Иваненко М.Б.

УДК 621.879.3

ИВАНЕНКО МАЙЯ БОРИСОВНА, магистрант,

slamay@mail.ru

АНАНИН ВЛАДИМИР ГРИГОРЬЕВИЧ, докт. техн. наук, профессор,

avg@tsuab.ru

СЛЕПЧЕНКО ВЛАДИМИР АНАТОЛЬЕВИЧ, канд. техн. наук, доцент,

vldslp@mail.ru

Томский государственный архитектурно-строительный университет,

634003, г. Томск, пл. Соляная, 2

ИССЛЕДОВАНИЕ НАПРЯЖЕННОГО СОСТОЯНИЯ СОЧЛЕНЕННОЙ СТРЕЛЫ КАРЬЕРНОГО ЭКСКАВАТОРА

В статье затронуты вопросы оптимизации металлоконструкций канатных экскаваторов с сочлененной стрелой. Рассмотрены этапы оптимизации стрелы экскаватора. В исследовании использовалась система автоматизированного проектирования АПМ WinMachine. Представлены промежуточные результаты оптимизации в виде карты распределения эквивалентных напряжений и графика зависимости эквивалентных напряжений конструкции от угла установки нижней секции стрелы. Даны рекомендации по углу установки нижней секции стрелы экскаватора с целью снижения максимальных напряжений.

Ключевые слова: карьерный канатный экскаватор; оптимизация металлоконструкции; метод конечных элементов; сочлененная стрела; оптимальный угол установки.

Библиографический список

  1. Ананин, В.Г. Исследования динамики нагружения рабочего оборудования карьерного экскаватора в среде АРМ WinMachine / В.Г. Ананин // Механизация строительства. – 2013. – № 4 (826). – С. 45–50.
  2. Ананин, В.Г. Моделирование рабочего оборудования карьерного экскаватора с механическим приводом и анализ его напряженного состояния в среде АРМ WinMachine / В.Г. Ананин // Сапр и графика. – 2004. – № 4. – 22 с.
  3. Пат. RU2455427C2 МПК E02F 3/30 (2006.01). Способ разработки горно-добычного забоя и карьерный канатный экскаватор для его осуществления / Немировский П.И., Донской В.М. ; заявитель и правообладатель ООО «ИЗ-КАРТЭКС имени П.Г. Коробкова». – 2010128846/03 ; заявл. 12.07.2010 ; опубл. 10.07.2012, Бюл. № 2. – 9 с.
  4. Рабочее оборудование одноковшового экскаватора : заявка на изобретение RU 2008 144 212 A МПК E02F 3/30 (2006.01) / Сапожников А.И., Орлов И.А., Мельников Д.А., Хорев С.Б. ; заявитель ООО «ИЗ-КАРТЭКС» ; опубл. 10.05.2010, Бюл. № 13. – 1 с.
  5. The Finite element method for engineers / K.H. Huebner, D.L. Dewhirst, D.E. Smith, T.G. Byrom. – New York; Toronto : John Wiley & Sons, Inc., 2001.
  6. Qureshi, J.H. The Finite Element Analysis of Boom of Backhoe Loader / J.H. Qureshi, M. Sagar // International Journal of Engineering Research and Applications (IJERA). – 2012.
  7. Замрий, А.А. Проектирование и расчет методом конечных элементов в среде АРМ Structure 3D / А.А. Замрий. – М. : Изд-во АПМ, 2010. – 375 с.
  8. Zienkiewicz, O.C. Finite Element Method. V. 1. It’s Basis & Fundamentals / O.C. Zienkiewicz, R.L. Taylor, J.Z. Zhu. – London : Butterworth Heinemann, 2006.
  9. Zienkiewicz, O.C. Finite Element Method. V. 2. For Solid and Structural Mechanics / O.C. Zienkiewicz, R.L. Taylor. – London : Butterworth Heinemann, 2006
  10. Zienkiewicz, O.C. Finite Element Method. V. 3. For Fluid Dynamics / O.C. Zienkiewicz, R.L. Taylor, P. Nithiarasu. – London : Butterworth Heinemann, 2006.
  11. Rombach, G.A. Finite element design of concrete structures: Practical problems and their solutions / G.A. Rombach. – London : Thomas Telford Publishing, 2004.

______________________________

MAIYA B. IVANENKO, Undergraduate Student,

slamay@mail.ru

VLADIMIR G. ANANIN, DSc, Professor,

avg@tsuab.ru

VLADIMIR A. SLEPCHENKO, PhD, A/Professor,

vldslp@mail.ru

Tomsk State University of Architecture and Building,

2, Solyanaya Sq., 634003, Tomsk, Russia

STRESS-STRAIN STATE OF COMPOUND BOOM OF DRAGLINE EXCAVATOR

The paper deals with the problem of optimization of steel structures of dragline excavators with compound boom. The stages of excavator boom optimization are considered. A computer-aided design system WinMachine is used for these investigations. The intermediate results of the experiment are represented by the allocation map of equivalent stress distribution and their dependence on the installation angle of installation of the bottom boom section. Recommendations are given for the angle of installation of the bottom boom section to reduce maximum stresses.

Keywords: dragline excavator; optimization design; finite element method; compound boom; optimum angle of installation.

References

  1. Ananin V.G. Issledovaniya dinamiki nagruzheniya rabochego oborudovaniya kar'ernogo ekskavatora v srede ARM WinMachine [Dynamic loading of dragline excavator equipment modeled by WinMachine WS]. Mechanization in Construction. 2013. No 4 (826). Pp.45–50. (rus)
  2. Ananin V.G. Modelirovanie rabochego oborudovaniya kar'ernogo ekskavatora s mekhanicheskim privodom i analiz ego napryazhennogo sostoyaniya v srede ARM WinMachine [Modeling of dragline excavator equipment with mechanical drive and stress-strain analysis using WinMachine WS]. Moscow: SAPR i grafika, 2004. No 4. P.22. (rus)
  3. Nemirovskii P.I., Donskoi V.M. Sposob razrabotki gornodobychnogo zaboya i kar'ernyi kanatnyi ekskavator dlya ego osushchestvleniya [A mining method and dragline excavator for its implementation]. Pat. Rus. Fed. N 2455427C2, 2012, Bul. No. 2. 9 p. (rus)
  4. Sapozhnikov A.I., Orlov I.A., Mel'nikov D.A., Khorev P.B. Rabochee oborudovanie odnokovshovogo ekskavatora [Shovel equipment]. Patent application N 2008 144 212 A 2010 Bul. No. 13. 1 p. (rus)
  5. Huebner K.H., Dewhirst D.L., Smith D.E., Byrom T.G. The finite element method for engineers. New York; Toronto : John Wiley & Sons, Inc., 2001.
  6. Qureshi J.H., Sagar M. The finite element analysis of boom of backhoe loader. International Journal of Engineering Research and Applications. 2012.
  7. Zamrii A.A. Proektirovanie i raschet metodom konechnykh elementov v srede ARM Structure 3D [Design and finite element analysis using WS Structure 3D]. Moscow: APM Publ., 2010. 375 p. (rus)
  8. Zienkiewicz O.C., Taylor R.L., Zhu J.Z. Finite element method. V. 1. It’s basis & fundamentals. London : Butterworth Heinemann, 2006.
  9. Zienkiewicz O.C., Taylor R.L. Finite element method. V. 2. For solid and structural mechanics. London : Butterworth Heinemann, 2006.
  10. Zienkiewicz O.C., Taylor R.L., Nithiarasu P. Finite element method. V.3. For fluid dynamics. London : Butterworth Heinemann, 2006.
  11. Rombach G.A. Finite element design of concrete structures: Practical problems and their solutions. London: Thomas Telford Publishing, 2004.

Статья | (490 Кб)