mechanical brothers
ЭКСКАВАТОР С ШАРНИРНО-РЫЧАЖНЫМ РАБОЧИМ ОБОРУДОВАНИЕМ
Высокомобильная землеройная машина для разработки грунтов, погрузки и разгрузки сыпучих материалов в условиях промышленного, дорожного, мелиоративного, сельского и других видов строительства.
Перед инженерами Mechanical Brothers стояла задача спроектировать экскаватор с шарнирно-рычажным оборудованием и интегрировать его на автомобильное шасси повышенной проходимости.
В рамках реализации проекта команда выполнила следующие ключевые этапы:
- Cбор исходных данных и формирование технических требований: анализ существующих моделей классических экскаваторов, изучение их сильных и слабых сторон;
- Определение технических параметров, требований климатического исполнения, типа разрабатываемых грунтов;
- Определение требований по массогабаритным показателям, параметрам производительности машины;
- Формирование итогового технического задания на проектируемое оборудование;
- Разработка конструкторской документации;
- Формирование склада комплектующих для сборки опытного образца;
- Сборка опытного образца;
- Проведение испытаний опытного образца.
На основании утвержденного технического задания разработана кинематическая схема копания экскаватора с шарнирно-рычажным рабочим оборудованием.
Компоновка и модель
Проработана компоновка по системам экскаватора:
- Силовая установка: выбор типа двигателя, его мощности и экологического класса;
- Гидравлическая система: разработка гидравлической схемы, определение типа насосов и исполнительных элементов, расчет теплообмена системы;
- Кабина и эргономика: детализация обзорности рабочих зон с учетом функциональности машины, определение системы управления движениями рабочего органа;
- Заложены конструктивные решения по требованиям безопасности.
В рамках разработки оборудования выполнено создание параметрической 3D модели будущей машины. Разработанная модель объединила пространственную компоновку несущих металлоконструкций, элементы рабочего оборудования (стрела, рукоять, ковш), агрегаты силовой установки и компоненты гидравлической системы.
Проведены прочностные расчеты конструктивных элементов. На основе полученных эпюр напряженно-деформированного состояния были локализованы зоны концентрации пиковых напряжений, возникающие при воздействии критических эксплуатационных нагрузок.
Для обеспечения требуемого коэффициента запаса прочности и долговечности металлоконструкции выполнена оптимизация геометрии платформы. Внедрение локальных конструктивных изменений — таких как дополнительные ребра жесткости и перераспределение нагрузок позволило исключить риск усталостного разрушения конструкции. Инженерно-конструкторская доработка полностью устранила слабые места: финальный прочностной расчет подтвердил отсутствие критических концентраций напряжений в элементах модернизированной конструкции.
Также в ходе проектирования проработаны узлы и агрегаты рабочего оборудования.
Разработан комплект конструкторской документацией, сформирована карта поставщиков с ценами, сроками поставки узлов, рассчитаны сроки и стоимости изготовления деталей собственного производства. Сформирован реестр основных и альтернативных поставщиков, услуг производственной кооперации.
Сборка
После формирования на центральном складе полного перечня комплектующих выполнена крупноузловая подсборка элементов экскаваторного оборудования.
В рамках реализации этапа физического прототипирования успешно завершена финальная сборка опытного образца экскаватора.
Следующим шагом выполнены испытание опытного образца. Результаты испытаний полностью подтвердили достижение заложенных при проектировании технических параметров разработанной машины. Тесты верифицировали расчетную производительность, параметры работы гидросистемы, циклы копания и эффективность теплообмена установки.
Результат:
Проект успешно реализован, став очередным свидетельством того, что инженерные компетенции и работа наших специалистов гарантируют создание сложнейшей техники и оборудования на каждом этапе — от идеи до готового изделия.
А ещё у нас есть Telegram-канал
Про машиностроение, инженерные идеи, изобретения, технологии, разработку и оптимизацию продуктов, про R&D-процессы…
Про машиностроение, инженерные идеи, изобретения, технологии, разработку и оптимизацию продуктов, про R&D-процессы…