2017 Fiscal Year Annual Research Report
Study on Development of Non-Adhesive Excavating Bucket based on Ring-shaped organisms
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15K14271
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Research Institution | Tohoku University |
Principal Investigator |
高橋 弘 東北大学, 環境科学研究科, 教授 (90188045)
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Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
里見 知昭 東北大学, 環境科学研究科, 助教 (80588020)
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Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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Keywords | 付着 / 粘土 / ネイチャーテクノロジー / バケット / 濡れ機構 / 含水比 / 環形生物 / 非付着性 |
Outline of Annual Research Achievements |
油圧ショベルは,社会インフラなどの建設現場のみならず,資源開発現場,汚染土壌修復現場など様々な分野で用いられている汎用性の高い重機であり,全世界で最も多く稼働している重機である.油圧ショベルはアームの先に取り付けられたバケットで地盤を掘削するが,作業効率は地盤性状に大きく依存する機械でもある.地盤は大きく砂質土と粘性土に大別されるが,砂質土の場合,油圧ショベルの作業効率は非常に高いが,粘性土の場合,土砂がバケットに付着し,効率が著しく低下することが知られている. 本研究では,自然に学び自然の賢さを上手に活かすネイチャー・テクノロジーに注目した.環形生物に分類されるミミズは,付着性の強い粘性土壌の中でも容易に移動し,行動しているが,これはミミズが体表面から体液を分泌し,土粒子が体表面に付着しないようにしているためであると言われている.そこで,油圧ショベルが作業対象土壌を粘性土と判断した場合,バケット表面で土粒子が付着しやすい部分を自然に濡らすような機構をバケットに付加することに作業効率の低下を防ぐことを目的とした. 平成28年度は,付着低減が可能な最小水分量について実験的に検討した.その結果,粘土の成分にもよるが,0.05g/cm2程度の加水を行えば,付着量を軽減できることを確認した. 平成29年度は,実際の作業現場の土を想定し,珪砂および複数の粘土に対して付着量を軽減できる最小加水量について検討した.その結果,粘土では珪砂よりも必要加水量がやや大きくなるが,0.06g/cm2程度の加水を行えば,土質に拘わらず付着量を軽減できることが確認された.さらに見かけの含水比と付着しやすい含水比の比が3~4になるように加水すれば,付着が大きく低減することが確かめられた.
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Research Products
(1 results)