Врахування закономірностей фізичних процесів в конструкціях робочих органів динамічного руйнування

Abstract

У будівництві та суміжних з ним галузях народного господарства багато робіт, що пов’язані із руйнуванням і переміщенням ґрунтів (прокладка комунікацій, видобуток корисних копалин і будівельних матеріалів, меліоративні та військово-інженерні земляні роботи та ін.). Робоче обладнання, яке реалізує принцип статичного руйнування ґрунту, є одним із найважливіших критеріїв, що визначає високу енергоємність робочого процесу сучасних землерийних машин. Навіть іноземна техніка, якою зараз оснащені державні та комунальні підприємства, має кращі характеристики лише завдяки своїй новизні та універсальності. Проте основна проблема – зниження енергоємності розробки ґрунтового масиву – залишається невирішеною. Процеси руйнування робочих середовищ мають деструктивний характер. Усі реальні процеси незворотні, тобто ентропія ізольованої (замкнутої) системи може лише зростати. Для відкритих систем, де відбувається обмін речовиною з навколишнім середовищем, а також енергією та імпульсом, ентропія може зменшуватися за рахунок поповнення системи речовиною та енергією, але спрямованість природних процесів не змінюється. Складні та нелінійні процеси розвитку виробничих середовищ характеризуються обома напрямками протікання компонентів цих процесів. Опис еволюції систем внаслідок руху робочих середовищ як процесів деградації доведено та науково обґрунтовано другим законом термодинаміки, еволюція системи в сенсі організації всіх її компонентів – синергією. Конструктивне виконання робочих органів будівельних машин таким чином, коли реалізується співнапрямок процесів руйнування з перебігом природних процесів, дозволяє значно підвищити інформативність роботи будівельної машини. Такі процеси призводять до різкого зниження витрат ресурсів на одиницю продукції та покращення всіх параметрів розвитку виробничих середовищ. Враховуючи вищевикладене, а також необхідність зменшення енергетичної залежності України від інших країн, виникає потреба у розробці та створенні низькоенергетичних високошвидкісних робочих органів землерийних машин. При формуванні вибою необхідно враховувати, що процес руйнування повинен збігатися з напрямком процесу природного руйнування з метою зменшення енергетичних витрат.

Keywords

• ентропія
• інформативність
• синергія
• робоче середовище
• гравітаційне поле
• енергоємність