Математическое моделирование дополнительного рабочего органа экскаватора

Аннотация

В статье рассматриваются мероприятия по модернизации рабочего органа экскаватора путем установки дополнительного рабочего оборудования. Изучено состояние мировой практики в этой области для достижения поставленной цели. Предлагается новый вид рабочего оборудования для ремонта асфальтобетонных покрытий на базе экскаватора взамен штатного навесного оборудования, обеспечивающего простоту монтажа и демонтажа. Рабочий орган, состоящий из дополнительной фрезы, предназначен для резки асфальтобетонного покрытия и выполнен в виде навесного оборудования, совмещенного с основным. Разработана математическая модель универсального гидравлического экскаватора с дополнительной фрезой. В статье предложена имитационная модель работы фрезы в программе Solidworks. Авторы смоделировали диск. В Solidworks был протестирован образец диска с использованием моделирования. Авторы провели детальные исследования. В статье рассмотрены силы, действующие на рабочее тело. Авторы провели компьютерные исследования. В результате были получены нагрузки, показавшие эффективность нового рабочего органа, оснащенного фрезой. Разработаны математические модели для расчета объема почвы, срезаемого рабочим органом, а процесс фрезерования описывается моделью Сант-Венана. На этой основе была получена реологическая модель, согласно которой предполагалась сдвиговая деформация. Авторами разработана математическая модель рабочего органа экскаватора, согласно которой определена сила эквивалентности. Математическая модель учитывает пространственный характер деформирования и взаимодействие элементов передачи. В статье исследовано, что использование таких дисков позволяет уточнить влияние различных параметров резания на напряженное состояние отрезного диска, получить распределение напряжений по ширине отрезного диска. Соответствие результатов разработанных и апробированных математических моделей в компьютерной программе Solidworks позволило подтвердить работоспособность программного комплекса, эффективность его применения.