Вплив параметрів модернізованого робочого органу мінного трала на його експлуатаційні характеристики

Abstract

Розроблено методику дослідження впливу основних параметрів модернізованого знешкоджуючого робочого органу мінного трала на його експлуатаційні характеристики. В її основу покладено: адекватну робочому органу трала розрахункову модель; фізично обґрунтовані припущення щодо дії ударної хвилі вибуху на знешкоджуючий робочий диск трала та ґрунту на опорний диск; математичну модель динаміки робочого органу. В сукупності це дозволило отримати аналітичні залежності, які визначають основні параметри руху робочого U-подібної форми коромисла разом із опорним та робочим дисками (знешкоджуючого робочого органу мінного трала) в залежності від зовнішніх та внутрішніх чинників. Показано, що кутова швидкість зумовлена дією ударної хвилі на робочий диск (початкова кутова швидкість коромисла) залежить не тільки від маси заряду і глибини залягання міни, але й значною мірою від конфігурації, розмірів дисків та коромисла. Що стосується основних експлуатаційних характеристик, то вони значною мірою визначаються максимальним кутом повороту U-подібної форми коромисла – 1  . Отримано алгебраїчну залежність для його визначення. Шляхом чисельної симуляції її та аналізу отриманих результатів за різних значень маси заряду міни, глибини її залягання, геометричних параметрів коромисла із дисками встановлено, що запропонована модель робочого органу мінного трала є більш живучою: для ґрунтів із більшим значенням модуля пружності; робочих дисків меншого діаметра і меншої їх товщини; менших величин кута між ніжками U-подібної форм коромисла і менших геометричних їх параметрів. Отримані теоретичні результати служитимуть базою для широкопланових проектно-конструкторських робіт із модернізації робочих органів мінних тралів з метою покращення їх експлуатаційних характеристик.

The technique of investigation of the influence of the main parameters of the modernized movable operating element of the mine trawl on its operating performance has been developed. It is based on: a design model adequate to movable operating element of the trawl; physically substantiated assumptions regarding the effect of the explosion shock wave on the neutralizi ng operating disk of the trawl and effect of the ground on the support disk; mathematical model of the movable operating element ’s dynamics. Taken together, these allow to obtain analytical dependencies that determine the basic parameters of the movement of the working U-shaped rocker along with the support and operating discs (neutralizing operating body of the mine trawl), depending on external and internal factors. It is shown that the angular velocity caused by the impact of the shock wave on t he operating disk (initial angular velocity of the rocker arm) depends not only on the mass of the charge and the depth of the mine’s occurrence, but also largely on the configuration, size of the disks and the rocker arm. As for the basic operating performan ces, they are largely determined by the maximum angle of rotation of the U-shaped rocker arm - 1  . An algebraic dependence is obtained for its determination. By numerical simulation and analysis of the results obtained at different values of the mass of the mine charge, the depth of its occurrence, the geometric parameters of the rocker arm with disks it is found that the proposed model of the movable operating element of the mine trawl is more viable: for soils with a higher value of the elastic ity modulus; operating discs of smaller diameter and smaller thickness; smaller angles between the legs of the U-shaped rocker arm and their smaller geometric parameters. The obtained theoretical results could serve as a basis for wide -ranging design and engineering works on modernization of movable operating elements of mine trawls in order to improve their performance characteristics.

Разработана методика исследования влияния основных параметров модернизированного обезвреживающего рабочего органа минного трала на его эксплуатационные характеристики. В ее основу положено: адекватную рабочему органу трала расчетную модель; физически обоснованные предположения относительно действия ударной волны взрыва на обезвреживающий рабочий диск трала и почвы на опорный диск; математическую модель динамики рабочего органа. В совокупности это позволило получить аналитические зависимости, определяющие основные параметры движения рабочего U-образной формы коромысла вместе с опорным и рабочим дисками (обезвреживающего рабочего органа минного трала) в зависимости от внешних и внутренних факторов. Показано, что угловая скорость обусловлена действием ударной волны на рабочий диск (начальная угловая скорость коромысла) зависит не только от массы заряда и глубины залегания мины, но и во многом от конфигурации, размеров дисков и коромысла. Что касается основных эксплуатационных характеристик, то они в значительной степени определяются максимальным углом поворота U-образной формы коромысла – 1  . Получено алгебраическую зависимость для его определения. Путем численной симуляции ее и анализа полученных результатов при различных значениях массы заряда мины, глубины ее залегания, геометрических параметров коромысла с дисками установлено, что предложенная модель рабочего органа минного трала более живучая: для почв с большим значением модуля упругости; рабочих дисков меньшего диаметра и меньшей их толщины; меньших величин угла между ножками U-образной формы коромысла и меньших геометрических их параметров. Полученные теоретические результаты будут служить базой для широкоплановых проектно-конструкторских работ по модернизации рабочих органов минных тралов с целью улучшения их эксплуатационных характеристик.