Parameters of the pneumatic accumulator for excavator loading and unloading equipment

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

One of the most effective methods of developing high-strength soils, including frozen soils, is impact destruction using active-type mechanisms. In this case, the most appropriate application is using impact devices as independent replaceable or modernized loading and unloading equipment for base machines, for example, for excavators with hydraulic drive. The key advantage is the ability to perform a full cycle of work: from the destruction of solid or frozen soil to its direct loading into vehicles or dumps without changing the working implement. After analyzing existing bucket types, we developed an active-type bucket, which was considered to be the design of a hydraulic-pneumatic impact mechanism for loading and unloading equipment. Defined technical specifications of a hydraulic-pneumatic impact mechanism for an active-type bucket take into account both the requirements for the destruction process and the soil loading efficiency. The study presents calculated dependences for determining the main parameters of the pneumatic accumulator of the hydraulic impact mechanism. The most important of these are striker mass, impact energy, gas pressure, and charging pressure. These parameters are necessary to ensure the required impact energy during excavation and reliable operation of the device during the loading cycle. Graphs were presented showing the correlation between pneumatic accumulator length and diameter, and the dependence of pneumatic accumulator energy on charging pressure.

About the authors

I. A. Teterina

Siberian State Automobile and Highway University

Email: iateterina@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-8012-8511
SPIN-code: 6589-2080

A. B. Letopolsky

Siberian State Automobile and Highway University

Email: antoooon-85@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-3503-131X

A. V. Zhdanov

Siberian State Automobile and Highway University

Email: Avzh_1984@mail.ru
ORCID iD: 0009-0000-3157-4742

References

  1. Белых В. В. Вероятностные аспекты при работе зубьев ковша экскаватора. Вестник СевКавГТИ. 2010;(10):96–98.
  2. Letopol'skiy A. B., Meshcheryakov V. A., Teterina I. A., Nikolaev D. I. Experimental studies of control process of working element of a single-bucket excavator. Russian Engineering Research. 2024;44:312–316. https://doi.org/10.3103/S1068798X24700254
  3. Ветров Ю. А., Баладинский В. Л. Машины для специальных земляных работ. Киев: Вища школа; 1981. 192 с.
  4. Галдин Н. С., Семенова И. А. Анализ и разработка конструкции многоствольного гидравлического молота с несколькими бойками в одном корпусе. Строительные и дорожные машины. 2022;(10):9–13. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?edn=ihdbxx
  5. Ovsyannikov V., Nekrasov R., Putilova U., Il’yaschenko D., Verkhoturova E. On the issue of automatic form accuracy during processing on CNC machines. Revista Facultad de Ingenieria. 2022;(103):88–95. https://doi.org/10.17533/udea.redin.20201111
  6. Алексеева Т. В., Воловиков Б. П., Галдин Н. С., Шерман Э. Б. Отдельные разделы гидропривода мобильных машин. Омск: ОмПИ; 1989. 69 с.
  7. Городилов Л. В., Маслов Н. А., Коровин А. Н. Оценка параметров системы гидроударных устройств ковша активного действия при прямом подключении к гидросистеме экскаватора II размерной группы. Интерэкспо Гео-Сибирь. 2020;2:45–51. https://doi.org/10.33764/2618-981X-2020-2-45-51
  8. Городилов Л. В., Коровин А. Н. Анализ конструкций ковшей активного действия карьерных и строительных экскаваторов. Интерэкспо Гео-Сибирь. 2021;2:171–179. https://doi.org/10.33764/2618-981X-2021-2-3-171-179
  9. Семенова И. А. Ковш гидравлического экскаватора с дополнительным гидроударным оборудованием. Техника и технологии строительства. 2016;(2):12. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=26166650
  10. Щербаков В. С., Галдин Н. С., Семенова И. А., Галдин В. Н. Коэффициент полезного действия гидропневматического ударного устройства. Строительные и дорожные машины. 2019;(9):37–41. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=41451723
  11. Коровин А. Н. Конструктивные схемы ковшей активного действия для гидравлических экскаваторов. Фундаментальные и прикладные вопросы. 2025;(1):25–32. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=80345369
  12. Letopolsky A. B., Korchagin P. A., Teterina I. A. Working equipment of the single-bucket excavator for the development of frozen ground. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2020;(709):044027. http://dx.doi.org/10.1088/1757-899X/709/4/044027
  13. Орозов К. К. Гидравлические ударные механизмы. Инженер. 2015;(9):239–242. URL: https://engineering.edu.kg/magazin/№9-2015/173.pdf
  14. Галдин Н. С., Шерман Э. Б. Исследование влияния конструктивных параметров гидроударника на скорость подвижных частей. В сб.: Гидропривод и системы управления строительных, тяговых и дорожных машин. Омск: ОмПИ; 1984. С. 53–57.
  15. Шерман Э. Б., Лупинос С. П., Ракуленко Г. А., Трошин В. П., Гордиенко П. Ф., Кириков Р. П. Гидроударное устройство. СССР. Авторское свидетельство № 685819. 15 сентября 1979. URL: https://patents.su/3-685819-gidroudarnoe-ustrojjstvo.html
  16. Летопольский А. Б., Тетерина И. А. Определение устойчивости экскаватора при демонтаже трубопровода. В сб.: Подъемно-транспортные, строительные, дорожные, путевые, мелиоративные машины и робототехнические комплексы, Москва, 12–13 мая 2022 г. Москва: Российский государственный аграрный университет – МСХА им. К. А. Тимирязева; 2022. С. 434–438.
  17. Korchagin P. A., Teterina I. A., Letopolsky A. B. Effect of tire dynamic characteristics on vibration load at the operator’s workplace. Journal of Physics: Conference Series. 2020;1141:012097. https://doi.org/10.1088/1742-6596/1441/1/012097
  18. Либерман Я. Л., Летнев К. Ю., Горбунова Л. Н. Об оптимальном управлении ударниками экскаваторного ковша активного действия. Строительные и дорожные машины. 2023;(1):20–23. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=50770936
  19. Корчуганов В. А. К вопросу об исследовании ударных процессов гидромолотов. В сб.: Научный потенциал молодежи и технический прогресс, Санкт-Петербург, 21 мая 2021 г. Санкт-Петербург, 2021. С. 33–38. https://doi.org/10.26160/2618-7493-2021-4-33-38
  20. Иванов Р. А., Жидков Г. Н. Определение производительности навесных гидроударных устройств при рыхлении мерзлых грунтов. Механизация строительства. 2009;(2):16–18.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».