Исследование нагрузки на зубья ковша экскаватора

Аннотация

В статье рассматривается влияние длинных и коротких зубьев ковша экскаватора на эффективность работы. Исследованы на основе анализа патентных решений и численного моделирования в SolidWorks Simulation. Актуальность исследования показала, что это связано с важностью правильного выбора длины зуба, адаптированного к различным типам почвы.
Целью исследования является сравнительная оценка прочностных характеристик длинных и коротких зубьев, состояния напряжения-деформации и сопротивления проникновению в почву.
Методология включала расчет силы сопротивления копанию, анализ патентов США, Европы, Китая и России, создание 3D-моделей и статическое моделирование в SolidWorks. Кроме того, были проведены расчетные работы.
Основные результаты показывают, что длинные зубы увеличивают способность проникать в плотные почвы и уменьшают пиковые нагрузки, возникающие в ковше, но имеют более высокие напряжения на дне. Короткие зубцы обеспечивают равномерное распределение напряжения и служат дольше на средней или мягкой почве. Актуальность исследования усиливается тем, что современные землеройные машины работают в условиях переменной плотности почвы, требующих универсальных решений. Оптимизация длины зубьев позволяет снизить энергозатраты, повысить производительность и увеличить ресурс оборудования. В связи с этим были сделаны рекомендации.