Представлено революционное исследование на XIV конференции «Модернизация и научные исследования в транспортном комплексе» 2024 года в рамках программы стратегического академического лидерства «Приоритет 2030».
Компактные экскаваторы представляют собой современную альтернативу крупногабаритной технике. Благодаря своим уникальным характеристикам — компактности, легкости и оптимальной мощности, эти инженерные машины становятся незаменимыми помощниками в различных сферах. Их главное преимущество заключается в способности эффективно работать в условиях ограниченного пространства. Такая техника блестяще справляется с созданием котлованов, водоемов, канав, а также прекрасно подходит для работы внутри помещений при монтаже коммуникаций и подготовке фундаментов. Впечатляющая маневренность, экономичность и многофункциональность делают эти машины ключевыми игроками в строительной индустрии, коммунальном хозяйстве и агропромышленном секторе.
Однако существует определенное ограничение — из-за небольшой массы, не превышающей восемь тонн, мини-экскаваторы сталкиваются с трудностями при глубоком проникновении ковша в грунт. Это существенно ограничивает их возможности при масштабных земляных работах и в сложнодоступных локациях.
Группа специалистов Пермского Политеха разработала инновационное решение — динамическое смещение центра тяжести машины к рабочему органу во время копания с использованием специального балансира, что значительно повышает производительность.
Инженеры создали уникальную математическую модель, анализирующую распределение нагрузок на ковш при начале работы. Базой для исследования послужил двухосный колесный экскаватор с обратной лопатой.
«Эффективность внедрения ковша напрямую коррелирует с расположением центра массы относительно точки погружения. Наши расчеты демонстрируют, что перемещение центра тяжести к передней оси способно увеличить эффективность копания в 1,5-2 раза», — поясняет доктор технических наук, профессор Константин Пугин.
«Практическая реализация этой концепции возможна путем установки подвижного противовеса вдоль корпуса. Этот массивный металлический элемент, традиционно размещаемый в кормовой части, теперь может перемещаться по обеим осям для сохранения баланса машины. Передвижение осуществляется посредством гидравлики или механической системы из шестерен и направляющих», — дополняет аспирант Ильдар Гимадеев.
Внедрение этой прогрессивной технологии существенно расширит функциональные возможности компактных экскаваторов, позволяя им эффективно работать даже с особо прочными грунтами.
Источник: naked-science.ru
