Диссертация (1024753)
Текст из файла
Нижегородский государственный техническийуниверситет им. Р.Е.АлексееваНа правах рукописиМАКАРОВ ВЛАДИМИР СЕРГЕЕВИЧРАЗРАБОТКА НАУЧНО ОБОСНОВАННЫХТЕХНИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ ПО СОЗДАНИЮПОДВИЖНЫХ КОМПЛЕКСОВ МОНИТОРИНГАБЕРЕГОВЫХ ЗОН05.05.03 – Колёсные и гусеничные машиныДиссертацияна соискание ученой степенидоктора технических наукН.Новгород 20172СОДЕРЖАНИЕСтр.СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ …………………………………………………..6ВВЕДЕНИЕ …………………………………………………………………..7ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ…..171.1. Транспортные средства и специальные шасси для мониторингаобстановки на береговых территориях и прилегающих акваториях171.2 Вездеходные машины для работы в береговой зоне…………..261.3.
Анализ условий эксплуатации и движения транспортнотехнологических машин и подвижных комплексов мониторинга вбереговых зонах ………………………………………………………341.4. Классификация береговых зон как полотна пути дляспециальных шасси…………………………………………………..491.5. Выводы по главе…………………………………………………..511.6. Основные задачи исследования …………………………………53ГЛАВА 2. ИССЛЕДОВАНИЕ И АНАЛИЗ СТАТИСТИЧЕСКОГОРАСПРЕДЕЛЕНИЯХАРАКТЕРИСТИКДОРОЖНО-ГРУНТОВЫХОСНОВАНИЙ В БЕРЕГОВОЙ ЗОНЕ И НА ПРИЛЕГАЮЩИХТЕРРИТОРИЯХ………………………………………………………………2.1. Место проведения экспериментальных исследований………2.2.Экспериментально-теоретическиеисследования5556физико-механических характеристик опорных поверхностей в береговойзоне…………………………………………………………………….2.3.Экспериментально-теоретическиеисследованиягеометрических характеристик в береговой зоне…………………2.4.СтатистическаяобработкарезультатовСтатистическаямодель63эксперимента,разработка аналитических зависимостей …………………………2.4.1.5869физико-механическиххарактеристик береговых зон ……………………………….693Стр.2.4.2.
Модель геометрических характеристик береговых зони прилегающих территорий …………………………………..742.5. Выводы по главе …………………………………………………86ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ И АНАЛИЗ СТАТИСТИЧЕСКОГОРАСПРЕДЕЛЕНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК СНЕГА В БЕРЕГОВОЙ ЗОНЕИ НА ПРИЛЕГАЮЩИХ ТЕРРИТОРИЯХ КАК ПОЛОТНА ПУТИ ДЛЯТРАНСПОРТНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ МАШИН И ПОДВИЖНЫХКОМПЛЕКСОВ МОНИТОРИНГА ………………………………………….893.1. Обзор исследований по снегу как полотну пути длятранспортных средств ………………………………………………..893.2. Особенности формирования снежного покрова территорииРоссии ………………………………………………………………….3.3.Выборэкспериментальныхданныхдля98составлениястатистических моделей снежного покрова как полотна пути длятранспортно-технологических машин ………………………………1063.4.
Модель изменения высоты и плотности снега на территорииРоссии …………………………………………………………………..1103.5. Формирование снежного покрова в зависимости от ландшафтаместности ………………………………………………………………1273.6. Взаимосвязи плотности и продолжительности залеганияснежного покрова на жесткость, связность и угол внутреннего139трения ………………………………………………………………….3.7. Концептуальная схема формализации области контактадвижителя со снегом …………………………………………………1443.8 Выводы по главе …………………………………………………146ГЛАВА4.СТАТИСТИЧЕСКАЯГЕОМЕТРИЧЕСКИХ,СКОРОСТНЫХМАССОВЫХ,ХАРАКТЕРИСТИКМОДЕЛЬРАСЧЕТАМОЩНОСТНЫХИТРАНСПОРТНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ МАШИН ………………………………………….1484Стр.4.1. Статистическая модель расчета геометрических, массовых,мощностных и скоростных характеристик многоосных колесныхтранспортно-технологических машин …………………………….1494.2. Статистическая модель расчета геометрических, массовых,мощностныхискоростныххарактеристикгусеничныхтранспортно-технологических машин …………………………….1624.3.
Статистическая модель расчета геометрических, массовых,мощностныхискоростныххарактеристиктранспортно-технологических машин на роторно-винтовых движителях ……..1714.4. Расчет параметров вездеходных транспортных средств имобильныхробототехническихстатистическоймоделикомплексоввыборасприменениемгеометрическихпараметров,массово-инерционных, мощностных и скоростных характеристиктранспортно-технологических машин ……………………………..4.4.1.Обоснованиевыборамногофункциональногоосновныхвездеходного184параметровтранспортногосредства ………………………………………………………..1844.4.2.
Обоснование выбора основных параметров мобильноробототехнического комплекса со сменными движителями1884.5. Выводы по главе ………………………………………………….ГЛАВА5.ИССЛЕДОВАНИЯЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОДВИЖЕНИЯ192ТЕОРЕТИЧЕСКИЕПОДВИЖНЫХКОМПЛЕКСОВМОНИТОРИНГА В УСЛОВИЯХ БЕРЕГОВЫХ ЗОН ……………………1935.1. Методика задания параметров дорожно-грунтовых основанийхарактерных для береговых зон и прилегающих территорий ……5.2.Математическаямодельвзаимодействиядвижителяопорными поверхностями береговой зоны…………………………193с1965Стр.5.3.Имитационное моделирование работы системы управления ираспределения потоков мощности по движителям ………………5.4.Имитационноемоделированиединамики220подвижныхкомплексов мониторинга в условиях случайного задания условийдвижения в береговых зонах …………………………………………2495.5.
Математическая модель оценки подвижности и эффективностиспециальных шасси по снежному полотну пути ………………….5.5.1.Математическаямодельдвижения257транспортно-технологической машины по снежной целине ………………2575.5.2. Методика расчета вероятностной оценки подвижностиспециальных шасси по снежному полотну пути с учетомизменчивости характеристик в течение зимнего периода …..5.6.Методмониторингапроектированияработающихобеспечивающихшассивподвижныхусловияхсоциально-экономическуюкомплексовбереговыхи261зониэкологическуюбезопасность, а также хозяйственную деятельность на береговыхтерриториях и прилегающих акваториях …………………………5.7.
Теоретические исследования движения специальных шасси вбереговой зоне ………………………………………………………….2682715.8. Выводы по главе ………………………………………………….281ОБЩИЕ ВЫВОДЫ …………………………………………………………286СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ……………………………………………………2936СПИСОК СОКРАЩЕНИЙАМРК – Автономное мобильное транспортное средство.ГОТ – Гидрообъемная трансмиссия.МВТС – Многофункциональное вездеходное транспортное средство.МРК – Мобильный робототехнический комплекс.ПКМ – Подвижный комплекс мониторинга.ТС – Транспортное средство.ТТМ – Транспортно-технологическая машина.7ВВЕДЕНИЕАктуальность работыПорядка 40% населения Земли проживает на узкой прибрежной полосевдоль океанов и морей. Прибрежные зоны Российской Федерации занимаютоколо 2/3 ее границ и порядка 10% от береговых зон поверхности суши Земли.Кроме того, большая часть населения проживает вдоль береговых зон внутренних водных объектов, в частности, озер, прудов, рек, ручьёв, искусственныхводохранилищ.
Для множества наблюдений береговая зона – это пограничнаяобласть суши и водной среды, состоящая из собственно берега, определяемогоуровнем колебания воды при отливах и приливах, береговой линии и береговогосклона. [1] Ширина береговой зоны может быть от нескольких десятков до нескольких сотен метров. Основные факторы, определяющие характер береговойзоны – геологические, климатические, инженерная деятельность человека и др.Береговая зона характеризуется временным непостоянством и меняет свое положение в зависимости от времени года, штормовых условий, фазы прилива,давления атмосферы и многих других причин.Береговые зоны и прибрежные территории – это место проживания большого числа людей и их культурной деятельности.
Как следствие, развиваютсясопутствующие отрасли промышленности, сельское, лесное, рыбное хозяйства.Происходит добыча природных ископаемых, нефти, газа, руд. На этих территориях последнее время развивается альтернативная энергетика. Всегда береговые зоны являлись объектом туризма и отдыха, а также районами для научноисследовательской деятельности.
Поэтому обеспечение безопасности жизнедеятельности, государственной и экологической (техногенной и природной)безопасности на этих территориях является важной и актуальной задачей.Для обеспечения безопасности необходимо проводить мониторинг прибрежных территорий и прилегающих акваторий в широких пространственновременных рамках. Мониторинг может быть реализован либо посредствомбольшого числа стационарных постов, либо с использованием подвижных ком-8плексов. [2] Наиболее целесообразным в настоящее время является созданиеподвижных наземных комплексов мониторинга береговых зон. Использованиеспециальных шасси и роботов при таких измерениях представляется весьмаперспективным. Такие системы подходят для долгосрочного развертывания,так как они дают возможность непрерывного получения данных, охватывая несколько сотен метров от береговой линии.
При этом возникает ряд проблем,связанных с необходимостью обеспечения подвижности в труднодоступныхбереговых зонах при движении по водонасыщенному грунтовому и заснеженному опорному основаниях и требующих от шасси подвижных комплексоввозможности адаптации собственной структуры к обширному диапазону условий эксплуатации. Особые условия эксплуатации требуют разработки научнообоснованных технических решений по созданию подвижных комплексов мониторинга береговых зон.При этом можно выделить следующие направления исследования:– особые условия эксплуатации, не характерные для обычных наземныхкомплексов, обусловливают разработку методик и проведение исследований сцелью получения характеристик дорожно-грунтовых поверхностей в береговойзоне с учетом сезонности;– специфика устанавливаемого оборудования (его тип и массовогабаритные параметры) на подвижный комплекс мониторинга обусловливаетразработку методов формирования облика и определения параметров шасси;– необходимость длительной автономной работы подвижных комплексовмониторинга обусловливает разработку рациональных конструкций шасси,учитывающих специфику работы в береговой зоне, а также энергоэффективного управления движением.Поэтому разработка научно обоснованных технических решений по созданию комплексов мониторинга, работающих в условиях береговых зон, с целью повышения безопасности актуальна для экономики нашей страны.9Цель исследованийЦелью работы является обеспечение социально-экономической и экологической безопасности, а также хозяйственной деятельности на береговых территориях и прилегающих акваториях путем обоснования научно-техническихрешений и созданием метода разработки подвижных наземных комплексов мониторинга береговых зон.Задачи исследованияДля достижения цели в работе поставлены и решены следующие задачи:1.
Проведен анализ существующих технических решений комплексов мониторинга береговых зон, а также методов создания высокоподвижных транспортно-технологических систем.2. Разработана классификация типовых трасс движения в береговых зонах.3. Разработана методика получения данных физико-механических и геометрических характеристик опорных поверхностей в береговых зонах с учетомпространственно-временных факторов и особенностей местности.
Характеристики
Тип файла PDF
PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.
Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
