Стаття

Отримано 15.07.2025

Доопрацьовано 19.11.2025

Прийнято 15.12.2025

Взято з Вип. 118, Ч. 2, 2025

Сторінки 237 -247

Musiiko, V., Koval, A., Nikolaienko, V., Horidko, N., Patsora, D., & Dubinin, M. (2025). EQUIPMENT AND TOOLS TO INVESTIGATE THE SPATIAL FORCE LOAD OF COMPLEX MECHANICAL SYSTEMS. Automobile Roads and Road Construction, (118.2), 237-247. https://doi.org/10.33744/0365-8171-2025-118.2-237-247

ОБЛАДНАННЯ ТА ПРИЛАДИ ДЛЯ ДОСЛІДЖЕННЯ ПРОСТОРОВОГО СИЛОВОГО НАВАНТАЖЕННЯ СКЛАДНИХ МЕХАНІЧНИХ СИСТЕМ

Володимир Мусійко Андрій Коваль Володимир Ніколаєнко Наталія Горідько Данило Пацьора Максим Дубінін

У статті розглянуто питання обґрунтування конструкції та створення обладнання для визначення в реальному режимі часу характеристик просторового силового навантаження фізичних моделей робочих органів землерийних машин безперервної дії під час копання ґрунту, вимірювальної та реєструючої апаратури для фіксації параметрів силового навантаження в процесі розробки ґрунтів. Мета дослідження: створення обладнання та реєструючої апаратури для визначення характеристик просторового силового навантаження складних механічних систем. Об’єкт дослідження: робоче та ходове обладнання траншейних та котлованних землерийних машин безперервної дії. Метод дослідження: експериментальний. В результаті виконаних досліджень створено вимірювальне обладнання у вигляді тензометричної підвіски моделей конструкцій досліджуваного робочого обладнання траншейних і котлованних машин. Обладнання забезпечує в реальному режимі часу вимірювання величин та координат прикладання просторових складових зовнішніх сил та моментів дії цих сил на досліджувану механічну систему. Забезпечується визначення величин зовнішніх сил та моментів цих сил за даними тензометричних вимірювань не тільки математичним шляхом, а і шляхом додавання або віднімання електричних сигналів, що поступають від тензодатчиків відповідних пар тензоланок. Для фіксації реальних навантажень, що діють на досліджувані конструкції робочого обладнання землерийних машин, створено вимірювально-реєструючий комплекс з комплектом аналогових та дискретних датчиків, який дозволяє здійснювати вимірювання та реєстрацію діючих навантажень в системі з точністю 5% реальної величини. Комплект дозволяє зчитувати та записувати отриману інформацію на карту пам’яті типу micro SD, перетворювати отримані сигнали в цифровий код та зберігати отриману інформацію (результати замірів) на цифровому носії для подальшої обробки та аналізу. 

момент, , тензометрія, землерийна машина, вимірювальний комплекс, датчик, карта пам’яті цифровий код, підсилювач, тензометричний модуль
  1. Josef Kuneš (2012) Similarity and Modeling in Science and Engineering. Cambridge International Science Publishing; https://doi.org/10.1007/978-1-907343-78-0.
  2. Paraska H.B., Prybeha D.V., Maidan P.S. (2017). Metody ta zasoby eksperymentalʹnykh doslidzhen [Methods and means of experimental research] Rivne, Condor Publ., 138 p. [in Ukrainian].
  3. Khmara L.A., Holubchenko O.I., Tsvetkov F.V., Hlavatskyi K.T. Stend dlya doslidzhenʹ zminnykh robochykh orhaniv hidravlichnoho ekskavatora [Testbench to study removable actuators of a hydraulic excavator] Patent UA, no. 4910393, 1994. [in Ukrainian].
  4. Khmara L.A., Dakhno O.O. Stend dlya doslidzhennya roboty teleskopichnoho robochoho obladnannya odnokivshevoho ekskavatora zi zminnymy robochymy orhanamy [Testbench to investigate a telescopic operating equipment of a single-bucket excavator with removable actuators] Patent UA, no. 103649, 2015. [in Ukrainian].
  5. Holoborodko G.M., Perperi L.M., Palennyi Yu.G., Mihushchenko R.P. (2016). Vymiryuvalʹnyy stend dlya eksperymentalʹnoho vyznachennya parametriv vilnykh kolyvan [Testbench to determine the parameters of free oscillations experimentally] Systemy obrobky informatsii – Information processing systems, 3 (140), pp. 48-51. Access mode: http://nbuv.gov.ua/UJRN/soi_2016_3_14 [in Ukrainian].
  6. Ratajczak Janusz. (1979). Accuracy of Measurements of the Loosening Force in Power Shovels. Przeglad Mechaniczny, 38 (21), pp. 19-21.
  7. Dabrowski Henry, Kujawski Walery. (1989). Mapping of the operation load and wear estimation of the toothed gears of excavators at the stands for accelerated durability research. Politechnika Warszawska, Prace Naukowe, Mechanika, (121), pp. 81-90.
  8. Khmara L.A., Dakhno O.O., Kosiak О.V. (2015) Doslidzhennya protsesu kopannya gruntu teleskopichnym robochym obladnannyam odnokivshevoho hidravlichnoho ekskavatora [Research into the process of digging the soil with the telescopic operating equipment of a single-bucket hydraulic excavator] Visnyk of NUVUtP – Bulletin of National University of Water and Environmental Engineering. Technical Sciences. №2 (70), pp. 364-381. [in Ukrainian].
  9. Haponov О.О. (2021) Pidvyshchennia efektyvnosti bahatoskrebkovykh lantsyuhovykh transheinykh ekskavatoriv na osnovi krytychnohlybynnoho blokovanoho rizannya gruntu [Improving the efficiency of multi- scraper chain trench excavators based on critical depth soil blocked cutting]. PhD thesis. Kharkiv: KhNAHU [in Ukrainian].
  10. Dergunov O., Demenko A., Zalevska A., Fostenko K. (2017) Kompyuteryzovanyi stend dlia vyprobuvannia hvyntomotornoii ustanovky lehkykh bezpilotnykh povitrianykh suden [Computerized testbench to test pilotless aerial vehicles with propeller engines] Systemy obrobky informatsii – Information processing systems, 3 (149), pp. 10-13. [in Ukrainian].
  11. Purdyk V. P., Pozdniakov M. Y. (2015). Eksperymentalnyi stend ta metodyka vyznachennia dynamichnykh kharakterystyk hnuchkykh truboprovodiv vysokoho tysku [Testbench and methodology for determining the dynamic characteristics of flexible high-pressure pipelines] Visnyk mashynobuduvannia ta transportu – Bulletin of Mechanical Engineering and Transport. №1, pp. 96-102. [in Ukrainian]
  12. Khmara L.A., Dakhno O.O. (2014). Modeliuvannia protsesu kopannia gruntu teleskopichnym robochym obladnanniam odnokivshevoho hidravlichnoho ekskavatora [Modeling the process of digging the soil by a telescopic operating equipment of a single-bucket hydraulic excavator] Hirnychi, budivelʹni, dorozhni ta melioratyvni mashyny – Mining, construction, road and land reclamation machines. 84, pp, 11-23. [in Ukrainian]
  13. Rahulin V.M. (2020) Pidvyshchennia efektyvnosti vykorystannia robochoho obladnannia avtohreidera stabilizatsiieiu navantazhennia mekhanizmu pidvisky tiahovoi ramy [Improving the efficiency of using motor grader operating equipment by stabilizing the load of the traction frame suspension mechanism]. Candidate’s thesis. Kharkiv: KhNAHU [in Ukrainian].
  14. Dmytrychenko, M.F., Musiiko V.D., Biliakovych, M.O., Koval, A.B. Voshchak, Yu.V., Kucher, O.P., Horkovenko, O.V. Universalna tenzopidviska ta sposib dlia vyznachennia sylovykh parametriv prostorovykh navantazhenʹ robochykh orhaniv zemleryinykh mashyn [Universal strain gauge suspension and method for determining the force parameters of spatial loads of earthmoving machinery actuators] Patent UA, no. 111690, 2015. [in Ukrainian].

https://doi.org/10.33744/0365-8171-2025-118.2-237-247