Диссертация (1024753), страница 27
Текст из файла (страница 27)
Методика расчета вероятностной оценки подвижности специальныхшасси по снежному полотну пути с учетом изменчивости характеристик втечение зимнего периодаДля расчета проходимости, подвижности и эффективности ТТМ и МРКпо снегу в стохастической постановке для начала необходимо задатьсяпараметрами снега. В соответствии с предложенной статистической модельюснежного полотна пути необходимо для начала задаться временем, длякоторого будут соответствовать свои характеристиками. В данном случаенеобходимо сделать ввести функцию перебора по времени.Основными параметрами будут высота и плотность снега. Данныепараметры целесообразно задавать в матричном виде следующим образом.Плотность снега представляется в виде матрицы столбцаэлементов(выбираетсяудобнымдлямоделирования),с числомприэтоммаксимальные и минимальные значения плотностей, допустим, соответствуют5% и 95 % накопленным вероятностям.
Каждому элементу матрицы столбцасоответствует своя вероятность события, представляемая в виде матрицыстолбца. Высота снега представляется в виде матрицы строкичислом элементовс(выбирается удобным для моделирования), при этом262максимальные и минимальные значения плотностей, допустим, соответствуют5% и 95 % накопленным вероятностям. Каждому элементу матрицы строкисоответствует своя вероятность события, представляемая в виде матрицыстроки. [1]Для описания наступления совместного события, а именно сочетаниявсех возможных значений высоты и плотности необходимо ввести матрицусостояний снежного покрова размерностьюв следующем виде:высота -го элемента,, где, где ij-й элемент представлен– плотность -го элемента,- вероятность сочетанияи-, определяетсякак произведение вероятностей соответствующих элементов. Графическаяинтерпретация совместной вероятности представлена на Рисунке 5.44.Рисунок 5.44.Наглядный вид 3D функции вероятности сочетания высоты и плотностиснежного покроваДалее проводят расчеты для каждого ij-го элемента.
Определяютнеобходимые значения параметров снежного покрова, такие как начальнаяжесткость, связность и угол внутреннего трения.263Задаваясь параметрами машины, исследуют возможность ее движения исиловые факторы. Получают значения суммарно силы сопротивления,сцепления, запаса силы тяги.Сопоставляяэнерговооруженностьмашины,аименнотяговуюхарактеристику двигателя, можно определить скорость движения в данныхусловиях.Полученные значения позволяют оценить, во-первых, вероятность потерипроходимостииподвижностиисследуемоймашины,во-вторых,датьэффективность применимости в течение зимнего периода.При этом обычные оценки эффективности могут быть не применимы, такречь едет об временной оценке.
В данном случае можно говоритьвероятностной оценке проходимости. Например, с такой-то вероятностьюданная машина будет везде проезжать. В зависимости от целей и задач можновыделить и другие критерии, например вероятностную модель прохожденияместности с определенной (наибольшей) скоростью или с минимальнымрасходом топлива.При этом сами оценки будут носить стохастический характер. Примеркритерия по потере проходимости можно определить так, вероятностьвозможного времени движения шасси в течение зимнего времени без потерипроходимости.,где– накопленная вероятность в момент времени , определяетсяисходя из возможности движения с заданными параметрамии.Фактически можно определить исходя из следующих соображений:.Рассмотримпринципиальнуюблок-схемуметодикирасчетаэффективности ПКМ по снежному полотну пути с учетом изменчивостихарактеристик в течение зимнего периода (Рисунок 5.45).Рисунок 5.45.Блок-схема методики расчета эффективности ПКМ по снежному полотну пути с учетомизменчивости характеристик в течение зимнего периода264265В соответствии с предложенной методикой проведем пример расчета длядвижения МРК на колесном и гусеничном ходу на прилегающих территорияхберега залива Терпения о.
Сахалин (см. Рисунки 3.23 и 3.24).Анализ исследования шасси МРК на колесном движителе показал, что егоэффективность с точки зрения возможности передвижения в зимнее времясоставляет0,34. Вероятность передвижения по декадам будет следующая(см. Рисунок 5.46).Рисунок 5.46.Вероятность передвижения по декадам МРК с колесным движителемПри этом 25% зимнего периода (в рассмотренных условиях при среднеймаксимальной высоте снега порядка 85 см) возможность передвижения шасси сколесным движителем составляет менее 5%.
Также отметим, что в моментинтенсивного нарастания снежного покрова (зона 1 на Рисунке 3.13) средняяпредельнаявысотаснегасоставляет2/3радиусаколеса(аналогичноисследованиям профессора Белякова В.В.), в момент медленного нарастаниявысоты снега (зона 2 на Рисунке 3.13) предельная высота составляет порядка1/2 радиуса колеса (аналогично рекомендациям МО по вождению для механика266водителя колесных машин), в дальнейшем предельная преодолеваемая высотаснега остается такой же, но определяющим является потеря проходимости из-завклада от сопротивления днища, поэтому можно рекомендовать увеличитьдорожный просвет.Анализ исследования шасси МРК на гусеничном движителе показал, чтоего эффективность с точки зрения возможности передвижения в зимнее времясоставляет0,70. Вероятность передвижения по декадам будет следующая(см. Рисунок 5.47).Рисунок 5.47.Вероятность передвижения по декадам МРК с гусеничным движителемКак видно из диаграмм наибольшей вероятности потери проходимостисоответствуют декады с наибольшими высотами снежного покрова.
При этомувеличение плотности снега способствует росту проходимости, что характернодля легких машин. Для сравнения, если увеличить массу шасси в два раза, то0,64. На Рисунке 5.48 приведены сравнительные диаграммы.267Рисунок 5.48.Вероятность передвижения по декадам МРК с гусеничным движителем иразной массой шасси (стандартной и в два раза больше)Для сравнения приведем диаграммы для шасси с колесным и гусеничнымдвижителем (Рисунок 5. 49).Рисунок 5.49.Вероятность передвижения по декадам МРК с колесным гусеничнымдвижителями268Такимобразом,материалы,представленныевданнойглавеипредыдущих, позволяют переходить к созданию методики проектированияшасси МРК для береговых зон.5.6.
Метод проектирования шасси подвижных комплексов мониторингаработающих в условиях береговых зон и обеспечивающих социальноэкономическую и экологическую безопасность, а также хозяйственнуюдеятельность на береговых территориях и прилегающих акваторияхВ данной работе была рассмотрена актуальность развития направленийисследований связанных с обоснованием научно-технических решений исозданием методов разработки подвижных наземных комплексов мониторингабереговых зон, необходимых для обеспечения социально-экономической иэкологической безопасности, а также хозяйственной деятельности на береговыхтерриториях и прилегающих акваторияхВыявлены основные трассы движения машин в береговых зонах.Разработаны основные требования к машинам, в зависимости от типаместности, на которой им приходится работать.Полученыстохастическоеновыеаналитическиераспределениезависимости,физико-механическиххарактеризующиеигеометрическиххарактеристик дорожно-грунтовых оснований в теплое время года и в зимнийпериод.Создана методика обоснования рациональных параметров транспортныхсредств и специальных шасси для работы в условиях береговых зонах,включающая учет статистические модели выбора геометрических, массовых имощностных и скоростных характеристик шасси ПКМ.Проведены экспериментально-теоретические исследования позволяющиедать рекомендации к конструкции шасси ПКМ (выбрать массово-габаритныепараметры,размерыдвижителя),оценитьэффективностьвыбранныхалгоритмов управления потоков распределения мощности по движителям,269определить области эффективного использования шасси с колесным игусеничным типом движителями в теплое время года и в зимний период.Все эти решения позволяют предложить метод проектирования шассиподвижных комплексов мониторинга работающих в условиях береговых зон иобеспечивающих социально-экономическую и экологическую безопасность, атакже хозяйственную деятельность на береговых территориях и прилегающихакваториях.
Блок-схема показана на Рисунке 5.50.Данный метод содержит следующие разделы. На основании потребностив обеспечении безопасности в той или иной деятельности (рассмотрено в главе1) формируются требования к месту и времени мониторинга, и требования кисследовательскому оборудованию.Знаяместоивремяпроведениямониторинга,определяюттипповерхности, на которой будет работать исследовательский комплекс. Этоможет быть либо песчано-гравийное опорное основание (рассмотрено в главе2), либо снежное полотно пути (рассмотрено в главе 3). При необходимостипроводят дополнительные замеры характеристик берега.
Требования коборудованию дают данные по необходимым габаритам шасси и массеперевозимого груза. Это позволит определить основные параметры шасси наоснованиирегрессионныхуравненийсоотношенияпараметровмашин(рассмотрено в главе 4).После выбора исходных данных производят анализ конструкций с точкизрения выбора рациональных параметров конструкции для заданных условийэксплуатации (рассмотрено в главе 5). Сначала оценивают конструкцию с точкизрения отсутствия потери проходимости и выбирают приемлемые варианты.Далее производят оценку и выбор алгоритмов управления распределенияпотоков мощности по движителям.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
