Предложен способ увеличения силы мини-экскаваторов

❋ 4.4

В условиях плотной городской застройки, где доступ к строительной площадке затруднен близким расположением зданий, обычному крупногабаритному экскаватору не развернуться и даже не подъехать к месту работы. Поэтому в таких случаях используют его мини-версию. Благодаря своей компактности машина легко работает в ограниченных пространствах, а также обладает высокой маневренностью, что минимизирует риск повреждения окружающих объектов. Но при этом она не может эффективно выкапывать и разрезать грунт, потому что силы ковша для этого недостаточно. Ученые Пермского Политеха нашли способ увеличить усилие заглубления ковша мини-экскаватора до двух раз.

ПНИПУ

# грузы

# грунт

# мини-экскаватор

# экскаваторы

Ученые Пермского Политеха нашли способ увеличить усилие заглубления ковша мини-экскаватора до двух раз / © freepik, freepik

Статья представлена на конференции «Модернизация и научные исследования в транспортном комплексе», XIV, 2024. Исследование выполнено в рамках программы стратегического академического лидерства «Приоритет 2030».

Малогабаритный экскаватор по сравнению с полноразмерным гусеничным или колесным отличается меньшими размерами, весом и рабочей мощностью. Эти машины предназначены для работы в небольшом ограниченном пространстве. Их используют для выкапывания ям, бассейнов, прудов, траншей, работы в помещениях для прокладки коммуникаций и подготовки основания фундаментов. Они обладают множеством преимуществ: маневренность, экономичность и универсальность. Все это делает их незаменимыми в строительстве, коммунальном и сельском хозяйстве.

Вместе с тем мини-экскаваторы не могут обеспечить достаточное заглубление ковша в грунт из-за своего собственного малого веса — до восьми тонн. Маленькая глубина копания не позволяет в полной мере разрабатывать почву и ограничивает возможности работы с большими объемами земли или в труднодоступных местах.

Ученые Пермского Политеха предлагают смещать центр тяжести экскаватора в сторону ковша в моменте его заглубления, используя дополнительный контргруз, чтобы увеличить эффективность работы.

Политехники разработали расчетную схему, которая оценивает действие сил ковша в начальный момент заглубления в грунт. За основу взяли экскаватор на колесном двухосном шасси с обратной лопатой.

«Максимальное усилие, с которым ковш врезается в грунт, зависит от того, где расположен центр массы экскаватора по отношению к точке заглубления. Расчетная схема показала, что смещение центра тяжести на переднюю ось шасси машины может увеличить силу врезания ковша в грунт от 1,5 до двух раз», – рассказывает Константин Пугин, профессор кафедры «Автомобили и технологические машины» ПНИПУ, доктор технических наук.

«Реализовать это смещение можно, если вдоль корпуса экскаватора установить дополнительный контргруз. Это большой тяжелый металлический элемент, который обычно располагают в задней, а не в передней части поворотной платформы экскаватора. Чтобы машина при этом не потеряла устойчивость, груз должен перемещаться вдоль обеих осей». Это можно сделать с помощью гидравлического цилиндра или системы шестерен и рельсов, – дополняет Ильдар Гимадеев, аспирант кафедры «Автомобили и технологические машины» ПНИПУ.

Усовершенствование конструкции мини-экскаваторов, предложенное учеными Пермского Политеха, позволит расширить эксплуатационные возможности малогабаритных строительных машин за счет возможности проводить разработку более прочной категории грунта.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl (Cmd) + Enter.

Пермский национальный исследовательский политехнический университет (национальный исследовательский, прошлые названия: Пермский политехнический институт, Пермский государственный технический университет) — технический ВУЗ Российской Федерации. Основан в 1960 году как Пермский политехнический институт (ППИ), в результате объединения Пермского горного института (организованного в 1953 году) с Вечерним машиностроительным институтом. В 1992 году ППИ в числе первых политехнических вузов России получил статус технического университета.