Мини-экскаваторы — незаменимая техника для работы в условиях плотной городской застройки. Они используются для выкапывания траншей, ям, прокладки коммуникаций и подготовки фундаментов. Их преимущества — маневренность, экономичность и универсальность. Однако их малый вес (до 8 тонн) ограничивает способность разрабатывать твердые грунты.
Ученые Пермского Политеха предложили решение, которое увеличивает усилие заглубления ковша в полтора-два раза, — смещение центра тяжести экскаватора в сторону ковша в момент заглубления с использованием дополнительного контргруза. Это увеличивает усилие, с которым ковш врезается в грунт.
В рамках исследования была разработана расчетная схема для оценки действия сил ковша в начальный момент его заглубления в грунт. Исследование проводилось на базе экскаватора с колесным двухосным шасси и обратной лопатой. Результаты данной работы были представлены на XIV конференции «Модернизация и научные исследования в транспортном комплексе» и выполнены в рамках программы «Приоритет-2030».
«Максимальное усилие, с которым ковш врезается в грунт, зависит от того, где расположен центр массы экскаватора по отношению к точке заглубления. Расчетная схема показала, что смещение центра тяжести на переднюю ось шасси машины может увеличить силу врезания ковша в грунт от полутора до двух раз», — рассказывает Константин Пугин, профессор кафедры «Автомобили и технологические машины» ПНИПУ, доктор технических наук. «Реализовать это смещение можно, если вдоль корпуса экскаватора установить дополнительный контргруз. Это большой тяжелый металлический элемент, который обычно располагают в задней, а не в передней части поворотной платформы экскаватора. Чтобы машина при этом не потеряла устойчивость, груз должен перемещаться вдоль обеих осей. Это можно сделать с помощью гидравлического цилиндра или системы шестерен и рельсов», — дополняет Ильдар Гимадеев, аспирант кафедры «Автомобили и технологические машины» ПНИПУ.
Усовершенствование конструкции мини-экскаваторов, предложенное учеными Пермского Политеха, позволит расширить эксплуатационные возможности малогабаритных строительных машин за счет разработки более прочной категории грунта.
