Влияние угла захвата РО автогрейдера на планировочные свойства

4.3 Влияние угла захвата РО автогрейдера на планировочные свойства

Планировочные свойства автогрейдера в данной работе оценивались коэффициентами передачи в поперечной К_g и продольной К_Y плоскостях.

Был проведен машинный эксперимент для определения зависимости коэффициента K_g от угла захвата j. Был смоделирован процесс наезда передних колес автогрейдера на ступень различной высоты, при этом s_Y соответственно равен высоте ступени. Анализ результатов машинного эксперимента показал, что коэффициент передачи К_g при детерминированном воздействии не зависит от величины единичной ступени и определяется только углом захвата j.

Рис. 4.20 Зависимость K_g от угла захвата j.

На рис. 4.20 в качестве примера представлен график зависимости K_g от угла захвата j, при наезде на ступень высотой 0.1 м.

Анализ полученной зависимости показал, что при увеличении угла захвата j величина влияния перемещений передних колес на поперечный угол сформированного грунта уменьшается и при значениях угла близких к 90^o стремится к нулю. Таким образом при j=90^o автогрейдер в поперечной плоскости является устойчивой системой.

В работе было также проанализировано влияние угла захвата j на коэффициент K_Y. На рис. 4.21 представлена зависимость коэффициента K_Y от угла захвата j.

Рис. 4.21. Зависимость планирующих свойств автогрейдера, определяемых коэффициентом K_Y, от угла захвата j

Как видно из функциональной зависимости, угол захвата jпрактически не влияет на планировочные свойства автогрейдера в продольной плоскости.

4.4 Анализ влияния основных параметров ССО и гидропривода на планировочные свойства автогрейдера

Анализ влияния параметров ССО и гидропривода на планировочные свойства автогрейдера в продольной плоскости достаточно подробно рассмотрен в работе. В данной работе целесообразно провести исследования влияния параметров ССО и гидропривода на планировочные свойства автогрейдера в поперечной плоскости. В качестве основных параметров ССО и гидропривода принимались t_гид – запаздывание в гидросистеме, сек; A₂ - ширина зоны нечувствительности системы, рад; w – скорость изменения угла перекоса отвала, сек^-1.

При анализе использовалась математическая модель автогрейдера, которая приведена в гл. 3. При решении задач анализа варьируемые параметры исследовались в широком диапазоне, соответствующем существующим и перспективным моделям машин. В качестве примера представлены графические зависимости для численных значений параметров, приведенных в табл. 4.3.

Таблица 4.3. Значения варьируемых параметров

В качестве исходного принимался профиль, описываемый по правой и левой колее движения корреляционными функциями:

Критерием качества планировочной характеристики автогрейдера принимался коэффициент передачи вертикальных возмущений обрабатываемого грунта на поперечный уклон формируемого профиля К_g.

Используя этот коэффициент, было установлено, что наилучшие планировочные свойства автогрейдера при К_g®0.

Блок-схема алгоритма анализа влияния скорости изменения угла перекоса отвала w на планировочные свойства автогрейдера представлена на рис. 4.22, где GRADE – программа реализующая обобщенную динамическую структурную схему автогрейдера, представленную на рис. 3.14.

Рис. 4.22. Блок-схема алгоритма анализа влияния скорости w на К_g.

Графики зависимости К_g от w для различных значений запаздывания и ширины зоны нечувствительности приведены на рис. 4.23–4.25. Анализ графиков показал, что между исследуемыми параметрами ССО существует взаимозависимость. При выполнении неравенства  наблюдается возрастание значений коэффициента передачи К_g, характеризующее неустойчивый режим работы ССО. В этом случае наблюдается, так называемое, «перерегулирование» системы. Анализ графиков на рис. 4.23–4.25 показывает, что минимальные значения коэффициента передачи К_g получается на границе ширины зоны нечувствительности для малых значений t_гид, то есть, при  и смещаются к равенству  для больших величин запаздывания t_гид, то есть, стремятся к середине ширины зоны нечувствительности.

Рис. 4.23. Зависимость К_g от w при t _гид = 0,1 сек: 1 – при А₂ = 0,007 рад; 2 – при А₂ = 0,003 рад; 3 – при А₂ = 0,0005 рад.

Рис. 4.24. Зависимость К_g от w при t _гид = 0,2 сек: 1 – при А₂ = 0,007 рад; 2 – при А₂ = 0,003 рад; 3 – при А₂ = 0,0005 рад.

Рис. 4.25. Зависимость К_g от w при t _гид = 0,3 сек: 1 – при А₂ = 0,007 рад; 2 – при А₂ = 0,003 рад; 3 – при А₂ = 0,0005 рад.

Таким образом,

,

где k₁ » 2 при t _гид = 0,1 сек; k₁ » 1 при t _гид ³ 0,2 сек.

Величина запаздывания t_гид обусловлена характеристиками гидропривода и поэтому является определяющей величиной для выбора остальных параметров ССО и гидропривода. Ширина зоны нечувствительности А₂ накладывает ограничения на рабочие скорости изменения угла перекоса отвала.

Повышение скорости изменения угла перекоса отвала ведет к улучшению планировочных характеристик, однако увеличение А₂ уменьшает точность обработанного грунта. Поэтому нахождение рациональной величины ширины зоны нечувствительности А₂, связанной с максимальной скоростью изменения угла перекоса отвала, представляет практический интерес.

Был проведен машинный эксперимент для нахождения минимальных значений коэффициента передачи К_g при варьировании скорости изменения угла перекоса отвала и ширины зоны нечувствительности. В качестве примера на рис. 4.27–4.29 представлены графические зависимости для варьируемых параметров, численные значения которых приведены в табл. 4.4. Блок-схема алгоритма анализа влияния ширины зоны нечувствительности А₂ на коэффициент K_g и w представлена на рис. 4.26.

Таблица 4.4. Значения варьируемых параметров

Для каждого значения ширины зоны нечувствительности А₂ при различном времени запаздывания t _гид находилось минимальное значение коэффициента передачи К_gmin и определялось рациональное значение скорости изменения угла перекоса отвала w. Анализ графиков на рис. 4.27–4.29 показывает, что для ширины зоны нечувствительности имеет место определенное максимальное значение , выше которого применение системы автоматического управления нецелесообразно.

Рис. 4.26. Блок-схема алгоритма анализа влияния ширины зоны нечувствительности А₂ на коэффициент K_g и w

Рис. 4.27. Зависимости коэффициента К_gmin и скорости изменения угла перекоса отвала w от ширины зоны нечувствительности А₂ при запаздывании гидропривода t_гид = 0,1 сек: 1 – скорость w; 2 – коэффициент К_gmin

Анализ рис. 4.27–4.29 показал, что существуют интервалы рациональных значений скорости изменения угла перекоса отвала w. Этот анализ подтверждает выражение.

Для определения при различных значениях среднеквадратичного отклонения вертикальных координат исходного микрорельефа был проведен машинный эксперимент. В качестве примера на рис. 4. 31,4.32 представлены графические зависимости для варьируемых параметров, численные значения которых представлены в табл. 4.5.

Блок-схема алгоритма анализа зависимости коэффициента K_gи ширины зоны нечувствительности А₂ от s_исх представлена на рис. 4.30.

Таблица 4.5. Значения варьируемых параметров

Для каждого значения s_исх и А₂ было проварьировано значениеw и определены минимальные значения К_g.

Результаты эксперимента представлены на рис. 4. 31,4.32. Анализ графиков подтверждает правомерность выражения.

Рис. 4.30. Блок-схема алгоритма анализа зависимости коэффициента K_gи ширины зоны нечувствительности А₂ от s_исх

Анализ графиков позволил сделать вывод, что рациональное значение ширины зоны нечувствительности зависит от s_исх. Эта зависимость имеет линейный характер и может быть представлена в виде:

,

где k₂ – коэффициент, зависящий от геометрических размеров автогрейдера.

На основании вышеизложенного можно сделать следующие выводы:

1. Для ССО в поперечной плоскости зона устойчивой работы определяется выражением , где k₁ = – коэффициент, зависящий от t_гид.

2. Для ССО в поперечной плоскости для получения наименьшего значения коэффициента передачи в поперечной плоскости К_g выявлены зависимости между запаздыванием в гидросистеме t_гид, шириной зоны нечувствительности системы А₂, скоростью изменения угла перекоса отвала w и величиной среднеквадратичного отклонения исходного профиля s_исх.

Рис. 4.31. Зависимости коэффициента К_g от ширины зоны нечувствительности А₂: 1 – при s_исх1 = 0,0324 м; 2 – при s_исх2 = 0,0463 м; 3 – при s_исх3 = 0,0602 м.

Рис. 4.32. Зависимость ширины зоны нечувствительности А₂ от s_исх.

Похожие работы

Управление дорожными машинами через "GPS"

Скачать

23845

2

1

... различных конструктивных особенностей, точности и назначений. Высокоэффективный компьютерный тахеометр «Geodimeter AT-MC» (рис. 14) специально разработан для автоматического управления работой дорожно-строительных машин и механизмов (бульдозеров, автогрейдеров, асфальтоукладчиков и т.д.). Технические характеристики компьютерного тахеометра: Средняя квадратическая погрешность измерения углов: · ...

Налоговое регулирование инновационной деятельности (на примере предприятий Железнодорожного района г. Витебска)

Скачать

209765

15

2

... предусмотрены Законом о республиканском бюджете в сумме 2689432779 тыс. р. и расходы в сумме 3222042888 тыс. р.   2.3 Практика налогообложения инновационной деятельности в Республике Беларусь На примере четырех предприятий Железнодорожного района г. Витебска разных форм собственности и осуществляющих различные виды деятельности, рассмотрим порядок налогообложения инновационной деятельности. ...

Совершенствование внутрипроизводственных отношений ЗАО Минерал

Скачать

111202

21

15

... на дизельное топливо; вследствие повышения активности деятельности предприятия в данное время возрастают затраты на ремонт. Раздел II. Система внутрипроизводственных экономических отношений. Характеристика существующей системы. С 1 января 2000 года ЗАО “Минерал” работает по принципу внутризаводского хозрасчёта, который в настоящее время основывается на следующих принципах: –    оперативно- ...

Строительство автомобильных дорог

Скачать

194929

35

13

... работ по устройству земляного полотна необходимо соблюдать правила техники безопасности, приведенные в соответствующих разделах и «Правил техники безопасности при строительстве, ремонте и содержании автомобильных дорог» и СНиП III-4-80 «Техника безопасности в строительстве». Постоянно следить за дислокацией дорожных знаков согласно согласованной с ГИБДД схеме. Общая длина захватки (участка), ...