Конструкції та технічні рішення землерийних машин (ЗМ) безперервної дії, відомі на цей час, мають принциповий недолік – малу універсальність, а опубліковані результати наукових досліджень, у напрямку створення універсальних землерийних машин безперервної дії (УЗМ), носять несистемний характер та не враховують в повній мірі особливості, що характерні саме для цього класу машин. Традиційні конструкції машин мають, як правило, високу енергоємність розробки ґрунту, більшу металоємність, меншу надійність. Без врахування необхідності усунення вказаних недоліків неможливе створення ефективних конструкцій робочого обладнання землерийних машин безперервної дії, оптимального його завантаження у процесі розробки ґрунту і, як результат, – забезпечення високої продуктивності під час розроблення ґрунтів різних категорій складності.
Створення принципово нових конструкцій землерийних машин безперервної дії здатних одним і тим самим робочим органом (РО), без його конструктивних змін, здійснювати відкопування протяжних виїмок різних лінійних розмірів (УЗМ) у різних ґрунтових умовах є актуальним завданням. Вирішення цього завдання значною мірою розширить сферу використання високоефективних землерийних машин під час будівництва капітальних об‘єктів різного технологічного призначення, при виконанні робіт по рекультивації ґрунтів на забруднених територіях, фортифікаційному обладнанні місцевості та об’єктів, збільшить ефективність виробництва машин завдяки підвищенню обсягів серійного виготовлення однотипових машин подвійного використання.
Наукова новизна отриманих результатів полягає:
– розроблено алгоритм та механізм переміщення дволанкового, двошарнірного ґрунторозробного робочого органу УЗМ в забої, що забезпечує розроблення ґрунту стружками рівномірної товщини не залежно від ширини виїмки;
– створено математичну модель функціонування УЗМ безперервної дії відповідно до розробленого алгоритму переміщення робочого органу в процесі віяльно-поступальної подачі робочого обладнання на забій;
– встановлено функціональну залежність тривалості довертання проміжної рами ґрунторозробного роторного робочого органу в кінці кожного напівциклу копання широких виїмок в ґрунті, залежно від швидкості подачі РО.
Удосконалено схему та механізм реалізації адаптивного переміщення роторного робочого органу УЗМ в забої залежно від швидкості подачі машини.
Отримали подальшого розвитку методологія фізичного і фізико-математичного моделювання в процесі проведення тензометричних випробувань моделі робочого органу УЗМ з використанням стенда фізико-математичного моделювання та універсальної тензометричної підвіски для визначення просторового навантаження робочого обладнання УЗМ під час копання ґрунту.
Практичне значення отриманих результатів полягає у:
- розробленні технічної пропозиції по створенню конструкції робочого обладнання УЗМ, що працює у режимі віяльно-поступальної подачі на забій зі спроможністю копання в ґрунті широких протяжних виїмок різних лінійних розмірів без конструктивного переналаштування;
- підвищенні ефективності робочого обладнання УЗМ удосконаленням кінематики приводу переміщення дволанкового, двошарнірного робочого органу в забої, що забезпечує копання широких протяжних виїмок в ґрунті стружками рівномірної товщини та мінімізацію зовнішнього силового навантаження машини;
- розробленні механізму переміщення дволанкового, двошарнірного ґрунторозробного роторного робочого органу УЗМ з адаптивним керуванням в процесі копання широких виїмок у ґрунті.
Ключові слова: універсальна землерийна машина, землерийні машини безперервної дії, роторний робочий орган, універсальна землерийна техніка, машини для земляних робіт, ґрунт, копання ґрунту, планування траєкторії, керування рухом, модель, математична модель, фізична модель, масштаб, експеримент, переміщення, швидкість, швидкість руху, поперечна площина, сила, навантаження, крутний момент, ефективність, конструктивні параметри, кінематичні параметри, алгоритм, процес, ротор, навіска.
