ПЕРСПЕКТИВЫ СОЗДАНИЯ ЭКСКАВАЦИОННО-ТРАНСПОРТНЫХ МАШИН С ИНЕРЦИОННЫМ РОТОРОМ НИЖНЕЙ РАЗГРУЗКИ

Аннотация: В работе рассмотрены особенности рабочего процесса и перспективы освоения экскавационно-транспортных машин непрерывного действия с инерционным ротором нижней разгрузки.

Ключевые слова: инерционный ротор; роторный экскаватор; экскавационно-транспортные машины; погрузочно-разгрузочные машины.

Развитие экономики страны во многом зависит от темпов роста эффективности работы строительной и добывающей отраслей промышленности, которая может быть обеспечена только за счет создания  и внедрения собственных дорожно-строительных, экскавационных машин и технологий современного технического уровня.

Интенсификация земляных работ осуществляется главным образом на базе создания и внедрения в производство принципиально новой технологии, материалов, создания машин большой единичной мощности и производительности, и агрегатов, работающих на основе использования новых технических эффектов. Реализация этих положений основывается на повышении эффективности исследований и сокращения сроков внедрения достижений науки и техники в производство.

В растущих объемах экскавационно-транспортных работ, исчисляемые в странах СНГ десятками млрд. м3в год, в горной, строительной и мелиоративной отраслях производства, а также на погрузочно- разгрузочных и транспортно-складских (ПРТС) работах, необходимо шире применять новую технику непрерывного действия, обладающей высокой производительностью и мобильностью при малой удельной массе, способной разрабатывать грунты повышенной плотности с пониженными удельными энергозатратами [1, с.120].

Одним из перспективных направлений развития экскавационно-транспортных машин (ЭТМ) является нетрадиционный процесс обработки грунта ротором сверху вниз («на себя») с обрушением и транспортированием срезаемого материала по забою, лотку и последующим выбросом его на ленту приемного конвейера по ходу вращения ротора.

Поисковыми лабораторными испытаниями с инерционным ротором установлена работоспособность процесса копания сверху вниз косым резанием с обрушением экскавируемого материала ножами, их расстановку на обечайке ротора с определением оптимальных режимных и энергетических параметров, а также размерам и форме снимаемой стружки. На базе этих испытаний была спроектирована, изготовлена и испытана на полевом стенде установка с инерционным ротором (ИР) d=1,54 м, на скоростях копания 2-9 м/с, глинах III-IVкатегорий и влажностью 23,8-25,6 %  (см. рисунок).

Режущие элементы крепили к ротору так, что можно было менять количество пар ножей (5, 8 и 10), расстояние между ними (275, 310, 345 и.380 мм) и угол их установки относительно грани барабана ротора (6-16 град).

Учитывая, что ротор не имеет традиционных ковшей, для анализа его параметров вводятся условная геометрическая емкость Hq пары ножей (объем, заключенный между двумя ножами), а также коэффициент ,Oc определяющий степень заполнения этого объема в процессе работы. Исходным размером для определения параметров инерционного ротора является высота ножей [2, с.35].

Этими испытаниями дополнились результаты лабораторных исследований:

- подтвердилась надежная работоспособность ИР, а при Vр = 4,4 м/с производительность составила Qин =256 м3/час, что в перерасчете превысила выработку ротора с гравитационной разгрузкой ковшей в 4,5 раза;

- удельная энергоемкость копания ИР при скоростях Vр = 2,1 - 4,4 м/с оказалась соответственно на 15-40 % ниже по сравнению с промышленным экскаватором ЭР-25, работавшего в одно время на тех же глинах;

- транспортирование и разгрузка всего разрабатываемого грунта обеспечиваются при всех принятых расстояниях между ножами. Конструктивные данные стенда позволили использовать только 90% транспортной возможности исследуемого ротора.

Работы с использованием ИР проводились в трех направлениях, в результате которых были созданы экспериментальные образцы на: - стреловом роторном экскаваторе ЭРЭ-200ИР (база ЭРЭ-200); -на роторно-транспортной машине (РТМ-1) послойной разработки забоя по типу грейдер-элеватор Д-437А с тяговым трактором К-700А и заменой пассивного копания диска на ИР;

- роторно-транспортном комплексе (РТК-7), производительностью 60-65 т/час, массой 810 кг, предназначенного для комплексного забора и полной выгрузки насыпных материалов, поставляемых в крытых железнодорожных вагонах, за 1,0-1,5 часа.