АНАЛИЗ ВОЗМОЖНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ОДНОКОВШОВОГО ЭКСКАВАТОРА ПРИ РАЗРАБОТКЕ УЧАСТКОВ ТОЧНОГО ЗЕМЛЕДЕЛИЯ

Произведен анализ точности возможного производства земельных работ, производимых одноковшовыми экскаваторами. Оценка точности производства работ рабочим механизмом проведена на математической модели рабочего механизма ввиду возможностей уточнения модели другими параметрами, влияющими на точность, для дальнейших исследований. Построена кинематическая модель рабочего механизма для отечественного гусеничного экскаватора Четра ЭГП-230, создана ее математическая модель для проведения настоящих исследований кинематической точности рабочего механизма с возможностью проведения дальнейших расчетов точности с учетом динамических характеристик. Для оценки точности влияния каждого из гидроцилиндров рабочего механизма на точность положения режущей кромки ковша построены рабочая область и зона обслуживания. Построена область возможных положений режущей кромки ковша с учетом погрешностей изготовления звеньев. При исследовании точности кинематической цепи рабочего механизма классическим методом «максимума-минимума» область возможных положений составляет 20,6 мм по вертикальной координате. Однако при других сочетаниях погрешностей выполнения звеньев область возможных положений составляет 133,5 мм по вертикальной координате, что в несколько раз превышает регламентируемое СНиП значение 50 мм. Исследовано влияние погрешностей перемещения штоков гидроцилиндров на положение режущей кромки ковша в зоне облуживания. При разработке траншеи глубиной до 2,5 м погрешность положения режущей кромки ковша рабочего механизма экскаватора с учетом погрешностей перемещения штоков гидроцилиндров может составлять от 10 до 20 мм, а при разработке более глубокой траншеи погрешность положения режущей кромки составляет не более 10 мм. Произведены оценки геометрической погрешности перемещения рабочего механизма и погрешности перемещения рабочего механизма с учетом погрешности перемещения штоков. По результатам моделирования выявлено, что соответствие всех звеньев техническим требованиям не гарантирует соблюдения требуемой точности перемещения выходного звена кинематической цепи, а значит, недобор грунта в основании траншеи может превысить требуемое значение 0,05 м либо возможна увеличенная выемка грунта, что приведет к невозможности прокладки мелиоративных систем.

одноковшовый экскаватор, математическая модель, система управления, зона обслуживания, точность, точное земледелие, single-bucket excavator, mathematical model, automatic control system, service zone, precision, precision agriculture

1. Личман Г.И., Беленков А.И. История развития точного (координатного) земледелия // Нивы Зауралья. 2014. № 9 (120).

2. Чайка Е.А. Разработка опытного участка для низконапорного орошения стоками КРС / Инновационные технологии мелиорации земель сельскохозяйственного назначения: Межвузовский сборник трудов молодых ученых и специалистов. Новочеркасск, 2014. С. 19-22.

3. СП 100.13330.2011. Мелиоративные системы и сооружения. М.: Росстандарт, 2015. 146 с.

4. Щербаков В.С., Сухарев Р.Ю. Совершенствование системы управления рабочим органом цепного траншейного экскаватора. Омск: СибАДИ, 2011. 152 с.

5. Мещеряков В.А. Адаптивное управление рабочими процессами землеройно-транспортных машин: Дис. … докт. техн. наук. Омск: СибАДИ, 2007. 304 с.

6. Шеховцова Д.А. Методика определения погрешности информационно-измерительных устройств для системы управления глубиной копания одноковшовым экскаватором // Вестник СибАДИ. 2014. № 3 (37). С. 34-39.

7. Баловнев В.И., Зеленин А.Н., Керов И.П. Машины для земляных работ. М.: Машиностроение, 1975. 422 с.

8. Тимофеев Г.А. Теория механизмов и машин: Учебник и практикум для СПО. 3-е изд., перераб. и доп. М.: Юрайт, 2016. 429 с.

9. Терентьева А.Д. Анализ точности перемещения рабочего органа одноковшового экскаватора // Теория механизмов и машин. 2016. № 4 (32). Т. 14. С. 218-228.

10. Павлов В.П. Методология автоматизированного проектирования рабочего оборудования одноковшовых экскаваторов: Дис. ... докт. техн. наук. Красноярск, 2011. 349 с.

11. Щербаков И.С. Система автоматизации моделирования одноковшового экскаватора с гидроприводом: Дис. … канд. техн. наук. Омск: СибАДИ, 2006. 179 с.

12. Подчасов Е.О., Терентьева А.Д. Анализ возможности применения одноковшового экскаватора при прокладке коммуникаций // Международная научная конференция «Фундаментальные и прикладные задачи механики». Москва. 24-27 октября 2017 г. Издательство МГТУ им. Н.Э. Баумана. С. 141-142.

13. Подчасов Е.О., Терентьева А.Д. Анализ точности работ, производимых рабочим механизмом одноковшового экскаватора // Инженерный журнал: наука и инновации. 2017. № 8 (68).

14. Наземцев А.С. Пневматические и гидравлические приводы и системы. Часть 2. Гидравлические приводы и системы. Основы: Учебное пособие. М.: ФОРУМ, 2007. 304 с.

15. Плуталов В.Н. Метрология и техническое регулирование. М.: Издательство МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2011. 416 с.