Обґрунтування кінематичних параметрів ковшового екскаватора

Анотація

Мета роботи полягає в обґрунтуванні кінематичних параметрів ківшового екскаватора та використанні отриманих даних для подальшого використання у мехатронних системах приводу виконавчого органу при здійсненні операцій із копання, розкривних робіт та для оптимізації технологічного процесу на будівельних площадках. Застосування фундаментальних положень теорії механізмів і машин та теоретичної механіки при аналізі кінематики руху виконавчого органа ківшового екскаватора забезпечує достовірність отриманих результатів придатних до програмної реалізації, відповідного програмування контролерів. Методика досліджень полягає в визначенні кінематичних параметрів та обґрунтуванні умов силової взаємодії ланок виконавчогооргана екскаватора, порівняльному аналізі систем, керованих мехатроними комплексами та традиційними гідравлічними системами під керуванням оператора. Результати досліджень. Встановлено та обґрунтовано кінематичні параметри взаємодії робочого органа екскаватора із породою та між відповідними ланками механізму. Визначено сили, які виникають під час робочого циклу, наведено рівняння рівноваги у проміжних положеннях та координатну прив’язку, відповідно до якої робочий орган повинен переміщуватись для збереження стану рівноваги. Наукова новизна. Запропоновано аналітичне вирішення задачі обґрунтування кінематичних параметрів виконавчогооргана екскаватора із можливістю програмної реалізації та оптимізації конструкції за допомогою функцій програмного забезпечення AnsysTopologyOptimization. Отримані залежності можуть бути транспоновані на механізми широкого розмірного ряду. Практичне значення. Представлені методики дозволяють оптимізувати інженерний розрахунок елементів виконавчого органу екскаватора на етапі проектування та забезпечити оцінку збіжністьрезультатів програмної реалізації отриманих аналітичних залежностей із подальшим використанням еталонних результатів на наступних етапах проектних робіт.