Анализ дефектов картера заднего моста карьерного самосвала БелАЗ 7530

Оригинальная статья

УДК 622.684 c Д.М. Дубинкин, Д.И. Закрасовский, 2025

ISSN 0041-5790 (Print) • ISSN 2412-8333 (Online) • Уголь №12-2025 /1200/

DOI: http://dx.doi.org/10.18796/0041-5790-2025-12-58-62

Авторы

Дубинкин Д.М. канд. техн. наук, доцент, ФГБОУ ВО «Кемеровский государственный университет имени Т.Ф. Горбачева», 650000, г. Кемерово, Россия, e-mail: ddm.tm@kuzstu.ru

Закрасовский Д.И. младший научный сотрудник научного центра «Цифровые технологии», аспирант ФГБОУ ВО «Кемеровский государственный университет имени Т.Ф. Горбачева», 650000, г. Кемерово, Россия, e-mail: zakrasovskydi@kuzstu.ru

Аннотации

В статье представлены результаты анализа дефектов картера заднего моста БелАЗ 7530. Эксплуатация карьерных самосвалов в сложных условиях разработки полезных ископаемых требует применения более точных подходов к проектированию. Один из этапов проектирования заключается в изучении специфики эксплуатации существующих аналогичных машин. Картер заднего моста является силовым элементом заднего моста. Согласно статистике отказов, затраты на ремонт картера могут составлять 35% и более от общего ремонтного фонда времени, а частота возникновения трещиноподобных дефектов картера может составлять 30%, поэтому конструкция представляет большую опасность потери ресурса в процессе эксплуатации. На текущий момент авторы ведут разработку вновь проектируемой техники, поэтому необходимо уделить особое внимание проектированию картера, и один из этапов – анализ условий эксплуатации и дефекты аналогичных машин, наиболее близким в таком случае является БелАЗ 7530. Согласно результатам осмотра, опроса и другим исследованиям, для картера наиболее характерны трещиноподобные дефекты сварных соединений, намного реже возникают прогибы. Разрушение сварных соединений происходит в местах, через которые передаются нагрузки на поперечину рамы, а именно: между барабаном и фланцами; между барабаном и изделиями, на которые устанавливаются элементы подвески заднего моста. При этом дефекты сварных соединений в конструкции обычно возникают спустя несколько лет работы машины при соблюдении условий эксплуатации, на их скорость развития оказывают влияние как технологические, так и технические причины. При последующей разработке картера для проверки надежности необходим расчет усталостной долговечности конструкции. Кроме расчета усталостной долговечности необходимо проведение модального анализа для предупреждения резонанса конструкции.

Ключевые слова

Карьерный самосвал, мост, картер моста, дефекты, условия эксплуатации.

Список литературы

1. Пашков Д.А., Закрасовский Д.И., Дубинкин С.Д. Технические решения автономных карьерных самосвалов // Техника и технология горного дела. 2023. № 3(23). С. 51-70. DOI: 10.26730/2618-7434-2023-3-51-70. Pashkov D.A., Zakrasovsky D.I., Dubinkin S.D. Technical solutions for autonomous mining dump trucks. Mining engineering and technology. 2023;3(23):51-70. (In Russ.). DOI: 10.26730/2618-7434-2023-3-51-70.
2. Обоснование эффективности эксплуатации большегрузных автосамосвалов на разрезах по критерию долговечности заднего моста / И.А. Паначев, Г.В. Широколобов, И.В. Кузнецов и др. // Вестник Кузбасского государственного технического университета. 2016. № 6(118). С. 106-114. Panachev I.A., Shirokolobov G.V., Kuznetsov I.V., Shirokolobova A.G. Justification of the efficiency of operation of heavy-duty dump trucks on sections according to the criterion of durability of the rear axle. Bulletin of the Kuzbass State Technical University. 2016;6(118):106-114. (In Russ.).
3. Статистика отказов высоконагруженных узлов карьерных самосвалов грузоподъемностью 220 тонн / А.И. Бокарев, В.А. Дианов, А.Б. Карташов и др. // Вестник Кузбасского государственного технического университета. 2024. № 4(164). С. 23-31. DOI: 10.26730/1999-4125-2024-4-23-31. Bokarev A.I., Dianov V.A., Kartashov A.B., Harutyunyan G.A., Dubinkin D.M., Pashkov D.A. Statistics of failures of highly loaded components of dump trucks with a lifting capacity of 220 tons. Bulletin of the Kuzbass State Technical University. 2024;4(164):23-31. (In Russ.). DOI: 10.26730/1999-4125-2024-4-23-31.
4. Паначев И.А., Кузнецов И.В. К методике сохранения ресурса металлоконструкций заднего моста подвески большегрузных автосамосвалов // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. 2015. № 2. С. 82-90. Panachev I.A., Kuznetsov I.V. On the methodology for preserving the resource of metal structures of the rear suspension axle of heavy-duty dump trucks. Physico-technical problems of mining. 2015;(2):82-90. (In Russ.).
5. Паначев И.А., Кузнецов И.В. О трещинообразовании в металлоконструкциях большегрузных автосамосвалов при эксплуатации на разрезах Кузбасса // Вестник Инженерной школы Дальневосточного федерального университета. 2018. № 3(36). С. 14-21. Panachev I.A., Kuznetsov I.V. On cracking in metal structures of heavy-duty dump trucks during operation in the Kuzbass mines. Bulletin of the Engineering School of the Far Eastern Federal University. 2018;3(36):14-21. (In Russ.).
6. Кузнецов И.В. Оценка ресурса металлоконструкций задних мостов автосамосвалов при эксплуатации на разрезах Кузбасса: специальность 05.05.06 «Горные машины»: дис. … канд. техн. наук / Кузнецов Илья Витальевич, 2015. 138 с.
7. Паначев И.А., Кузнецов И.В. Анализ ресурса несущих элементов задних мостов карьерных самосвалов в процессе их эксплуатации при различных значениях руководящего уклона трассы // Вестник Инженерной школы Дальневосточного федерального университета. 2019. № 3(40). С. 13-20. Panachev I.A., Kuznetsov I.V. Resource analysis of the bearing elements of the rear axles of mining dump trucks during their operation at various values of the steering slope of the highway. Bulletin of the Engineering School of the Far Eastern Federal University. 2019;3(40):13-20. (In Russ.).
8. Разработка методики определения основных геометрических параметров гидравлической системы рулевого управления карьерного самосвала / А.И. Бокарев, В.А. Дианов, А.Б. Карташов и др. // Вестник Кузбасского государственного технического университета. 2024. № 3(163). С. 49-64. DOI: 10.26730/1999-4125-2024-3-49-64. Bokarev A.I., Dianov V.A., Kartashov A.B., Harutyunyan G.A., Pashkov D.A., Dubinkin S.D. Development of a methodology for determining the basic geometric parameters of the hydraulic steering system of a mining dump truck. Bulletin of the Kuzbass State Technical University. 2024;3(163):49-64. (In Russ.). DOI: 10.26730/1999-4125-2024-3-49-64.
9. Паначев И.А., Кузнецов И.В. Взаимосвязь напряжений в металлоконструкциях заднего моста большегрузных автосамосвалов и удельных затрат энергии при транспортировании горной массы // Вестник Кузбасского государственного технического университета. 2014. № 1(101). С. 45-49. Panachev I.A., Kuznetsov I.V. The relationship of stresses in the metal structures of the rear axle of heavy-duty dump trucks and specific energy costs during transportation of rock mass. Bulletin of the Kuzbass State Technical University. 2014;1(101):45-49. (In Russ.).
10. Mi Ch., Li Y., Zhang Ch. et al. An Energy-Based Anti-Fatigue Optimization Design Method of Welded Rear Axle Housing in a Mining Dump Truck. Mechanika. 2023;29(4):317-323.
11. Автотракторные колеса: Справочник. М.: Машиностроение, 1985. 272 с.
12. Zheng B., Fu Sh., Lei J. Topology Optimization and Multiobjective Optimization for Drive Axle Housing of a Rear Axle Drive Truck. Materials. 2022;15(15):5268. DOI: 10.3390/ma15155268.

Поддержка

Работа выполнена при финансовой поддержке Министерства науки и высшего образования Российской Федерации по соглашению от 30.09.2022 г. №075-15-2022-1198 с ФГБОУ ВО «Кузбасский государственный технический университет имени Т.Ф. Горбачева» Комплексной научно-технической программы полного инновационного цикла «Разработка и внедрение комплекса технологий в областях разведки и добычи твердых полезных ископаемых, обеспечения промышленной безопасности, биоремедиации, создания новых продуктов глубокой переработки из угольного сырья при последовательном снижении экологической нагрузки на окружающую среду и рисков для жизни населения» (КНТП «Чистый уголь – Зеленый Кузбасс») утвержденной распоряжением Правительства Российской Федерации от 11 мая 2022 г. № 1144-р в рамках реализации мероприятия «Разработка и создание беспилотного карьерного самосвала челночного типа грузоподъемностью 220 тонн» в части выполнения научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ.

Для цитирования

Дубинкин Д.М., Закрасовский Д.И. Анализ дефектов картера заднего моста карьерного самосвала БелАЗ 7530 // Уголь. 2025;(12):58-62. DOI: 10.18796/0041-5790-2025-12-58-62.

Информация о статье

Поступила в редакцию: 3.10.2025

Поступила после рецензирования: 15.11.2025

Принята к публикации: 28.11.2025