vestniktgasuВестник Томского государственного архитектурно-строительного университетаVestnik Tomskogo gosudarstvennogo arkhitekturno-stroitel'nogo universiteta. JOURNAL of Construction and Architecture1607-18592310-0044Tomsk State University of Architecture and Buildingvestniktgasu-300Research ArticleТЕОРИЯ И ИСТОРИЯ АРХИТЕКТУРЫ, РЕСТАВРАЦИЯ И РЕКОНСТРУКЦИЯ ИСТОРИКО-АРХИТЕКТУРНОГО НАСЛЕДИЯROAD AND CONSTRUCTION MACHINESОптимизация металлоконструкций исполнительного органа гидравлического экскаватора в среде САПРComputer-Aided Design of Hydraulic Excavator ImplementsКулешовАлексей ВитальевичKuleshovAleksey V.he6o11@mail.ruСлепченкоВладимир АнатольевичSlepchenkoVladimir A.vldslp@mail.ruСлепченкоИрина ВикторовнаSlepchenkoIrina V.slepsdm@mail.ruТомский государственный архитектурно-строительный университетРоссияTomsk State University of Architecture and BuildingRussian Federation20172102201802204210Copyright © Кулешов А.В., Слепченко В.А., Слепченко И.В., 20182018Кулешов А.В., Слепченко В.А., Слепченко И.В.Kuleshov A.V., Slepchenko V.A., Slepchenko I.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestnik.tsuab.ru/jour/article/view/300

Статья посвящена оптимизации рабочего оборудования гидравлического экскаватора. Оптимизация производилась с помощью системы автоматизированного проектирования АРМ WinMachine. Формирование нагрузок на рабочее оборудование осуществлялось на основе силового и кинематического анализа процесса копания экскаватора. Рассмотрены шесть промежуточных положений рукояти в процессе копания. Для каждого расчетного положения проводился анализ напряженного состояния, благодаря чему получена графическая зависимость максимального эквивалентного напряжения в сечениях сборочных единиц РО от угла поворота рукояти экскаватора. Тем самым обеспечена максимальная оптимизация сечений рабочего оборудования экскаватора.

The paper is devoted to the optimization of hydraulic excavator implements. Optimization is performed using the APM WinMachine CAD system. The load application to the excavator implements is based on the strength and kinematic analysis of the excavator operation. The strength analysis is conducted for each design position, and the dependence is constructed for the maximum equivalent stress in cross-sections of the excavator assembly components due to the angle of the arm rotation that provides the optimization of the excavator implements.

гидравлический экскаватороптимизация металлоконструкциймаксимальные эквивалентные напряженияметод конечных элементовhydraulic excavatormetal structure optimizationfinite element methodReferencesЗамрий, А.А. Проектирование и расчет методом конечных элементов трехмерных конструкций в среде APM Structure3D / А.А. Замрий. - М. : Изд-во АПМ, 2004. - 208 с.Zamrii A.A. Proektirovanie i raschet metodom konechnykh elementov v srede ARM Structure 3D [Finite element method in ARM Structure 3D]. Moscow: APM Publ., 2004. 208 p. (rus)Марочник сталей и сплавов / Ю.Г. Драгунов, А.С. Зубченко, Ю.В. Каширский [и др.] ; под общ. ред. Ю.Г. Драгунова, А.С. Зубченко. - 4-е изд., переработ. и доп. - М., 2014. - 1216 с.Dragunov Yu.G., Zubchenko A.S., Kashirskii Yu.V., et al. Marochnik staley i splavov [Steel and alloy grade guide]. Moscow, 2014. 1216 p. (rus)Машины для земляных работ. Экскаватор одноковшовый гидравлический. Обратная лопата / сост. В.А. Слепченко. - Томск : Изд-во ТГАСУ, 2015. - 49 с.Slepchenko V.A. Mashiny dlya zemlyanykh rabot. Ekskavator odnokovshovyi gidravlicheskii. Obratnaya lopata [Earth-moving machines. Hydraulic mechanical shovel. Backhoe bucket]. Tomsk: TSUAB Publ., 2015. 49 p. (rus)Пат. 2065003 E02F3. Российская Федерация. Рабочее оборудование гидравлического экскаватора / Щербаков М.Г., Проскурин В.А., Олексенко В.В., Нелипа В.И., Данилов А.А., Здоренко С.В., Коропец Е.Н., Захаров Б.Н. ; заявитель и правообладатель ЗАО «АТЕК». - 5007441/03 ; заявл. 30.07.1991 ; опубл. 10.08.1996.Shcherbakov M.G., Proskurin V.A., Oleksenko V.V., Nelipa V.I., Danilov A.A., Zdorenko S.V., Koropets E.N., Zakharov B.N. Rabochee oborudovanie gidravlicheskogo ekskavatora [Hydraulic excavator implements]. Pat. Rus. Fed. N 2065003 E02F3. 1996. (rus)Zienkiewicz, O.C. Finite Element Method. V. 1. It’s Basis & Fundamentals / O.C. Zienkiewicz, R.L. Taylor, J.Z. Zhu. - Butterworth Heinemann, London, 2006.Zienkiewicz O.C., Taylor R.L., Zhu J.Z. The finite element method: its basis and fundamentals. Butterworth Heinemann. London, 2006.Finite Element Modelling of Excavation and Advancement Processes of a Shield Tunnelling Machine / K. Komiya, K. Soga, H. Akagi, T. Hagiwara, M.D. Bolton. - 1999.Komiya K., Soga K., Akagi H., Hagiwara T., Bolton M.D. Finite element modelling of excavation and advancement processes of a shield tunnelling machine, 1999.Mehta, G.K. Finite Element analysis and Optimization of an Excavator Attachments / G.K. Mehta, V.R. Lyer, J. Dave.Mehta G.K., Lyer V.R., Dave J. Finite element analysis and optimization of an excavator attachments.Dhawale, R.M. Finite Element Analysis of Components of Excavator / R.M. Dhawale, S.R. Wagh. - 2014.Dhawale R.M., Wagh S.R. Finite element analysis of components of excavator, 2014.Özgen, C. Shape Optimization of an Excavator Boom by Using Genetic Algorithm / C Özgen, K. İder, E. Söylemez. - 2008. - June.Özgen C., İder K., Söylemez E. Shape optimization of an excavator boom by using genetic algorithm, 2008.The Finite element method for engineers / H. Huebner Kenneth, L. Dewhirst Donald, E. Smith Douglas, T.G. Byrom. - New York; Toronto : John Wiley & Sons, Inc., 2001.Huebner K.H., Dewhirst D.L., Smith D.E., Byrom T.G. The finite element method for engineers. New York; Toronto: John Wiley & Sons, Inc., 2001.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.