Выбор и определение оптимальных параметров бульдозера-рыхлителя в зависимости от условий эксплуатации

• Автор: Селиверстов, Николай Дмитриевич
• Шифр специальности: 05.05.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 184 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. БУЛЬДОЗЕРЫ И РЫХЛИТЕЛИ В СИСТЕМЕ ПРОИЗВОДСТВА ЗЕМЛЯНЫХ РАБОТ
1.1. Бульдозеры-рыхлители. Параметры машин и условий эксплуатации

1.2.Эффективность и качество машин. Анализ существующих методик
выбора техники в зависимости от условий эксплуатации
Выводы. Цель и задачи исследования
ГЛАВА 2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ РАБОЧЕГО ПРОЦЕССА
БУЛЬДОЗЕРА И РЫХЛИТЕЛЯ
2.1. Методика аналитического расчета показателей эффективности
бульдозера и рыхлителя
2.1.1. Продолжительность времени рабочего цикла в системе показателей эффективности
2.1.2. Определение структурной модели и последовательности выполнения операций
2.1.3 Формирование целевой функции - математической модели продолжительности цикла
2.1.4 Ограничительные условия задачи математического
моделирования показателя эффективности
2.2. Формирование зависимостей связи между основными параметрами бульдозеров и рыхлителей
2.2.1 Обобщение полученных результатов анализа на подобные объекты техники и условия эксплуатации
2.2.2 Формирование зависимостей связи между основными параметрами бульдозеров и рыхлителей
2.3. Анализ изменения показателей эффективности в зависимости от технических параметров машин

2.3.1. Анализ изменения продолжительности цикла бульдозера и рыхлителя в зависимости от основных технических параметров машин
2.3.2. Анализ изменения показателей в зависимости от основных
технических параметров машин
Выводы
ГЛАВА 3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОПТИМАЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ БУЛЬДОЗЕРА И РЫХЛИТЕЛЯ
3.1. Оптимизация основных технических параметров бульдозера и рыхлителя по целевому показателю эффективности
3.2. Анализ изменения энергонасыщенности бульдозера и рыхлителя в зависимости от условий эксплуатации и назначения машин
3.3. Определение предельных значений показателей эффективности машин с
оптимальной энергонасыщенностью
Выводы
ГЛАВА 4. СОПОСТАВЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ТЕОРИТЕЧЕСКОГО АНАЛИЗА С ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫМИ МАТЕРИАЛАМИ
4.1. Сопоставление по массе и энергонасыщенности. Определение рациональных условий эксплуатации
4.2. Сопоставление бульдозеров по производительности
4.2.1. Экспериментальные данные производительности бульдозеров
4.2.2. Теоретический расчет производительности бульдозеров
4.2.3. Теоретический расчет производительности бульдозеров с оптимальной энергонасьнценностью
4.2.4 Сопоставление результатов теоретического расчета
производительности с экспериментальными материалами
Выводы
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы
Гусеничные бульдозеры с рыхлительным оборудованием занимают одно из лидирующих мест по объемам мирового производства и используются во всех отраслях строительства.
Количество производителей бульдозеров и объем выпускаемой продукции компаний растут. Внедряется в эксплуатацию новое рабочее оборудование, совершенствуются элементы силового привода, ходовой части и системы управления, обеспечивается высокий уровень комфорта и безопасности оператора, повышается надежность техники, обеспечивается эффективное сервисное сопровождение. Повышение эффективности бульдозеров-рыхлителей также связано с реализацией перспективных тенденций развития современного машиностроения: компьютеризации и интеллектуализации машин, гибридизации, оптимизации параметров машин, а также применения машин в условиях, где она дает наибольший эффект.
Наиболее востребованными иностранными производителями бульдозеров с рыхлительным оборудованием на рынке новой и бывшей в употреблении землеройной техники являются Caterpillar, Komatsu, Case, John Deere, Dressta, Liebherr, Hitachi.
Компания Caterpillar выпускает самую большую линейку землеройной техники. На долю компании приходится около 40 моделей бульдозеров-рыхлителей различной массы (от 5 т до 110 т) и мощности (от 70 л.с. до 850 л.с.). На выбор предлагаются 4 типа гусеничного движителя, 7 типов основных бульдозерных отвалов и 11 типов специализированных, различное рыхлительное и дополнительное оборудование.
Компания CASE выпускает более 10 моделей бульдозеров с различными типами гусеничной ходовой части. Каждая из базовых моделей может быть укомплектована разнообразным дополнительным оборудованием и оснащается сменным навесным оборудование, что, в итоге, позволяет

Преимущества методики:
1. Методика определения оптимальных параметров машины, основанная на анализе математических моделей показателей эффективности, учитывает выполнение тягового баланса системы. Тягово-сцепные возможности и возможность разработки заданного материала в конкретных условиях эксплуатации учитываются при формировании математических моделей показателей эффективности.
2. При составлении математических моделей учитываются физикомеханические характеристики материала, которые определяются рядом природно-климатических факторов. Таким образом, модель учитывает влияние природно-климатических факторов.
3. Методика устанавливает зависимость показателей эффективности от условий эксплуатации и технических параметров машины.
4. Предусматривается определение параметров машины с учетом цели, поставленной перед производителем работ: экономия финансовых средств, сокращение энергетических и материальных ресурсов, сокращение времени выполнения работ и т.п.
5. Методика выбора техники, основанная на оптимизации параметров машин по показателям эффективности, позволяет производителям работ получить необходимую информацию о возможном изменении оптимальных параметров при смене технологической схемы разработки местности, физико-механических характеристик грунтов, природно-климатических факторов, режимов работы и других условий эксплуатации.
Недостатки методики:
1. Модель лишь приближенно отражает рассматриваемые свойства моделируемого явления, и степень этого приближения должна согласовываться с точностью входной информации о явлении.
2. Лучшая машина определяется по показателям эффективности для конкретной типоразмерной группы при заданных условиях эксплуатации.