Теоретичні основи копання ґрунту одноківшевим екскаватором із телескопічним робочим обладнанням

Abstract

UK: Постановка проблеми. Виконання земляних робіт одноківшевим екскаватором зазвичай складається з трьох основних операцій: відділення від масиву та захват ґрунту, його переміщення і потім укладення в споруду або відвал [3; 5]. Розрахунки продуктивності та встановлення робочих розмірів екскаваторів під час їх проектування безпосередньо пов’язані з поняттям екскаваторного забою та об’ємом розроблюваного ґрунту. Методика визначення об’єму розроблюваного ґрунту та розрахунок забою відомі та широко застосовуються під час проектування традиційного робочого обладнання [1 – 3; 11; 14]. Наразі, у зв’язку зі збільшенням обсягів земляних робіт, збільшились і обсяги виробництва машин та різноманітного робочого обладнання для цих робіт. Особливої уваги заслуговують екскаватори, наприклад, оснащені телескопічним РО, а саме телескопічної стрілою та рукояттю [5; 7 - 9; 10; 12; 13; 14]. З використанням такого робочого обладнання досягається значне змінення геометричних параметрів екскаватора [2 – 4; 6], при цьому методика розрахунку робочого обладнання зі змінними геометричними параметрами та об’єму розроблюваного ним ґрунту відсутня. Мета статті - формування методики визначення теоретичного об’єму копання ґрунту одноківшевим екскаватором зі змінними геометричними параметрами робочого обладнання на прикладі конструкцій телескопічного робочого обладнання, запропонованих авторами [7 - 9]. Висновок. Застосування робочого обладнання з двосекційною телескопічною стрілою і традиційною рукояттю дозволяє збільшити глибину копання на 17,7% виштовхуванням одного телескопа стріли та на 36% у разі виштовхування обох телескопів стріли, при цьому досягається збільшення об’єму ґрунту на 29 % та 51 %, відповідно під час копання з однієї стоянки екскаватора. Проведені розрахунки за запропонованою методикою інтегральних обчислень підтверджують ефективність конструкції. Використання запропонованого робочого обладнання дозволяє збільшити об’єм розроблюваного ґрунту з однієї стоянки екскаватора, а також розширити функціональні можливості та діапазон виконуваних робіт

RU: Постановка проблемы. Производство земляных работ одноковшовым экскаватором обычно состоит из трех основных операций: отделение от массива и захват грунта, его перемещение и последующая укладка в строение или отвал [3; 5]. Расчеты производительности и установление рабочих размеров экскаваторов при проектировании непосредственно связаны с понятием экскаваторного забоя и объемом разрабатываемого грунта. Методика определения объема разрабатываемого грунта и расчет забоя известны и широко применяются при проектировании традиционного рабочего оборудования [1−3; 11; 14]. В настоящее время, в связи с повышением объемов земляных работ, увеличились и объемы производства машин и разнообразного рабочего оборудования для этих работ. Особого внимания заслуживают экскаваторы, например, оснащенные телескопическим рабочим оборудованием а именно телескопической стрелой и рукоятью [5; 7−9; 10; 12−14]. При использовании такого рабочего оборудования достигается значительное изменение геометрических параметров экскаватора [2 - 4; 6], при этом методика расчета рабочего оборудования с изменяемыми геометрическими параметрами и объема разрабатываемого им грунта отсутствует. Целью статьи является формирование методики определения теоретического объема копания грунта одноковшовым экскаватором с изменяемыми геометрическими параметрами рабочего оборудования на примере конструкций телескопического рабочего оборудования, предложенного авторами [7 - 9]. Вывод. Применение рабочего оборудования с двухсекционной телескопической стрелой и традиционной рукоятью позволяет увеличить глубину копания на 17,7 % при выдвижении одного телескопа стрелы и на 36 % при выдвижении двух телескопов стрелы, при этом достигается увеличение объема разрабатываемого грунта на 29 % и на 51 % соответственно при копании с одной стоянки экскватора. Проведенные расчеты по предложенной методике интегральных исчислений подтверждают эффективность конструкции. Использование предложенного рабочего оборудования позволяет увеличить объем разрабатываемого грунта с одной стоянки, а также расширить функциональные возможности и диапазон производимых работ

EN: Problem statement. Production of excavation of one-bucket excavator usually consists of three basic operations: separating from the array and capture of soil, its movement and the subsequent stacking in structure or dump [3; 5]. The calculation of productivity and the establishment of working sizes of excavators in the design are directly related with the concept of excavating slaughtering and the volume of soil digging. Method of determination of volume of digging soil and calculation of slaughtering are known and widely used in the design of the traditional working equipment [1-3; 11; 14]. At present time the volume of machinery production various working equipment are increased, in connection of increase of volume excavation. Special attention should be given to excavators, equipped with a telescopic working equipment for example, namely by telescopic boom and handle [5; 7− 9; 10; 12− 14]. Significant changing of geometrical parameters of excavator is achieved using this working equipment [2−4; 6], where in the method of calculating of the working equipment with variable geometrical parameters and volume of the soil digging is absent. The purpose of the article is a forming of methods of determining of the theoretical volume of digging of soil with one-bucket excavator with variable geometrical parameters of the working equipment, for example, of the contraction of the telescopic working equipment proposed by the authors [7− 9].

Conclusion. The use of working equipment with a two-section telescopic boom and a traditional handle allows to increase the depth of digging by 17,7 % when moving one telescope boom and 36 % when two telescope boom moving while achieving the increase of volume of soil digging on 29 % and on 51 %, accordingly when digging from one working point of excavator. The analyzed calculations by the proposed method of integral calculus confirm the effectiveness of contractions. Using the proposed working equipment can increase the volume of soil digging from one working point as well as extend the functional possibility and a range of produced works