Bulletin of Bryansk state technical university Bulletin of Bryansk state technical university Вестник Брянского государственного технического университета 1999-8775 47237 10.30987/1999-8775-2021-11-66-72 Транспорт Transport Транспорт EXCAVATOR WORKING EQUIPMENT FOR ISLANDS OF PIPELINE REPAIR РАБОЧЕЕ ОБОРУДОВАНИЕ ЭКСКАВАТОРА ДЛЯ ВЫБОРОЧНОГО РЕМОНТА ТРУБОПРОВОДА Летопольский Антон Борисович Letopol'skiy Anton Borisovich antoooon-85@mail.ru

кандидат технических наук;

candidate of technical sciences;

 Корчагин Павел Александрович Korchagin Pavel Aleksandrovich korchagin_pa@mail.ru

доктор технических наук;

doctor of technical sciences;

 Тетерина Ирина Алексеевна Teterina Irina Alekseevna iateterina@mail.ru

кандидат технических наук;

candidate of technical sciences;

 Сибирский автомобильно-дорожный университет (СибАДИ) Омск Россия Siberian State Automobile and Highway Academy (SibADI) Omsk Russian Federation Сибирский автомобильно-дорожный университет (СибАДИ) Омск Россия Siberian State Automobile and Highway Academy (SibADI) Omsk Russian Federation Сибирский автомобильно-дорожный университет (СибАДИ) Омск Россия Siberian State Automobile and Highway Academy (SibADI) Omsk Russian Federation 2021 11 10 16 15 11 2021 https://naukaru.ru/en/nauka/article/47237/view

Предложен вариант модернизации конструкции рабочего оборудования экскаватора для выборочного ремонта трубопровода. Основная идея заключается в дополнении основного рабочего оборудования экскаватора конструкцией, состоящей из трех зубьев, образующих в совокупности с ковшом захватный механизм. Представлена расчетная схема. Для подтверждения работоспособности предложенной конструкции проведены теоретические исследования, направленные на определение устойчивости машины для наиболее опасных расчетных рабочих положений экскаватора, и установлены допустимые типоразмеры труб, при работе с которыми устойчивость машины сохраняется.

Work objective. Modernization of the excavator's working equipment design intended for islands of pipeline repair together with confirmation of its operability by checking the machine for stability, carrying out the necessary calculations of the hydraulic system. Methods. The main idea is in accessorizing the main working equipment of the excavator with a structure consisting of three teeth, which is in a body with an excavator bucket form a pickup mechanism. To confirm the operability of the proposed design, theoretical studies have been carried out aimed at determining the stability of the machine for the most dangerous design operating positions, and permissible pipe sizes have been established so that working with these sizes provides the stability of the machine. Results. A variant of improving the design of the excavator working equipment of the third size group has been developed. The equipment is intended for carrying out random repair of the pipeline by the excavator without involving other road construction equipment (for example, a pipelaying crane). The proposed design of the working body allows speeding pipeline repair by reducing the time spent on changing or relocating the equipment, which as a result reduces the cost of repair work. Conclusions. Calculations of the excavator hydraulic system have been carried out. In addition, as a result of theoretical studies, calculated dependences have been obtained, which made it possible to establish the stability coefficient of the excavator of the third size group when working with upgraded equipment and the pipeline diameter in the range of 720 ...1420 mm. As a result of the research, it was found that the proposed equipment is effective for carrying out random repairs of pipelines with diameters of 720, 1020 and 1220 mm. The stability of the machine in the most dangerous positions is being carried out. The calculation shows that when the excavator does demolition works of a pipeline with a diameter of 1420 mm, there is a danger of overturning the machine due to a decrease in the Ku coefficient below the permissible value.

 экскаватор ремонт трубопровода ковш рабочее оборудование захват excavator pipeline repair excavator bucket working equipment pickup

Веселуха, В. М. Определение остаточного ресурса труб линейной части нефтепровода на основе диагностической информации о типичных дефектах / В. М. Веселуха, А. В. Богданович // Актуальные вопросы машиноведения. - 2017. - Т. 6. - С. 226-230. Veseluha, V. M. Opredelenie ostatochnogo resursa trub lineynoy chasti nefteprovoda na osnove diagnosticheskoy informacii o tipichnyh defektah / V. M. Veseluha, A. V. Bogdanovich // Aktual'nye voprosy mashinovedeniya. - 2017. - T. 6. - S. 226-230. Транспортная стратегия Российской Федерации на период до 2030 года : утв. распоряжением Правительства Российской Федерации от 22 ноября 2008 года № 1734-р. : введена в действие распоряжением Правительства Российской Федерации от 11 июня 2014 года N 1032-р. Transportnaya strategiya Rossiyskoy Federacii na period do 2030 goda : utv. rasporyazheniem Pravitel'stva Rossiyskoy Federacii ot 22 noyabrya 2008 goda № 1734-r. : vvedena v deystvie rasporyazheniem Pravitel'stva Rossiyskoy Federacii ot 11 iyunya 2014 goda N 1032-r. Зорин, А. Е. Развитие подходов к обслуживанию длительно эксплуатируемых нефтегазопроводов Европейского Севера /А. Е Зорин, Н. Е. Зорин, А. С. Чернятин // Технологии и экономика освоения. - 2018. - № 3(13). - С. 52-64. Zorin, A. E. Razvitie podhodov k obsluzhivaniyu dlitel'no ekspluatiruemyh neftegazoprovodov Evropeyskogo Severa /A. E Zorin, N. E. Zorin, A. S. Chernyatin // Tehnologii i ekonomika osvoeniya. - 2018. - № 3(13). - S. 52-64. Wermelinger, M. Grasping and object reorientation for autonomous construction of stone structures / M. Wermelinger, R. Johns, F. Gramazio, M. Kohler, M. Hutter // IEEE Robotics and Automation Letters. - 2021. - Vol. 6(3). - Iss. 9392354. - Рр. 5105-5112. - DOI 10.1109/LRA.2021.3070300 Wermelinger, M. Grasping and object reorientation for autonomous construction of stone structures / M. Wermelinger, R. Johns, F. Gramazio, M. Kohler, M. Hutter // IEEE Robotics and Automation Letters. - 2021. - Vol. 6(3). - Iss. 9392354. - Rr. 5105-5112. - DOI 10.1109/LRA.2021.3070300 ГОСТ РФ 5264-80. Ручная дуговая сварка. Соединения сварные. Основные типы, конструктивные элементы и размеры = Manual arc welding. Welding joints. Main types, design elements and dimensions: Межгосударственный стандарт: изд. офиц.: утв. и введ. в действие постановлением государственным комитетом СССР по стандартам от 24.07.1980 № 3827: введ. впервые: дата введ. 1981-07-01 / Москва: Стандартинформ, 2010. - 35 с. GOST RF 5264-80. Ruchnaya dugovaya svarka. Soedineniya svarnye. Osnovnye tipy, konstruktivnye elementy i razmery = Manual arc welding. Welding joints. Main types, design elements and dimensions: Mezhgosudarstvennyy standart: izd. ofic.: utv. i vved. v deystvie postanovleniem gosudarstvennym komitetom SSSR po standartam ot 24.07.1980 № 3827: vved. vpervye: data vved. 1981-07-01 / Moskva: Standartinform, 2010. - 35 s. Letopolsky, A. B. Working equipment of the single-bucket excavator for the development of frozen ground / A. B. Letopolsky, P. A. Korchagin, I. A. Teterina // IOP Conference Series: Mechanical Engineering and Materials Science (ICMTMTE 2019). - 2020. - Р. 044027. - DOI: 10.1088/1757-899X/709/4/044027. Letopolsky, A. B. Working equipment of the single-bucket excavator for the development of frozen ground / A. B. Letopolsky, P. A. Korchagin, I. A. Teterina // IOP Conference Series: Mechanical Engineering and Materials Science (ICMTMTE 2019). - 2020. - R. 044027. - DOI: 10.1088/1757-899X/709/4/044027. Треногин, Е. О. Патентное исследование возможных конструкций рабочего оборудования одноковшового экскаватора / Е. О. Треногин, С. И. Вахрушев // Современные технологии в строительстве. Теория и практика. - 2016. - Т. 2. - С. 303-311. Trenogin, E. O. Patentnoe issledovanie vozmozhnyh konstrukciy rabochego oborudovaniya odnokovshovogo ekskavatora / E. O. Trenogin, S. I. Vahrushev // Sovremennye tehnologii v stroitel'stve. Teoriya i praktika. - 2016. - T. 2. - S. 303-311. Suryo, S. H. Optimization of bucket tooth excavator design using topology optimization and finite element method / S. H. Suryo, R. S. Sastra // Journal of Physics: Conference Series. - 2021. - Vol. 1858(1). - Р. 012081. - DOI 10.1088/17426596/1858/1/012081. Suryo, S. H. Optimization of bucket tooth excavator design using topology optimization and finite element method / S. H. Suryo, R. S. Sastra // Journal of Physics: Conference Series. - 2021. - Vol. 1858(1). - R. 012081. - DOI 10.1088/17426596/1858/1/012081. Побегайло, П. А. О пропорциях рабочего оборудования одноковшовых гидравлических экскаваторов / П. А. Побегайло // Горный информационно-аналитический бюллетень. - 2015. - № 2. - С. 143-147. Pobegaylo, P. A. O proporciyah rabochego oborudovaniya odnokovshovyh gidravlicheskih ekskavatorov / P. A. Pobegaylo // Gornyy informacionno-analiticheskiy byulleten'. - 2015. - № 2. - S. 143-147. Zenkov, S. A. Method of defining rational parameters for excavator buckets vibrating devices in order to reduce soil adhesion / S. A. Zenkov // IOP Conf. Series: Earth and Environmental Science. - 2017. - Vol. 87. - P. 082057. - DOI: 10.1088/1755-1315/87/8/0820572017 Zenkov, S. A. Method of defining rational parameters for excavator buckets vibrating devices in order to reduce soil adhesion / S. A. Zenkov // IOP Conf. Series: Earth and Environmental Science. - 2017. - Vol. 87. - P. 082057. - DOI: 10.1088/1755-1315/87/8/0820572017 Кулешов, А. В. Оптимизация металлоконструкций исполнительного органа гидравлического экскаватора в среде САПР / А. В. Кулешов, В. А. Слепченко, И.В . Слепченко // Вестник Томского государственного архитектурно-строительного университета. - 2017. - № 2 (61). - С. 204-210. Kuleshov, A. V. Optimizaciya metallokonstrukciy ispolnitel'nogo organa gidravlicheskogo ekskavatora v srede SAPR / A. V. Kuleshov, V. A. Slepchenko, I.V . Slepchenko // Vestnik Tomskogo gosudarstvennogo arhitekturno-stroitel'nogo universiteta. - 2017. - № 2 (61). - S. 204-210. Teterina, I. A. Investigation of soil destruction by trench chain excavator cutting element process / I. A. Teterina, P. A. Korchagin, A. B. Letopolsky // Lecture Notes in Mechanical Engineering. 2019. Pp. 2123-2132. DOI: 10.1007/978-3-319-95630-5_229 Teterina, I. A. Investigation of soil destruction by trench chain excavator cutting element process / I. A. Teterina, P. A. Korchagin, A. B. Letopolsky // Lecture Notes in Mechanical Engineering. 2019. Pp. 2123-2132. DOI: 10.1007/978-3-319-95630-5_229 Трошин, Д. И. Повышение эффективности ковшей экскаваторов. /Д. И. Трошин, В. А. Николаев // Строительные и дорожные машины. - 2019. - № 11. - С. 22-25. Troshin, D. I. Povyshenie effektivnosti kovshey ekskavatorov. /D. I. Troshin, V. A. Nikolaev // Stroitel'nye i dorozhnye mashiny. - 2019. - № 11. - S. 22-25. Lukashuk, O. N. Operation of single-bucket excavator transmission system / O. N. Lukashuk, A. P. Komissarov, K. Yu. Letnev // IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering. 2018. Volume 323(1). P. 012016. DOI:10.1088/1757-899X/323/1/012016. Lukashuk, O. N. Operation of single-bucket excavator transmission system / O. N. Lukashuk, A. P. Komissarov, K. Yu. Letnev // IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering. 2018. Volume 323(1). P. 012016. DOI:10.1088/1757-899X/323/1/012016. Унаспеков, Б. А. Разработка инновационного оборудования и пути ее использования в технике и технологии машиностроения / Б. А. Унаспеков, Г. М. Абдукаликова, Л. А. Сиваченко // Современные проблемы теории машин. - 2017. - № 5. - С. 101-105. Unaspekov, B. A. Razrabotka innovacionnogo oborudovaniya i puti ee ispol'zovaniya v tehnike i tehnologii mashinostroeniya / B. A. Unaspekov, G. M. Abdukalikova, L. A. Sivachenko // Sovremennye problemy teorii mashin. - 2017. - № 5. - S. 101-105.