Отримані залежності для визначення силових та енергетичних параметрів ланцюгово-скребкових траншейних екскаваторів, у яких різці працюють у режимі критичної глибини різання грунтів. За результатами проведених досліджень розроблено методику комплексного розрахунку екскаваторів безперервної дії ланцюгового типу, які широко використовуються в процесі траншейного прокладання лінійно-протяжних ділянок інженерних комунікацій.

Гідравлічний привід сучасних будівельних і дорожніх машин досить складний, і моделювання всього привода в повному обсязі потребує значних зусиль і витрат часу. Однак підвищення якості проектування в разі одночасного скорочення термінів і витрат можливе тільки за умови використання сучасних технологій, комп'ютерної техніки та програмного забезпечення. Наявні моделі робочих процесів гідравлічних систем в середовищі фізичного моделювання SimHydraulics, є компонуванням блок-схем зі стандартних елементів бібліотеки (золотниковий розподільник, гідронасос, гідроциліндр, запобіжні та зворотні клапани, гідрозамки тощо). Однак в них не визначено вплив змінних у часі зовнішніх сил, які є реакцією під час перехідних процесів у багатоланкових механічний системах. Мета роботи - розроблення імітаційної моделі об'ємного гідропривода механічної системи (робочого обладнання екскаватора) в пакеті MATLAB and SimHydraulics для дослідження динаміки перехідних процесів багатоланкових механічних об'єктів. Наведено приклад розроблення фізичної імітаційної моделі об'ємного гідропривода робочого обладнання екскаватора в пакеті SimHydraulics. Використовуючи реальні технічні характеристики гідроапаратури екскаватора Борекс 2201, перевірена працездатність розробленої моделі та визначено силові характеристики виконавчих механізмів. Використовуючи проаналізовані в статті блоки, можна побудувати імітаційну модель взаємодії механічної системи робочого обладнання екскаватора з його об'ємним гідроприводом. За допомогою запропонованої моделі можна отримувати значення, що характеризують перехідні процеси, зокрема зміни значення узагальнених координат характерних точок робочого обладнання, швидкості їх зміни, зусилля гідроциліндра. Наочне уявлення щодо руху маніпулятора можна отримати за допомогою вбудованої функції візуалізації SimScape. Отримана модель дозволяє вирішувати завдання аналізу та синтезу систем керування роботою екскаватора.

Обгрунтовано та підтверджено наукову гіпотезу про можливість розвантаження від грунту безківшевих роторних робочих органів траншейних екскаваторів використанням сили напору потоку розробленого грунту, що транспортується ротором із забою; визначено раціональне місце встановлення розвантажувального вузла робочого органу.

Розглянуто методику розрахунку деяких технологічних та геометричних параметрів ланцюгово-скребкового робочого органу траншейного екскаватора, що грунтується на критичноглибинному різанні грунтів.

Одержано прості залежності для визначення довжини лемеша на критичній глибині різання різців, що дозволяє визначити їх опір різанню. Одеражно апроксимацийни залежності щодо відносної довжини лемешів для асиметричного блокованого і напівблокованого різання грунту крайніми бічними різцями і для напівблокованого критичноглибинного різання грунту середніми різцями.

Питанню впливу довжини робочого пересування на ефективність роботи одноківшових екскаваторів, зокрема, на їх виробництво, присвячено дослідження багатьох авторів. Як однин із співмножників коефіцієнта використання змінного часу для визначення експлуатаційної продуктивності запропоновано коефіцієнт впливу пересування. При визначенні тривалості циклу роботи екскаваторів із різним устаткуванням встановлено діапазони змін коефіцієнта, що враховує довжину робочого пересування. З урахуванням зростаючого застосування нових машин і механізмів, зниження багатоопераційності виробництва земляних робіт необхідно враховувати складність спорудження та технологічні можливості машин для досягнення необхідної якості робіт на об'єкті. Мета роботи - підвищення ефективності застосування екскаваторних комплексів при влаштуванні котлованів, що забезпечують необхідну якість виконання робіт. Слід зазначити, що забезпечення та підтримання на досягнутому рівні необхідної якості виконання робіт призводить до зниженої ефективності роботи основних будівельних машин, зокрема їх продуктивності. Крім складності об'ємно-планувальних характеристик об'єкта, на величину експлуатаційної продуктивності провідних машин комплексів впливають такі фактори, як технологічні параметри роботи машин. Одним із найважливіших технологічних параметрів роботи одноківшових екскаваторів, який впливає також на якість виконання робіт при зачистці котлованів, є довжина робочого пересування та взаємопов'язана з нею ширина проходки. Сьогодні вибирають параметри за емпіричними залежностями, і практичними рекомендаціями, які часто мають заперечний характер, особливо для екскаваторів, обладнаних зворотною лопатою.

Викладено проблеми проектування та дослідження сучасних екскаваторів. Розглянуто тенденції розвитку екскаваторів та їх робочого обладнання, наведено моделі руху маніпулятора екскаватора, його гідроприводу. Проведено аналіз сучасних і перспективних методів керування роботизованими екскаваторами. Наведено приклад моделювання екскаватора та розробки системи керування його маніпулятором.

Наведено методику вибору схем руху екскаваторів, пов'язану з перевіркою існуючих. Основою чинних методик є вибір схеми руху лобовою або бічною проходкою залежно від ширини котловану або траншеї та радіуса копання. Запропоновано аналітичну перевірку оптимальних варіантів із врахуванням підвищення ефективності роботи екскаваторів і мінімального часу на їх пересування. Оптимізація технологічних параметрів роботи екскаваторів при влаштуванні котлованів полягає в підвищенні продуктивності та ефективності їхньої роботи. Наведена методика вибору схем руху екскаваторів, обладнаних зворотною лопатою, передбачає певні критерії вибору типорозмірів машин, зокрема: продуктивність машин, а також відповідність технічним впливам характеристик машин і геометричних параметрів виїмок; експлуатаційна змінна продуктивність екскаватора на об'єкті та продуктивність їх розробки; математичне очікування обсягу робіт на об'єкті; надійність машин; енергетичний показник комплексу машин; енерго-технологічні критерії моделей систем машин. У результаті є необхідність реально оцінити критерій вибору схем руху машин при влаштуванні виїмок. Встановлено взаємозв'язок продуктивності гідравлічних екскаваторів і геометричних параметрів котлованів. Уточнено області застосування різних схем роботи екскаваторів при влаштуванні котлованів різної конфігурації. На підставі аналітичних розрахунків встановлено оптимальні залежності при виборі схем руху екскаваторів.

Наведено методику вибору схем руху екскаваторів, пов'язану з перевіркою існуючих. Основою чинних методик є вибір схеми руху лобовою або бічною проходкою залежно від ширини котловану або траншеї та радіуса копання. Запропоновано аналітичну перевірку оптимальних варіантів із врахуванням підвищення ефективності роботи екскаваторів і мінімального часу на їх пересування. Оптимізація технологічних параметрів роботи екскаваторів при влаштуванні котлованів полягає в підвищенні продуктивності та ефективності їхньої роботи. Наведена методика вибору схем руху екскаваторів, обладнаних зворотною лопатою, передбачає певні критерії вибору типорозмірів машин, зокрема: продуктивність машин, а також відповідність технічним впливам характеристик машин і геометричних параметрів виїмок; експлуатаційна змінна продуктивність екскаватора на об'єкті та продуктивність їх розробки; математичне очікування обсягу робіт на об'єкті; надійність машин; енергетичний показник комплексу машин; енерго-технологічні критерії моделей систем машин. У результаті є необхідність реально оцінити критерій вибору схем руху машин при влаштуванні виїмок. Встановлено взаємозв'язок продуктивності гідравлічних екскаваторів і геометричних параметрів котлованів. Уточнено області застосування різних схем роботи екскаваторів при влаштуванні котлованів різної конфігурації. На підставі аналітичних розрахунків встановлено оптимальні залежності при виборі схем руху екскаваторів.

Засобами комп'ютерного моделювання проаналізовано динамічні процеси електроприводу підйому екскаватора-драглайна типу ЕШ-15/90 з урахуванням ефекту провисання каната. Порівняно точність одержаних комп'ютерних моделей з урахуванням та без урахування нелінійності його коефіцієнта пружності. Для розв'язування цієї задачі запропоновано структурні моделі з використанням бібліотек математичного застосунку MATLAB + Simulink.

Запропоновано методику розрахунку динамічних навантажень у електромашинній та механічній системах привода ротора екскаватора. В методиці враховуються електромагнітні процеси у двигуні, податливість пружних ланок, коливання мас, демпфування у пружних ланках. Наведено результати розрахунків перехідних процесів у електромашинній та механічній системах.

Вирішенно науково-прикладну проблему підвищення ефективності керування гідроманіпулятором будівельної машини на прикладі одноківшевого гідравлічного екскаватора (ОГЕ) за рахунок підвищення точності робочих процесів розробки грунту та зменшення енергетичних витрат на виконання робочих процесів шляхом створення нових і розвитку відомих методологічних основ синтезу системи автоматичного керування гідроманіпулятором в умовах невизначеності апріорної інформації щодо зовнішніх збурень та поточного стану системи керування гідроманіпулятором. Для вирішення проблеми на підставі обгрунтованої системної концепції автоматизованого керування робочим процесом ОГЕ, яка базується на інтегрованій взаємодії задач організації та планування заходів з проведення земляних робіт парком машин, автоматичного керування гідроманіпулятором і переміщеннями окремої машини, визначено структурну та функціональну моделі автоматизованої системи керування робочим процесом ОГЕ та її основної підсистеми - системи автоматичного керування гідроманіпулятором ОГЕ, що працює в умовах невизначеності щодо значень зовнішніх і внутрішніх збурень. На основі робастного підходу до керування складними технічними об’єктами в умовах невизначеності дістали подальшого розвитку методологічні основи синтезу системи автоматичного керування гідроманіпулятором ОГЕ, що гарантує зберігання значень похибок керування у заданих допустимих межах незважаючи на наявність в системі факторів невизначеності щодо властивостей грунту та похибок вимірювання приєднаних координат гідроманіпулятора ОГЕ. Запропоновано використання та удосконалено метод множинної ідентифікації координат стану системи автоматичного керування пдроманіпулятором ОГЕ, який відрізняється від відомих використанням для побудови множин можливих станів системи математичного апарату R-функцій. Результати моделювання та натурних експериментів підтверджують ефективність використання основних положень дослідження під час автоматичного керування гідроманіпулятором ОГЕ.

Розглянуто сучасний стан і напрямки розвитку електроприводу механізму повороту одноківшевих екскаваторів. Розроблено комп'ютерні моделі систем автоматичного керування для двох випадків: без урахування та з урахуванням пружних властивостей об'єкту. Проведене моделювання системи надало змогу проаналізувати динамічні властивості електроприводу екскаватора разом з його механічною частиною та одержати висновки про шляхи досягнення найкращої динаміки системи.

Наведено основні характеристики надзвичайних ситуацій, що сталися внаслідок техногенної діяльності людини. Розглянуто види, методи та техніку виконання аварійно-відновлювальних робіт у різних умовах. Запропоновано концепцію вдосконалення екскаватора-маніпулятора та конструкцію модернізованого робочого обладнання. Досліджено стійкість екскаватора для різних положень платформи та робочого органу з урахуванням додаткових конструктивних і технологічних заходів. Визначено умови безпечної експлуатації машини, обгрунтовано економічну ефективність її впровадження.

На основі аналізу завдань, які повинні вирішуватися системою автоматичного управління робочим процесом гідравлічного екскаватора, запропоновано ієрархічну структуру системи управління. Виконано декомпозицію процесу управління, що дозволило розробити структурну модель, яка відображає особливості багаторівневої територіально-розподіленої системи управління робочим процесом екскаватора.

Метод модульного ремонта экономически нецелесообразен в случае, если ремонт вызван выходом из строя трудоемких и материалоемких деталей, себестоимость изготовления которых достаточно высока. Целью данной статьи является развитие одного из принципов конструирования крупногабаритных деталей машин для улучшения качества проектируемого изделия, а именно – повышение его ремонтопригодности и выявления наиболее технологичных решений для реализации этого принципа. Один из путей снижения себестоимости ремонта – заранее проектировать деталь составной с возможностью замены только той части, которая подвергается износу. Рассмотрены проблемы создания ремонтопригодных конструкций машин и проведения ремонтных работ. Получили дальнейшее развитие принципы конструирования крупногабаритных деталей машин и оборудования для улучшения качества проектируемого изделия. Выявлены наиболее технологичные и экономичные решения для реализации принципа ремонтопригодности. Предложена более технологичная и экономичная сборная конструкция вал-шестерни экскаватора ЭКГ8 на основе сборки вала с шестерней методом термического воздействия – нагревом шестерни в индукторе токами промышленной частоты.

Метод модульного ремонту економічно недоцільний у разі, якщо ремонт викликаний виходом з ладу трудомістких і матеріаломістких деталей, собівартість виготовлення яких досить висока. Метою поданої статті є розвиток одного з принципів конструювання великогабаритних деталей машин для покращання якості проектованого виробу, а саме – підвищення його придатності ремонту та виявлення найбільш технологічних рішень для реалізації цього принципу. Один із шляхів зниження собівартості ремонту – заздалегідь проектувати деталь складовою з можливістю заміни тільки тієї частини, яка піддається зносу. Розглянуто проблеми створення придатних до ремонту конструкцій машин і проведення ремонтних робіт. Одержали подальший розвиток принципи конструювання великогабаритних деталей машин та устаткування для покращання якості проектованого виробу. Виявлено найбільш технологічні й економічні рішення для реалізації принципу ремонтопридатності. Запропонована технологічна й економічна збірна конструкція вал-шестерні екскаватора ЭКГ8 на основі складання валу з шестірнею методом термічного впливу – нагрівом шестерні в індукторі струмами промислової частоти.

Method of module repair is economically feasible if the repair is caused by the failure of the labor-intensive and material-intensive parts of the manufacturing cost which is quite high. The purpose of this article is the development of one of the design principles, large-sized machine parts to improve the quality of a designed product, namely, increasing the suitability of repair and identify technological solutions to implement this principle. One of the ways to reduce the cost of repairs – pre-engineering part with the possibility of replacing only the part that is subject to wear and tear. Considered the problem of creating suitable for the structural repair of machinery and repair work. Further development of design principles of large parts ofmachines and equipment to improve the quality of a designed product. The most technologically advanced and economical solutions for the implementation of the principle of maintainability. Offered more technologically advanced and economical design shaft gear excavator EKG-8 on the basis of the shaft compound with a gear by the method of thermal effects – heating of the gears in the inductor currents of industrial frequency.

Розв'язано задачу, яка полягає у підвищенні ефективності одноківшевого гідравлічного екскаватора (ОГЕ) оснащенням телескопічного робочого обладнання (ТРО). Встановлено, що найбільш перспективним способом розширення технологічних параметрів і збільшення продуктивності та покращення техніко-економічних показників ОГЕ є конструктивне телескопування елементів робочого обладнання (РО), а саме стріли та рукояті. Наведено математичні моделі з формування ТРО, оцінювання ефективності й оптимізації товщини вирізаної стружки за умов забезпечення стійкості та реалізації максимально можливих зусиль на ріжучій кромці ковша під час копання ТРО. Проведено багатофакторні експерименти з дослідження процесу взаємодії ТРО ОГЕ з грунтом. Розбіжність між теоретичними й експериментальними значеннями дотичної складової опору грунту копання не перевищують 16.5 %. Виконано оцінювання техніко-економічної ефективності ТРО ОГЕ.

Рассмотрен вопрос влияния нагрузок на рабочем органе экскаватора на формирование нагрузки в зоне контакта поверхностей качающего узла аксиально-плунжерного насоса и их влияние на износ сопряжения плунжер-гильза.

Розроблено математичну модель та алгоритм імітаційного дослідження гідроприводу ковша неповноповоротного екскаватора з урахуванням хвильових процесів, вмісту газової фази та політропічного процесу деформування робочої рідини в довгій напірній гідролінії. Досліджено вплив вмісту газу та показника політропи на зведений модуль пружності напірної гідролінії.

Предложен расчет гамма-процентного усталостного ресурса детали одноковшового экскаватора с различными вариантами изготовления детали. Выполнена оптимизация усталостного гамма-процентного ресурса детали одноковшового экскаватора и рассчитан экономический эффект. Выявлено, что вероятность безотказной работы стрелы с увеличенным гамма-процентным ресурсом составит 0,93, что соответствует ресурсу Tpi = 19 500 ч. При этом гамма-процентный ресурс для серийной стрелы оказался меньше в 35,9 раза.