Автореферат (1173098)

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

Текст из файла

2Работа выполнена в федеральном государственном бюджетном образовательном учреждениивысшего образования «Московский автомобильно-дорожный государственный техническийуниверситет (МАДИ)»Научный руководитель:Марсова Екатерина Вадимовна,доктор технических наук, доцентОфициальные оппоненты:Сладкова Любовь Александровна,доктор технических наук, профессор, профессор кафедры«Наземныетранспортно-технологическиесредства»Федеральногогосударственногоавтономногообразовательного учреждения высшего образования«Российский университет транспорта» РУТ (МИИТ)Густов Дмитрий Юрьевич,кандидат технических наук, доцент, доцент кафедры«Механизациистроительства»федеральногогосударственногобюджетногообразовательногоучреждения высшего образования «НациональныйисследовательскийМосковскийгосударственныйстроительный университет (НИУ МГСУ)»Ведущая организация:федеральноегосударственноеавтономноеобразовательное учреждение высшего образования«Сибирский федеральный университет (СФУ)»Защита диссертации состоится 26 декабря 2019 г.

в «10» часов на заседаниидиссертационного совета Д.212.126.02 на базе федерального государственного бюджетногообразовательного учреждения высшего образования «Московский автомобильно-дорожныйгосударственный технический университет (МАДИ)» по адресу:125319, г. Москва, Ленинградский проспект, д.64, ауд. 42.Телефон для справок: 8(499)346–01–68 доб.

1324.С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МАДИ и на сайтеhttp://www.madi.ru/1266-uchenyy-sovet-grafik-zaschity-dissertaciy.html.Отзыв на автореферат в двух экземплярах с подписью, заверенные печатью организации,просим направлять в адрес диссертационного совета, а копии присылать на e-mail:uchsovet@madi.ruАвтореферат разослан «___» _________ 2019 г.Ученый секретарь диссертационного совета,канд.техн.наук, доцентБорисюк Никита Владимирович.3ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫАктуальность темы исследования.

Северную часть территории РФ можно безпреувеличения назвать ключевым звеном, участвующим в формировании государственнойэкономики и обеспечении национальной безопасности. Более 75 % всех полезных ископаемыхстраны и более 1/3 экологически чистой территории Земли находятся в этом регионе.Следовательно, в этом отношении Север является глобальным стратегическим резервом нетолько РФ, но и всей планеты. В этой части страны производят 25 % лесной продукции,добывают 75 % нефти, 90 % природного газа, 18 % электроэнергии и почти все алмазы. Насегодняшний день там функционируют крупнейшие промышленные комплексы по добыче ипереработке природных ресурсов, что является основой экспортного потенциала РФ.При выполнении строительных работ, наряду с существующими механическими,взрывными методами, все большее распространение находят новые методы разработки мерзлыхгрунтов, использующие, кроме достижений физики и химии, методы и средства автоматизации,позволяющие применять комбинированные технологии разрушения грунтов.Один из эффективных методов повышения производительности процессов рыхлениясвязан с использованием высокочастотных колебаний рабочего органа рыхлителя,возбуждаемых магнитострикционным вибратором в звуковом диапазоне.

Рыхлитель достигаетмаксимальной эффективности в резонансном режиме, что позволяет при малых расходахмощности создать значительную амплитуду смещения рабочего органа. Поэтому необходиморешить задачу поддержания и стабилизации резонансного режима высокочастотного рыхлителяи согласования его с нагрузкой. Несмотря на имеющийся опыт, выявлена недостаточнаяизученность данного метода и необходимость создания системы управления процессамиразработки мерзлых грунтов на новых принципах и методах автоматизации, позволяющихзначительно улучшить технико-экономические показатели рыхлительных машин, чтоподчеркивает актуальность этой задачи.Решение задачи, поставленной в диссертационной работе, требует разработки комплексамероприятий, направленных на установление и поддержание резонансного режимаколебательной системы, то есть способов согласования ее с нагрузкой.Необходим новый подход к синтезу системы управления процессом рыхления.

Толькотаким образом удастся существенно повысить технико-экономические показателирыхлительных машин, избежать влияния на них значительных колебаний количественных икачественных характеристик грунта.Степень разработанности темы исследования. Научные основы теории рыхленияпрочных и мерзлых грунтов представлены в работах В.И. Баловнева, С.Н. Глаголева, В.П.Шардина, А.И. Доценко, А.Н. Зеленина, Р.Б.

Желукевича, Л.А. Сладковой, В.И. Емелина, Г.В.Кириллова, Г.В. Кустарева, И.К. Растегаева, Ю.П. Бакатина, К.К. Шестопалова и других.Основное внимание в этих работах было уделено вопросам повышения эффективностипроцессов механического разрушения грунтов, производимого землеройно–транспортноймашиной (ЗТМ), за счет выбора оптимальных конструктивных характеристик рабочих органови оптимальных режимов использования их тяговых и эксплуатационных характеристик.Анализ результатов научных исследований показал, что производство работтрадиционными методами и агрегатами рыхления мерзлых грунтов не всегда являетсяэффективным из-за низкой производительности машин для рыхления и высокой себестоимоститехнологического процесса разработки 1 м3 грунта.

Попытки нивелировать указанные4недостатки за счет увеличения мощности ЗТМ не дают желаемого результата из-за сниженияобщего КПД производства рыхлительных работ. Повысить производительность землеройныхмашин, не увеличивая их тяговых характеристик, то есть не наращивая их массогабаритныххарактеристик, можно за счет разработки машин с активными рабочими органами.Цель диссертационной работы.

Повышение эффективности работы рыхлительныхагрегатов при разработке мерзлых грунтов активным рабочим органом с наложением на негорезонансных колебаний звуковой частоты для стабилизации параметров резонансныхколебаний активного рыхлительного органа.Для достижения поставленной цели:1.Выполнен анализ различных методов и средств реализации технологическихпроцессов разработки мерзлых грунтов.2.Произведена сравнительная оценка потенциальных возможностей повышенияэффективности разработки грунтов традиционными и предлагаемыми методами вибрационноговоздействия на рабочий орган рыхлительной машины.3.Разработана математическая модель колебательной системы «рабочий органрыхлительной машины – магнитострикционный возбудитель излучения высокочастотныхколебаний в грунт» с критерием качественной оценки в виде величины рассогласования междурабочим органом и параметрами волнового сопротивления процесса рыхления.4.Разработанаструктурафункциональныхвзаимозависимыхэлементовавтоматизированной системы экстремального регулирования процессов виброрыхлениямерзлых грунтов.5.Разработаны методические указания по выбору оптимальных настроечныххарактеристик системы автоматической оптимизации процессов виброрыхления прочныхгрунтов в режиме резонансных колебаний рабочего органа рыхлительной машины.6.В соответствии с предложенной методикой осуществлена экспериментальнаяпроверка основных результатов положений и выводов теоретических исследований.Объект исследования.

Высокочастотный рыхлитель на основе магнитострикционногоэффекта, используемый при разработке мерзлых и прочных грунтов.Предмет исследования. Режимы работы высокочастотного рабочего органа рыхлителяпри управлении согласованием динамических характеристик для получения резонансногорежима процесса рыхления.Методы исследования. Результаты диссертационной работы получены на основеиспользования методов анализа особенностей процессов и технических средств разрушенияпрочных грунтов при рыхлении, теории подобия, регрессионного анализа, математическогомоделирования и теории автоматического управления.Научная новизна.Основной научный результат заключается в использованиидостижений теоретических и экспериментальных исследований, обосновывающих наиболееэффективные режимы разработки мерзлых грунтов за счет наложения на активный рабочийорганЗТМвысокочастотныхрезонансныхколебаниймагнитострикционноговибровозбудителя.Научная новизна работы заключается в разработке:•математической модели колебательной системы «рабочий орган рыхлительноймашины – высокочастотный магнитострикционный возбудитель звуковой упругой волны вгрунт»;5•критерия оценки в виде величины рассогласования между рабочим органом ипараметрами волнового сопротивления процесса рыхления;•методики выбора функциональных элементов автоматической системыэкстремального регулирования процесса виброрыхления прочных грунтов.Теоретическая и практическая значимость диссертационной работы.

Разработанынаучные основы для проектирования системы оптимизации режима рыхления мерзлых грунтоврыхлителем с активным рабочим органом на основе магнитострикционного эффекта.Основные положения, выносимые на защиту:1.Сравнение и выбор методов и средств реализации технологии разработкимерзлых грунтов с помощью излучения высокочастотных упругих волн магнитостриктором вгрунт.2.Определение и поддержание параметров резонансного режима колебанийрабочего органа рыхлительной машины при воздействии на него сопротивленияразрабатываемого грунта.3.Математическая модель колебательной системы «рабочий орган рыхлительноймашины – высокочастотный магнитострикционный возбудитель звуковой упругой волны вгрунт».4.Концепция согласования параметров вибрационного рабочего органарыхлительной машины с разрабатываемым грунтом и оптимального управлениямагнитострикционным вибровозбудителем в процессе рыхления.5.Структура и методика выбора функциональных элементов экстремальнойсистемы оптимизации процессов виброрыхления мерзлых грунтов.Степень достоверности и апробации работы.

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.

Список файлов диссертации