ENERGY-SAVING ADAPTATION OF THE VIBRATION-IMPACT BUCKET OF THE MANIPULATOR TO THE VARIABLE CHARACTERISTICS OF THE WORKING ENVIRONMENT
DOI:
https://doi.org/10.20535/1813-5420.1.2023.276065Keywords:
adaptation, manipulator, optimization, cutting force, vibrating impact device, pneumatic accumulator, impact energy.Abstract
The paper study of the vibrating bucket of the manipulator as an excavator or tunnelling shield, with energy-saving adaptation to the aspects of the working environment for use in the construction and mining industry. The use of buckets and vibro-impact devices with automated operation allows a reduction of energy consumption for the destruction of rocks and hard soils with adaptation to their properties. The article proposes an algorithm for optimal control of the vibro-impact bucket element - a vibro-impact device using restrictions on the cutting resistance force and impact energy. The range of functioning of the vibro-impact device is determined. The optimal area of switching on the device is established, depending on the variable aspects of the working environment.
The integral characteristic, such as the cutting resistance force of the soil, were used. It finds that this characteristic depends on the angle of rotation of the manipulator's bucket and the soil density's attribute by the number of impacts of the DorNDI impactor. The influence of thermodynamic parameters on the impact energy during the functioning of the vibration impact device in a real environment is observed by considering the polytope index of the gas compression process in the pneumatic accumulator.
The work establishes the critical level of the force of static cutting of soils by an excavator of the IV size group for Ukrainian production and the criterion for the transition of the cutting process from static to dynamic mode depending on the variable characteristics of the working environment. The energy characteristics of the adaptive vibration-impact bucket of the manipulator are given. Introducing the vibro-impact bucket into the industrial production of Ukraine is recommended.
References
Adaptive functioning of impulse executive bodies of mining machines / V. M. Slidenko, S. P. Shevchuk, O. V. Zamaraeva, L. K. Listovshchik. K.: NTUU "KPI", 2013. 180 p.
Zelenin A. N. Machines for earthworks. Textbook for universities / A. N. Zelenin, V. I. Balovnev, I.P. Kerov. M.: "Engineering", 1975. 424 p.
Excavator Atek-881//Services of special equipment. URL: http://pkbud.com.ua/content/Atek (access date: 11/10/2022).
Slidenko V. Stabilization of the operation of a mining machine with an impulse executive body: monograph/V.M. Slidenko, S.P. Shevchuk. Kyiv: NTUU "KPI", 2010. 192p.
Slidenko V., Marchuk L. The influence of thermodynamic operating conditions on the energy parameters of the vibrating bucket device // Modern scientific research: achievements, innovations and development prospects. Proceedings of the 15th International scientific and practical conference. MDPC Publishing. Berlin, Germany. 2022. Pp. 163-168.
Downloads
Published
Issue
Section
License
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).