Автореферат (Разрботка научного обоснованных технических решений по созданию подвижных комплексов мониторинга береговых зон), страница 4

и др.Проходимость транспортных средств определяется как конструкциейсамой машины, так и характеристиками опорного основания. Необходимымифакторами, достаточными для оценки проходимости и подвижности по снегу,являются его высота , плотность, жесткость, связностьи уголвнутреннего трения .На основании данных Федеральной службы по гидрометеорологии имониторингу окружающей среды проанализированы тенденции и особенностиформирования снежного покрова в России за последние несколько лет.Получены новые аналитические зависимости.Отличительной особенностью при расчете характера распределенияпараметров снежного покрова как полотна пути для транспортнотехнологических машин и ПКМ является то, что не нужно учитывать прирасчетах сроки, при которых наблюдается наличие нестабильного снежногопокрова в начале и в конце зимы.В общем виде средние значения высоты снежного покрова можноопределить по зависимостиH  i40 aitci ,где ai – эмпирические коэффициенты;– текущая условнаяtciпродолжительность зимнего сезона с установившимся снежным покровом вдекадах ( tс  0,15 ).Для удобства использования этих зависимостей целесообразно изменениявысоты снега в течение зимнего периода рассчитывать по зависимостиmidH  H maxi40 aiH tci ,midгде H max– средняя максимальная высота снега за период; aiH – эмпирическиекоэффициенты.Зависимости для определения границ 5 и 95% вероятностей высотснежного покрова определяется по формулеH 595   H  e0,5   H ,где   Tc1e  2tc  1 – эмпирический коэффициент;  H , - среднеквадратичноеотклонение для наблюдаемой территории; Tc - условная продолжительностьзимнего сезона с установившимся снежным покровом ( Tc  15 ).Средние значения плотности снежного покрова определяются позависимостиρ  i40 bitci ,где bi – эмпирические коэффициенты.14Зависимости для определения границ 5 и 95% вероятностей плотностейснежного покрова определяется по формуле595    e0,5   ,где  , – среднеквадратичное отклонение для рассматриваемой территории.Для связи реальных сроков залегания установившегося снежного покроваи условных предложена зависимостьtc  Tc t  1 T  1  1 ,где t - текущая декада; T - число декад, продолжительности залегания снежногопокрова.Проведенные исследования позволили проанализировать распределениеснежного покрова в береговой зоне и на прилегающих территориях на о.Сахалин(рисунок 6).Рисунок 6.Средние максимальные значения высот снега на территории о.

Сахалин,а также примеры зависимостей изменения высоты и плотности снежногопокроваИзменение параметров высоты и плотности снега связано с характеромландшафта местности, растительностью, ветром, солнечной активностью ипрочими факторами.На основании исследований, проведенных автором работы, можновыделить некоторые характерные участки, на которых формирование снегапроисходит с учетом предложенных зависимостей и поправочных усредненныхкоэффициентов:15area ρareaH real  H k H, real  ρ kρ ,где H real и ρ real – высота и плотность снега с учетом особенностей ландшафта;k Harea , kρarea – коэффициенты, учитывающие влияние ландшафта на высоту иплотность снега, полученные на основании экспериментальных данных,приведены в таблице 1.Таблица 1.Коэффициенты, учитывающие влияние ландшафта на параметры снегаСравниваемые участкиПоляна в лесу/ полеЛес/ полеk HareaСКОkρareaСКО1,10,1250,90,151,40,30,850,13Ямы (балки)/поле (лес)1,40,21Обобщающие зависимости для определения жесткости , связности иугла внутреннего трения снега в зависимости от продолжительности залеганияснежного покрова рассчитываются на основании подхода профессора БеляковаВ.В.

по следующим зависимостям:К r tc   ej sj  0 b j ρt c , Сtc   e сsj 0jρt c j,  tjsc    j  0 d j ρtc ,где b j , c j , d j - эмпирические коэффициенты.Предложены новые аналитические зависимости для связи плотности ивлажности снега:1, K  1 k  0i , w  K ww   0, w      0K ww i 0 iгде w - зависимость плотности от влажности; w – зависимость влажности отплотности; 0 – плотность снега на момент начала таяния при нулевойвлажности; K w – коэффициент учета влажности; k i - коэффициенты учетавлияния плотности на момент начала таяния; k 1  0,022 ; k  2  e  1 ; w –влажность.Полученные характеристики снежного полотна пути были использованыпри расчете подвижности и оценке энергоэффективности конструкции шассиПКМ в главе 5.Анализ условий движения по береговым зонам позволил выделитьосновные характеристики дорожно-грунтовых оснований как в теплое времягода, так и в зимний период.

Данные параметры используются дляматематического моделирования. Но также необходимо знать начальныеусловия, а именно характеристики шасси ПКМ, оптимизацию которых вдальнейшем нужно производить с учетом условий движения. Выбор этихпараметров должен быть произведен с учетом специфики устанавливаемогооборудования (его типа и массово-габаритные параметров) и может бытьполучен, основываясь на инженерном опыте. Данное исследование проведено вследующей главе работы.16В четвертой главе описана методика выбора геометрических, массовых,мощностных и скоростных характеристик шасси ПКМ и транспортнотехнологических машин, включающая аналитические зависимости, полученныес учетом статистических данных по конструкциям последних лет машин сколесным, гусеничным и роторно-винтовым движителями.

Основной подходданной методики сводится к тому, что для ПКМ исходными данными дляпроектирования будут массово-габаритныепараметры исследовательскогооборудования. В соответствии с этим по новым аналитическим зависимостям,основанным на статистических данных, приведенных в Таблицах 2-5,определяются остальные основные параметры шасси.Таблица 2.Регрессионные уравнения соотношения параметров колесных машинТипКолесная формулаЗависимости4х46х68х8машиныМощность двигателя отполной массы машины,[кВт - т]ВездеходыГрузовыеPe = 22 Ma +55Pe = 12 Ma +81Pe = 7,7 Ma +235pe = 75 Ma-0,45pe= 47-9 ln(Ma)pe = 27-5ln(Ma)Mг = 0,2 MaMг = 0,3 MaMг = 0,7 Ma 3,3Mг = 0,14 MaVа = 7 Ma + 35Vа = 80Vа = 100Mг = 0,3 MaMг = 0,8 Ma 9,1Mг = 1Vа = 38 Ma0,3Vа = 80Vа = 38 Ma0,3СпециальныеУдельная мощностьдвигателя от полноймассы машины,[кВт/т - т]Грузоподъемность отполной массы машины,[т - т]ВездеходыГрузовыеСпециальныеВездеходыГрузовыеСпециальныеМаксимальная скоростьВездеходыот полной массыГрузовыемашины, [км/ч - т]СпециальныеPe = 15 Ma +13Pe = 4 M a +135Pe = 13 Ma +21Pe = 40 MaMг = 0,3 MaVа = 75Vа=130 Ma-0,15Таблица 3.Регрессионные уравнения соотношения параметров гусеничных машинЗависимостиТип машиныУравнениеМощность двигателя от полной массы машины,[кВт - т]Удельная мощность двигателя от полной массымашины, [кВт/т - т]Грузоподъемность от полной массы машины, [т - т]Удельное давление от полной массы машины,[100кг/см2 - т]ВездеходыСпециальныеВездеходыСпециальныеВездеходыВездеходыСпециальныеМаксимальная скорость от полной массы машины,[км/ч - т]ВездеходыСпециальныеPe = 17 Mape = 35 Ma-0,25Mг = 0,2 Ma +0,4pe=5,6 ln(Ma)+9,6pe=13 (2 ln (Ma)1)Vа = 6017Таблица 4.Регрессионные уравнения соотношения параметров сочлененных гусеничных машинЗависимостиТип машиныУравнениеМощность двигателя от полной массымашины, [кВт - т]ОдношарнирныеДвухшарнирныеСпециальныеУдельная мощность двигателя от полной массы Одношарнирныемашины, [кВт/т - т]ДвухшарнирныеСпециальныеГрузоподъемность от полной массы машины, Одношарнирные[т - т]ДвухшарнирныеСпециальныеУдельное давление от полной массы машины, Одношарнирные[100кг/см2 - т]ДвухшарнирныеСпециальныеМаксимальная скорость от полной массыОдношарнирныемашины, [км/ч - т]ДвухшарнирныеСпециальныеPe = 12 Ma + 35Pe = 2,7 Ma + 135Pe = 555pe = 50 Ma-0,55pe = -0,25 Ma +25Mг = 0,7 Ma -15Mг = 0,3 Mape=6,5 ln (Ma)+eVа = -0,2 Ma +52Vа = -0,2 Ma +33Vа = -0,2 Ma +52Таблица 5.Регрессионные уравнения соотношения параметров машин с РВДЗависимостиУравнениеМощность двигателя от полной массы машины,Pe  0,4M 3a  1,9M 2a  33M a  4[кВт - т]Диаметра базового цилиндра ротора от полнойd0  0,003M 2a 0,107M a  0,383массы машины, [м- т]Высота лопатки винтовой линии от диаметраhЛ  0,04d0  0,02ротора, [м- м]Диаметр ротора от базы машины, [м- м]L  0,19d 0  0,04L  2,6 B  1,3База от колеи машины, [м- м]Угол наклона винтовой линии ротора от скорости  (V 3)  24движения, [град – км/ч]Произведенный расчет параметров позволяет выбрать исходные данныедля проектирования и последующей оптимизации конструкции транспортнотехнологических машин и шасси ПКМ.