- •Введение
- •Состояние вопроса и задачи исследований
- •Обзор существующих исследований по взаимодействию гусеничного движителя с деформируемой опорной поверхностью
- •История развития отечественного экскаваторостроения на примере экскаваторного завода им. Коминтерна, г. Воронеж
- •История применения опорных катков различных конструкций на экскаваторах 5-ой и 6-ой размерных групп
- •История изменения конструкций механизма натяжения гусеничных лент одноковшовых экскаваторов
- •Конструктивные изменения механизмов привода хода одноковшовых экскаваторов
- •Патентные исследования по гусеничному ходовому оборудованию
- •Описание патентной информации и анализ результатов
- •Анализ конструктивных вариантов элементов ходового оборудования и выбор вариантов технических решений
- •Практическое применение результатов патентных исследований
- •3.Научные исследования ходового оборудования экскаваторов
- •3.1. Исследования распределения удельного давления на грунт в зависимости от положения рабочего оборудования.
- •3.2. Исследования изменения сопротивления движения экскаватора в зависимости от диаметра оси катка опорного
- •4. Тяговый расчет
- •Заключение
- •Библиографический список
- •Приложение 4
- •Продолжение прил. 4
- •Окончание прил. 4
Заключение
Результаты проведенных патентных исследований и теоретические исследования, а также конструктивные предложения по элементам ходового оборудования показали, что резервы в улучшении характеристик экскаваторов, выпускаемых отечественной промышленностью, имеются, их надо использовать в образцах будущего.
Безусловно, это повысит культуру производства экскаваторных заводов, качество, надежность, работоспособность, конкурентоспособность выпускаемых машин. Направления выполнения данных рекомендаций проведены ранее.
Таким образом, предложения по использованию предложенных конструкций катков поддерживающих и опорных для экскаваторов 4-ой - 6-ой размерных групп на основе патентов и авторских свидетельств приблизит вновь выпускаемые экскаваторы к передовым зарубежным образцам. Предложенные механизмы натяжения гусеничных лент, а также механизмы приводов ходового оборудования отвечают современным требованиям конструирования и создания землеройной техники.
Рассмотренное рабочее оборудование повысит универсальность техники и снизит расходы на ее изготовление.
Следует отметить, что данная работа, кроме решения производственных задач, может быть использована в учебном процессе для выполнения курсовых и дипломных проектов обучающихся по направлениям «Наземные транспортно-технологические комплексы», и «Наземные транспортно-технологические средства».
Библиографический список
Геращенко В.Н. Монография – «Тяговые качества и безопасность работы колесного движителя на снежных поверхностях» - Воронеж, 2011. – 209 с.
Башкиров В.А., Геращенко В.Н. «О некоторых проблемах экскаваторостроения и путях их решения» // Строительные и дорожные машины. 1993 №10. стр. 6-8.
Геращенко В.Н., «Влияние конструктивных элементов гусеничного ходового оборудования экскаватора на эффективность его работы». Научно-образовательный форум. Инновации в сфере науки, образования и высоких технологий ВГАСУ, Воронеж – 2013 г.
Геращенко В.Н. «О некоторых проблемах экскаваторостроения в современных условиях». Инновации в сфере науки, образования и высоких технологий. 65-ая научно-практическая конференция ВГАСУ. Воронеж – 2010 г.
Башкиров В.А., Геращенко В.Н. и др. «Новый гидравлический экскаватор ЭО-5126» // Строительные и дорожные машины. 1993 №3. стр. 5-7.
Проведение патентных исследований при дипломном проектировании: Метод. указания №281 / сост.: Н.Е.Уразова; Воронеж. гос. арх-строит. ун-т. Воронеж. 2000 -10 с.
Описание изобретений и патентов по теме монографии
Геращенко В.Н., Вдовин П.С. «Исследование элементов ходового оборудования гидравлических экскаваторов 5-ой размерной группы». Высокие технологии. Экология. 15-ая межрегиональная научно-практическая конференция, ВГАСУ, Воронеж – 2012 г.
Геращенко В.Н., Тимошинов О.В. «Устройство для соединения оси катка опорного с гусеничной рамой экскаватора».
Геращенко В.Н., Деев Н.А. «Модернизация гидравлического устройства для автоматического натяжения гусеничной цепи транспортного средства». Высокие технологии. Экология. 19-ая межрегиональная научно-практическая конференция, ВГАСУ, Воронеж – 2016 г.
Геращенко В.Н., Бучнев С.Н. «Исследование ходового оборудования гидравлического экскаватора 5-ой размерной группы и влияние его на эффективность работы». Высокие технологии. Экология. 19-ая межрегиональная научно-практическая конференция, ВГАСУ, Воронеж – 2016 г.
Геращенко В.Н., Землянский «Конструирование элементов ходового оборудования гидравлического экскаватора 5-ой размерной группы и его особенности». Высокие технологии. Экология. 20-ая межрегиональная научно-практическая конференция, ВГТУ, Воронеж – 2017 г.
А.Н. Забавников Основы теории транспортных гусеничных машин. – М.: Машиностроение, 1975 – 448 стр.
Геращенко В.Н. О некоторых особенностях конструирования гусеничного ходового оборудования гидравлических экскаваторов в современных условиях. Инновации в сфере науки, образования и высоких технологий. 64-ая научно-практическая конференция, ВГАСУ, Воронеж -2009 г.
Геращенко В.Н., Попов И.В. О некоторых проблемах экскаваторостроения в современных условиях в России. Высокие технологии. Экология. 15-ая межрегиональная научно-практическая конференция, ВГАСУ, Воронеж -2012 г.
Геращенко В.Н., Сухоруких А.С. Влияние конструктивных элементов гусеничного ходового оборудования экскаватора на эффективность его работы. Высокие технологии. Экология. 18-ая межотраслевая научно-практическая конференция, ВГАСУ, Воронеж – 2015 г.
Бруданин В.Ю. Геращенко В.Н., Влияние конструктивных элементов гусеничного ходового оборудования экскаватора на эффективность работы. Высокие технологии. Экология. 19-ая межрегиональная научно-практическая конференция, ВГАСУ, Воронеж – 2016 г.
Галактионов А.И., Геращенко В.Н. Исследование механизмов натяжения гусеничной ленты гидравлического экскаватора 5-ой размерной группы. Высокие технологии. Экология. 20-ая межрегиональная научно-практическая конференция, ВГТУ, Воронеж – 2017 г.
Геращенко В.Н.. Машины для земляных работ. Методические указания к выполнению курсового проекта для студентов специальности 190205 и 190100. Воронеж, 2012 – 14 с.
Родин, И.И. Проектирование одноковшовых строительных экскаваторов: учеб. пособие / И.И. Родин, В.П. Пономарев. ‑ Красноярск, 1973. ‑ 208 с.
Домбровский, Н.Г. Землеройные машины (часть первая). Одноковшовые экскаваторы / Н.Г. Домбровский. ‑ М.: Машиностроение, 1961. ‑ 650 с.
Геращенко В.Н., Дырдин А.А. Исследование рабочего оборудования гидравлического экскаватора 5-ой размерной группы. Высокие технологии. Экология. 19-ая межрегиональная научно-практическая конференция, ВГАСУ, Воронеж – 2016 г.
Геращенко В.Н., Мацнев В.В. Исследование рабочего оборудования гидравлического экскаватора 5-ой размерной группы. Высокие технологии. Экология. 20-ая межрегиональная научно-практическая конференция, ВГТУ, Воронеж – 2017 г.
Изобретение «Механизм натяжения гусеницы экскаватора, катка и тому подобных машин», авторское свидетельство №275871, 1970г.
Изобретение «Механизм натяжения гусеницы экскаватора, крана и тому подобных машин», авторское свидетельство №536084, 1977г.
Патент на Изобретение №2149951 «Рабочее оборудование одноковшового экскаватора», 2000г.
Приложение 1
Рис. П.1.1. Общий вид тележки гусеничной гидравлического экскаватора 5 размерной группы
Продолжение прил. 1
Рис. П.1.2. Каток поддерживающий гидравлического экскаватора 5 размерной группы
Продолжение прил. 1
Рис. П.1.3. Каток опорный гидравлического экскаватора
98
5 размерной группыПродолжение прил. 1
Рис. П.1.4. Механизм натяжения гусеничной ленты гидравлического экскаватора размерной группы
Продолжение прил. 1
Схема полуавтоматического натяжения гусеничной ленты:
1 – бак; 2 – насос; 3 – обратный клапан; 4 – гидрораспределитель;
5 – гидроцилиндр подъема стрелы; 6 – гидроцилиндр натяжения гусеничной цепи; 7 – полость гидроцилиндра; 8 – гидропривод; 9 – напорная линия;
10 – гидромотор; 11 – линия прямого хода; 12 – линия обратного хода;
13 – редукционный клапан; 14 – запорный гидравлический элемент;
15 – клапан; 16 – линия управления; 17 – фильтр;
18 – предохранительный клапан; 19 – вывод с предохранительного клапана, соединенный со входом в редукционный клапан
Рис. П.1.5. Гидросхема полуавтоматического натяжения ленты гусеничной
Окончание прил. 1
Рис. П.1.6. Привод гидравлических экскаваторов 5 и 6 размерных групп
Приложение 2
Рис. П.2.1. Общий вид тележки гусеничной гидравлического экскаватора 6 размерной группы
Продолжение прил.2
Рис. П.2.2. Механизм натяжения гусеничной ленты гидравлического экскаватора 6 размерной группы
с использованием авторских свидетельств № 275871, 1970г. и №536084, 1977г. [22-23]
П родолжение прил.2
И
Рис. Крепление опорного катка посредством шпонки и гайки с отгибной шайбой:
1 – Каток в сборе; 2 – рама хода; 3 – шпонка; 4 – гайка; 5 – отгибная шайба
зобретение относится к гусеничным машинам и может быть использовано в частности в экскаваторах и стреловых кранах, имеющих в гусеничных движителях опорные катки. Технологической задача изобретения - уменьшение трудоемкости монтажных работ при замене оси устройства. Технический результат заключается в том, что крепление оси катка к гусеничной раме, осуществляемое с помощью шпонки, предотвращающей проворот оси в раме, и с помощью гайки с отгибной шайбой от продольного перемещения оси. Данная конструкция обеспечивает необходимое надежное крепление оси катка в раме и ускоряет процесс замены оси в случае необходимости в процессе эксплуатации.
Рис. П.2.3. Каток опорный гидравлического экскаватора 6 размерной группы с использованием
авторского свидетельства № 848546
Окончание прил.2
Рис. П.2.4. Каток опорный гидравлического экскаватора 6 размерной группы старой конструкции
Приложение 3
Патентные исследования по рабочему оборудованию
гидравлических экскаваторов и выводы
В связи с тем, что кроме исследований ходового оборудования мы занимались и рабочим оборудованием с подачей патента 2149951, поэтому в данную монографию в приложении включен данный раздел [24-25].
Непосредственно в нашем случае происходит снижение удельных приведённых затрат при использовании универсального рабочего оборудования, которое даёт возможность выполнять два вида работ при одном виде навесного оборудования. Ковш, ёмкостью 1,6 м3, в предлагаемом рабочем оборудовании является поворотным, что достигается за счёт применения зубчатого венца, который обеспечивает поворот рабочего оборудования на необходимый угол с помощью зубчатой шестерни, приводимой в действие при помощи гидроцилиндра с кремальерной рейкой или как вариант гидродвигателя и червячного редуктора. Это даёт возможность производить работы по разработке грунта как выше уровня стояния машины, так и ниже, а именно использовать как прямую так и обратную лопаты при одном виде сменного рабочего оборудования экскаватора [26].
За счёт использования дополнительного устройства очевидно техническое усовершенствование, за которым непосредственно следует положительный экономический эффект. При эксплуатации экскаватора с предлагаемым рабочим оборудованием снижаются годовые текущие затраты и это подтверждает целесообразность его использования.
Проведение патентного поиска
В ходе проведённого поиска патентной информации по классам МПК Е02F3/28, E02F3/32, E02F3/38 были приняты к сведению материалы следующих авторских свидетельств.
Материалы патентного поиска и регламент приведены в табл. П.3.1 и табл. П3.2 [7].
Таблица П.3.1
Предмет поиска |
Страны поиска |
Индекс МПК |
Глубина поиска |
Наименование источников информации, по которым проводился поиск |
Рабочее оборудование одноковшового экскаватора |
Россия (СССР) |
Е02F3/28 Е02F3/33 Е02F3/38 |
1970 - 2014 |
Описание изобретений к авторским свидетельствам и патентам. Изобретения в СССР и зарубежом. |
Таблица П.3.2
Страна поиска |
Вид и номер охранного документа |
Индекс МПК |
Дата приоритета. Дата публикации |
Автор(ы) |
Заявитель. Патентовладелец |
Название изобретения |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
Россия |
Патент 2149951 |
E02F3/38 E02F3/40 |
10.12.98 27.05.00 Бюл.№15 |
В.Н. Геращенко А.Г. Резник |
Воронежская государственная архитектурно строительная академия |
Рабочее оборудование одноковшового экскаватора |
Россия |
Патент 2310044 |
E02F3/38 |
15.12.05 27.06.07 Бюл.№31 |
И.Ф. Хребто Е.С. Хребто А.М. Богданов С.И. Хребто |
ГОУ ВПО «Южно-Российский государственный технический университет» |
Рабочее оборудование одноковшовых гидравлических экскаваторов |
Россия |
Патент 2087623 |
E02F3/38 |
13.06.95 20.08.97 Бюл.№23 |
Е.А. Харац Д.С. Алексеев |
Тюменский государственный нефтегазовый университет |
Вращающаяся рукоять одноковшового экскаватора |
Россия |
Патент 2365712 |
E02F3/28 |
05.03.08 27.08.09 Бюл.№24 |
Е.В. Курилов А.А. Алексеев Д.В. Фурманов |
ГОУ ВПО «Ярославский государственный технический университет» |
Оборудование гидравлического экскаватора |
Таблица П.3.2
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
СССР |
Авторское свидетельство 1816829 |
E02F3/38 |
25.01.91 23.05.93 Бюл.№19 |
А.Г. Савельев Б.Л. Недорчук П.И. Семенов С.Н. Карабанов |
НПО по созданию новых машин, механизмов и оборудования для транспортного строительства «Трансстроймаш» и Центральный научно-иссле-довательский полигон – филиал ВНИИСтройдормаша |
Манипуляторное оборудование одноковшового экскаватора |
СССР |
Авторское свидетельство647411 |
E02F3/38 |
24.12.73 15.02.79 Бюл.№6 |
Б.Д. Оренбайм В.И. Неферов И.А. Фоменко А.С. Бульба В.А. Горовин |
|
Рабочее оборудование одноковшового экскаватора |
СССР |
Авторское свидетельство 1313957 |
E02F3/38 |
13.06.85 30.05.87 Бюл.№20 |
В.Г. Павлов Г.Г. Назаров В.В. Минин |
Красноярский политехнический институт |
Рабочее оборудование одноковшового экскаватора |
СССР |
Авторское свидетельство 819269 |
E02F3/38 |
03.05.79 07.04.81 Бюл.№13 |
Б.Д. Оренбайм |
Б.Д. Оренбайм |
Рабочее оборудование одноковшового экскаватора |