Техника ғылымдарының докторы Қадыров А.С.

Техника ғылымдарының докторы Тимухина Е.Н.

Докторант Жунусбекова Ж.Ж.

 

Қарағанды мемлекеттік техникалық университет, Қазақстан

 

Жер қазатын машиналарды жобалау мен әзірлеуде қолданылатын морфологиялық талдау әдісі

 

Іргетастар пен жер асты үймереттерді салу кезінде «топырақтағы қабырға» деп аталатын құрылыс әдісі соңғы оңжылдықта кеңінен дами бастады. Жіңішке және терең траншеяларды қабырғалардың құлауын болдырмайтын сазды тиксотропты ерітіндімен қорғай отырып қазу бұл әдістің басты мәні болып табылады [1].

Жер қазу машинасы технологиялық үрдістің жетекші машинасы болып табылғандықтан, оның техникалық және экономикалық параметрлерін анықтайды. «Топырақтағы қабырға» әдісімен салуға арналған машиналардың түрлері өте алуан. Алайда құрылыс жағдайының жан-жақтылығынан көбіне нақты құрылыс жағдайында жаңа жер қазатын машинаның дайындау экономикалық тұрғыда тиімдірік екенін көрсетеді.

Жер қазатын машинаның құрылымы негізінен оның жұмыс мүшесінің типімен анықталады. Басқаша айтқанда жер қазатын машинаның құрылымын анықтау кезінде жұмыс мүшесінің құрылымы басты орында қойылады, яғни кейбір көптеген бұйымдардың параметрлер жүйелерінің класымен суреттелетін абстаркцияболып табылады.  Жұмыс мүшесінің параметрлерінің (сипаттамаларының) жиынтығы бұйымды жобалауда және әзірлеуде қажетті де жеткілікті шартты құрайды.  Машинаның бір немесе басқада құрылымын, құрылымдық түрі немесе класын толықтай анықталған параметрлер жиынтығы орната алады [2].

Сонымен қойылған мақсат – жер қазатын траншеялы машиналардың жұмыс мүшелерін әзірлеу және оңтайландыру олардың оңтайлы құрылымын сипаттайтын параметрлер жиытығын орнатуға әкеледі. Жеке құрылымдардың айырмашылығы параметрлер арасындағы сапалы және сандық айырмашылықпен анықталады.

Ұсынылып отырған әдістің мәні жер қазатын машиналарың жұмыс мүшелерінің гипотетикалық құрылымдарын динамикалық морфологиялық талдау арқылы болжамдау болып табылады. Аталған әдістің жаңашылдығы оған уақытты енгізуі және динамикалық болжамдауға ауысуы.

Алға қойылған мақсат келесі тізбекпен орындалады:

- классификациялық белгілері анықталады;

-жұмыс мүшелерінің қозғалыс траекториясының саны орнатылады;

- жұмыс мүшелерінің көптеген гипотетикалық құрылымдарын орнату;

- жұмыс мүшелерінің жүктелуін ескеру;

- оңтайлы критерияларды негіздеу;

- жұмыстың математикалық үлгісін әзірлеу және зерттеу.

Ұсынылып отырған алгоритм нәтижесінде жер қазатын машиналардың жұмыс мүшелерінің құрылымдарының морфологиялық ағашы құрастырылды (сурет 1).

Осы сұлбаға сәйкес ағашқа 9 ағымдық, 28 механикалық  және гидромеханикалық жұмыс мүшелерінің қозғалыс траекториялары кіргізілген. Келесі классификациялық белгісі – қызмет ету ортасы бойынша машинаның ағымдық және гидромеханикалық жұмыс мүшелері сұйық ортада, ал механикалық тек құрғақ ортада жұмыс істейді. Берілген ағашқа осы белгілері бойынша енгізген кезде траектория саны 28 өседі. Бұзылған топырақты тасымалдау тәсілін ескергенде ағымдық тасымалдау тек гидромонитор мен эрлифт, ал механикалық бұзу кезінде  шнек, шөміш, винт, элеватормен

И     Қ      И    Қ      И     Қ     И     Қ     И      Қ     И    Қ     И     Қ    И     Қ    И     Қ    И    Қ

 


9    9     9      9

 


28     28   28

 

 

28   28   28    28  28

 

28   28  28  28   

 

28  28  28   28

 

 

 

 

БАЗАЛЫҚ МАШИНАҒА АСПАСЫ

Ү          Ү

9           9    

Ү           Ц

28         28

Ц        Ц                 

28        28                     

 

 

 

      Ү            Ү

      28         28

        Ү          Ү

       28         28

 

 

 

 

                    

  ЖҰМЫС ЦИКЛЫ

 

 

ГН                Э

 


n=9           n=9

Ш1             В

28           28

Ш2                 Э

 28       28        

                        

 

Г             Эр

 28           28

Гн                Гн

28                28

 

                            

 

 

 

ТАСЫМАЛДАУ ТӘСІЛІ

    Е

 


       n=9

 

А                     Е

 

  n=28         n=28

 

                 Е

 


       n=9

 

 

ҚЫЗМЕТ ЕТУ ОРТАСЫ

      А       n=9

 

       М

                n=28

 

 

                  

            ГМ

    n=28

 

ТОПЫРАҚТЫ БҰЗУ ӘДІСІ

 

 


                                                                         ЖМ

Сурет 1 - Жер қазу машиналарының құрылымдарының морфологиялық ағашы 

1. А – ағымдық; М – механикалық; ГМ – гидромеханикалық. 2. Е – ерітінді; А – ауа

3. ГН – гидронасос; Э – эрлифт; Ш1 – шнек; В – винт; Ш2 – шөміш; Э – элеватор; Г – грейфер. 4. Ү – үздіксіз; Ц – циклдық. 5. Қ – қатаң; И – иілгіш.

тасымалданады. Шөміш пен винт арқылы тасымлдағанда циклдық, ал басқа жағдайда үздіксіз іске асырылады [1].

Жұмыс мүшелерін жүктеу кезінде кесу мен тасымалдау кедергі күштері ескеріліп, қуат шығыны есептеледі.  Осы сұлбаға сәйкес жұмыс мүшесінің топырақты бұзу әдісі, жұмыс істеу ортасы, топырақты тасымалдау тәсілі, жұмыс циклы, базалық машинаға ілу және қозғалыс траекторияларына сараптама жасай отырып 484 мүмкін болатын машиналардың жұмыс мүшесі алынған.

Морфологиялық сараптамадаға  жер қазатын машиналардың жұмыс мүшелерінің қозғалыс траекториясын енгізе отырып осы жұмыс мүшелерінің қозғалысының кинематикасы мен динамикаларына  көшуіне болады.

Жұмыс мүшелерінің сипаттамаларын матрица-қатар мен олардың құрылымдарына морфологиялық талдау зерттеу нәтижелерін ескеріп, жер қазатын машиналардың құрылымдарын болжамдауға мүмкіндік береді.

 

Әдебиеттер:

1. Кадыров А.С., Мулдагалиев З.А., Нурмаганбетов А.С., Курмашева Б.К., Жунусбекова Ж.Ж. Теоретические основы проектирования и расчета бурильных и фрезерных землеройных машин. - Караганда, «Болашак-Баспа», 2010. - 220 с.

2. Кадыров А.С., Курмашева Ж.Ж., Жунусбекова Ж.Ж. Системный подход к выбору оптимальной конструкции рабочего органа траншейных машин. Международный научный журнал «Актуальные проблемы современ­ности» №12 (62). Караганда, Бола­шак-Баспа, 2010.