Аннотації

Розробка параметричної моделі просторово орієнтованого ножа на відвалі бульдозера

Автор(и):
Рашківський В.П., Федишин Б.М.
Автор(и) (англ)
Rashkivskyi V.P., Fedyshyn B.M.
Дата публікації:

28.12.2023

Анотація (укр):

У статті розглянуто результати дослідження опорів, які виникають під час роботи бульдозера в ґрунтовому середовищі та процеси в призмі волочіння. Що впливає на стійкість та продуктивність бульдозера при виконанні землерийних робіт. Досліджено геологічну карту «Українського кристалічного щита», де знайдено найпоширеніші ґрунти на території України. Використання запропонованої гіпотези руху просторово орієнтованих ножів на бульдозерному відвалі показало що при розробці ґрунту при різних співвідношеннях швидкостей, виникає відхилення вектору прикладання сили різання на кут α, що в свою чергу впливає геометричну взаємодію просторово орієнтованого ножа з робочим середовищем. Зміна геометричної взаємодії просторово орієнтованого ножа з ґрунтом впливає на силу різання, в наслідок чого було створено параметричну модель взаємодії просторово-орієнтованих ножів з робочим середовищем. Для різних конфігурацій ножів та різних співвідношень швидкості руху бульдозера та швидкості переміщення просторово орієнтованого ножа. Розраховано повну, силу по нормалі та ортогональну силу різання, для робочої, докритичної, та критичної глибини різання ґрунтів, відповідно до змін параметричної моделі просторово орієнтованого ножа. Та проведений порівняльний розрахунок сили різання бульдозером без просторово орієнтованих ножів та з ними.

Анотація (рус):

Анотація (англ):

The paper considers the results of the study of resistances arising during the operation of a bulldozer in the soil environment and processes in the drawing prism. What affects the stability and productivity of the bulldozer during excavation works. The geological map of the "Ukrainian crystalline shield" was studied, where the most common soils on the territory of Ukraine were found. Using the proposed hypothesis of the movement of spatially oriented knives on a bulldozer blade, it was shown that when excavating soil at different speed ratios, there is a deviation of the cutting force application vector by an angle (α), which in turn affects the geometric interaction of the spatially oriented knife with the working environment. Changing the geometric interaction of the spatially oriented knife with the soil affects the cutting force, which led to the creation of a parametric model of the interaction of spatially oriented knives with the working environment. The model was developed for different knife configurations and different ratios of the bulldozer speed to the spatially oriented knife movement speed. The total, normal, and orthogonal cutting forces for the working, subcritical, and critical depths of soil cutting were calculated, according to changes in the parametric model of the spatially oriented knife. A comparative calculation of the cutting force by a bulldozer without and with spatially oriented knives was carried out.

Література:

References:

  1. Vetrov Yu.A. Rezanye hruntov zemleroinymy mashynamy. (Soil cutting with earthmoving machines). – M.: Mashynostroenye, 1971 – 357 s.
  2. Baladins`kyi V. L. Budivel`na tehnika: navchal`nyi posibnyk. (Construction machinery: a study guide). Kyiv: Lybid`, 2001. 368 c.
  3. Smirnov V. M. Osnovy teorii rizannia gruntiv prostorovo orietovanymy nozhamy zemleryinyh mashyn. (Fundamentals of the theory of soil cutting by spatially oriented earthmoving machine blades). / K.: "MP Lesya", 2009 - 260 p.
  4. Pat. Ukraine № 53190, class. E02F 3/04. V. L. Baladinsky, E. L. Pelevin, V.P. Rashkivsky, V. M. Smirnov, R. M. Solonko. Published 15.01.03 Bull. № 1.
  5. Khmara L.A., Balonev V.Y. Povysheniie proizvoditielnosti mashyn dlia zemlianykh rabot. (Increased productivity of earthmoving machines). – K: Budivelnyk, 1988. – 152 s.
  6. Khmara L. A., Kravets S. V., Nichke V. V., Nazarov L. V., Skobliuk M. P., Nikitin V. H. (2010). Mashyny dlia zemlianykh robit: navchalnyi posibnyk. (Earthmoving machines: a study guide). Rivne–Dnipropetrovsk– Kharkiv, 557 (in Ukrainian)
  7. Vetrov Y. A., Karkhov A. A., Kondra A. S., Stanevsky V. P. (1965). Mashyny dlia zemlianykh robit. (Machines for earthworks). K: Higher school, 462.
  8. Baladinsky V., Harkavenko O., Kravets V., Rusan I., Fomin A. (2000). Mashyny dlia zemlianykh robit. (Machines for earthworks). Rivne, RDTU, 288.
  9. Mikhailenko V.M., Fedorenko N.D., Demchenko V.V. Dyskretna matematyka. (Discrete Maths). – K.: Vyd-vo Yevrop. un-tu, 2003. –319 s.
  10. Kapitonova Yu.V., Kryvyi S.L., Letychevskyi O.A. Osnovy dyskretnoi matematyky. (Fundamentals of discrete mathematics). – K.:Naukova dumka, 2002. – 578 s.
  11. Naziiev M.I. Liniina alhebra ta analitychna heometriia. (Linear algebra and analytical geometry). -K., Lybid, 1994
  12. https://geomap.land.kiev.ua/geology.html
  13. http://www.geograf.com.ua/geoinfocentre/21-physical-geography-ukraine-wo...
  14. Rashkivskyi, V., & Fedyshyn, B. (2022). Analiz zasobiv rizannia gruntiv prostorovo-oriientovanymy nozhamy dynamichnoi dii zemleryi-nykh mashyn. Hirnychi, budivelni, dorozhni ta melioratyvni mashyny, (Mining, construction, road and land reclamation machines). (96), 28–34. https://doi.org/10.32347/gbdmm2020.96.0401
  15. Rashkivskyi, V., & Fedyshyn, B. (2021). Analiz kharakteru struzhkoutvorennia pry roboti prostorovo-oriientovanymy nozhamy dynamichnoi dii. Hirnychi, budivelni, dorozhni ta melioratyvni mashyny, (Mining, construction, road and land reclamation machines). (97), 57–61. https://doi.org/10.32347/gbdmm2021.97.0402
  16. Goberman L. A. (1988). Fundamentals of theory, calculation and design of construction and road machines: Manual for technical schools, Mechanical engineering, 464.
  17. Goriachkin V.P. Sobranie sochinenij. (Collected Works): t. I – IV. – M.: Sel`hozizdat, 1939 – 1948.