Внедрение: 2012 г.

На кафедре «Строительные и дорожные машины» Ижевского государственного технического университета имени М.Т. Калашникова исследовались параметры процесса резания снега плужным рабочим органом. В экспериментальной части кандидатской диссертации «Обоснование параметров процесса резания снега плужным рабочим органом малогабаритного снегоочистителя» рассматривается стенд «грунтовый канал» (рисунок 1). Конструкция стенда позволяет определять горизонтальную, вертикальную и боковую составляющие сопротивления снега при различных условиях резания и физико-механических свойствах снега.

Рисунок 1. Лабораторный стенд «грунтовый канал».

Показания с тензометрических датчиков снимались при помощи Установки измерительной LTR с модулями  LTR212, подключенной к ПК. 

Рисунок 2. Характерный вид исходной осциллограммы.

Обработка данных проводилась при помощи ПО PowerGraph, а также в стандартной среде Microsoft Office Excel 2007. Компьютерные осциллограммы обрабатывались по пиковым и средним значениям (рисунок 2). 

Разработана математическая модель процесса резания снега плужным рабочим органом малогабаритного снегоочистителя, отражающей энергетические затраты. В соответствии с поставленной целью, математическая модель связывает составляющие внешнего сопротивления на рабочем органе с параметрами предельного напряженного состояния в момент отделения тела скольжения от массива. 

Расчетная схема сил при резании (рисунок 3) включает силу R, направленную к нормали ножа под углом φ, и силу G давления.

Рисунок 3. Схема сил при резании снега:  R – сила резания, направленная к нормали ножа n под углом φ; G – сила давления на нож; E – касательная составляющая силы (по закону Кулона для сыпучей среды); h – высота слоя снега; α – угол наклона ножа.

Реализация результатов работы: 

• опытные образцы малогабаритных снегоочистителей с плужным рабочим органом, спроектированные с применением результатов исследования и созданной базы данных о ПНС снега, применяются в ГУ «Управтодор» г. Ижевск;
• паспорт на объект НОУ-ХАУ «База данных о предельных напряженных состояниях снега» является руководящим материалом малого инновационного предприятия ИжГТУ; 
• результаты диссертационного исследования используются в учебном процессе ФГБОУ ВПО «ИжГТУ имени М.Т. Калашникова при курсовом и дипломном проектировании по специальности 270113 «Механизация и автоматизация строительства», при подготовке бакалавров по направлению 270800 «Строительство» и магистров по программе 270800.68-14 «Комплексная механизация строительства».

Источник:

Закиров М.Ф. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук «Обоснование параметров процесса резания снега плужным рабочим органом малогабаритного снегоочистителя».

Разработчик: Закиров М.Ф.