Актуальность. В настоящее время для фронтальных погрузчиков широкое распространение получили кабины с интегрированными устройствами защиты при опрокидывании (roll over protective structure; ROPS) и защиты от падающих предметов (falling-object protective structure; FOPS). Если на конструкцию FOPS не влияют массовые параметры машины, то ROPS существенно от них зависит. Для погрузчика с ROPS сложной и дорогостоящей частью является кабина. Одним из путей снижения стоимости её производства является унификация узлов для типоразмерного ряда погрузчиков. Но тогда проектирование ROPS должно быть выполнено для модели погрузчика с наибольшей массой. Однако такой подход приводит к увеличению металлоемкости и стоимости погрузчиков, имеющих меньшую грузоподъемность. В итоге снижается энергоэффективность машины.

Перспективным направлением повышения энергоэффективности является снижение массы кабин за счет применения алюминиевых сплавов, т.к. они обладают высокой удельной прочностью по отношению к стали. Объектами исследования являются колесные фронтальные погрузчики полной массой 10, 15 и 30 тонн. Предметом исследования является применение расчетных методов, основанных на методе конечных элементов при проектировании кабин из алюминиевых сплавов.

Цель исследования – разработать методику проектирования каркаса кабины из алюминиевого сплава, которая позволит получить кабину меньшей массы и повышенной технологичности по сравнению с аналогами.

Методология и методы. В статье представлены разработанные конечно-элементные модели конструктивно-подобных образцов кабины в статической постановке с учетом геометрической и физической нелинейностей.

Результаты и научная новизна. В работе представлена методика выбора основных конструктивных параметров кабины из алюминиевого сплава.

Практическая значимость. Полученные результаты могут быть использованы при создании кабин фронтальных погрузчиков.