2 / 14
Е.О. Подчасов, А.Д. Терентьева
2
Инженерный журнал: наука и инновации
# 8·2017
Такая составная часть современного экскаватора, как система
управления, особенно важна для проведения землеройных работ в го-
родских условиях, поскольку позволяет оперативно оценивать с по-
мощью вычислительной техники функционирование и самой маши-
ны, и составляющих ее подсистем и компонентов [4, 9–10], а также
точнее определять положение экскаватора и прокладываемой тран-
шеи, повышать точность процесса копания грунта. При выборе мето-
да управления рабочим органом машины для земляных работ следует
исходить из ее динамических свойств и статистических характери-
стик случайных возмущений, действующих на нее. Основное направ-
ление автоматизации одноковшового экскаватора — это управление
рабочим органом в целях обеспечения высокого качества работ, т. е.
тех требований, которые предъявляются к геометрической точности
рытья траншеи.
Точная оценка положения одноковшового экскаватора и прокла-
дываемой траншее необходима в связи с наличием большого количе-
ства уже имеющихся коммуникаций вблизи впервые прокладывае-
мых. При неправильной (неточной) прокладке новых легко повредить
ранее сделанные, что нанесет недопустимый ущерб городскому хозяй-
ству. Цель настоящей работы — проанализировать точность проведе-
ния землеройных работ одноковшовыми экскаваторами.
Кинематическая модель рабочего механизма экскаватора.
Моделирование систем управления рабочим механизмом для повы-
шения точности копания грунта невозможно без построения матема-
тической модели как самого процесса, так и рабочего механизма.
На точность копания грунта рабочим механизмом оказывают
влияние не только точность управления, зависящая от оператора, ра-
ботающего в ручном режиме, или от системы автоматизированного
управления, включая запаздывание любого из этих вариантов управле-
ния, но и характеристики грунта, неровности поверхности, точность
компонентов рабочего механизма: стрелы, рукояти, гидроцилиндров,
а также погрешности, допускаемые при их изготовлении.
Для моделирования систем управления рабочим механизмом
предварительно следует выбрать модель экскаватора, чтобы предла-
гать гарантированные методы повышения точности копания грунта
уже для нее. Их можно применять и для других экскаваторов вы-
бранного типа, однако моделирование с выводами и рекомендациями
для принятия конкретных решений без привязки к конкретной моде-
ли невозможно.
Для расчетов был выбран отечественный гусеничный экскаватор
ЧЕТРА ЭГП-230 с оборудованием «обратная лопата» (рис. 1), выпус-
каемый АО «ЧЕТРА–Промышленные машины» (г. Чебоксары).