Современные аспекты создания горнотранспортных машин в условиях цифровой трансформации горных предприятий
В.С. Великанов1, 2, И.А. Гришин3, З.С. Акманова3, О.А. Лукашук1, А.Д. Лукашук1
1 Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина, г. Екатеринбург, Российская Федерация
2 Уральский государственный горный университет, г. Екатеринбург, Российская Федерация
3 Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова, г. Магнитогорск, Российская Федерация
Горная Промышленность №5 / 2024 стр.28-32
Резюме:
Актуальность работы. Эффективная добыча и переработка полезных ископаемых определяется правильностью стратегии выбора техники и технологии при производстве работ. Современные тенденции развития машин, оборудования и технологических систем проявляются в увеличении сложности конструкции и многофункциональности горнодобывающей техники. По этой причине акцент при создании новых образцов смещается на более подробное исследование характеристик изделия на этапах разработки до натурных испытаний, что позволяет главным образом снизить временные и денежные затраты на разработку изделия и повысить вероятность выхода машины на рынок. Это предоставляет дополнительные возможности для улучшения конструкции и производства горного оборудования, создавая и используя обратные связи при широком применении испытательных и диагностических процедур.
Методы. При решении поставленных задач использовался комплексный подход, включающий: системный научный анализ и обобщение ранее опубликованных исследований.
Результаты. Проведено моделирование и расчет кабины карьерного экскаватора в приложении программы «Компас 3Д» APM FEM. «Расчетным ядром системы APM FEM для КОМПАС-3D является программное средство «Конечно-элементная программная система APM Structure3D».
Практическая значимость. Данный подход может быть реализован в разработке перспективных конструкций кабин горнотранспортных машин.
Ключевые слова: цифровизация, цифровой двойник, теротехнология, горные машины, конечно-элементная программная система
Благодарности: Работа выполнена при финансовой поддержке Министерства науки и высшего образования РФ (проект № FRZU-2023-0008).
Для цитирования: Великанов В.С., Гришин И.А., Акманова З.С., Лукашук О.А., Лукашук А.Д. Современные аспекты создания горнотранспортных машин в условиях цифровой трансформации горных предприятий. Горная промышленность. 2024;(5S):28–32. https://doi.org/10.30686/1609-9192-2024-5S-28-32
Информация о статье
Поступила в редакцию: 19.08.2024
Поступила после рецензирования: 16.10.2024
Принята к публикации: 17.10.2024
Информация об авторах
Великанов Владимир Семенович – доктор технических наук, профессор кафедры подъемно-транспортных машин и роботов, Уральский федеральный университет имени первого президента России Б.Н. Ельцина, г. Екатеринбург, Российская Федерация; профессор кафедры автоматики и компьютерных технологий, Уральский государственный горный университет, г. Екатеринбург, Российская Федерация; https://orcid.org/0000-0001-5581-2733; e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.
Гришин Игорь Анатольевич – кандидат технических наук, заведующий кафедрой геологии, маркшейдерского дела и обогащения полезных ископаемых, Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова, г. Магнитогорск, Российская Федерация; https://orcid.org/0000-0001-8010-7542; e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.
Акманова Зоя Сергеевна – кандидат педагогических наук, доцент кафедры прикладной математики и информатики, Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова, г. Магнитогорск, Российская Федерация; e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.
Лукашук Ольга Анатольевна – кандидат технических наук, заведующий кафедрой подъемно-транспортных машин и роботов, Уральский федеральный университет имени первого президента России Б.Н. Ельцина, г. Екатеринбург, Российская Федерация; https://orcid.org/0000-0002-4952-0344; e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.,
Лукашук Алена Дмитриевна – магистр, Уральский федеральный университет имени первого президента России Б.Н. Ельцина, г. Екатеринбург, Российская Федерация; e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.
Список литературы
1. Княгин В.Н. Цифровая трансформация: бизнес-модели и рыночные игроки. М.: Сколково; 2019.
2. Velikanov V.S., Dyorina N.V., Korotkova A.N., Dyorina K.S. The challenges of Industry 4.0 and the need for new answers in the mining industry. News of the Ural State Mining University. 2021;(2):154–166. https://doi.org/10.21440/2307-2091-2021-2-154-166
3. Великанов В.С., Дремин А.В., Лукашук О.А., Чернухин С.А., Лукашук М.Д. Цифровая трансформация горнодобывающих предприятий и теротехнология наземных транспортных средств. Горное оборудование и электромеханика. 2024;(1):50–56. https://doi.org/10.26730/1816-4528-2024-1-50-56 Velikanov V.S., Dremin A.V., Lukashuk O.A., Chernuhin S.A., Lukashuk M.D. Digital transformation mining enterprises and terotechnology ground vehicles. Mining Equipment and Electromechanics. 2024;(1):50–56. (In Russ.) https://doi.org/10.26730/1816-4528-2024-1-50-56
4. Блинов В.Л., Богданец С.В. Цифровые двойники турбомашин. Екатеринбург: Изд-во Урал. ун-та; 2022. 162 с. Режим доступа: https://elar.urfu.ru/handle/10995/117116 (дата обращения: 11.08.2024).
5. Великанов В.С., Ильина Е.А., Кочержинская Ю.В. Визуализация и анализ информации на основе компьютерного моделирования испытаний кабины карьерного гусеничного экскаватора на соответствие требованиям безопасности. Современные технологии. Системный анализ. Моделирование. 2022;(3):196–206. Режим доступа: https://ojs.irgups.ru/index.php/stsam/article/view/804 (дата обращения: 11.08.2024). Velikanov V.S., Il’ina E.A., Kocherzhinskaya Yu.V. Visualization and analysis of information based on computer simulation of the quarry tracked excavator cabin tests for the compliance with safety requirements. Modern Technologies. System Analysis. Modeling. 2022;(3):196–206. (In Russ.) Available at: https://ojs.irgups.ru/index.php/stsam/article/view/804 (accessed: 11.08.2024).
6. Журавлев А.В. Разработка математической модели несущей системы кабины с использованием современных систем инженерного анализа. Международный научный журнал. 2012;(1):100–103. Zhuravlev A.V. Developing mathematical model of cab supporting system applying modern systems of engineering analysis. International Scientific Journal. 2012;(1):100–103. (In Russ.)
7. Журавлёв А.В., Козловская М.А. Результаты экспериментальных исследований несущего каркаса кабины опытного образца малогабаритного транспортного средства. Международный технико-экономический журнал. 2011;(2):128– 133. Zhuravlev A.V., Kozlovskaya M.A. Results of experimental research of load-bearing cabin frame of motor vehicle preproduction model. International Technical and Economic Journal. 2011;(2):128–133. (In Russ.)
8. Зузов В.Н., Шабан Б. Совершенствование кабин грузовых автомобилей на стадии проектирования для удовлетворения требованиям пассивной безопасности (при ударе спереди). Инженерный журнал: наука и инновации. 2013;(12):33. https://doi.org/10.18698/2308-6033-2013-12-1130 Zuzov V.N., Shaban B. Improving of construction cabs truck at the designing stage to satisfy passive safety requirements at frontal impact. Engineering Journal: Science and Innovation. 2013;(12):33. (In Russ.) https://doi.org/10.18698/2308-6033-2013-12-1130
9. Красюков Н.Ф., Оганьян Э.С., Ноздрачева В.А. Моделирование нагруженности конструкции кабины машиниста при столкновении локомотива с препятствием. Тяжелое машиностроение. 2006;(8):34–35. Krasyukov N.F., Ogan'yan E.S., Nozdracheva V.A. Modelling of the stresses in the operator cab structure in case of the hauling engine's collision with an obstacle. Tyazheloye Mashinostroyeniye. 2006;(8):34–35. (In Russ.)
10. Махутов Н.А., Гапанович В.А., Коссов В.С., Оганьян Э.С., Красюков Н.Ф., Волохов Г.М. Методы определения ресурса и циклической прочности конструкций экипажной части локомотивов. Транспорт: наука, техника, управление. 2016;(10):3–12. Makhutov N.A., Gapanovich V.A., Kossov V.S., Oganyan E.S., Krasyukov N.F., Volokhov G.M. Methods of determination of life and cyclic strength of locomotive underframe structures. Transport: Science, Equipment, Management. 2016;(10):3–12. (In Russ.)
11. Дзоценидзе Т.Д., Козловская М.А., Загарин Д.А. Новый технический облик автомобилей и тракторов как способ преодоления кризисных явлений в отечественном машиностроении. Автомобильная промышленность. 2020;(10):13–18. Dzotsenidze T.D., Kozlovskaja M.A., Zagarin D.A. The new technical content of automobiles and tractors as a way to overcome the crisis in domestic engineering. Avtomobilnaya Promyshlennost. 2020;(10):13–18. (In Russ.)
12. Дзоценидзе Т.Д., Ульянов О.В., Козловская М.А., Ильин В.М. Результаты испытаний гусеничного трактора ВТ-155Д с новой верхней надстройкой. Тракторы и сельхозмашины. 2011;(12):7–9. https://doi.org/10.17816/0321-4443-69232 Dzotsenidze T.D., Ulyanov O.V., Kozlovskaya M.A., Ilyin V.M. Test results of ВТ-155д caterpillar tractor with a new superstructure. Tractors and Agricultural Machinery. 2011;78(12):7–9. (In Russ.) https://doi.org/10.17816/0321-4443-69232
13. Шмелев А.В., Лисовский Э.В., Короткий В.С. Основы методики виртуального моделирования испытаний кабин грузовых автомобилей по требованиям пассивной безопасности. Механика машин, механизмов и материалов. 2015;(3):64–72. Режим доступа: https://mmmm.by/ru/readers/archive-room?layout=edit&id=624 (дата обращения: 11.08.2024). Shmelev A.V., Lisovski E.V., Korotki V.S. Basics of the computer simulation procedure for commercial vehicle cab passive safety testing. Mechanics of Machines, Mechanisms and Materials. 2015;(3):64–72. (In Russ.) Available at: https://mmmm.by/ru/readers/archive-room?layout=edit&id=624 (accessed: 11.08.2024).
14. Dzotsenidze T.D., Zagarin D.A., Kozlovskaya M.A. Use of profiled tubes to create three-dimensional frame-and-panel systems for tractors and automobiles. Metallurgist. 2014;58(7-8):717–723. https://doi.org/10.1007/s11015-014-9983-2
15. Mirzaamiri R., Esfahanian M., Ziaei-Rad S. Crash test simulation and structure improvement of IKCO 2624 truck according to ECE-R29 regulation. International Journal of Automotive Engineering. 2012;2(3):180–192. Available at: https://ziaeirad.iut.ac.ir/crash-test-simulation-and-structure-improvement-ikco-2624-truck-according-ece-r29-regulation (accessed: 11.08.2024).
