DOI: https://doi.org/10.22281/2413-9920-2017-03-03-296-302

Исследование выполнено при поддержке гранта Российского научного фонда (проект №17-79-10274)

УДК 621.86

Лагерев И.А., Лагерев А.В.
Повышение безопасности эксплуатации мобильных транспортно-технологических машин с манипуляционными системами при работе с аутригерами
Предложена новая конструкция выносной опоры (аутригера) мобильной транспортно-технологической машины, позволяющая повысить ее общую устойчивость при работе манипуляционной системы. Основная опора, опирающаяся на опорную поверхность, дополнена анкерным устройством для восприятия действующих на машину опрокидывающих и сдвиговых эксплуатационных нагрузок. При этом рабочий элемент анкерного устройства вводится в тело опорной поверхности под углом, что обеспечивает формирование поля напряжений между основной опорой и анкерным устройством. Выполнены расчеты методом конечных элементов, подтверждающие эффективность данной конструкции. Теоретически установлено, что рабочий орган анкерного устройства, стремясь вырваться из тела опорной поверхности, своей передней поверхностью последовательно разрушает грунт путем поочередного смещения его смежных слоев вдоль линий сдвига, что должно было бы приводить к образованию характерного выпучивания первоначально ровной поверхности. Однако основная опора препятствует этому процессу, формируя второе направление сдвига, перпендикулярное первому, что вызывает существенное увеличение дополнительного удерживающего момента на 10…40 % (в зависимости от массы базового шасси). Также установлено, что для достижения максимальной эффективности рабочий орган анкерного устройства необходимо вводить под углом 30…45 градусов к горизонтальной поверхности.
Ключевые слова: мобильная транспортно-технологическая машина, манипуляционная система, манипулятор, кран-манипулятор, аутригер, анкеровка, общая устойчивость.

Lagerev I.A., Lagerev A.V.
Improving the safety of operation mobile transport and technological machines with manipulators when working with outriggers
A new design of the outriggers for mobile transport and technological machines with manipulators was developed.
A new type of a outrigger allow to increase the overall stability when manipulator is working. The main support complemented by an anchoring device for the counteracting for machine overturning and shear service loads. The working element of the anchor device is inserted into the base surface at an angle. This ensures the formation of stress fields between the main support and anchor device. The FEM-simulation confirm the effectiveness of new outrigger design. It is theoretically found that working on the anchor device trying to escape from the base surface. Its front surface is consistently crack the soil by the rotating displacement of its adjacent layers along lines that would lead to the formation of the characteristic buckling of originally flat surface. The main support is counteracting for this process. Thus a second shear direction (perpendicular to the first direction) is create and significant increase of additional holding moment for 10..40 % (depending on base chassis). If angle between anchor device and base surface is 30…45 degrees the maximum efficiency will be obtained.
Key words: mobile transport and technological machine, handling system, manipulator, crane-manipulator, outrigger, anchor, total sustainability.

Скачать статью (файл pdf) — Download (pdf)

Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-ShareAlike» («Атрибуция — На тех же условиях») 4.0 Всемирная.