Дослідження напруженого стану багатоцільового змінного бульдозерно-захватного робочого обладнання
Loading...
Files
Date
2021
Authors
Пантелеєнко, В. І.
Червоноштан, А. Л.
Пушенко, В. А.
Карпушин, С. О.
Panteleenko, V.
Chervonoshtan, A.
Pushenko, V.
Karpushyn, S.
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
ЦНТУ
Abstract
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. The article is devoted to the development and presentation of the design of changeable, bulldozer-gripping, multi-purpose work equipment for the mobile hinge-united wheeled chassis of high passability, modeling the load on work equipment within the software "SolidWorks" to optimize process or to check geometric and weight parameters in order to justify the material for long-term resistance.
The changeable working equipment on the basis of the mobile hinge-united wheeled chassis of high passability, namely the bulldozer dump in combination with the gripping device for performance of a wide range of working operations is presented. Changeable work equipment provides: - development and movement of soils of I-III categories at a distance of up to 100 m, digging up and backfilling of trenches and ditches; - forming of embankments, cutting of terraces, performance of planning, cleaning and preparatory works by the main dump; - capture, fixing and transportation of goods; - loosening of soils of IV-V categories; - uprooting of stumps; - extraction and movement of boulders; - installation and dismantling of vertical elements (racks, pillars), horizontal long elements (curb, paving slabs, pipeline elements,…). Also the study of the stress state of the most responsible elements of the working equipment was carried out in the software environment "SolidWorks" within the existing loads and the accepted material for their manufacture. The number of load cycles before the loss of these elements of long-term resistance beyond the yield strength of the material was determined.
The conducted researches allowed to establish:
- when modeling the stress state of the element of working equipment (clamping frame) in the environment "SolidWorks" at static load within 710 kN, the clamping frame material and its design withstand working loads according to all criteria of the program "SolidWorks": fatiguing destruction, loss of stability, margin of strength, deformation and displacement that occur under load. The load acting on this element in the process of work was determined using the formed calculation schemes and standard methods;
- the design of the clamping frame made of steel 10HSND withstands without signs of destruction of about 1,000,000 load cycles. A further increase in the number of load cycles leads to the destruction of this structural element;
- for the manufacture of elements of working equipment, it is advisable to use steel 10HSND. More durable grades of steel are inexpedient from an economic point of view, and steels with a yield strength of less than 390 H/mm2 do not have a sufficient margin of safety.
Description
Keywords
робоче обладнання, напружений стан, статичне навантаження, міцність, притискна рамка, working equiment, stress state, static load, strength, «SolidWorks», pressure frame
Citation
Дослідження напруженого стану багатоцільового змінного бульдозерно-захватного робочого обладнання / В. І. Пантелеєнко, А. Л. Червоноштан, В. А. Пушенко, С. О. Карпушин // Центральноукраїнський науковий вісник. Технічні науки : зб. наук. пр. – Кропивницький : ЦНТУ, 2021. – Вип. 4 (35). – С. 70–78.