Дослідження впливу навантаженості на конструктивні елементи шарнірних машин для дорожнього будівництва
Loading...
Files
Date
2021
Authors
Хачатурян, С. Л.
Іваненко, О. І.
Щербак, О. В.
Khachaturyan, S.
Ivanenko, O.
Shcherbak, O.
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
ЦНТУ
Abstract
Останнім часом у дорожньому будівництві зростає номенклатура дорожньо-будівельної техніки, базовими агрегатами котрих є шарнірно-зчленовані тягачі. Виникає гостра необхідність у дослідженні робочих процесів таких машин. Характерним для робочого режиму шарнірно-зчленованих будівельно-дорожніх машин є виникнення значних динамічних навантажень на робоче обладнання та елементи конструкції при виконанні ними різноманітних технологічних операцій. У зв’язку з цим нагальним є проведення досліджень, спрямованих на визначення впливу динамічних навантажень на найбільш вразливі елементи конструкції шарнірно-зчленованої машини, а саме – шарнірне з’єднання піврам і гідроциліндрів рульового механізму. Проведено дослідження навантаженості конструктивних елементів шарнірно-зчленованих машин (шарнірного з’єднання та гідроприводу рульового керування) в робочому режимі, який відповідає явищу нишпорення. Дослідження виконано на базі узагальненої математичної моделі з використанням комп’ютерного моделювання. Саме такий підхід дозволяє використовувати результати досліджень при проектуванні та виготовленні шарнірно-зчленованих будівельно-дорожніх машин для забезпечення високого рівня надійності. On the basis of machines with an articulated frame it is possible to create a complex of machines for road construction, repair and maintenance. Therefore, a number of comprehensive studies are needed to increase their reliability and durability. This is especially true of the main joints of the articulated joint and the hydraulic steering, which ensure the rotation of the frame parts around the vertical hinge.
The research was performed in two stages. At the first stage the mathematical model of dynamic interaction of the working equipment of the car with the developed environment was created and investigated. In the second stage, a machine experiment was performed to determine the loads on the bearing system. The mathematical model is based on the physical model of the loader, which consists of three elements: two hinged parts of the frame, one installed energy module, the other ‒ the technological module and the connecting and control module. The Lagrange equation of the second kind served as a basis for modeling the dynamics of the equivalent calculated dynamic model. The solution of the complex system of differential equations allowed to obtain all the required values, which have a significant impact on the formation of the load of the coupling-control device. According to the results of mathematical modeling, the ranking of factors that affect the load of the hydraulic drive of the coupling and control device. The machine experiment allowed to determine the load on the load-bearing system and to study the effect of the impact loads from the working equipment on the hinged connection of the frame parts.
As the analysis of the mathematical model showed, the place of application of force to the bucket, the angle of assembly of the frame parts and the initial speed of the loader have a significant effect on the load of the hydraulic drive. The load of the hydraulic cylinders is determined by the place of application of force to the bucket. The change in the circular torque of the coupling and control module, taking into account the characteristics of the material being developed and the stiffness of the tires, must be taken into account when calculating the frame of the articulated machine and the hydraulic drive.
Description
Keywords
навантажувач, шарнірна рама, гідропривід, рульове керування, нишпорення, дослідження, математичне моделювання, loader, articulated frame, hydraulic drive, steering, dredging, research, mathematical modeling
Citation
Хачатурян, С. Л. Дослідження впливу навантаженості на конструктивні елементи шарнірних машин для дорожнього будівництва / С. Л. Хачатурян, О. І. Іваненко, О. В. Щербак // Центральноукраїнський науковий вісник. Технічні науки : зб. наук. пр. – Кропивницький : ЦНТУ, 2021. – Вип. 4 (35). – С. 111–119.