1286

УДК 629.133

ИСПЫТАНИЕ ГРУЗОВОЙ УСТОЙЧИВОСТИ АВТОМОБИЛЬНОГО КРАНА-МАНИПУЛЯТОРА

А.Г. Тюзюльбаев

Пермский национальный исследовательский политехнический университет, Россия

Статья посвящена проектированию кран-манипуляторных установок (КМУ), в частности нахождению такого положения кран-манипуляторной установки, при котором коэффициент устойчивости будет минимальным. Были выбраны пять положений, относительно которых были произведены расчеты на устойчивость. По результатам расчетов было выявлено положение КМУ, при котором получился минимальный коэффициент устойчивости при максимальном вылете Kу = 1,72.

Ключевые слова: кран-манипуляторная установка, грузовысотная характеристика, коэффициент устойчивости.

Современное состояние развития транспортного комплекса требует внедрения в производство современных инновационных технических решений. Сегодня всё большее применение находит мобильная многоцелевая техника, заменяющая несколько машин [1, 2]. К таким машинам относятся современные кран-манипуляторы на автомобильном ходу. Автомобильные краны-манипуляторы – вид техники с повышенной опасностью, поэтому их эксплуатация должна осуществляться в строгом соответствии с нормативными документами [3].

Количество комбинаций кранов-манипуляторов (КМУ) может достигать сотни, так как велико количество видов шасси и КМУ. Для каждого крана-манипулятора разрабатывается индивидуальная программа испытаний на устойчивость. Такие испытания производятся в самом неблагоприятном положении или в положении с минимальной устойчивостью [3]. Для нахождения такого положения были взяты исходные данные автомобиля КАМАЗ 43118 и КМУ РК 3002К (таблица).

Расчеты проводились по пяти расчетным положениям. На рис. 1 показано первое расчетное положение.

121

Исходные данные для расчета КМУ

Рис. 1. Расчет стрелы в положении 1

По результатам расчетов было выявлено, что минимальный коэффициент устойчивости получился в положении 5 (рис. 2) при максимальном вылете и равен Kу = 1,72.

Относительно этого положения была разработана программа испытаний на грузовую устойчивость: вылет 8 м; вес груза 3400 кг, и проводились сами испытания (рис. 3), которые позволили определить оптимальные параметры расчета КМУ.

122

Рис. 2. Расчет стрелы в положении 5

Рис. 3. Статические испытания на устойчивость

123

Список литературы

1.Организационно-экономический механизм инновационной деятельности дорожного хозяйства / С.П. Аржанухина, А.А. Сухов, А.В. Кочетков, Л.В. Янковский // Инновационный вестник «Регион». – 2012. –

№4. – С. 40–45.

2.Кочетков А.В., Янковский Л.В. Перспективы развития инновационной деятельности в дорожном хозяйстве // Инновационный транс-

порт. – 2014. – № 1 (11). – С. 42–45.

3.Щёткин Р.В. Основные проблемы сертификации автомобильных кранов-манипуляторов и пути их решения при организации серийного производства // Транспорт. Транспортные сооружения. Экология. – 2010. – № 2. – С. 46–60.

Об авторе

Тюзюльбаев Андрей Габитович (Пермь, Россия) – магистрант ка-

федры «Автомобили и технологические машины», Пермский национальный исследовательский политехнический университет (614990,

г. Пермь, Комсомольский пр., 29; e-mail: auto@cpl.pstu.ac.ru).

124

УДК 62-835

ПРОЕКТ СОЗДАНИЯ УНИФИЦИРОВАННОЙ МАШИНЫ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ЭЛЕКТРОТРАНСПОРТА

Н.М. Филькин1, Р.С. Музафаров1, М.Р. Габдуллин1, Д.В. Скуба2,

1Ижевский государственный университет имени М.Т. Калашникова, Россия 2Удмуртский государственный университет, Ижевск, Россия

Представлено описание назначения, функциональных возможностей, массогабаритных характеристик и основных технических характеристик разрабатываемой унифицированной машины технологического электротранспорта (УМТЭТ).

Ключевые слова: электротележка, технологический электротранспорт, электродвигатель, накопитель электрической энергии.

Целью исследований, проводимых в Ижевском государственном техническом университете имени М.Т. Калашникова и на Сарапульском электрогенераторном заводе, является создание УМТЭТ и организация ее серийного промышленного производства [1].

Разрабатываемая УМТЭТ предназначена для транспортировки различных видов грузов и использования в качестве тягача, а также в качестве унифицированного шасси для выполнения различных видов работ (в зависимости от вида навесного оборудования) в цехах на предприятиях машиностроения, легкой и пищевой промышленности, в жилищнокоммунальном и строительной отраслях, на аэродромах гражданского

ивоенного назначения и в других областях народного хозяйства1.

1Разработка концепции унифицированной платформы напольного электротранспорта: промежуточный отчет по договору между ФГБОУ ВПО «ИжГТУ имени М.Т. Калашникова»

иОАО «СЭГЗ» / Ижев. гос. техн. ун-т им. М.Т. Калашникова; Руководитель работы Н.М. Филь-

кин. – Ижевск, 2015. – 145 с. – Исполнители: Р.С. Музафаров, С.А. Шиляев, А.Ф. Мкртчян, М.Р. Габдуллин, Т.Ю. Голуб, Д.В. Скуба, С.Н. Зыков, А.В. Лебедев.

Разработка концепции унифицированной платформы напольного электротранспорта: заключительный отчет по договору между ФГБОУ ВПО «ИжГТУ имени М.Т. Калашникова» и ОАО «СЭГЗ» / Ижев. гос. тех. ун-т имени М.Т. Калашникова; Руководитель работы Н.М. Филькин. – Ижевск, 2015. – 63 с. – Исполнители: Р.С. Музафаров, С.А. Шиляев, А.Ф. Мкртчян, В.А. Морозов, М.Р. Габдуллин, Т.Ю. Голуб, Д.В. Скуба, С.Н. Зыков.

125

УМТЭТ создается как новое поколение выпускаемого в России технологического электротранспорта, обеспечивающее экологичность, экономичность и расширение функциональных возможностей и областей его применения, замещение покупаемых Россией импортных электротележек.

В состав разрабатываемой УМТЭТ должны входить:

–грузовая платформа с бортами (кузов), предназначенная для размещения и перевозки грузов;

–рамная несущая система, предназначенная для крепления на ней узлов и агрегатов;

–кабина закрытого/открытого типа, предназначенная для размещения органов управления и водителя;

–пневматический колесный движитель, предназначенный для взаимодействия УМТЭТ с опорной поверхностью;

–рессорная подвеска, предназначенная для взаимодействия подрессоренной и неподрессоренной масс УМТЭТ;

–электродвигатель тяговый, предназначенный для перемещения УМТЭТ;

–система управления электродвигателем, предназначенная для управления работой электродвигателя;

–накопители электрической энергии, предназначенные для обеспечения электрической энергией УМТЭТ;

–рабочая и стояночная тормозные системы, предназначенные для обеспечения тормозных свойств УМТЭТ во время движения и стоянки;

–рулевое управление, предназначенное для управления УМТЭТ во время движения;

–обвес кузова, предназначенный для обеспечения безопасности

иэргономических свойств УМТЭТ;

–прицепное устройство, предназначенное для использования УМТЭТ в качестве тягача;

–электромеханическая трансмиссия для передачи вращающего момента электродвигателя к ведущим колесам;

–система электрооборудования, предназначенная для обеспечения работы светотехники и других агрегатов УМТЭТ;

–органы управления, предназначенные для управления работой различных агрегатов и систем УМТЭТ;

–передняя навесная плита, предназначенная для навешивания дополнительного оборудования;

126

–задняя навесная плита, предназначенная для навешивания дополнительного оборудования;

–вал отбора мощности, предназначенный для привода дополнительного навесного оборудования;

–короб для размещения накопителя электрической энергии, предназначен для размещения аккумуляторной батареи;

–эксплуатационная документация;

–запасное имущество и принадлежности (ЗИП) (вид комплекта ЗИП – одиночный), предназначенные для выполнения ремонтных работ, т.е. в соответствии с ГОСТ 18322–78 запасные части, инструменты, принадлежности и материалы, необходимые для технического обслуживания и ремонта УМТЭТ;

–защитная упаковка, предназначенная для транспортировки УМТЭТ потребителю и вторговую сеть.

Разрабатываемая УМТЭТ имеет несколько исполнений (модификаций), которые от базовой конструкции отличаются наличием/отсутствием навесных передней и задней платформ, наличием/отсутствием прицепного устройства, наличием/отсутствием вала отбора мощности, мощностью двигателя и его системой управления, кабиной закрытого/открытого типа.

УМТЭТ должна обеспечивать:

–транспортировку грузов;

–выполнение функций тягача, включая транспортировку прицепов

иполуприцепов;

–подметание территорий парков, дворов, тротуаров и т.п.;

–подметание и мойку территорий с асфальтобетонным покрытием;

–чистку снега;

–разравнивание площадки, сыпучих грузов, уборку снега;

–перемещение сыпучих грузов (без использования грузовой платформы);

–рыхление и выравнивание мест с твердой почвой;

–кошение травы на газонах, футбольных полях, полях для гольфа

ит.п.;

–разбрызгивание удобрений и реагентов в коммунальных службах;

–уборку легкого мусора в парковых зонах (пылесос);

–привод бетономешалок и других навесных агрегатов.

УМТЭТ должна обеспечивать выполнение следующих показателей:

– номинальная грузоподъемность, кг, – не менее 3000;

127

–скорость передвижения с номинальным грузом/без груза,

км/ч – 20/25;

–преодолеваемый подъем с номинальным грузом, %, – не менее 12 (при длине подъема 12 м);

–тяговое усилие, Н, – не менее 5000.

Основные технические характеристики разрабатываемой УМТЭТ

(рис. 1, 2):

–габаритные размеры разрабатываемой УМТЭТ с учетом поставленной грузовой платформы и бортов, мм, – не более 3400×1300;

–длина грузовой платформы, мм, – не менее 2100;

–ширина грузовой платформы, мм, – не менее 1300;

–высота грузовой платформы, мм, – не более 800;

–масса УМТЭТ без аккумуляторной батареи, кг, – не более 900;

–масса снаряженной УМТЭТ – 1500 кг, не более;

–внешний радиус поворота, мм, – не более 2900;

–клиренс, мм, – не менее 140.

На рис. 3 показаны размеры передней плиты и стандартных посадочных мест отверстий на консоли для навесного оборудования УМТЭТ, а на рис. 4 представлен общий вид УМТЭТ сзади с плитой для монтажа навесного оборудования с указанием стандартных размеров [2].

128

Рис. 3. Размеры на плите передней консоли под навесное оборудование

Рис. 4. Плита для монтажа навесного оборудования сзади

При разработке проекта создания унифицированной машины технологического электротранспорта использованы методические рекомендации при создании особо малых машин с гибридной энергосиловой установкой [3].

Список литературы

1. Технические требования к разрабатываемой унифицированной машине технологического электротранспорта / Н.М. Филькин, Р.С. Музафаров, Д.В. Скуба, М.Р. Габдуллин // Безопасность и проектирование конструкций в машиностроении: сб. науч. тр. междунар. науч.-техн. конф. – Курск: Изд-во Юго-Запад. гос. ун-та, 2015. – С. 298–301.

129

2.Скуба Д.В. Комплекс системных методов дизайн-проектирова- ния изделий. – Ижевск: Изд-во Удмурт. ун-та, 2016. – 136 с.

3.Автомобили особо малого класса (квадрициклы) с гибридной энергосиловой установкой / В.А. Умняшкин, А.Н. Филькина, К.С. Ившин, Д.В. Скуба; под общ. ред. В.А. Умняшкина; Регулярная и хаотическая динамика. – Ижевск, 2004. – 138 с.

Об авторах

Филькин Николай Михайлович (Ижевск, Россия) – доктор тех-

нических наук, профессор кафедры «Автомобили и металлообрабатывающее оборудование», Ижевский государственный университет имени М.Т. Калашникова (426068, г. Ижевск, ул. Студенческая, 7; e-mail: fnm@istu.ru).

Музафаров Раис Салихович (Ижевск, Россия) – кандидат технических наук, доцент кафедры «Автомобили и металлообрабатывающее оборудование», Ижевский государственный университет имени М.Т. Калаш-

никова (426068, г. Ижевск, ул. Студенческая, 7; e-mail: amo@istu.ru).

Габдуллин Марсель Рифович (Ижевск, Россия) – аспирант ка-

федры «Автомобили и металлообрабатывающее оборудование», Ижевский государственный университет имени М.Т. Калашникова (426068,

г. Ижевск, ул. Студенческая, 7; e-mail: olimpik.07@mail.ru).

Скуба Денис Владиславович (Ижевск, Россия) – кандидат технических наук, доцент кафедры «Дизайн промышленных изделий», Удмуртский государственный университет (426034, г. Ижевск, ул. Университет-

ская, 1; e-mail: denskuba78@mail.ru).

130