Лесковец Игорь Вадимович – канд. техн. наук, доц., заведующий кафедрой «Транспортные и технологические машины». Scopus Author: ID 57214989692, Researcher ID: MFI-1510-2025.
212000, Могилев, пр-т Мира, 43
Leskovets Igor’ V. – Candidate of Technical Sciences (Engineering), Associate Professor, Head of the Department, “Transport and Technological Machines”, Interstate Educational Institution of Higher Education «BRU». Scopus Author ID: 57214989692, Researcher ID: MFI-1510-2025.
43, Mira Avenue, Mogilev, 212000
Грачев Алексей Андреевич – канд. техн. наук, доц., директор Высшей школы транспорта Института машиностроения, материалов и транспорта Санкт-Петербургского ПУ Петра Великого. Scopus Author: 57203459807, Researcher ID: AAN-1868-2021.
195251, Санкт-Петербург, вн. тер. г. муниципальный округ Академическое, ул. Политехническая, д.29б
Grachev Aleksey A. – Candidate of Technical Sciences (Engineering), Director, Higher Transport School, Institute of Mechanical Engineering, Materials, and Transport, Peter the Great St. Petersburg Polytechnic University Scopus Author: 57203459807, Researcher ID: AAN-1868-2021.
29 B, Politekhnicheskaya Street, Akademicheskoe, Municipal District, St. Petersburg, 195251
Введение. В статье отмечается, что при проведении прочностных расчетов сборочных единиц и деталей бульдозеров, в том числе ведущих колес, используются коэффициенты динамичности. Анализ результатов исследований других авторов показывает, что изучение динамических процессов, проходящих во время движения гусеничных машин разного назначения, вызывает большой интерес.
Материалы и методы. Для анализа динамических нагрузок на ведущие колеса во время копания грунта авторами предлагается использовать динамическую, математическую и имитационную модели бульдозера, разработанные на основе системного подхода, включающие двигатель трансмиссию, движитель рабочего оборудования, внешнюю среду. С использованием программного обеспечения, разработанного на основе математических моделей и позволяющего имитировать движение бульдозера, заглубление отвала, увеличение толщины стружки, рост призмы волочения, транспортировку грунта, проведен ряд численных экспериментов, имитирующих движение машины в режиме копания грунта с разными толщинами стружки.
Результаты. Результаты имитационных экспериментов, моделирующих процесс копания с разными толщинами стружки, показывают, что значения коэффициентов динамичности достигают 20% при меньших толщинах стружки и, соответственно, более низком уровне нагружения по сравнению с более высокими толщинами стружки, когда значения коэффициентов динамичности не превышают трех процентов при более высоком уровне нагружения.
Обсуждение и заключение. Таким образом, при прочностных расчетах ведущих колес гусеничного движителя бульдозера и максимальных нагрузках на рабочем оборудовании использование коэффициентов динамичности не требуется в связи с тем, что расчеты на прочность предполагают использование коэффициентов запаса, которые составляют около 20% от статических нагрузок. Необоснованное использование высоких значений коэффициентов динамичности приводит к увеличению металлоемкости конструкций, и, соответственно, увеличиваются стоимость проектируемой техники.
Introduction. The scientific article notes that dynamic coefficients are used for strength calculations of bulldozer units and parts, including the driving wheels. The analysis of the research results shows that the studying of dynamic processes appearing during the movement of various types of tracked vehicles evokes great interest.
Materials and Methods. To analyze the dynamic loads on the driving wheels during cutting and pushing soil, the authors proposed to use dynamic, mathematical, and simulation models of bulldozer. They are based on a comprehensive systemic approach and include the engine, transmission, tracks, working equipment, and the external environment. Using specialized software based on mathematical models and capable to simulate bulldozer movement, blade penetration, chip thickness increase, drag prism growth, and soil transportation, a series of numerical experiments have been conducted simulating the machine operation while moving soil with varying chip thickness.
Results. The results of simulation experiments modeling the cutting and pushing soil process with different chip thickness show that working with a smaller chip thickness (which implies a relatively low load level), the coefficients of dynamism reach significant values - up to 20%. Conversely, when working with a larger chip thickness and, accordingly, under a high load level, the values of these coefficients are insignificant - no more than 3%.
Discussions and Conclusions. Therefore, performing strength calculations for driving wheels of bulldozer caterpillar tracks and maximum loads on the working equipment, the use of dynamic factors is not needed, as strength calculations include safety factors that make approximately 20% of the static loads. Unjustified use of high dynamic coefficients leads to the increase in the metal consumption of the structure, and, as a result, to the increase in the cost of the designed equipment.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.