Збірник наукових праць

DOI: https://doi.org/10.32515/2664-262X.2021.4(35).70-78

Дослідження напруженого стану багатоцільового змінного бульдозерно-захватного робочого обладнання

В.І. Пантелеєнко, А.Л. Червоноштан, В.А. Пушенко, С.О. Карпушин

Об авторах

В.І. Пантелеєнко, доцент, кандидат технічних наук, Державний вищий навчальний заклад «Придніпровська державна академія будівництва та архітектури», м. Дніпро, Україна, e-mail: vladmaestro2017@gmail.com, ORCID ID: 0000-0001-5651-8616

А.Л. Червоноштан, інжинер, Державний вищий навчальний заклад «Придніпровська державна академія будівництва та архітектури», м. Дніпро, Україна, e-mail: andrew.chervonoshtan@pgasa.dp.ua, ORCID ID: 0000-0003-3458-0034

В.А. Пушенко, студент, Державний вищий навчальний заклад «Придніпровська державна академія будівництва та архітектури», м. Дніпро, Україна, e-mail: Vadimpushenko99@gmail.com

С.О. Карпушин, доцент, кандидат технічних наук, Центральноукраїнський національний технічний університет, м. Кропивницький, Україна, e-mail: karp22.05.1972ksa@gmail.com, ORCID ID: 0000-0001-9035-9065

Анотація

В статті представлено змінне робоче обладнання на базі мобільного шарнірно-зчленованого колісного шасі високої прохідності, а саме бульдозерний відвал в поєднанні із захватним пристроєм для виконання різних робочих операцій, та проведено дослідження напруженого стану найбільш відповідальних елементів робочого обладнання в програмному середовищі «SolidWorks». Дослідження проведені в межах діючих навантажень та прийнятого матеріалу для їх виготовлення, а також визначена кількість циклів навантаження до втрати цими елементами тривкісної стійкості за межею плинності матеріалу. Дослідження напруженого стану елементу робочого обладнання показало, що при статичному навантаженні в межах 710 кН, матеріал робочого обладнання та його конструкція витримують навантаження по всім критеріям програми «SolidWorks». Дослідження при різній кількості циклів навантаження показали, що деталь витримує при даному матеріалі приблизно 1000000 циклів навантаження, а для виготовлення елементів робочого обладнання доцільно використовувати сталь 10ХСНД.

Ключові слова

робоче обладнання, напружений стан, статичне навантаження, міцність, «SolidWorks», притискна рамка

Повний текст:

PDF

Посилання

1. Khmara, L.A., Shypilov, O.S., Musiiko, V.D., Kuzminets, M.P., Panteleienko, V.I. & Karpushyn, S.O. (2013). Dorozhni mashyny [Road cars ]. NTU [in Ukrainian].

2. Karpushyn, S.O., Holub, A.S. & Chuiko, M.V. (2011). Zastosuvannia metodu formuvannia novykh tekhnichnykh rishen pry rozrobtsi bahatotsilovoho robochoho obladnannia buldozera. Zbirnyk «Nauka vyrobnytstvu - 2011». Kirovohrad, KNTU. 1271-1273 [in Ukrainian].

3. Khmara L.A., Kravets S.V. & Skobliuk M.P. (2014). Machines for earthworks. L.A. Khmary, S.V. Kravtsia (Ed.). Kh.: KhNADU [in Ukrainian].

4. Khmara, L. A., Shypylov, O. S, Musyiko, V. D. & Kuzmynets, M. P. (2011). Dorozhno-stroytelnye mashyny y kompleksy [Road-building machines and complexes]. Dnepropetrovsk-Kyev [in Russian].

5. DBN V.2.3-4:2015. AVTOMOBILNI DOROHY. Chastyna I. Proektuvannia, Chastyna II. Budivnytstvo [in Ukrainian].

6. Okhrana pryrody. Zemly. Trebovanyia k opredelenyiu norm sniatyia plodorodnoho sloia pochvy pry proyzvodstve zemlianykh rabot [Protection of Nature. Earth. Requirements for determining the norms for removing the fertile soil layer during earthworks]. (1986). HOST 17.5.3.06-85. Moskva: Gosudarstvennyj komitet SSSR po standartam (Mezhgosudarstvennyj standart). [in Russian].

7. Budivelna tekhnika, osnastka, inventar ta instrument i ekspluatatsiia budivelnykh mashyn. Zahalni vymohy [Construction machinery, equipment, inventory and tools and operation of construction machinery]. (1998). DBN V.2.8-9-98. Kyiv: Derzhbut Ukrainy [in Ukrainian].

8. Holubchenko, O.I. & Khozhylo, M.E. (2011). Ohliad ta propozytsii konstruktsii aktyvnoho robochoho obladnannia zem-leryino-transportnykh mashyn bezperervnoi dii [Review and proposals of designs of active working equipment of earthmoving machines of continuous action ]. Visnyk Prydniprovskoi derzhavnoi akademii budivnytst-va ta arkhitektury – Bulletin of the Dnieper State Academy of Civil Engineering and Architecture. Vol. 6-7. 48-55. [in Ukrainian].

9. Panteleenko, V. Y. & Taran ,M. S. (2016). Oborudovanye dlia remontnykh y rekonstruktsyonnykh rabot na baze ko-lesnoho traktora [Equipment for repair and reconstruction works based on a wheeled tractor]. Stroytelstvo. Materyalovedenye. Mashynostroenye. Yntensyfykatsyia rabochykh protsessov stroytelnykh y dorozhnykh mashyn - Construction. Materials Science. Mechanical engineering. Intensification of work processes of construction and road machines. 88. 173–178 [in Russian].

10. Karpushyn, S.O. & Pantyliienko, V.I. (2013). Buldozerno-rozpushuvalne obladnannia, yak alternatyva dvom ma-shynam [Bulldozer loosening equipment as an alternative to two machines]. Problems of development of road transport and construction complexes: zb. tez i statei mizh-narodnoi naukovo-praktychnoi konferentsii (03–05 zhovtnia 2013 roku). Kirovohrad, 31-35 [in Ukrainian].

11. Karpushyn, S.O. & Bobrov, O.S. (2015). Formuvannia rizhuchykh elementiv robochykh orhaniv zemleryinykh ta zemle-ryino-transportnykh mashyn [Formation of cutting elements of working bodies of earthmoving and earthmoving machines]. Problems and prospects of practical implementation of scientific researc: Mate-rialy XVIII Mizhnarodnoi naukovo-praktychnoi konferentsii (Chernivtsi, 27-28 liutoho 2015r.). Kyiv: Naukovo-vydavnychyi tsentr «Laboratoriia dumky», 16-19 [in Ukrainian].

12. Karpushyn, S.O., Skrynnik, I.O. & Pantyliienko, V.I. (2013). Hnuchki elementy robochoho obladnannia zemleryinykh i melioratyvnykh mashyn kovshovoho typu [Flexible elements of the working equipment of earthmoving and reclamation machines of bucket type]. Problems of development of road transport and construction complexes: zb. tez i statei mizhnarodnoi naukovo-praktychnoi konferentsii (03–05 zhovtnia 2013 roku). Kirovohrad,. p.35-41 [in Ukrainian].

13. Pat. 35362 Ukraina, Roboche obladnannia odnokivshovoho ekskavatora MPK E02F 3/28. Zaiavl. 29.04.2008; Opubl. 10.09.2008. biul. №7 Avt. Karpushyn S.O. [in Ukrainian].

14. Pat. 62211A Ukraina, Buldozer MPK E02F 3/76. Zaiavl. 30.01.2003; Opubl. 15.12.2003. biul. №12 Avt. Karpushyn S.O., Khmara L.A., Yatsun V.V. [in Ukrainian].

15. Aulin, V.V., Bilichenko, V.V., Holub, D.V. & Velykodnyi, D.O. (2017). Metodolohiia pidkhodiv do doslidzhennia shliakhiv i sukupnosti faktoriv zabezpechennia nalezh-noho rivnia efektyvnosti i nadiinosti transportnykh system [Methodology of approaches to the study of ways and a set of factors to ensure the appropriate level of efficiency and reliability of transport systems]. Visnyk mashynobuduvannia ta transportu – Bulletin of Mechanical Engineering and Transport. 2. 4-12. [in Russian]

16. Aliamovskyi, A. A. (2012). SolidWorks Simulation. Kak reshat praktycheskye zadachy [SolidWorks Simulation. How to solve practical problems]. BNV [in Russian]

17. Aliamovskyi, A. A. (2010). COSMOSWorks. Osnovy rascheta konstruktsyi na prochnost v srede SolidWorks [COSMOSWorks. Fundamentals of Structural Strength Analysis in SolidWork]. DMK Press [in Russian]

18. Aliamovskyi, A. A. (2015). SolidWorks Simulation. Ynzhenernyi analyz dlia professyonalov [SolidWorks Simulation. Engineering analysis for professionals]. DMK Press [in Russian]

19. Dudareva, N. Yu. & Zahaiko, S. A. (2011). SolidWorks 2011 na prymerakh [SolidWorks 2011 by Examples]. BKhV-Peterburh [in Russian]

20. What's New in SolidWorks. (2009). Versiya 2010, SolidWorks Corporation [in Russian]

Пристатейна бібліографія ГОСТ

Хмара Л.А., Шипілов О.С., Мусійко В.Д., Кузьмінець М.П., Пантелеєнко В.І., Карпушин С.О., Дорожні машини: навч. посіб. НТУ, 2013. 400 с.

С.О. Карпушин, А.С. Голуб, М.В. Чуйко. Застосування методу формування нових технічних рішень при розробці багатоцільового робочого обладнання бульдозера. Збірник «Наука виробництву - 2011» - Кіровоград, КНТУ, 2011. С.1271-1273.

Машини для земляних робіт: Підручник / Л.А. Хмара, С.В. Кравець, М.П. Скоблюк та ін.; за заг. ред. д.т.н., проф. Л.А. Хмари та д.т.н., проф. С.В. Кравця. Х.: ХНАДУ, 2014. 548с.

Хмара Л. А., Шипилов О. С, Мусийко В. Д., Кузьминець М. П. Дорожно-строительние машины и комплексы. Днепропетровськ-Киев, 2011. 416 с.

ДБН В.2.3-4:2015. АВТОМОБІЛЬНІ ДОРОГИ. Ч. І. Проектування; Ч. II. Будівництво, Київ, 2015. 104с.

ГОСТ 17.5.3.06-85 Охрана природы. Земли. Требования к определению норм снятия плодородного слоя почвы при производстве земляных работ (Охорона природи. Землі. Вимоги до визначення норм зняття родючого шару ґрунту при виконанні земляних робіт). Москва: Государственный комитет СССР по стандартам, 1986. С. 60-63. (Межгосударственный стандарт).

ДБН В.2.8-9-98. Будівельна техніка, оснастка, інвентар та інструмент і експлуатація будівельних машин. Загальні вимоги. Київ: Держбут України. 10 с.

Голубченко О.І., Хожило М.Е., Огляд та пропозиції конструкцій активного робочого обладнання землерийно-транспортних машин безперервної дії. Вісник Придніпровської державної академії будівництва та архітектури. 2011. Вип. 6-7. С. 48-55.

Пантелеенко В. И., Таран М. С. Оборудование для ремонтных и реконструкционных работ на базе колесного трактора. Строительство. Материаловедение. Машиностроение. Интенсификация рабочих процессов строительных и дорожных машин: сб.науч.тр. 2016. №88. С.173–178.

Карпушин С.О., Пантилієнко В.І. Бульдозерно-розпушувальне обладнання, як альтернатива двом машинам. Проблеми розвитку дорожньо-транспортного і будівельного комплексів: зб. тез і статей міжнар. наук.-практ. конф., 03–05 жовтня 2013 року. Кіровоград, 2013. С.31-35.

Карпушин С.О., Бобров О.С. Формування ріжучих елементів робочих органів землерийних та землерийно-транспортних машин. Проблеми і перспективи практичної реалізації наукових досліджень: матеріали XVIII Міжнар. наук.-практ. конф., Чернівці, 27-28 лютого 2015р. Київ: Науково-видавничий центр «Лабораторія думки», 2015. С.16-19.

Карпушин С.О., Скриннік І.О., Пантилієнко В.І. Гнучкі елементи робочого обладнання землерийних і меліоративних машин ковшового типу. Проблеми розвитку дорожньо-транспортного і будівельного комплексів: зб. тез і статей Міжнар. наук.-практ. конф., 03–05 жовтня 2013 року. Кіровоград, 2013. С.35-41.

Робоче обладнання одноківшового екскаватора: пат. 35362 Україна: МПК Е02F 3/28; заявл. 29.04.2008; опубл. 10.09.2008. Бюл. №7.

Бульдозер: пат. 62211А Україна: МПК Е02F 3/76; заявл. 30.01.2003; опубл. 15.12.2003. Бюл. №12.

Методологія підходів до дослідження шляхів і сукупності факторів забезпечення належного рівня ефективності і надійності транспортних систем / В. В. Аулін, В. В. Біліченко, Д. В. Голуб, Д. О. Великодний. Вісник машинобудування та транспорту. 2017. № 2. С. 4-12.

Алямовский А. А. SolidWorks Simulation. Как решать практические задачи. BNV, 2012. 445 с.

Алямовский А. А., COSMOSWorks. Основы расчета конструкций на прочность в среде SolidWorks, ДМК Пресс, 2010. 784 c.

Алямовский А. А., SolidWorks Simulation. Инженерный анализ для профессионалов: задачи, методы, рекомендации, ДМК Пресс, 2015. 562 c.

Дударева Н. Ю., Загайко С. А., SolidWorks 2011 на примерах, БХВ-Петербург, 2011. 496 c.

Новые возможности SolidWorks. Версия 2010, SolidWorks Corporation, 2009. 212 c.