Леонід Хмара, Олег Дахно / Leonid Khmara, Oleg Dahno

МОДЕЛЮВАННЯ ПРОЦЕСУ КОПАННЯ ҐРУНТУ ТЕЛЕСКОПІЧНИМ РОБОЧИМ ОБЛАДНАННЯМ ОДНОКІВШЕВОГО ГІДРАВЛІЧНОГО ЕКСКАВАТОРА / SIMULATION OF SOIL DIGGING OF TELESCOPIC WORKING EQUIPMENT OF HYDRAULIC EXCAVATORS

ЗАВАНТАЖИТИ / DOWNLOAD

АНОТАЦІЯ. В статті розглядаються питання, пов’язані з плануванням всебічних багатофакторних експериментальних досліджень процесу копання ґрунту телескопічним робочим обладнанням. Запропонована конструкція спеціального стенда для проведення цих досліджень та розроблена конструкція моделі телескопічного робочого обладнання одноківшевого гідравлічного екскаватора, а також запропоновані рівняння регресії для чотирьох факторів.

АНОТАЦИЯ. В статье рассматриваются вопросы, связанные с планированием всесторонних многофакторных экспериментальных исследований процесса копания грунта телескопическим рабочим оборудованием. Предложена конструкция специального стенда для проведения этих исследований и разработана конструкция модели телескопического рабочего оборудования одноковшевого гидравлического экскаватора, а также предложены уравнения регрессии для четырех факторов.

ABSTRACT. One of the main directions improvement of building hydraulic excavators there is an increase of the productivity, reduction of the energy expenses for excavation, expansion of technological possibilities, increase of reliability and longevity, and others like that. Expansion of technological possibilities attain, for example, at the expense of using of telescopic working equipment of excavator. Purpose. To form the plan of experimental researches to identify the physical aspects of the process interaction the model of telescopic working equipment of shovel hydraulic excavator with a develop environment, and also to develop a stand equipment for the multivariate experimental researches and model of telescopic working equipment of shovel hydraulic excavator. Methodology. A physical modeling allows to study of new constructive solutions of workings equipment of earth-moving machines (EM) and optimization of their parameters with minimal costs. Methodology of modeling workings processes EM is based on the theory of similarity. It is possible to execute research of digging the telescopic working equipment of shovel hydraulic excavator on the special stand. Findings. As a result of the done work is the plan of multivariate experimental researches for detection a physical side of process interaction the model of telescopic working equipment of shovel hydraulic excavator with a develop environment. Proposed equalizations of regression for four factors. Based on equalizations similarity criterion composed conditions of physical modeling the workings processes of telescopic working equipment shovel hydraulic excavator. Originality Proposed construction of the special stand for the comprehensive experimental researches of digging the telescopic working equipment of shovel hydraulic excavator, and the developed model of telescopic working equipment of shovel hydraulic excavator with parametric row of buckets.

ЛІТЕРАТУРА

1. Ветров Ю.А. Машины для земляных работ – 2-е изд., дораб. и доп. – Киев: Вища школа. Головное изд-во, 1981. – 275 с.
2. Хмара Л.А., Кравець С.В., Нічке В.В., Назаров Л.В., Скоблюк М.П., Нікітін В.Г. Машини для земляних робіт: Навчальний посібник / Під загальною редакцією проф. Хмари Л.А. та проф. Кравця С.В. Рівне – Дніпропетровськ – Харків. – 2010. – 557 с.
3. Хмара Л.А. Оценка эффективности телескопического рабочего оборудования одноковшового гидравлического экскаватора. Сб. научных трудов: Строительство, материаловедение, машиностроение. ПГАСиА. Днепропетровск. 2002. Вып.15. 4. 2. С. 143-150.
4. Хмара Л.А. Тенденции совершенствования специализированного землеройного оборудования к тракторам и экскаваторам. Сб. научных трудов: Интенсификация рабочих процессов строительных и дорожных машин. Вып. 15. Дн-ск: ПГАСиА, 2002-С. 4-27.
5. Хмара Л.А., Коваленко Р.В. Исследование процесса копания грунта одноковшовым гидравлическим экскаватором с телескопическим рабочим оборудованием. Вестник приднепровской государственной академии строительства и архитектуры. Днепропетровск: Gaudeamus. 2002. №8. – C.33-40.
6. Хмара Л.А., Колісник М.П., Станевський В.П.  Модернізація та підвищення продуктивності будівельних машин.– К.: Будівельник, 1992. – 152 с.
7. Баловнев В.И., Хмара Л.А. Интенсификация разработки грунтов в дорожном строительстве. – М.: Транспорт. 1993. – 383с.
8. Беляков Ю.И., Левинзон А.Л., Галимуллин В.А. Земляные работы, 2-е издание, переработанное и дополненное /– М.: Стройиздат, 1990, 281 с.
9. Гаркави Н.Г. Машины для земляных работ.– М.: Высш. шк. 1982. – 335 с.
10. Тимошенко В.К., Хмара Л.А., Деревянчук М.И., Кулик И.А. Методические указания к выполнению курсового проекта «Одноковшовые гидравлические экскаваторы» к дисциплине «Машины для земляных работ» для студентов механических специальностей.– Днепропетровск: ДИСИ, 1989. – 64 с.
11. Хмара Л.А., Дахно О.О. Телескопічне робоче обладнання гідравлічного екскаватора, оцінка його ефективності та визначення об’єму копання ґрунту. Сб. научных трудов: Строительство, материаловедение, машиностроение. ПГАСиА. Днепропетровск. 2012. Вып.66. 4. 2. С. 29-37.
12. Хмара Л.А., Дахно О.О. Визначення теоретичного об’єму копання ґрунту одноківшевим екскаватором з телескопічним робочим обладнанням. Сб. научных трудов: Строительство, материаловедение, машиностроение. ПГАСиА. Днепропетровск. 2012. Вып.66. 4. 2. С. 38-49.
13. Хмара Л.А., Дахно О.О. Формування та оцінка ефективності телескопічного робочого обладнання одноківшевого гідравлічного екскаватора. Сб. научных трудов: Строительство, материаловедение, машиностроение. ПГАСиА. Днепропетровск. 2011. Вып.63. 4. 2. С. 142-154.
14. Хмара Л.А., Дахно О.О., Ліснічук А.Є. Телескопічне робоче обладнання одноківшевого гідравлічного екскаватора. Сб. научных трудов: Строительство, материаловедение, машиностроение. ПГАСиА. Днепропетровск. 2011. Вып.63. 4. 2. С. 155-164.
15. Моисеенко В.Г.. Проявление масштабного эффекта при резании грунтов. Горные, строительные и дорожные машины. Республиканский межведомственный научно-технический сборник. Выпуск №4. Киев. Техника. 1966. С. 81-86.
16. Власов В.В. Внешние нагрузки на рабочий орган роторного экскаватора при разработке сложноструктурного массива с наклонными слоями. Горные, строительные и дорожные машины. Республиканский межведомственный научно-технический сборник. Выпуск 25. Киев. Техника. 1978. С. 8-13.
17. Баладинский В.Л., Баранников В.Ф. Модель процесса динамического разрушения грунтов. Горные, строительные и дорожные машины. Республиканский межведомственный научно-технический сборник. Выпуск 27. Киев. Техника. 1979. С. 31-36.
18. Фомін А.В., Костенюк О.О., Тетерятник О.А.. Параметри робочого процесу ґрунторуйуючих технічних систем з урахуванням розподілення потоків енергії. Гірничі, будівельні, дорожні та меліоративні машини. Всеукраїнський збірник наукових праць. Випуск №76. Київ. КНУБА. 2010. С. 66-71.
19. Сукач М.К., Филонов Ю.П., Новиков Р.Ю. Модель Пластической деформации грунта при щелевом резании. Гірничі, будівельні, дорожні та меліоративні машини. Всеукраїнський збірник наукових праць. Випуск №77. Київ. КНУБА. 2011. С. 3-10.
20. Гробатюк Є.В., Комоцька С.Ю. Методика моделювання роботи скребкового ґрунтоприбирача. Гірничі, будівельні, дорожні та меліоративні машини. Всеукраїнський збірник наукових праць. Випуск №77. Київ. КНУБА. 2011. С. 82-85.
21. Ловейкін В.С., Міщук Д.О. Експериментальне дослідження динаміки руху штока гідроциліндра підйому шарнірно-зчленованої стрілової системи крана маніпулятора з гідроприводом. Гірничі, будівельні, дорожні та меліоративні машини. Всеукраїнський збірник наукових праць. Випуск №78. Київ. КНУБА. 2011. С. 28-34.
22. Хмара Л.А., Кроль Р.М. Теоретичне дослідження бульдозера зі шнековим інтенсифікатором. Гірничі, будівельні, дорожні та меліоративні машини. Всеукраїнський збірник наукових праць. Випуск №81. Київ. КНУБА. 2013. С. 5-13.
23. Міщук Д.О. Огляд та аналіз конструкцій роботів для будівельних робіт. Гірничі, будівельні, дорожні та меліоративні машини. Всеукраїнський збірник наукових праць. Випуск №82. Київ. КНУБА. 2013. С. 28-37.

REFERENCES

1. Vetrov U.A., 1981. Mashiny dlya zemlyanyh rabot [Machinery for earthwork], Kiev, Vysha shkola, Golovnoe izd-vo Publ., 275.
2. Khmara L.A., Kravetcs S.V., Nichke V.V., Nazarov L.V., Skoboluk M.P., Nikitin V.G., 2010. Mashyny dlya zemlyanyh robit: navchalnyy posibnyk [Machinery for earthwork: Tutorial]. Rivne – Dnipropetrovsk – Kharkiv, 557
3. Khmara L.A., 2002. Otsenka effektivnosti teleskopiceskoqo raboceqo oborudovaniy odnokovsovoqo qidravliceskoqo excavatora. Sb. nauchnıh trudov: Stroitelstvo, materialovedenie, masinostroenie[Assessment of the effectiveness of the telescopic working equipment of hydraulic excavator]. PGASiA, Dnepropetrovsk, No.15, 143-150.
4. Khmara L.A., Kovalenko R.V., 2002. Issledovanie processa kopanija grunta hydravlicheskim excavatorom s teleskopicheskim rabochim oborudovaniem [Investigation of the process of digging the soil hydraulic excavator shovel with telescopic working equipment]. Vestnik pridneprovskoy gosudarstvennoy akademii stroitelstva i arhitektury. Dnepropetrovsk, Gaudeamus, No.8, 33-40.
5. Khmara L.A., 2002. Tendentsii sovershenstvovanija spetsializirovanogo zemleroynogo oborudovanija k traktoram i exkavatoram [Trends improve a specialized earthmoving equipment for tractors and excavators]. PGASiA, Dnepropetrovsk, No.15, 4-27.
6. Khmara L.A., Kolisnyk M.P., Stanevsky V.P., 1992. Modernizatsija i pidvyshennja produktyvnosti budivelnyh mashin [Modernization and productivity of construction machinery]. Kyiv, Budivelnyk, 152
7. Balovnev V.I., Khmara L.A., 1993. Intensifikatsija razrabotki gruntov v dorogjnom stoitelstve [Intensification of soils in the pre-construction road]. Moskva, Transport, 383.
8. Beljakov U.I., Levinzon A.L., Galimulln V.A., 1990. Zemljanye raboty, 2-e izdanie pererabotannoe i dopolnennoe [Earthworks, 2nd edition, revised and enlarged bonus]. Moscow, Stroyizdat, 281.
9. Garkavi N.G., 1982. Mashiny dlja zemljanyh rabot [Earth moving]. Moscow, Vyshaja shkola, 335.
10. Timoshenko V.K., Khmara L.A., Derevjanchuk M.I., Kulik I.A., 1989. Metodicheskie ukazanija k bypolneniu kursovogo proekta «Odnjkovshovyy excavator» [Methodical instructions to implement the course of the project «hydraulic excavators»]. Dnepropetrovsk, 64.
11. Khmara L.A. Dakhno O.O., 2012. Telescopichne roboche obladnannja gidravlichnogo exkavatora, otsinka yogo efektyvnosti ta vyznachennja obemu kopannja gruntu [Telescopic hydraulic excavator working equipment, evaluation of its effectiveness and determine the amount of digging soil]. PGASiA, Dnepropetrovsk, No.66, 29-37.
12. Khmara L.A. Dakhno O.O., 2012. Vyznachennja teoretychnogo obemu kopannja gruntu odnokivshevym exkavatorom z teleskoichnym robochim obladnannjam [Determination of the apparent volume of soil digging excavator with telescopic working equipment]. PGASiA, Dnepropetrovsk, 38-49.
13. Khmara L.A. Dakhno O.O., 2011. Formuvannja ta otsinka efektyvnosti teleskopichnogo robocogo obladnannja odnokivshevogo gidravlichnogo exkavatora [Formation and evaluating the effectiveness of the telescopic working equipment of hydraulic excavator]. PGASiA, Dnepropetrovsk, No.63, 142-154.
14. Khmara L.A. Dakhno O.O. Lisnichuk A.E., 2011. Teleskopichne roboche obladnannja odnokivshevogo gidravlichnogo exkavatora [The telescopic working equipment of hydraulic excavator]. Dnepropetrovsk, No.63, 155-164.
15. Moiseenko V.G., 1966. Projavlenie masshtabnogo effekta pri rezanii gruntov [Manifestation of the scale effect when digging]. Gornye, stroitelnye i dorojnye mashiny. Respublikanskiy mejvedomstvennyy nauchno-tehnicheskiy sbornik. Vol.4, Kiev, 81-86.
16. Vlasov V.V., 1978. Vneshnye nahruzky na rabochyy orhan rotornoho ekskavatora pry razrabotke slozhnostrukturnoho massyva s naklonnymy sloyamy [External load on the working body of rotary excavator digging hard structure array with inclined layers]. Gornye, stroytel'nye y dorozhnye mashyny. Respublykanskyy mezhvedomstvennyy nauchno-tekhnycheskyy sbornyk. Vol.25, Kyiv, Tekhnyka Publ., 8-13.
17. Baladynskyy V.L., Barannykov V.F., 1979. Model' protsessa dynamycheskoho razrushenyya hruntov [Process model of dynamic fracture soils]. Gornyыe, stroytel'nye y dorozhnye mashyny. Respublykanskyy mezhvedomstvennyy nauchno-tekhnycheskyy sbornyk. Vol.27, Kyiv, Tekhnyka Publ., 31-36.
18. Fomin A.V., Kostenyuk O.O., Teteryatnyk O.A., 2010. Parametry robochoho protsesu gruntoruynuyuchykh tekhnichnykh system z urakhuvannyam rozpodilennya potokiv enerhiyi [Workflow settings destroying soil engineering systems based on distribution of energy flows]. Girnychi, budivelni, dorozhni ta melioratyvni mashini [Mining, constructional, road and melioration machines], No.76, 66-71.
19. Sukach M.K., Fylonov Yu.P., Novykov R.Yu., 2011. Model' Plastycheskoy deformatsyy grunta pry shchelevom rezanyy [The model of plastically deformation of soil with a slot cutting]. Girnychi, budivel'ni, dorozhni ta melioratyvni mashyny [Mining, constructional, road and melioration machines], No.77, 3-10.
20. Hrobatyuk E.V., Komots'ka S.Yu., 2011. Metodyka modelyuvannya roboty skrebkovoho gruntoprybyracha [Methods of modeling of soil scraper cleaner]. Girnychi, budivel'ni, dorozhni ta melioratyvni mashyny [Mining, constructional, road and melioration machines], No.77, 82-85.
21. Loveykin V.S., Mischuk D.O., 2011. Eksperymental'ne doslidzhennya dynamiky rukhu shtoka hidrotsylindra pidyomu sharnirno-zchlenovanoyi strilovoyi systemy krana manipulyatora z hidropryvodom [Experimental research of the dynamics of motion of lifting cylinder rod pivotally articulated-boom of the crane arm with hydraulic]. Girnychi, budivel'ni, dorozhni ta melioratyvni mashyny [Mining, constructional, road and melioration machines], No.78, 28-34.
22. Khmara L.A., Krol' R.M., 2013. Teoretychne doslidzhennya bul'dozera zi shnekovym intensyfikatorom [Theoretical investigation of the bulldozer screw intensifiers]. Girnychi, budivel'ni, dorozhni ta melioratyvni mashyny [Mining, constructional, road and melioration machines], No.81, 5-13.
23. Mischuk D.O., 2013. Ohlyad ta analiz konstruktsiy robotiv dlya budivel'nykh robit [Review and analysis of designs robots for construction]. Girnychi, budivel'ni, dorozhni ta melioratyvni mashyny [Mining, constructional, road and melioration machines], No.82, 28-37.