Simulating pseudotruss excavating part of excavators
Моделирование псевдоферменной конструкции рабочего оборудования одноковшового экскаватора

O. A. Zotov, D. Y. Gustov
2019 Vestnik MGSU  
г. Химки, Коммунальный пр., вл. 30; 2 Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет (НИУ МГСУ), 129337, г. Москва, Ярославское шоссе, д. 26 А ННОТА Ц И Я Введение. Одноковшовые гидравлические экскаваторы становятся многофункциональными машинами широкого круга использования. Модернизация машины в целом и отдельных ее узлов актуальна с целью снижения материалоемкости и повышения устойчивости и производительности. Изучены результаты компьютерного моделирования
more » ... ного моделирования рабочего оборудования экскаватора, выполненного с целью снижения массы оборудования. Эти данные могут быть использованы для совершенствования оборудования экскаваторов при работе с нестандартным рабочим оборудованием повышенной массы. Материалы и методы. В качестве прототипа взято рабочее оборудование экскаватора Hitachi ZX270. Компьютерное моделирование и расчет рабочего оборудования произведен с применением программы T-FLEX. Расчет проведен для разных режимов работы экскаватора и при различных ориентациях стрелы, рукояти и ковша относительно друг друга: копание всей шириной ковша и копание одним зубом, поворот груженого экскаватора на выгрузку. В рассмотренных расчетных схемах возникают наибольшие напряжения в элементах металлоконструкции. Расчеты выполнены без учета колебаний, возникающих в переходных режимах работы и при стопорении. Результаты. Определено напряженно-деформированное состояние псевдоферменного рабочего оборудования экскаватора с различными вариантами облегченного исполнения на основе компьютерного моделирования. Установлены зоны наибольших напряжений и деформаций, а также даны предложения по их снижению. Результаты исследований использованы для оптимизации конструкции стрелы и рукояти по критерию минимизации формируемых напряжений. Выводы. Полученные данные и сформулированные рекомендации являются основой дальнейшего детального моделирования псевдоферменных конструкций рабочего оборудования экскаваторов и других машин различного исполнения и назначения. К ЛЮЧЕВЫЕ СЛО ВА: псевдоферменная конструкция, металлоконструкция, рабочее оборудование, стрела, рукоять, экскаватор, компьютерное моделирование, напряжения Д ЛЯ ЦИТИРОВАНИЯ: Зотов О.А., Густов Д.Ю. Моделирование псевдоферменной конструкции рабочего оборудования одноковшового экскаватора // Вестник A B ST R ACT Introduction. Single-dipper hydraulic excavators are becoming widely used multifunctional machines. Upgrading the machine as a whole and its assemblies is an actual problem to be solved with the aim of reducing material consumption and increasing stability and throughput. The article presents results of computer simulation of the excavating part designed to reduce the weight of the equipment. These data can be used to improve the equipment of excavators when operating with non-standard excavating equipment of increased weight. Materials and methods. The excavating equipment of the Hitachi ZX270 excavator is taken as a prototype. Computer simulating and calculation of the excavating part is conducted using the T-FLEX software. The calculation is carried out for different modes of the excavator operation and for different orientations of the jig boom, dipper stick and dipper relative to each other: excavating with the entire width of the dipper, single-tooth excavating, swiveling the loaded excavator for unloading. The highest stresses arise in structural members in the considered calculation cases. The calculations are performed without accounting the oscillations occurring at transient operating modes and during locking. Results. The study determines a stress-deformed condition of the pseudotruss excavating part structures of the excavator with various lightened makes selected on the basis of computer simulation. Zones of the highest stresses and largest deformations are revealed as well as suggestions on their decrease are made. The research results are used to optimize the jig boom and dipper stick structures by the criterion of generated stress minimization. О.А. Зотов, Д.Ю. Густов Моделирование псевдоферменной конструкции рабочего оборудования одноковшового экскаватора С. 376-385
doi:10.22227/1997-0935.2019.3.376-385 fatcat:ynf7kmjx55ccjjumjgsazqywgy