Аналіз навантаженості елементів конструкції робочого обладнання навантажувача з телескопічною стрілою

Abstract

Темпи дорожнього будівництва та реконструкції визначають високі вимоги до сучасної техніки, зокрема до робочого обладнання. Під час технологічних операцій зовнішні навантаження діють через основний робочий орган на всі елементи робочого обладнання, складові вузли та деталі машини загалом. Застосування програмних продуктів дає можливість здійснити аналіз будь-яких комбінацій проектування, моделювання, а також силові дослідження та перевірку на міцність. На основі отриманих даних можна проаналізувати навантаження у вузлах металевої конструкції робочого обладнання, не здійснюючи натурних випробувань. Робота є продовженням попередніх досліджень з використанням методів комп’ютерного моделювання в машинобудівній галузі. Проектування або модернізація технічних об’єктів на сьогодні неможливе без створення тривимірних моделей. Метою цієї роботи є дослідження кінематики руху та режимів навантаження окремих елементів обладнання телескопічного навантажувача за допомогою розроблення цифрової моделі в середовищі «Dynamic Simulation» програмного пакета Autodesk Inventor. Використання телескопічного робочого обладнання збільшує можливості фронтальних навантажувачів на колісній базі, але так само призводить до збільшення матеріальних затрат під час проектування та виробництва. Розглянуто процес роздільного черпання сипучого матеріалу в штабелі, що полягає в зануренні ковша в штабель поступальним рухом з подальшою зупинкою навантажувача та поворотом ковша. Основними силами, що діють на робоче обладнання під час повороту ковша та стріли в процесі черпання, є сили тяжіння елементів робочого обладнання та неконсервативні сили, що виникають на циліндричній поверхні зрізу та нормальна сила з боку стінки штабеля матеріалу. Зовнішні навантаження прикладаються до кромки ковша. Їхній напрямок залежить від траєкторії руху робочого обладнання та в процесі моделювання змінювався залежно від поточної вертикальної координати різальної кромки ковша.