Диссертация (1024753), страница 5
Текст из файла (страница 5)
Однако, вследствие возможности проколов,низких тяговых качеств на скользких покрытиях, чувствительности к низкимтемпературам воздуха, низкой ремонтопригодности, высоких потерь мощностипри перемещении по твердым дорогам, относительно низкого срока службыпневматических гусениц и не высоких скоростей движения они не нашлиширокого распространения среди вездеходных транспортных средств.Машины с роторно-винтовым движителем, как было показано выше,оказывают низкое среднее давление на грунт, но за счёт конструктивныхособенностей движителя вместе со смятием происходит прорезание грунта навысоту лопасти (Рисунок 1.13, а).30абвгдРисунок 1.13.Примеры движения вездеходных машин на местности: а – Машина сроторно-винтовым движителем ГПИ-72; б – Сочлененный гусеничныйвездеход ТТС 34041 «Ужгур» (ООО «ТрансМаш») [30]; в – Гусеничныйвездеход с пневмогусеницей ТТМ-6901 ГР (ООО НПО «Транспорт») [31]; г –Колесный вездеход на шинах низкого давления ТТС 30072 «Кержак» (ООО«ТрансМаш») [30]; д – Колесный вездеход ЗВМ-39081 «Сивер» (ООО«ЗВМ») [32]31Широкое применение на переуважненных грунтах с низкой несущейспособностью нашли ТС на шинах сверхнизкого давления (ШСНД).Максимальные давления на грунт у данных вездеходных машин значительнониже, чем у известных типов колёсных и гусеничных движителей.
Кроме того,способ поворота за счёт управляемых колёс оказывает минимальное вредноевоздействия на почву и позволяет сохранять почвенно-растительный покровслабонесущих грунтов даже при поворотах с малым радиусом.Необходимо особо подчеркнуть, что вездеходы на ШСНД с колеснойформулой 8х8 (Рисунок 1.14) по своей сути являются потенциальнымиконкурентамигусеничнымтранспортнымсредствам.Ониоказываютсущественно меньшее вредное воздействие на почвенный покров приобеспечении аналогичной грузоподъемности.абвгдеРисунок 1.14.Вездеходные машины на ШСНД с колесной формулой 8×8: а – Шаман [33]; б –Тундра [34]; в – Тром [35]; г – Xpen [36]; д – Старатель [37]; е – Странник [38]32Для достижения требуемой подвижности ТС при передвижении вусловиях береговых зон обеспечивается путем применения бесступенчатыхавтоматических трансмиссий, в том числе гидрообъемных (ГОТ), сочетающихиндивидуальныйрегулируемыйсиловойприводкаждогоколесасавтоматическим электронным управлением.
На Рисунке 1.15 представленэкспериментальныйобразецмногофункциональноговездеходноготранспортного средства (МВТС) с ГОТ разработанный совместно ООО «Заводтранспортных машин» (ООО «ТрансМаш») и НГТУ им. Р.Е. Алексеева принепосредственном участии автора.
Регулировка моментов на каждом отдельномколесе осуществляется на базе показаний акселерометра, датчиков угловойскорости и давления в гидролиниях. Изменение требуемым образом рабочихобъемов моторов позволяет реализовать максимальные сцепные возможностикаждого колеса и минимальное сопротивление при движении по характернымгрунтам береговых зон. [23,24]Рисунок 1.15.Внешний вид многофункционального вездеходного транспортного средстваРассмотренныемашины,вчастности,разработанныепринепосредственном автора (Рисунок 1.9, 1.10, 1.15) позволяют использовать ихдля широких условий эксплуатации в труднодоступных местах, в том числе вбереговых зонах.33На сегодняшний день исследованиями береговых зон с точки зрениядвижения ТТМ занимались Степанов А.П., Редькин М.Г., Малахов Д.Ю.
и др.[39-42] Эти работы в основном связаны с исследованием плава машин приразличной бальности, движения прибойной зоне, вход в воду и выход на берег.Рассмотрены влияние уклона прибрежного дна и изменения формы егопрофиля, вида грунта пляжа, скорости ветра и других причин. При этом, прирассмотрении говорится, что успешный вход в воду большинстве случаевобусловлен, с одной стороны, несущей способностью грунта пляжа, а с другойстороны, распределением давления сухопутного движителя на грунте [42]. Типгрунта, его влажность и угол уклона пляжа оказывают непосредственноевлияние на проходимость плавающих машин на этом участке. Успешностьпреодоления этого участка плавающей машиной зависит также от типа еесухопутного движителя (гусеничный, колесный, роторно-винтовой), эпюры егодавления на грунт, типа трансмиссии и многих других конструктивныхэлементов, влияющих на проходимость машин.При этом расчеты, приведенные в работе, даны для средних значенийкоэффициентов сцепления и сопротивления движению для некоторых грунтов,приведены в работах [39, 42].
Также сделан вывод о том, что типы грунтов напобережьях многообразны и зависят от географических зон, основных породгрунта берега, климата и многих других причин, но по статистике напобережьях европейских морей преобладают песчаные и каменистые грунты[40].
Также сделан вывод, что вероятностные оценки углов уклона пляжейпоказывают, что наиболее часто можно встретить пляжи с уклоном до 10° именее.Приведенные значения могут быть использованы при расчетах. Но дляоценки эффектности движения ПКМ нужно знать характер распределенияфизико-механических характеристик опорных оснований и особые условияэксплуатации в береговых зонах. Поэтому рассмотрим более подробноособенностибереговыхзонпроходимости, ТТМ и ПКМ.какполотнапутидляшассивысокой341.3. Анализ условий эксплуатации и движения транспортно-технологическихмашин и подвижных комплексов мониторинга в береговых зонахБереговые зоны поверхности суши Земли, как граница континентов иокеана имеет протяженность 450 тыс.
км [43], из неё свыше 43 тыс. кмсоставляет длина берегов морей России. Кроме этого береговая зона имеетместо быть у всех внутренних водных объектов, в частности, озер, прудов, рек,ручьёв, искусственных водохранилищ. Эта граница характеризуется временнымнепостоянством и меняет свое положение в зависимости от времени года,штормовых условий, фазы прилива, давления атмосферы и многих другихпричин.Согласно [44] основное воздействие на береговую зону оказываютморские волны. Здесь расходуется гигантская энергия валов, зарождающихсяна открытых океанских или морских просторах, что приводит к разрушениюберегов и перемещению больших масс рыхлых наносов, образующих пляжи,косы и т. д.
Игнорирование законов развития береговой зоны обычно приводитк негативным последствиям. В первую очередь катастрофически размываютсяберега, что наносит большой материальный ущерб населению всех прибрежныхгосударств. Чтобы защитить природную среду береговой зоны, необходимоизучать изменения, происходящие в ней, поскольку морские берега и весьестественный комплекс этой наиболее густонаселенной полосы на Землеподвергаются все более усиливающемуся воздействию со стороны человекапри интенсивном хозяйственном ее освоении.
В интенсивную хозяйственнуюдеятельность человека в береговой зоне входят и транспортные операциисвязанные с перемещением специальных транспортно-технологических машинпо грунтовому и/или заснеженному основанию образующему пляжи вбереговых зонах.В береговой зоне взаимодействуют гидросфера, литосфера, атмосфера ибиосфера. В береговой зоне происходят самые интенсивные и сложныеперемещения вод и твердого вещества, а также осуществляются фазовые35переходы (замерзание воды - растапливание льда, растворение - выпадениевеществ из растворов и т.
п.) [43].Таким образом, береговая зона - это узкая полоса вдоль границы суши иморя, наиболее изменчивая область морей, океанов и внутренних водныхобъёктов, где активно взаимодействуют три оболочки Земли: твердая, жидкая игазообразная [44].С точки зрения движения ПКМ и для множества наблюдений береговаязона – это пограничная область суши и водной среды, состоящая из собственноберега определяемого уровнем колебания воды при отливах и приливах,береговой линии и берегового склона.
Ширина береговой зоны может быть отнескольких десятков метров до нескольких сот метров. Основные факторы,определяющие характер береговой зоны — геологические, климатические,инженерная деятельность человека и др. Береговая зона сложена песками,галечниками (аккумулятивные фазы), грубым обломочным и щебневымматериалом (абразионная фаза) и отложениями, приносимыми реками иветрами из глубины континентов на морское побережье.Береговая зона (Рисунок 1.16) состоит из двух частей - надводной (берег)и подводной (береговой склон), разделенных береговой линией, под которойпонимаетсясреднеемноголетнееположениеурезаводы,илилиниипересечения берегового склона с поверхностью моря при отсутствии волнения.Геологический облик береговой зоны обусловлен сложным развитиемпроцессов взаимодействия воды, ветра и литосферы в пространстве и времени.В своем развитии берега проходят ряд этапов, в течение которых изменяютсяих очертания и строение.
В формировании береговой зоны основную рольиграют ветровые морские волны. В зависимости от характера действия волнразличаютследующиеаккумулятивные,типыберегов(Рисунокабразионно-аккумулятивные,1.17):сложныеиабразионные,др.Рельефволнового происхождения бывает двух типов: абразионный (соскабливание) там, где волны разрушают коренные породы и удаляют обломочный материал,и аккумулятивный - там, где происходит накопление рыхлых наносов [45].36Рисунок 1.16.Разделение береговой зоны на основные элементы (верхний рисунок –аккумулятивный, нижний - абразионный) берега (по Каплин, и др., 1991) [46]Рисунок 1.17.Основные типы береговых зон [43]Абразионный берег - высокий крутой отступающий берег водоема,разрушаемый действием прибоя. Основными элементами рельефа данного типа37берега являются: абразионный подводный склон (бенч), береговой уступ(клиф),волноприбойнаянишаиподводнаяпримкнувшаянамывнаяаккумулятивная терраса.