Иркутский национальный исследовательский технический университет, Иркутск, Россия

Иов И. А., канд. техн. наук, доцент
Кузнецов Н. К., зав. кафедрой, д-р техн. наук, проф.

Мирнинский политехнический институт (филиал) СВФУ им. М. К. Аммосова, Мирный, Россия
Зырянов И. В., д-р техн. наук, проф., zyryanoviv@inbox.ru

ООО «СЛСи-Джи Эйч», Москва, Россия
Иов А. А., инженер

Определены параметры упругодемпфирующих устройств с рычажным механизмом передачи усилия, встроенных в конструкцию карьерных экскаваторов для снижения динамических нагрузок. Предложена новая схема рычажного механизма передачи усилия, расположенного под струной подъемного каната, приведены результаты исследований по выбору геометрических параметров демпфирующего устройства с учетом конструктивных и силовых ограничений и основных размеров рабочего оборудования экскаватора. Представлены аналитические выражения для синтеза геометрических параметров предлагаемой конструкции рабочего оборудования карьерного экскаватора, оснащенного упругодемпфирующим устройством, состоящим из пневмогидравлического цилиндра, каната и рычага, установленного на поворотной платформе у основания стрелы. Описаны результаты 3D-моделирования ее эффективности, которые показали снижение динамических нагрузок в режиме стопорения механизма подъема.

1. Паначев И. А., Черезов А. А. К методике экспериментальных исследований нагруженности элементов конструкций экскаваторов-мехлопат // Вестник Кузбасского государственного технического университета. 2013. № 1(95). С. 19–23.
2. Великанов В. С., Панфилова О. Р., Усов И. Г. Анализ показателей долговечности рукояти карьерного экскаватора // Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г. И. Носова. 2018. Т. 16. № 4. С. 13–20.
3. Шешукова Е. И., Шибанов Д. А., Иванов С. Л., Недашковская Е. С. Оценка нагрузок приводов рабочего оборудования карьерного экскаватора (часть 1) // Горная промышленность. 2024. № 3. С. 143–148.
4. Frimpong S., Li Y., Awuah-Offei K. Cable shovel health and longevity and operator efficiency in oil sands excavation // International Journal of Mining and Mineral Engineering. 2008. Vol. 1. P. 47–61.
5. Комиссаров А. П., Маслеников О. А., Набиуллин Р. Ш., Хорошавин С. А. Оценка степени противодействия двигателей приводов главных механизмов карьерного экскаватора // Горное оборудование и электромеханика. 2022. № 6. С. 10–16.
6. Feng Y., Wu J., Guo C., Lin B. Numerical Simulation and Experiment on Excavating Resistance of an Electric Cable Shovel Based on EDEM-RecurDyn Bidirectional Coupling // Machines. 2022. Vol. 10. Iss. 12. ID 1203.
7. Горное оборудование Уралмашзавода / под ред. Г. Х. Бойко. – Екатеринбург : Уральский рабочий, 2003. – 237 с.
8. Kuvshinkin S., Ivanova P. Impact analysis of bucket capacity and boom length of mining excavators on hoisting mechanism life // International Conference on Innovations, Physical Studies and Digitalization in Mining Engineering. 2021. E3S Web of Conferences. 2021. Vol. 326. ID 00032.
9. Шарипов Р. Х. Повышение долговечности рабочего оборудования экскаваторов с зубчато-реечным напором. – Магнитогорск : МГТУ, 2012. – 106 с.
10. Махно Д. Е., Шадрин А. И., Авдеев А. Н., Макаров А. П. Хладноломкость и хладностойкость металлоконструкций горных машин в условиях Севера. – Иркутск : Изд-во ИрГТУ, 2010. – 231 с.
11. Малафеев С. И., Малафеев С. С. Информационные и управляющие компоненты электрических карьерных экскаваторов // ГИАБ. 2021. № 4. С. 33–45.
12. Bettens S. P., Siegrist P. M., McAree P. R. How do operators and environment conditions influence the productivity of a large mining excavator? // International Journal of Mining and Mineral Engineering. 2022. Vol. 13. No. 1. P. 18–36.
13. Wu J., Zhao J., Wang X., Lin B. Multidisciplinary Collaborative Design Optimization of Electric Shovel Working Devices // Machines. 2024. Vol. 12. Iss. 8. ID 520.
14. Подэрни Р. Ю. Механическое оборудование карьеров : учебник. — 6-е изд., перераб. и доп. — М. : Изд-во Московского государственного горного ун-та, 2007. – 680 с.
15. Губенко А. А., Свинарчук В. П. Обзор и анализ параметров конструкций упругодемпфирующих устройств // Научный вестник Московского государственного горного университета. 2011. № 1. С. 9–19.
16. Зырянов И. В., Иов А. А., Иов И. А., Храмовских В. А. Структурная математическая модель механизма подъема карьерного экскаватора, оснащенного упругодемпфирующим устройством // Чтения памяти В. Р. Кубачека. Технологическое оборудование для горной и нефтегазовой промышленности : сб. тр. XXI Междунар. науч.-техн. конф. – Екатеринбург : Уральский государственный горный ун-т, 2023. С. 241–244.
17. Кузнецов Н. К., Зырянов И. В., Иов И. А., Иов А. А. Упругодемпфирующее устройство с рычажным механизмом передачи усилия для карьерного экскаватора // Горный журнал. 2024. № 2. С. 71–76.
18. Зырянов И. В., Иов А. А., Иов И. А., Храмовских В. А. Параметрический синтез упругодемпфирующих устройств в копающих механизмах карьерных экскаваторов // ГИАБ. 2024. № 4. С. 121–133.
19. Ципилев А. А., Сарач Е. Б. Методика аналитического подбора конструктивных параметров пневмогидравлических рессор // Наука и образование: научное издание МГТУ им. Н. Э. Баумана. 2014. № 11. С. 103–125.
20. Поздеев А. В., Новиков В. В., Дьяков А. С., Похлебин А. В., Рябов И. М. и др. Регулируемые пневматические и пневмогидравлические рессоры подвесок автотранспортных средств. – Волгоград : Волгоградский государственный технический ун-т, 2013. – 244 с.