Запропоновано конструкцію робочого обладнання екскаватора з телескопічними стрілою та рукояткою. Проведено огляд та аналіз ефективності робочих обладнань зворотної лопати екскаваторів другої розмірної групи. Аналітично визначено, що робоче обладнання з телескопічною стрілою та телескопічною рукояткою дозволило збільшити глибину копання на 40 - 44 %, об'єм грунту з однієї стоянки екскаватора на 37 - 40 % (у порівнянні з традиційним робочим обладнанням).

Кратко освещены основные этапы создания и совершенствования экскаваторной техники в условиях АО "НКМЗ" за последние 50 лет. Приведены технические характеристики шагающих экскаваторов-драглайнов и гусеничных экскаваторов, в том числе, выпускаемых НКМЗ в настоящее время. Показаны преимущества экскаваторов новых моделей, в которых использованы современные технические решения.

Рассмотрены вопросы установления влияния на динамику стрелы с одной оттяжкой надвигающей на нее полосы материала. Акцентировано внимание на неустановившийся процесс, соответствующий времени от поступления материала на стрелу до начала его схода со стрелы.

Рассмотрен вопрос повышения эффективности рабочего процесса экскаватора, снабженного рабочим оборудованием драглайн. Представлены математические модели тяговых сопротивлений в ковшах драглайнов различного исполнения. Доказана возможность увеличения наполнения ковша за счет снижения сил трения днища о грунт. Представлены технические предложения ковшей драглайнов с поддерживающими колесами, отличительной особенностью которых является замена трения-скольжения днища о грунт на трение-качение.

Для ведения аварийно-восстановительных работ при ликвидации техногенных аварий с учетом минимального фактора времени на разборку завалов предложены уравнения регрессии для определения основных эксплуатационных характеристик захватов на экскаваторах. Разработана методика определения параметров захватов в зависимости от массы экскаваторов.

Описано систему електропривода механізму обертання з контуром від'ємного затриманого зворотного зв'язку за прискоренням, який регулює прискорення за пропорційним законом залежно від величини моменту інерції механізму.

Досліджено можливості підвищення економічності гідроагрегата механізму копання одноківшового екскаватора застосуванням насоса об'ємного керування з динамічною корекцією. Відзначено, що механізм копання екскаватора являє собою гідромеханічну систему з чотирма ступенями свободи та змінними параметрами, а система "механізм копання - гідроагрегат" з насосом об'ємного керування без корекції має неприйнятні показники якості перехідного процесу. Розроблено алгоритм керування подачею насоса із застосуванням коефіцієнтного методу теорії керування системами зі змінними параметрами. Отримано математичну модель, що має фізичну реалізацію алгоритма керування. Доведено, що коефіцієнтний метод корекції вузла керування насосом створив динамічну структуру, яка забезпечила задані показники якості перехідного процесу з утриманням енергетичних переваг об'ємного керування.

Рассмотрена методика расчета экскаваторных характеристик асинхронного электропривода с преобразователем частоты. Получены необходимые зависимости напряжения и частоты от скорости двигателя.

Розглянуто методику розрахунку екскаваторних механiчних характеристик асинхронного електропривода з перетворювачем частоти. Наведено необхiднi залежностi напруги i частоти вiд швидкостi двигуна.

The method of calculation of special speed-torque characteristics of induction motor with frequency convertor is considered. The voltage-speed and frequency-speed plots are presented.

Наведено особливості розрахунків неактивних складових потужності установок з перетворювальними пристроями на підставі використання обмеженої кількості вихідних параметрів (струму та напруги). Для систем ТП-Д постійного струму механізмів екскаватора ЕКГ-4,6 визначено компенсувальні властивості їх перетворювальних пристроїв за змінних навантажень і різних способів керування.

Приведены особенности расчетов неактивных составляющих мощности установок с нестабильной нагрузкой на основании использовании ограниченного количества исходных параметров (тока и напряжения). Для систем ТП-Д постоянного тока механизмов экскаватора ЭКГ-4,6 определены компенсирующие свойства преобразовательных устройств при разных способах управления.

The specificities of devices with converters wattles power components calculation based on using limited number of initial parameters (current and voltage) are shown. The converters compensating features for different control techniques for thyristor converter - engine system of direct current of excavator EKG-4,6 mechanisms are determined.

Розкрито закономірності намерзання та налипання грунту на металеві поверхні робочих органів екскаваторів, зокрема, закономірність зростання товщини намерзлого шару грунту на поверхні робочих органів залежно від чинників, що її визначають. Обгрунтовано можливість і розкрито механізм забезпечення інерційного розвантаження робочих органів ланцюгових екскаваторів поздовжнього копання під час розробки перезволожених, в'язких, липких грунтів. Визначено основні параметри та режими роботи грунторозробного обладнання екскаваторів за інерційного розвантаження грунту. Створено конструкцію додаткового обладнання теплообігріву робочих органів екскаваторів для їх роботи за умов негативних температур навколишнього середовища, та конструкцію транспортувальної балки з гнучким дном, що забезпечує інерційне розвантаження грунту.

Запропоновано рішення щодо підвищення ефективності процесів розробки грунту грейферними робочими органами за рахунок оснащення їх гвинтовим якорем на основі встановлених закономірностей комплексної дії на масив щелеп і гвинтового якоря. Описано процес розробки грунту екскаваторами грейферів і складено математичну модель процесу заглиблення ковша грейфера в масив грунту. Удосконалено математичну модель процесу роботи гвинтових якорів мілкого заставляння. Розроблено математичну модель процесу руйнування масиву зв'язного грунту за комплексної дії на нього щелеп грейфера та гвинтового якоря. Проведено два двофакторні експериментальні дослідження за польових умов. Підтверджено вплив геометричної форми одновиткової гвинтової лопаті на конфігурацію й об'єм тіла випору якорем та ефективність нового устаткування грейфера.

Розглянуто систему електроприводу механізму підіймання одноковшового екскаватора. Для цієї системи побудовано математичну макромодель з використанням оптимізації на базі експериментальних перехідних характеристик.

Описано та наведено результати досліджень роботи системи екстренного захисту електромеханічного обладнання екскаватора.

Рассмотрен вопрос автоматизации гидравлического экскаватора. Рассматривая систему стрела - рукоять - ковш как звенья манипулятора промышленного робота, при помощи процедуры Денавита - Хартенберга, записаны уравнения кинематики экскаватора. На основании метода Ньютона - Эйлера получены уравнения динамики звеньев манипулятора экскаватора в форме, удобной для работы в реальном времени при решении задач управления.

Розглянуто напрями розвитку конструкцій одноківшевих екскаваторів для їх максимальної ефективності в роботі. На основі аналізу ходових пристроїв та перспектив їх удосконалення запроектовано конструкцію ходового обладнання одноківшевого екскаватора, що може використовуватись на опорній поверхні зі значною зміною її рельєфу.

Дослідження присвячено розв'язанню науково-практичної задачі підвищення продуктивності та функційної надійності механізмів одноківшових екскаваторів шляхом розроблення адаптивних електромеханічних систем екскаваторних механізмів. Доведено, що для екскаваторних електроприводів доцільно стабілізувати динамічні характеристики у разі флуктуацій температури електричних машин, статичного моменту та моменту інерції. Обгрунтовано доцільність побудови системи автоматичного керування екскаваторними електроприводами зі змінною структурою - з вмиканням контура регулювання момента двигуна у режимах допустимого прискорення і контура регулювання прискорення у режимах необхідності його обмеження. Встановлено, що контур струму із нестабілізованим зворотним зв'язком за струмом має властивість самокомпенсації. Створено структуру системи з комбінованим керуванням екскаваторними електроприводами з адаптацією сигналу завдання контура струму якірного кола до зміни температури нагріву електричних машин.

Приведен и обоснован способ копания грунтов драглайном с комбинированным приводом на основе волновой цепной передачи, который обеспечивает снижение энергоемкости процесса.

Розглянуто питання визначення навантажень на гусеничне ходове обладнання екскаваторів.

Рассмотрен вопрос формирования нагрузок на грунт гусеничными звеньями строительных экскаваторов в зависимости от формы их опорной поверхности. Обоснована возможность снижения локальных давлений на грунт в зоне шарнира за счет применения гусеничных звеньев со смещенной опорной площадкой.

Розглянуті питання, пов'язані з оцінкою ефективності та визначенням продуктивності одноківшевого екскаватора під час роботи робочим обладнанням (РО) з телескопічною рукояттю й телескопічними стрілою та рукояттю, у порівнянні з традиційним РО. Сформовано методику визначення об'єму розроблюваного грунту, оцінки ефективності та продуктивності екскаватора з телескопічним РО, на основі якої було проведено розрахунки та побудовано графіки.