CC BY
7
6. Поддубко С.Н., Ишин Н.Н., Гоман А.М., Скороходов А.С., Шабанов П.Э. Применение коробок передач в силовых приводах электротранспорта // Механика машин, механизмов и материалов. 2020. № 3 (52). С. 5-11.
7. Мигунов П.А., Ярцева А.С., Нилова К.А., Ряябов Е.А. Достоинства и недостатки экологического грузового транспорта // Наука через призму времени. 2009. № 6 (27). С. 42-46.
8. Козлитин Д.С. Взаимосвязь элементов конструкции электрогрузовика с технико-эксплуатационными показателями при перевозке грузов // Актуальные проблемы науки и техники глазами молодых ученых. Материалы Международной научно-практической конференции. 2016. С. 520-525.
9. Платформенные электрокары [Электронный ресурс] URL: http://www. bulga rcar .ru/index.php/teh/elektrokary (дата обращения: 11.05.2021).
10. Электромобиль своими руками [Электронный ресурс] URL: https://golden m otor.ru/statiya/elektromobil svoimi rukami/ (дата обращения: 11.05.2021).
11. Аккумуляторы и комплектующие [Электронный ресурс] URL: https:// life po4.ru /akkumulyatory-lifepo4/lifepo4-akkumulyator-48v/ (дата обращения: 11.05.2021).
Антоненков Максим Александрович, студент, antonenkovma@gmail. com, Россия, Тула, Тульский государственный университет
COMPARATIVE ANALYSIS OF THE EFFICIENCY OF OPERATION OF IN-PLANT
VEHICLES WITH ELECTRIC DRIVE
M.A. Antonenkov
The article is devoted to the comparative analysis of various models of electric cars-in-plant vehicles with electric drive. The results of calculations of electric power and economic characteristics of the considered vehicles are presented.
Key words: in-plant vehicles, platform electric cars, characteristics.
Antonenkov Maxim Alexandrovich, student, antonenkovma@gmail. com, Russia, Tula, Tula State University
УДК 623.437; 622
СРАВНЕНИЕ ТРАНСПОРТНЫХ МАШИН ДЛЯ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ МАНИПУЛЯЦИИ ГОРНЫХ ПОРОД
С.С. Тутов
В работе проводится сравнительный анализ различных моделей экскаваторов фирмы Takeuchi. Приводится сравнительная таблица с основными техническими характеристиками.
Ключевые слова: сравнение, экскаваторы, транспортные машины, карьер, транспортировка, автомобиль, горные работы, руда.
Вопрос о подборе транспортных и манипуляционных машин является важным вопросом для правильного и рационального использования материальных ресурсов горнодобывающей организации [1-6]. С этой целью проводится дальнейший сравнительный анализ экскаваторов фирмы Takeuchi, предназначенных в том числе и для манипуляции рудой на руднике.
Экскаватор Takeuchi TB138FR - одна из новых моделей в линейке Takeuchi. Габариты экскаватора достаточно малы: длина 4715мм, ширина 1740мм, а высота 2555мм, при этом общий вес машины составляет 3860кг. Рабочая мощность TB138FR 20,5 кВт. Объем ковша 0,105 кубических метра, а ширина 570мм. При этом глубина копания 3110мм, а максимальный радиус копания составляет 5260мм. Экскаватор оснащен дополнительной длинной стрелой с запатентованным поворотом «side-to-side», которая позволяет значительно увеличить радиус выполняемых работ. При этом ширина гусеничного трака достаточно мала - всего 350мм, что дает возможность работать в стесненных условиях. Высота выгрузки 3595мм. Движение TB138FR может происходить на двух скоростях - 2,5км/ч или 4,7км/ч. Кроме того, при использовании дополнительного навесного гидромолота ТКВ101 экскаватор можно использовать при дроблении бетона и проведении других демонтажных работ. Управление всеми операциями и движением экскаватора осуществляется при помощи двух эргономичных джойстиков, а вспомогательный гидравлический выключатель можно контролировать движения пальцев. Дополнительно кабина экскаватора оснащена кондиционером.
Экскаватор Takeuchi TB153FR представляет собой гидравлический экскаватор с укороченной платформой. Именно благодаря этому стал возможным нулевой задний радиус поворота, а также отклонение платформы оператора. При этом длина экскаватора 5330мм, ширина 2000мм, а высота 2572мм. При таких габаритах вес TB153FR составляет 5615кг, а мощность 28,9 кВт. Объем ковша экскаватора 0,141 кубических метра, а ширина 640мм. Дополнительная длинная стрела экскаватора расширяет радиус выполняемых работ. Максимальный радиус копания составляет 5905мм, а глубина копания 3590мм. Высота выгрузки 3710мм позволяет загружать технику с высокими бортами. Дополнительно возможно использование навесного оборудования - гидромолота TKB301, а также отвала. При использовании гидромолота становится возможным использование экскаватора для проведения демонтажных работ и дробления бетона, а оснащение отвалом позволяет разравнивать поверхности на различных грунтах. Использование TB153FR на различных грунтах становится также возможным благодаря возможности использования как резинометаллического, так и просто металлического трака, ширина которого составляет всего 400мм.
Мини-экскаватор Takeuchi TB175 относится к ряду экскаваторов, чей вес превышает 5т. Так, масса этого экскаватора составляет 7405кг, при этом его длина 6555мм, ширина 2150мм, а высота 2570мм. При этом рабочая мощность 42,8 кВт. Такая мощность позволяет использовать ковш большого объема - 0,245 кубических метров, с шириной 750мм. Глубина копания составляет в таком случае 4240мм, а радиус копания -7055мм. Высота выгрузки здесь тоже достаточно высока - 4995мм. Помимо функции копания, при использовании специального гидромолота ТКВ401, экскаватор можно использовать при демонтажных работах, а также для разбивания бетона. Для лучшего сцепления с поверхностью, гусеничный трак выполнен в двухреберной конструкции, и как большинство экскаваторов Takeuchi может быть резинометаллическим, или же металлическим. Ширина гусеничного трака составляет 450мм. Для безопасности использования экскаватора в темное время суток, он оснащен возможностью подавать звуковой сигнал при работе и дополнительным освещением сзади, а также клапаном экстренной остановки. Кабина экскаватора хорошо изолирована, как от шума, так и от вибраций. К тому же существует возможность отрегулировать в максимально удобное положение сидение, дополнительно конструкцией предусмотрено использование кондиционера.
Отличительной особенностью экскаватора Takeuchi TB175W является использование колесной базы, вместо привычного гусеничного хода. При этом габариты экскаватора сохранены достаточно небольшими: длина составляет 6555мм, ширина 2150мм, а высота 2570мм. Вес экскаватора 7405кг, а мощность 42,8 кВт. Высота выгрузки в этой модели составляет 4995мм. Что касается копания, здесь применяется ковш объемом 0,245 кубических метра и шириной 750мм, при этом максимальный ра-
диус копания составляет 7055мм, а глубина копания 4240мм. Еще одна техническая особенность TB175W - наличие топливоперекачивающего насоса, применение которого позволяет дозаправлять экскаватор на месте. Кроме этого, при необходимости использовать экскаватор во время проведения демонтажных работ к экскаватору можно подсоединить навесной гидромолот TKB401. Проведение работ в ночное время становится возможным и безопасным благодаря наличию дополнительного бокового освещения, а также задних фар, предупреждающих о пребывании в зоне работы экскаватора. Кабина экскаватора имеет две скорости вращения, что позволяет регулировать скорость вращения машины при проведении работ, а система регулируемого рулевого колеса позволяет зафиксировать его как при движении, так и при копании.
Мини-экскаватор Takeuchi TB1140 является самым мощным экскаватором из своего модельного ряда экскаваторов с весом более 10т. Не смотря на его вес в 14230кг, его размеры не так уже и велики: длина - 7725мм, ширина- 2490мм, а высота 2785мм. Мощность экскаватора 62,2 кВт. Этот мини-экскаватор оснащен ковшом объемом 0,65 кубических метра с шириной 970мм. Максимальный радиус копания на поверхности составляет 8280мм, а глубина копания при этом 4990мм. Ширина его гусеничных траков может быть 500, 600 и 700мм. Скорость движения варьируется от низкой - 3,0км/ч до максимальной - 5,3км/ч. Высота выгрузки Takeuchi TB1140 составляет 5855мм. Существует возможность присоединения гидромолота TKB801 для использования во время демонтажных работ. В этом экскаваторе установлен топливоперекачивающий насос, который позволяет осуществлять дозаправку на месте использования. Кроме этого, есть дополнительная защита от угона, которая запрашивает пароль перед запуском работы, а также экстренное выключение двигателя. На крыше экскаватора размещается источник дополнительного питания, к которому можно подключить дополнительное устройство для подачи светового сигнала. Помимо этого, сзади также предусмотрены фары, а для работ в ночное время предусмотрено боковое освещение.
Мини-экскаватор Takeuchi ТВ135 относится к ряду моделей с массой от 3 до 5 тонн. Вес этого экскаватора 3430кг, а мощность 20,9 кВт. Высота выгрузки у данной модели составляет 3605мм, что позволяет производить загрузку техники с достаточно высокими бортами. Длина этого экскаватора всего лишь 4945мм, ширина 1630мм, а высота 2450мм. Объем ковша составляет 0,105 кубических метра, при этом ширина ковша 540мм. Такие параметры позволяют осуществить глубину копания 3105мм, при этом максимальный радиус копания 5180мм. В этом экскаваторе возможно соединять одновременно и работу ковшом и движение. Максимальная скорость его движения 4,6км/ч, а минимальная - 2,5км/ч. Кроме того, у этого экскаватора существует особенность, выгодно отличающая его от остальных мини-экскаваторов: телескопическая стрела, присутствующая у него позволяет значительно увеличить радиус выполняемых работ. К тому же в виде дополнительного оборудования на Takeuchi ТВ135 можно использовать гидромолот TKB-101, использование которого возможно при демонтажных работах и дроблении бетона. Ширина гусеничного трака составляет 350мм, возможно выполнение как в виде металлических, так и резинометаллических гусениц.
Японский мини-экскаватор Takeuchi TB145 обладает мощностью 27,3 кВт. При этом габариты мини-экскаватора достаточно малы: 5520мм его длина, ширина 1840мм, а высота 2555мм, а вес всего 4825кг. Объем ковша данной модели 0,141 кубических метра, а его ширина 640мм. Глубина копания при этом 3500мм, а радиус копания изменяется от 5715мм на глубине до 5850мм на поверхности. К тому же, если необходимо расширить рабочую область мини-экскаватора, можно воспользоваться гидроманипулятором, который обладает достаточной длиной для этого. Загружать технику с высокими бортами также будет удобно - высота выгрузки Takeuchi TB145 3965мм. Кроме этого, дополнительно можно оснастить экскаватор гидромолотом, что позволит расширить область его использования. Ширина гусеничного трака, который может быть выполнен как из металла, так и быть резинометаллическим, составляет 400мм. Траки выполнены в виде двухреберной конструкции, что позволяет экскаватору работать на
склонах, не теряя сцепления с поверхностью. Наличие в кабине кондиционера, регулируемого положения сидения, эргономичных джойстиков управления, встроенных в подлокотники, позволяет оператору работать в кабине экскаватора с удобствами. К тому же сама кабина является вибро- и шумоизолированной.
Мини-экскаватор ТакеисЫ ТВ 016 обладает достаточно мощным двигателем -9кВт. А вот его габаритные размеры сравнительно невелики: в длину такой экскаватор всего 3695мм, а в высоту - 2295мм. При этом его масса 1,6т. Для этой модели экскаватора предусмотрена также возможность регулировки ширины гусеничного трака - от 980мм до 1300мм. К тому же, здесь используются резиновые гусеницы, а это дает возможность выполнять работы на газонах, а также асфальте. Кроме этого, в этой модели установлены дисковые гидравлические тормоза с амортизаторами, что облегчает проведение работ на наклонной поверхности. Объем ковша данной модели составляет 0,038 кубических метров, а ширина 440мм, при этом глубина копания равна 2175мм, а вот максимальный радиус копания варьируется от 3700мм на поверхности, до 3800мм на глубине. Кроме выполнения копания, в таком мини-экскаваторе можно использовать гидромолот ТКВ-71, который позволяет дробить бетон, а также проводить другие де-монтажные работы. Кроме того, высота выгрузки этого экскаватора составляет 2575мм, что позволяет загружать самосвальную технику с высокими бортами. Скорость движения также можно выбрать от низкой - 2,3км/ч до высокой - 4,2км/ч.
Обобщенная сравнительная информация приведена в таблице.
Сравнительная таблица
Параметры TB138FR TB153FR TB175 TB1140 ТВ135 TB145 TB016
Длина, мм 4715 5330 6555 7725 4945 5520 3695
Масса, т 3,8 5,42 7,8 14,2 3,4 4,8 1,6
Ширина, мм 1740 2000 2150 2490 1630 1840
Мощность, кВт 20,5 28,9 42,8 62,2 20,9 27 9
Скорость движения, км/ч 4,7 5,5 5,3 4,6 4,4 4,2
Объем ковша, м3 0,105 0,141 0,245 0,65 0,105 0,141 0,038
Таким образом, приведенная информация позволит осуществить правильный выбор оборудования и рационализировать пользование материальными активами.
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. 251254.
2. Эксплуатация и ремонт карьерного оборудования: учебное пособие для гор-нотехнол. спец. вузов / В.Ф. Замышляев, В.И. Русихин, Евгения Евгеньевна Шешко. М.: Недра, 1991. 284 с.
3. Андреев А.В., Дьяков В.А., Шешко Е.Е. Транспортные машины и автоматизированные комплексы открытых разработок: учебник для вузов. М.: Недра, 1975. 464 с
4. Вороновский К.Ф., Пухов Ю.С., Шелоганов В.И. Горные, транспортные и стационарные машины: учебное пособие. М.: Недра, 1985. 320 с.
5. Гетопанов В.Н., Гудилин Н.С., Чугреев Л.И. Горные и транспортные машины и комплексы: учебник для вузов. М.: Недра, 1991. 304 с.
6. Горные, строительные и дорожные машины // Министерство высшего и среднего специального образования УССР; отв. ред. Ю. А. Ветров. Киев: Техшка, 1971. 147 с.
Тутов Сергей Сергеевич, студент, tutowserg@yandex.ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет
COMPARISON OF VEHICLES FOR ROCK HANDLING
S.S. Tutov
The paper provides a comparative analysis of various models of Takeuchi excavators. A comparative table with the main technical characteristics is provided.
Key words: comparison, excavators, transport vehicles, quarry, transportation, automobile, mining, ore.
Tutov Sergey Sergeevich, student, tutowserg@yandex.ru, Russia, Tula, Tula State University
УДК 681.5 DOI: 10.24412/2071-6168-2021-5-274-280
БЛОК ПРОГРАММНО-МОДЕЛИРУЮЩЕГО КОМПЛЕКСА ДЛЯ ВИЗУАЛЬНОГО ПРЕДСТАВЛЕНИЯ И АНАЛИЗА УСТОЙЧИВОСТИ ИЗМЕНЕНИЯ УГЛА АТАКИ СВЕРХМАЛОГО КОСМИЧЕСКОГО АППАРАТА
С.Н. Краснощеков, Д.В. Скворцов
Работа посвящена разработке блока программно-моделирующего комплекса (ПМК), который позволяет визуализировать данные результатов моделирования влияния процесса изменения угла атаки на устойчивость системы управления сверхмалого космического аппарата (СМ КА). Приведены основные шаги алгоритма, исходные данные и результаты численного моделирования, а также программный интерфейс блока. Показано, что визуализация данных позволяет проводить предварительный экспресс-анализ.
Ключевые слова: сверхмалый космический аппарат, нечеткий логический регулятор, система управления.
Вопросы исследования устойчивости систем управления, в состав которых входят нечеткие логические регуляторы (НЛР), до сих пор относятся к проблемам требующих введения дополнительных ограничений и допущений [1-3]. Одним из подходов для более широкого решения таких задач является разработка и использование компьютерных имитационных моделей [4-7]. Однако, даже применение таких моделей ставит перед собой задачи дальнейшей обработки результатов модельных вычислительных экспериментов.
В этом случае появляется необходимость разработки и включения в состав программно-моделирующих комплексов (ПМК) дополнительных блоков, позволяющих проводить прикидочную обработку этих результатов. Такой экспресс-анализ данных большого объема необходим для предварительного выявления выполнения условий обеспечения устойчивости процесса управления и принятия решения о необходимости их дальнейших исследований. В этом случае основой экспресс-анализа может быть обработка и представление выходных результатов в удобной визуальной форме.
