Анализ предшествующих исследований
Анализ математических моделей микрорельефа грунта
Анализ математических моделей систем управления
Анализ предшествующих исследований проблемы повышения точности планировочных работ, выполняемых автогрейдером
Обзор существующих теорий копания грунта
Цели и задачи исследования
Методика теоретических исследований
Математическая модель автогрейдера
Обобщенная математическая модель автоматизированного автогрейдера
Влияние угла захвата РО автогрейдера на планировочные свойства
Обоснование структуры и алгоритмов функционирования перспективной ССО
Варианты перспективных ССО
Оценка адекватности математической модели автогрейдера
Навигация
Анализ математических моделей микрорельефа грунта
Повышение производительности автогрейдера, выполняющего планировочные работы, совершенствование системы управления
90874
знака
10
таблиц
32
изображения
1.2.3 Анализ математических моделей микрорельефа грунта
Известно, что на точность планировочных работ существенно влияют параметры поверхностей грунта, по которому автогрейдер движется в процессе работы. Для отражения влияния микрорельефа на ЗТМ используются его математические модели. Модели могут быть представлены детерминированными и стохастическо-детерминированными функциями, а также записью реального случайного профиля.
Детерминированные модели представляют собой математическое описание неровностей рельефа в виде детерминированных функциональных зависимостей вертикальных координат поверхности от горизонтальных координат. Они менее достоверны по сравнению со стохастическими и имеют ограниченные возможности. Их в основном используют при подтверждении адекватности создаваемых математических моделей, анализе частотных характеристик исследуемых машин и качественных показателей систем управления рабочим органом.
Реальный случайный профиль представляет собой замеренные с определенным шагом вертикальные координаты поверхности относительно принятой системы координат. Он имеет ограниченное применение и используется в основном при создании наземных транспортных средств.
Для изучения ЗТМ наиболее удобно пользоваться стохастическо-детерминированной моделью земляного полотна. При этом корреляционная функция профиля задается детерминированной моделью, а по ней с использованием рекуррентных соотношений строится на ЭВМ псевдослучайный профиль.
Профиль местности может быть условно разделен на макропрофиль, микрорельеф и шероховатость. К макропрофилю относят неровности значительной протяженности и сравнительно большой амплитуды. Шероховатость – это неровности длиной до 0,5 м и малой амплитуды. Макрорельеф и шероховатость не представляет интереса с точки зрения влияния на планировочные свойства автогрейдера. Макрорельеф оказывает очень медленное влияние во времени на положение РО, а шероховатость компенсируется сглаживающей способностью шин.
Для оценки влияния микрорельефа на изменения положения РО с достаточной точностью микрорельеф можно описывать двумя функциями микропрофиля по левой и правой колее автогрейдера, а поперечный уклон в произвольном сечении оценивать по вертикальным координатам левой и правой колеи.
В настоящее время накоплен обширный материал, описывающий статистические свойства различных типов грунтовых поверхностей. Математическому описанию микрорельефа посвящено много работ как у нас в стране так и за рубежом.
Анализ предшествующей литературы показал, что микропрофиль грунтовой поверхности можно представить случайной нормально распределенной функцией, основной характеристикой которой является корреляционная функция R.
Большинство грунтовых поверхностей, обрабатываемых автогрейдером, имеет корреляционные функции, которые описываются выражениями:
;
,
где aк,bк – коэффициенты, зависящие от типа профиля;
t = l.V, где V – скорость движения;
l – расстояние, пройденное от начала отсчета;
sк2 – дисперсия статистики микропрофиля поверхности.
Для моделирования на ЭВМ данных случайных процессов использованы рекурентные уравнения:
для ,
где ;
;
;
,
где hд – шаг дискретности времени;
x – реализация независимых нормально распределенных чисел с параметрами матожидание m=0, среднеквадратичное отклонение s=1.
Для
,
где ;
;
;
;
;
;
;
;
.
Возмущения, воздействующие на ходовое оборудование автогрейдера, зависят не только от параметров обрабатываемой поверхности и рабочей скорости машины, но и от физико-механических свойств опорной поверхности. На автогрейдер действует «сглаженное» возмущение за счёт нивелирующей способности шин и податливости грунта. Согласно работ для грунтов, обрабатываемых автогрейдером, профиль можно считать неизменным и учитывать только приведенную сглаживающую способность шин, за счёт которой опорные элементы ходового оборудования взаимодействуют с микрорельефом по площадке контакта длиной 2 Х0.
Это ведет к тому, что на автогрейдер воздействует сглаженный микропрофиль. В работе предлагается в расчетах рабочего процесса автогрейдера использовать схему точечного контакта шин с грунтом, но в качестве микропрофиля необходимо применять сглаженный микропрофиль. Поэтому полученные случайные процессы необходимо подвергнуть «сглаживанию»:
,
где k = 0,5; MC – интервал усреднения;
n=,…,; Nсг – число точек сглаженного профиля; y – ординаты несглаженного профиля.
Анализ работ по математическому описанию микрорельефа различных грунтовых поверхностей показал, что статистические свойства микрорельефа достаточно хорошо изучены. Разработанный математический аппарат позволяет моделировать микрорельеф с необходимыми статистическими свойствами, необходимыми для решения задач, поставленных в данной работе.
Похожие работы
... 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: · ...
... 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. ...
... 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- ...
... 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), ...
0 комментариев