Параметры пневмоаккумулятора погрузочно-разгрузочного оборудования экскаватора

Одним из наиболее эффективных методов разработки грунтов повышенной прочности, в том числе мерзлых, остается ударное разрушение с использованием рабочих органов активного действия. Наиболее целесообразным в этом случае представляется использование ударных устройств в качестве самостоятельного сменного или модернизированного погрузочно-разгрузочного оборудования к базовым машинам, например, к экскаваторам с гидроприводом. Ключевым преимуществом такого решения является возможность выполнения полного цикла работ от разрушения прочного или мерзлого грунта до его погрузки в транспортные средства или отвалы без смены рабочего органа. В результате анализа существующих конструкций ковшей предложено новое конструктивное решение – ковш активного действия, в качестве которого рассматривалась конструкция гидропневмоударника погрузочно-разгрузочного оборудования. Приведенные технические характеристики гидропневмоударника ковша активного действия учитывают требования как к процессу разрушения, так и к эффективности погрузки разработанного материала. Представлены расчетные зависимости, позволяющие определить основные параметры пневмоаккумулятора гидроударного устройства. Наиболее важными из них являются: масса бойка, энергия удара, давление газа и давление зарядки. Эти параметры критичны для обеспечения необходимой энергии удара при разработке грунта и надежной работы устройства в цикле погрузки. Представлены графические зависимости длины пневмоаккумулятора от его диаметра и зависимость энергии пневмоаккумулятора от давления зарядки.

1. Белых В. В. Вероятностные аспекты при работе зубьев ковша экскаватора. Вестник СевКавГТИ. 2010;(10):96–98.

2. Letopol'skiy A. B., Meshcheryakov V. A., Teterina I. A., Nikolaev D. I. Experimental studies of control process of working element of a single-bucket excavator. Russian Engineering Research. 2024;44:312–316. https://doi.org/10.3103/S1068798X24700254

3. Ветров Ю. А., Баладинский В. Л. Машины для специальных земляных работ. Киев: Вища школа; 1981. 192 с.

4. Галдин Н. С., Семенова И. А. Анализ и разработка конструкции многоствольного гидравлического молота с несколькими бойками в одном корпусе. Строительные и дорожные машины. 2022;(10):9–13. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?edn=ihdbxx

5. Ovsyannikov V., Nekrasov R., Putilova U., Il’yaschenko D., Verkhoturova E. On the issue of automatic form accuracy during processing on CNC machines. Revista Facultad de Ingenieria. 2022;(103):88–95. https://doi.org/10.17533/udea.redin.20201111

6. Алексеева Т. В., Воловиков Б. П., Галдин Н. С., Шерман Э. Б. Отдельные разделы гидропривода мобильных машин. Омск: ОмПИ; 1989. 69 с.

7. Городилов Л. В., Маслов Н. А., Коровин А. Н. Оценка параметров системы гидроударных устройств ковша активного действия при прямом подключении к гидросистеме экскаватора II размерной группы. Интерэкспо Гео-Сибирь. 2020;2:45–51. https://doi.org/10.33764/2618-981X-2020-2-45-51

8. Городилов Л. В., Коровин А. Н. Анализ конструкций ковшей активного действия карьерных и строительных экскаваторов. Интерэкспо Гео-Сибирь. 2021;2:171–179. https://doi.org/10.33764/2618-981X-2021-2-3-171-179

9. Семенова И. А. Ковш гидравлического экскаватора с дополнительным гидроударным оборудованием. Техника и технологии строительства. 2016;(2):12. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=26166650

10. Щербаков В. С., Галдин Н. С., Семенова И. А., Галдин В. Н. Коэффициент полезного действия гидропневматического ударного устройства. Строительные и дорожные машины. 2019;(9):37–41. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=41451723

11. Коровин А. Н. Конструктивные схемы ковшей активного действия для гидравлических экскаваторов. Фундаментальные и прикладные вопросы. 2025;(1):25–32. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=80345369

12. Letopolsky A. B., Korchagin P. A., Teterina I. A. Working equipment of the single-bucket excavator for the development of frozen ground. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2020;(709):044027. http://dx.doi.org/10.1088/1757-899X/709/4/044027

13. Орозов К. К. Гидравлические ударные механизмы. Инженер. 2015;(9):239–242. URL: https://engineering.edu.kg/magazin/№9-2015/173.pdf

14. Галдин Н. С., Шерман Э. Б. Исследование влияния конструктивных параметров гидроударника на скорость подвижных частей. В сб.: Гидропривод и системы управления строительных, тяговых и дорожных машин. Омск: ОмПИ; 1984. С. 53–57.

15. Шерман Э. Б., Лупинос С. П., Ракуленко Г. А., Трошин В. П., Гордиенко П. Ф., Кириков Р. П. Гидроударное устройство. СССР. Авторское свидетельство № 685819. 15 сентября 1979. URL: https://patents.su/3-685819-gidroudarnoe-ustrojjstvo.html

16. Летопольский А. Б., Тетерина И. А. Определение устойчивости экскаватора при демонтаже трубопровода. В сб.: Подъемно-транспортные, строительные, дорожные, путевые, мелиоративные машины и робототехнические комплексы, Москва, 12–13 мая 2022 г. Москва: Российский государственный аграрный университет – МСХА им. К. А. Тимирязева; 2022. С. 434–438.

17. Korchagin P. A., Teterina I. A., Letopolsky A. B. Effect of tire dynamic characteristics on vibration load at the operator’s workplace. Journal of Physics: Conference Series. 2020;1141:012097. https://doi.org/10.1088/1742-6596/1441/1/012097

18. Либерман Я. Л., Летнев К. Ю., Горбунова Л. Н. Об оптимальном управлении ударниками экскаваторного ковша активного действия. Строительные и дорожные машины. 2023;(1):20–23. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=50770936

19. Корчуганов В. А. К вопросу об исследовании ударных процессов гидромолотов. В сб.: Научный потенциал молодежи и технический прогресс, Санкт-Петербург, 21 мая 2021 г. Санкт-Петербург, 2021. С. 33–38. https://doi.org/10.26160/2618-7493-2021-4-33-38

20. Иванов Р. А., Жидков Г. Н. Определение производительности навесных гидроударных устройств при рыхлении мерзлых грунтов. Механизация строительства. 2009;(2):16–18.