Диссертация (1024753), страница 22

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 22)

Получены ориентировочные данные ообобщенных функциях сопротивлении и сцеплении для машин с разнымитипами движителей (Таблица 5.1 и 5.2).Таблица 5.1.Значения обобщенных функций сопротивления движению на опорныхповерхностях берегового пляжа и на прилегающих территориях [52, 116]Значение обобщенных функцийТип грунтасопротивления, для движителей:роторно-колесногогусеничногоТвердый каменистый0,03-0,050,04-0,06-Песчаный0,08-0,350,12-0,180,3-0,4Суглинок0,10-0,250,07-0,120,4-0,45Илистый на твердом основании0,10-0,300,10-0,150,2-0,4Болотистый0,15-0,250,18-0,300,2-0,5Заснеженная местность0,15-0,30,18-0,350,1-0,15винтового200Таблица 5.2.Значенияобобщенныхфункцийсцеплениидвижениюнаопорныхповерхностях берегового пляжа и на прилегающих территориях [52, 116]Значение коэффициентовсопротивления, для движителей:Тип грунтароторно-колесногогусеничногоТвердый каменистый0,40-0,500,70-0,80-Песчаный0,30-0,550,55-0,700,85-1,0Суглинок0,25-0,300,75-0,900,9-1Илистый на твердом основании0,20-0,250,50-0,650,7-0,9Болотистый0,25-0,400,30-0,400,2-0,6Заснеженная местность0,15-0,40,25-0,50,7-0,8винтовогоНужно отметить, что при задавании параметров любым из рассмотренныхспособовможноучитыватьстохастическийхарактерраспределенияпараметров.

В первом случае это характеристики грунта или снега, во второмобобщенные функции сопротивления и сцепления.Так или иначе, эти характеристики нужны для задания их вматематические модели описывающие движение ПКМ.Также если известны основные параметры шасси, а именно масса,развесовка по движителям, размеры движителя, то можно получить уточненныезначения обобщенных функций сцепления и сопротивления движению. Дляпесчано-гравийных опорных оснований наиболее удобной для использованияявляется модель из работ [74, 75, 85]. Общая схема контакта колеса с полотномпути приведена на Рисунке 5.3.

[74, 75]201Рисунок 5.3.Расчетная схема взаимодействия колеса с грунтом [74, 75]Взаимодействие колес последующих осей с опорным основаниемнеобходимо вести с учетом многопроходности и скорости движения.Достаточно подробно методика расчета сил действующих на шасси приведена вработах[74,75]Общаясхемавзаимодействияшассимобильногоробототехнического комплекса (МРК) с колесным движителем с полотном путиприведена на Рисунке 5.4.Рисунок 5.4.Общая схема взаимодействия шасси МРК с колесным движителем с полотномпути202Зависимости для расчета обобщенных функций сопротивления исцепления определяются исходя из значений напряжений, возникающих вэлементарной площадке с последующим интегрированием по площадиконтакта.Поэтому для расчета обобщенных функций сопротивления и сцеплениядля гусеничного движителя можно использовать те же зависимости, но сучетом формы контакта и характера распределения давлений.

Расчетная схемавзаимодействия гусеничного модуля с грунтом приведена на Рисунке 5.5.Рисунок 5.5.асчетная схема взаимодействия гусеничного модуля с грунтомОбщая схема взаимодействия шасси МРК с гусенично модульнымдвижителем с полотном пути приведена на Рисунке 5.6.203Рисунок 5.6.Общая схема взаимодействия шасси МРК с гусенично модульным движителемс полотном путиПринципиально для расчета обобщенных функций сопротивления исцепления зависимости для колесного и гусеничного движителей будутвыглядеть одинаково, и определяться по зависимости [74, 75]:hг f  b M а1 0 pdh ,  b M а1   dA .(5.9)(5.10)AАнализ соотношения обобщенных функций сопротивления и сцепленияпозволяет оценить возможность движения шасси в условиях береговых зон попесчаным и песчано-гравийным опорным основаниям, а также оценитьзначения конструкционных параметров, при которых не будет происходитьпотеря подвижности шасси.Таким образом, зная характер распределения и значения основныххарактеристик опорных оснований в береговой зоне г  E, c,, , можно узнать204насколькоэффективноразработанноешассиПКМпривыбранныхконструкционных параметрах к .В качестве критерия эффективности можно использовать вероятностьтого, что машина не потеряет подвижность по условию опорной проходимости. pF i , если F  0 PF    ,если F  0 i 0,где F – запас силы тяги по сцеплению, F  F  F f .Блок-схема методики оценки конструкционных параметров шасси ПКМ ирасчета критерия эффективности представлена на Рисунке 5.7.В предложенной методике используется цикл со счётчиком (перебор), вкотором базовые параметры шасси ПКМ к  M a , B, D, n, pв , ... изменяют своёзначение от заданного начального значения кн до конечного значения кк снекоторым шагом к , и для каждого параметра тело цикла выполняется одинраз.

Начальные значения параметровк могут задаваться исходя изинженерного опыта (рекомендации приведены в главе 4) и требований кконструкции предоставляемых техническим заданием. В данной работепроанализировано изменение значений параметров от среднего на 20%:В качестве данных о характеристиках опорного основания выступаютзначения г  E, c,, , а также их статистические характеристики, которыезадаются используется цикл со счётчиком (перебор).

Основные параметрыопорного основания г изменяют своё значение от заданного начальногозначения гн до конечного значения гк с некоторым шагом г , и для каждогопараметра тело цикла выполняется один раз. При этом каждому значению гсоответствует свое значение плотности вероятности pг  .Для каждого соотношения параметров г и к рассчитывается значенияобобщенных функций сопротивления  fи сцепления  . Проверяется205условие  f    . Если условие выполняется, то рассчитывается коэффициентучитывающий вероятность того, что машина не потеряет подвижность поусловию опорной проходимости при заданных условиях г и к .

Изменяяпараметры опорного основания г и получая значения  f и  , строятсязависимости,учитывающиевероятностныехарактеристикиввидеp f   f λ г , λ к  и p   f λг , λк  при заданных к .Рисунок 5.7.Блок-схема методики оценки конструкционных параметров шасси ПКМ ирасчета критерия эффективности [1]В соответствии с предложенной методикой рассмотрим, как меняютсяобобщенные функции сопротивления и сцепления с учетом особенностейдвижения по береговым зонам, которые описаны в главе 2 и заданы в206статистическойпостановке.Проанализируем,какменяютсяданныехарактеристики при изменении основных параметров при их увеличении иуменьшении на 20%. Произведем расчет вероятности отсутствия потериподвижности по проходимости для двух вариантов шасси МРК: колесного игусенично-модульного.

Данные полученные при расчете по методике,представленной на Рисунке 5.7, показаны на Рисунках 5.8 – 5.26. Для базовоговарианта шасси МРК характерны следующие характеристики: полная массаM а  1000 кг., радиус шины R  0,41 м., ширина шины B  0,32 м., деформацияшины при нормальном давлении в шине ш  0,05 R м., ширина гусеницы B  0,4м., длина контакта гусеницы L  0,8 м., количество движителей по борту дляколесного nк  3 и гусеничномодульного nг  2 вариантов.Рисунок 5.8.Зависимость плотности вероятности обобщенных функций сопротивления исцепления для базового варианта колесного шасси для песчано-гравийногоопорного основания береговой зоны.207Рисунок 5.9.Зависимость плотности вероятности обобщенных функций сопротивления исцепления для базового варианта колесного шасси для песчаного опорногооснования береговой зоны.Покажем анализ влияния конструкционных параметров шасси наобобщенные функции сопротивления и сцепления и оценим изменениевероятности движения без потери проходимости.На Рисунке 5.10 показаны зависимости как меняются вероятностныехарактеристики обобщенных функций сопротивления и сцепления при разныхмассах шасси.

Данные приведены для масс равных 0,8 M а , M а , 1,2 M а .208абРисунок 5.10.Зависимости плотности вероятности обобщенных функций сопротивления исцепления для разных полных масс колесного шасси для (а) песчаногравийного и (б) песчаного опорного основания береговой зоны.209Соотношения вероятности движения без потери проходимости для этихже значений полных масс показаны на Рисунке 5.11Рисунок 5.11.Соотношения вероятности движения без потери проходимости для разныхполных масс колесного шасси для (а) песчано-гравийного и (б) опорногооснования береговой зоны.На Рисунке 5.12 показаны зависимости как меняются вероятностныехарактеристики обобщенных функций сопротивления и сцепления при разныхзначениях ширины колес шасси.

Характеристики

Список файлов диссертации