения всех частей машины в соответствии с наиболее эффективной разработкой грунта. Задачей ближайшего будущего является такая автоматизация всей энергетики землеройных машин, которая позволит выполнять весь цикл типовых движений без непосредственного вмешательства человека. Это вполне достижимо, учитывая развитие советской автоматики.

Рассмотренные нами выше обстоятельства связаны только с самой разработкой грунта. Между тем разработка грунта непосредственно связана с его транспортом и укладкой на новом месте.

Транспорт грунта и его укладка тоже требуют много энергии. При перевозке грунта на автомашинах нередко затрачивается раза в четыре больше энергии, чем пошло на разработку грунта. Поэтому целесообразно сочетать разработку, транспорт и укладку грунта в единой физической системе, что осуществляется в так называемых скреперах.

Разрушение грунта осуществляется более эффективно, то-есть с меньшей затратой энергии, если режущее орудие снабжено зубьями.

щественного повышения производительности землеройных машин.

Много возможностей скрыто также в двигателях землеройных машин. Их также можно совершенствовать.

Немало проблем технической физики связано с использованием электрического тока в этих двигателях. Например, в шагающих экскаваторах типа «ЭШ-14/65» имеется специальная установка, преобразующая поступающий по кабелю

Частица в потоке жидкости. Густо заштрихованы зоны повышенного давления, остальное — зона пониженного давления.

Эти машины роют, перевозят и укладывают грунт.

Более существенных успехов в этом направлении удается достигнуть, применяя гидромеханизацию.

На разработку грунта, перевозку его в пределах до километра и укладку этого грунта в сооружение земснаряды затрачивают примерно в 5—6 раз больше энергии, чем землеройные машины на одну только разработку грунта. Если же расход энергии рассчитать и на разработку грунта и на транспорт его автомашинами, то получится, что гидромеханизация потребует не больше энергии, чем землеройные машины, обслуживаемые автотранспортом, хотя масса перемещаемой воды примерно в 10 раз превосходит массу грунта.

Современные земснаряды весьма высокопроизводительны. Земснаряд мощностью в 5 500 киловатт может уложить в час более тысячи кубических метров грунта, транспортируя его на несколько километров. Эта работа эквивалентна работе 35 тысяч землекопов, которым придано 15 тысяч подвод. Гидромеханизация, так же как и землеройные

ю