10.14489/hb.2026.08.pp.019-022

2026, 08 август (August)

DOI: 10.14489/hb.2026.08.pp.019-022

Шемякин С. А., Шишкин Е. А., Васильев Д.
РЕЗУЛЬТАТЫ СТЕНДОВЫХ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ РАСКРЫВАЮЩИХСЯ КОВШЕЙ ЭКСКАВАТОРОВ НА
(с. 19-22)

Аннотация. Гидравлический экскаватор с раскрывающимся ковшом широко применяют для выполнения земляных работ. Теоретическими исследованиями установлено, что конструкция ковша с движением козырька по сложной траектории способствует снижению сил, затрачиваемых на раскрытие ковша при подъеме козырька. Для подтверждения результатов теоретических исследований разработан лабораторный стенд, позволяющий определять сопротивление раскрытию ковша в процессе его разгрузки, а также фиксировать кинематические показатели процесса. Стенд включает гидроцилиндр для создания нагрузки с закрепленным на штоке динамометром. Движение козырька при разгрузке породы фиксируется скоростной видеокамерой. Экспериментально подтверждено, что эксцентрическое закрепление козырька позволяет снизить максимальную силу на штоке гидроцилиндра в 10–11 раз, что соответствует результатам теоретических исследований. Применение раскрывающегося ковша со сложным движением козырька позволит снизить энергоемкость процесса выгрузки, а также увеличить полезную вместимость ковша и производительность экскаватора.

Ключевые слова: ковш экскаватора; козырек; поворот; гидроцилиндр; эксперимент; стенд.

Shemyakin S. A., Shiskin E. A., Vasilev D. A.
THE RESULTS OF BENCH EXPERIMENTAL STUDIES OF EXCAVATOR OPENING BUCKETS ON THE MODEL
(pp. 19-22)

Abstract. A hydraulic excavator with an opening bucket is widely used for earthworks. Theoretical studies have established that the bucket design with the movement of the visor along a complex trajectory helps to reduce the effort spent on opening the bucket when lifting the visor. To confirm the results of theoretical studies, a laboratory bench has been developed that allows determining the opening resistance of a bucket during unloading, as well as recording the kinematic parameters of the process. The stand includes a hydraulic cylinder for creating a load with a dynamometer mounted on the rod. The movement of the visor during unloading of the rock was recorded by a high-speed video camera. It has been experimentally confirmed that the eccentric fixing of the visor reduces the maximum force on the hydraulic cylinder rod by 10...11 times, which corresponds to the results of theoretical studies. The use of a collapsible bucket with a complex movement of the visor will reduce the energy consumption of the unloading process, as well as increase the useful capacity of the bucket and the productivity of the excavator.

Keywords: Excavator bucket; Visor; Turn; Hydraulic cylinder; Experiment; Stand.

+ - Информация об авторах (About the Authors) Click to collapse

Рус

С. А. Шемякин, Е. А. Шишкин (Тихоокеанский государственный университет, Хабаровск, Россия)
Д. А. Васильев (Дальневосточный государственный университет путей сообщения, Хабаровск, Россия) E-mail: Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.

Eng

S. A. Shemyakin, E. A. Shishkin (Pacific National University, Khabarovsk, Russia)
D. A. Vasilev (Far Eastern State Transport University, Khabarovsk, Russia) E-mail: Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.

+ - Библиографический список (References) Click to collapse

Рус

1. Шемякин С. А., Лещинский А. В. Расчет землеройных машин. Хабаровск: Изд-во ТОГУ, 2014. 55 с.
2. Шемякин С. А., Сидорков В. В., Васильев Д. А. Обоснование усовершенствованной конструкции механизма раскрытия ковша экскаватора с погрузочным оборудованием или прямой лопатой // Строительные и дорожные машины. 2021. № 9. С. 36 – 40.
3. Шемякин С. А., Чебан А. Ю., Васильев Д. А. Модернизированный ковш гидравлического экскаватора // Вестник ТОГУ. 2017. № 4(47). С. 61 – 66.
4. Шемякин С. А., Чебан А. Ю. Раскрывающийся ковш гидравлического экскаватора типа прямая лопата // Горное оборудование и электромеханика. 2018. № 1. С. 19 – 21.
5. Шемякин С. А., Васильев Д. А., Васильченко Ф. А. Обоснование реконструкции гидромеханизма раскрытия ковша экскаватора с оборудованием прямая лопата // Вестник Тихоокеанского государственного университета. 2017. № 2(45). С. 65 – 70.
6. Шемякин С. А., Васильев Д. А. Совершенствование процесса разгрузки ковшей экскаваторов // Ученые заметки ТОГУ. 2018. Т. 9, № 1. С. 55 – 59.
7. Шемякин С. А., Васильев Д. А. Моделирование параметров раскрывающихся ковшей экскаваторов // Ученые заметки ТОГУ. 2018. Т. 9, № 1. С. 215 – 219.
8. Патент RU 2704669 C1. Ковш экскаватора / С. А. Шемякин, Д. А. Васильев. Опубл. 30.10.2019.
9. Патент RU 2613399 C1. Ковш экскаватора / С. А. Шемякин, Ю. А. Гамоля, Е. А. Шишкин Опубл. 16.03.2017.
10. Шемякин С. А., Шишкин Е. А., Васильев Д. А. Определение силы раскрытия ковша гидравлического экскаватора // Справочник. Инженерный журнал с приложением. 2023. № 7(316). С. 27 – 31. DOI: 10.14489/hb.2023.07.pp.027-031

Eng

1. Shemyakin, S. A., & Leshchinsky, A. V. (2014). Calculation of earth moving machines. Publishing House of PNU. [in Russian language].
2. Shemyakin, S. A., Sidorkov, V. V., & Vasiliev, D. A. (2021). Justification of an improved design of the excavator bucket opening mechanism with loading equipment or face shovel. Stroitel'nye i dorozhnye mashiny, (9), 36–40. [in Russian language].
3. Shemyakin, S. A., Cheban, A. Yu., & Vasiliev, D. A. (2017). Modernized bucket of a hydraulic excavator. Vestnik TOGU, (4), 61–66. [in Russian language].
4. Shemyakin, S. A., & Cheban, A. Yu. (2018). Opening bucket of a hydraulic excavator of the face shovel type. Gornoe oborudovanie i elektromekhanika, (1), 19–21. [in Russian language].
5. Shemyakin, S. A., Vasiliev, D. A., & Vasilchen-ko, F. A. (2017). Justification of the reconstruction of the hydraulic mechanism for opening the excavator bucket with face shovel equipment. Vestnik Tikhookeanskogo gosudarstvennogo universiteta, (2), 65–70. [in Russian language].
6. Shemyakin, S. A., & Vasiliev, D. A. (2018). Improvement of the unloading process of excavator buckets. Uchenye zametki TOGU, 9(1), 55–59. [in Russian language].
7. Shemyakin, S. A., & Vasiliev, D. A. (2018). Modeling the parameters of opening excavator buckets. Uchenye zametki TOGU, 9(1), 215–219. [in Russian language].
8. Shemyakin, S. A., & Vasiliev, D. A. (2019). Excavator bucket (Russian Federation Patent No. RU 2704669 C1). [in Russian language].
9. Shemyakin, S. A., Gamolya, Yu. A., & Shishkin, E. A. (2017). Excavator bucket (Russian Federation Patent No. RU 2613399 C1). [in Russian language].
10. Shemyakin, S. A., Shishkin, E. A., & Vasiliev, D. A. (2023). Determination of the opening force of a hydraulic excavator bucket. Spravochnik. Inzhenernyi zhurnal s prilozheniem, (7), 27–31. [in Russian language]. https://doi.org/10.14489/hb.2023.07.pp.027-031

+ - Заказать электронную версию статьи (Purchase digital version of a single article) Click to collapse

Рус

Статью можно приобрести в электронном виде (PDF формат).

Стоимость статьи 700 руб. (в том числе НДС 20%). После оформления заказа, в течение нескольких дней, на указанный вами e-mail придут счет и квитанция для оплаты в банке.

После поступления денег на счет издательства, вам будет выслан электронный вариант статьи.

Для заказа скопируйте doi статьи:

10.14489/hb.2026.08.pp.019-022

и заполните форму

Отправляя форму вы даете согласие на обработку персональных данных.

Eng

This article is available in electronic format (PDF).

The cost of a single article is 700 rubles. (including VAT 20%). After you place an order within a few days, you will receive following documents to your specified e-mail: account on payment and receipt to pay in the bank.

After depositing your payment on our bank account we send you file of the article by e-mail.

To order articles please copy the article doi:

10.14489/hb.2026.08.pp.019-022

and fill out the form