CC BY
4
IMPROVEMENT OF THE DESIGN METHOD IN THE COMPETITIVE SELECTION OF A CONTRACTOR ON THE EXAMPLE OF FOREIGN APPROACHES
A.S. Karpushkin
The article examines the problems associated with the continuity of construction when the project changes and the contract price. The ^ functions of the designer in the ^ foreign system of design, competitive procedures and construction are considered. Fundamental differences between the domestic system and^foreign approaches are revealed. Recommendations are given ^for changing the system of author supervision to optimize the processes of integrating the system of European standards.
Key words: design, detail documentation, author's supervision, as-built drawings, contract administration, BIM.
Karpushkin Alexander Sergeevich, master's, karpooshkin@yandex.ru, Crimea, Simferopol, Academy of Construction and Architecture (structural division), V.I. Vernadsky Crimean Federal University
УДК 621; 004.94:622
ИССЛЕДОВАНИЕ НАПРЯЖЕНИЙ В ЗВЕНЕ ГОРНОЙ МАШИНЫ ПРИ ПОВЫШЕННЫХ НАГРУЗКАХ
С.С. Тутов
В работе проводится исследование напряжений в одном отдельно взятом звене цепи гусеничной горной машины для определения того, как влияет нагрузка на звено и для выявления слабых мест, наиболее подверженных деформированию. Приведены эпюры интенсивности напряжений
Ключевые слова: исследование, анализ, напряжения, звено, горная машина, цепь, экскаватор.
Для большинства подъемно-транспортных машин, используемых в горнодобывающей промышленности, характерно наличие ходовой системы, основанной на гусеничном типе. При этом именно проблемы ходовой части являются наиболее встречаемыми техническими неполадками при эксплуатации таких машин [1, 2]. Значительно реже встречаются проблемы, связанные с транспортирующими механизмами и другими системами. Поэтому важным вопросом является повышение надежности ходовой системы гусеничного вида транспорта, эксплуатируемого на карьерах. В частности, надежности гусеничного привода заключается в надежности каждого из элементов, входящих в систему.
Большая часть таких элементов составляют звенья, воспринимающие основную нагрузку машины и самого груза. К таким деталям предъявляют особые требования к качеству, материалу и конструкции в целом [3-5]. Звенья изготавливают из высоколегированных сплавов для того, чтобы они могли воспринимать необходимую нагрузку и не деформироваться. Поэтому оценка напряжений, возникающих при воздействии некоторого давления на всю систему в целом и на отдельные части является важной задачей, которая решается в данной работе.
Было проведено компьютерное моделирование для исследования напряжений в звене цепи гусеничной системы горнодобывающей машины. Трехмерная модель нагружаемого давлением звена приведена на рис. 1 и изготовлено из качественной легированной стали, предназначенной для воздействия на нее высоких истирающих нагрузок и высокого давления. Для исследования напряжений к такому звену прикладывается сила, равная 300 кН, что по предварительным расчетам достаточно для начала деформирования и возникновения существенных напряжений в детали.
Стандартизация и управление качеством продукции
Рис. 1. Звено
Целью работы является оценка напряжений в звене под воздействием значительных нагрузок, поэтому были получены изображения интенсивности напряжений (рис. 2) и средних напряжений (рис. 3) в звене цепи.
Рис. 2. Интенсивность напряжений
Очаги с высокими показателями интенсивности напряжений выделены красным цветом, синим выделены места с небольшими по величине показателями напряжений. Моделирование показывает, что самые большие интенсивности напряжений наблюдаются в т.н. арках, что связано с небольшим количеством материала в данной области, что снижает жесткость и прочность конструкции. При этом интенсивность напряжений достигает значения, равного 550 МПа, и в этих местах и наблюдается деформационные изменения.
Рис. 3. Средние напряжения
В большей части звена цепи наблюдаются близкие к нулю средние напряжения, что связано с отсутствием каких-либо деформаций в данных областях. При этом в некоторых очагах наблюдаются положительные, а в некоторых отрицательные средние напряжения. Во внутренних частях арок наблюдаются в основном положительные средние напряжения, а снаружи -отрицательные. При этом средние напряжения при воздействии давления варьируются от -800 МПа до +600 МПа.
Выводы. Звено цепи является важной деталью, воспринимающей значительные нагрузки, как статические, так и динамические, поэтому к ним должны предъявляться высокие требования по качеству и материалу [6,7]. В настоящий момент сплавы на основе железа и углерода с добавлением различных дополнительных компонентов, улучшающих механические характеристики металла, являются чуть ли не единственным материалом, используемых для изготовления этого типа деталей. Остальные материалы, на данный момент, не обладают необходимым запасом прочности, твердости и износоустойчивости.
Так как звенья воспринимают значительные нагрузки, следует исследовать различные конструкции деталей и разные применяемые материалы для выявления наиболее оптимальных соотношений цена/качество. Для этого необходимы компьютерные моделирования условий, похожих на реальные, чтобы оценить все параметры и характеристики детали и повысить надежность как самих звеньев, так и ходовой части и всей машины целиком.
Список литературы
1. Григорьев М.С., Ковалёва Т.Е., Тутов С.С. Анализ конструкции и особенности шагающего экскаватора, применяемого в горной промышленности // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2020. Вып. 6. С. 251-254.
2. Горные, строительные и дорожные машины / Министерство высшего и среднего специального образования УССР; отв. ред. Ю. А. Ветров. Киев: Техшка, 1971. 147 с.
3. Материаловедение: Учебник для ВУЗов, обучающих по направлению подготовки и специализации в области техники и технологии / Б.Н. Арзамасов, В.И. Макарова, Г.Г. Мухин и др. 5-е изд., стереотип. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2003. 646 с.
4. Фетисов Г.П. Материаловедение и технология металлов / Г.П. Фетисов, М.Г. Карп-ман, В.М. Матюнин и др. М.: Высшая школа, 2001.
5. Лукьянов В.Г. Горные машины и проведение горно-разведочных выработок Учебник для прикладного бакалавриата. М.: Юрайт, 2016. 196 с.
6. Березовский Н.И., Нагорский А.В. Горные машины и оборудование: в 2-х ч. Белорусский национальный технический университет, кафедра «Горные машины». Минск: БНТУ, 2012. Ч. 1: Проектный расчет эксплуатационных параметров бульдозера. 143 с.
7. Гетопанов В.Н., Рачек В.М. Проектирование и надежность средств комплексной механизации: учебник для вузов по специальности "Горные машины и комплексы". М.: Недра, 1986. 208 с.
Тутов Сергей Сергеевич, студент, tutowserg@,yandex.ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет
RESEARCH OF STRESS IN THE LINK OF A MINING MACHINE AT HIGHER LOADS
S.S. Tutov
This work examines the stresses in one single link of a tracked mining machine chain to determine how the load affects the link and to identify weak points that are most susceptible to deformation. Stress intensity diagrams are given.
Key words: research, analysis, stress, link, mining machine, chain, excavator.
Tutov Sergey Sergeevich, student, tutowserg@,yandex. ru, Russia, Tula, Tula State University
