IX Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2017

Строительная сфера подразумевает обеспечение различными средствами, среди которых самосвальная техника занимает особое место. Применение специализированных машин с самосвальным кузовом оправдано для многих технологий строительства, тем более их использование при перевозке материалов из карьеров зачастую не может быть заменено другим видом транспорта. Со строительными объектами дело обстоит немного по другому. На строительных площадках в больших объемах приходится перевозить грунт при разработке котлована, в последующих этапах строительства потребность в перемещении и сборе материалов не отпадает, но требуется значительно меньших объемов. Альтернативой самосвалов представляются достаточно новый класс машин называемых «дуплерами» - site dumper (строительный самосвал).

Особенностью данных машин является удобство конструкции, компактность, комфортность исполнения. Основным назначением думпера является перевозка строительных грузов различного назначения на небольшие расстояния.

Рис. 1 Думпер Barford SK10

Производители предлагают разделять модели думперов на четыре группы:

- самосвалы особо малого класса (микро-думперы),

- малотоннажные модели (мини-думперы), грузоподъемностью от 850 кг до 2 т и объемом кузова от 0,35 м³ (с шапкой 0,5 м³) до 0,9 м³.

- машины средней грузоподъемности (миди-думперы), грузоподъемность от 2,3 до 7 т, а объем кузовов — от 0,9 м3 (с шапкой 1,2 м³) до 3,5 м³ (с шапкой 4,8 м³). Машины данного класса оборудуются 3-х и 4-цилиндровыми дизелями мощностью от 35 до 70 кВт.

- машины с наибольшей полезной нагрузкой (макси-думперы). Полезная нагрузка составляет от 8 до 12 т, объем кузова — от 3,5 м³ (с шапкой 5 м³) до 4,5 м³.

Ведущими производителями думперов являются такие фирмы, как Barford, Carmix, Hermann Paus, Terex и др.

Общность конструкций заключается в компактных размерах; наличии полного привода; большой клиренс, обеспечивающий повышенную проходимость.

Ходовая часть разработана с учетом тяжелых условий работы на строительных площадках, повышенная устойчивость думпера обеспечивается пониженным расположением центра тяжести.

Повышенная поворачиваемость позволяет работать в стесненных условиях строительной площадки.

Конструкторы предусмотрительно оснастили думпер специальными разгрузочными устройствами, что позволяет использовать их при работе по благоустройству жилых территорий, дворов и прочих территорий городов и поселений.

Конструкция позволяет выполнять технологические операции по реверсному циклу передвижения, что в свою очередь экономит не только время, но и топливо, делая подобные конструкции экономичными.

Сравнивая данные модели с погрузчиками следует предпочтение отдать все же думперам с их кузовом.

Отечественная практика использования аналогичной техники представлена сельскохозяйственными тракторами с передним расположением кузова, но в настоящее время не нашедших широкого применения на строительных площадках и в системе ЖКХ.

Дальнейшее изучение конструктивных решений позволило установить достаточно эффективный вариант модернизации колесного механизма типа Илона. Колесо Илона - роликонесущее колесо, позволяющее транспортному средству двигаться в любом направлении.

Рис. 2 Колесо Илона

Конструкция представляет колесо вдоль окружности которого установлены ролики под углом 45° к оси ширины колеса.

Ролики выполнены в виде цилиндров, с уменьшением диаметра на концах относительно середины. Такая конструкция позволяет увеличить устойчивость машины при совершении маневров, т.к. увеличивается поверхность сцепления с грунтом.

При изменении направления вращения определенных колес, машина оснащенная таким колесом может двигаться в любую сторону - влево- вправо, вперед-назад, диагональных направлениях.

Данная конструкция колес позволяет вращаться машине при минимальном повреждении поверхности грунта. Это обеспечивается низкой силой трения и вращательным моментом.

Все это позволяет использовать двигатели с меньшим крутящим моментом, в отличие от гусеничного или колесного транспорта использующий подобный способ вращения.

Рассматриваемая технология применялась в космической промышленности, колеса применялись на луноходах. В военной сфере разрабатывался проект погрузчика-тягача. Машины использовались в ограниченных пространствах.

Технология не получила широкого применения в связи с тем, что для ее использования требуется изменение принципа передачи крутящего момента. Так же конструкция колеса ограничивает максимальную скорость передвижения (до 20 км/ч).

Усовершенствовать изобретение можно путем проведения экспериментов на опытном образце, путем установки тормозных механизмов на каждый ролик и созданием программы управления движением машины.

Оснащение машин колесом позволит увеличить маневренность, а доработка изобретения повысит проходимость и понизит давление на грунт.

Доработать изобретение можно использованием вместо обычных роликов, ролики выполненные на основе шин низкого давления. Использование колеса целесообразно на машинах с независимым приводом колес позволяющим осуществлять вращение каждого колеса в отдельности.

Литература.

1. Кудрявцев Е.М. КОМПАС-3D. Проектирование и расчет механических систем / Кудрявцев Е.М. // Москва, 2008.

2. Волков Д.П. Основы комплексной механизации строительства / Д.П. Волков, Е.М. Кудрявцев // Известия высших учебных заведений. Строительство. 1998. № 9. С. 54.

3. Кудрявцев Е.М. CALS-Технологии в исполнении компании АСКОН / Кудрявцев Е.М. // Механизация строительства. 2004. № 2. С. 2.

4. Севрюгина Н.С. Модернизация строительных и дорожных машин как фактор целевых установок / Н.С. Севрюгина // Строительные и дорожные машины. 2007. № 7. С. 28-29.

5. Севрюгина Н.С. Способы повышения плавности хода автомобилей эксплуатируемых в различных дорожных условиях / Н.С. Севрюгина, А.И. Савлук, А.В. Манжула // В сборнике: Инновационные материалы, технологии и оборудование для строительства современных транспортных сооружений Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова. 2013. С. 231-235.

6. Севрюгина Н.С. Информативность параметрического диагностирования в оценке энергетического равновесия элементной базы автомобильного транспорта / Н.С. Севрюгина // Актуальные направления научных исследований XXI века: теория и практика. 2015. Т. 3. № 5-3 (16-3). С. 78-82.

7. Электронный ресурс: https://cirkul.info/node/3355 (дата обращения 15.12.2016г.).

8. Электронный ресурс: http://www.mascus.com.ua/strojtehnika/mini-samosvaly/barford-sk10/tas9s8n6.html (дата обращения 21.12.2016г.).

Код для цитирования: Скопировать