Автоматизация эскизно-технического проектирования автогрейдера

• Автор: Беляев, Никита Владимирович
• Шифр специальности: 05.13.12
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Омск
• Количество страниц: 158 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1. Жизненный цикл изделия.

1.2. Этап эскизного проектирования.

1.3. Основные тенденции развития автогрейдеров.

1.4. Обзор механизмов подвески рабочего органа авто грейдера.

1.5. Блоксхема рабочего процесса автогрейдера.

1.6. Анализ исследований по теории копания фунта.

1.7. Анализ математических моделей микрорельефа грунта.

1.8. Цель и задачи исследования

2. МЕТОДИКА ВЫПОЛНЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ.
2.1. Общая методика теоретических исследований
2.2. Методика экспериментальных исследований.
2.3. Анализ и обоснование критериев эффективности автофейдера
2.4. Решение задачи оптимизации
2.5. Структура выполнения работы.
3. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ АВТОГРЕЙДЕРА
3.1. Морфологический анализ конструкции автофейдера
3.2. Математическая модель автофейдера.
3.3. Математическая модель системы управления РО автофейдера.
3.4. Математическая модель процесса копания фунта
3.5. Математическая модель микрорельефа фунта
3.6. Обобщенная математическая модель автофейдера
3.7. Выводы по главе
4. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ИНЖЕНЕРНОЙ МЕТОДИКИ
ПРОЕКТИРОВАНИЯ АВТОГРЕЙДЕРА.
4.1. Анализ влияния параметров рабочего процесса на планирующую
способность автофейдера
4.1.1. Влияние угла захвата РО.
4.1.2. Влияние соотношения базы машины и коэффициента базы к длине волны неровности обрабатываемой поверхности.
4.1.3. Влияние параметров микрорельефа.
4.1.4. Влияние параметров ходового оборудования
4.2. Анализ влияния основных геометрических параметров на
планирующую способность автогрейдера
4.2.1. Аппроксимация зависимостей
4.2.2. Выбор оптимальных значений геометрических параметров автогрейдера
4.3. Тяговосцепной расчет автофейдера
4.4. Выбор шин.
4.5. Выводы по главе.
5. СИСТЕМА АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ
5.1. Инженерная методика расчета основных параметров автофейдера.
5.2. САПР автогрейдера на эскизнотехническом этапе
5.3. Подтверждение адекватности математической модели автогрейдера.
5.4. Внедрение результатов исследований
5.5. Выводы по главе.
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Выход стадии - документация на модернизацию изделия и технологии его изготовления. Заключительная стадия жизненного цикла изделия - снятие с эксплуатации и утилизация. В данной работе разработана САПР эскизного этапа проектирования автогрейдера. При проектировании типовые проектные процедуры обычно выполняются в традиционной последовательности, называемой типичной последовательностью проектных процедур. Процедуры, включенные в алгоритм, блок-схема которого дана на рисунке 1. В такой последовательности процедура "Формирование ТЗ на нижний уровень" является заключающей и предполагает разработку технического задания для проектных процедур нижеследующего иерархического уровня. Ниже раскрыто содержание проектных процедур, предусмотренных блок-схемой на рисунке 1. Создание математической модели - создание математического описания (математической модели) функционирования изделия, отражающей существенные с точки зрения проектировщика свойства. Выбор параметров - задание диапазонов или фиксированных значений параметров изделия, знание которых необходимо для выполнения расчетов по математической модели или для организации экспериментальных исследований [7]. Анализ - выполнение любой процедуры (математический расчет, физический или машинный эксперимент на ЭВМ, обработка информации и т. ТЗ выполнено? Выбор решения - выбор варианта дальнейших действий, который, по мнению проектировщика, поможет добиться соответствия результатов анализа требованиям ТЗ [7]. В зависимости от характера вариантов, выбиравшихся в предыдущих шагах, возможны либо изменение параметров, либо (если диапазон варьирования параметров исчерпан) изменение структуры проектируемого изделия, либо (если рассмотрение возможных вариантов структур не дало желаемых результатов) изменение ТЗ, сформированного на предыдущем иерархическом уровне [7]. Оформление документации - документирование всех принятых решений в случае, если результаты анализа соответствуют требованиям технического задания. Практически это означает изготовление окончательного для данного иерархического уровня и для данной итерации варианта описания [7]. Рисунок 1. Формирование ТЗ на нижний уровень - разработка ТЗ на проектирование частей (или свойств) объекта, принадлежащих нижеследующему иерархическому уровню. Достаточно большое количество научных работ посвящено решению проблемы повышения геометрической точности работ и максимального использования тягово-сцепных свойств автогрейдера. В большинстве предшествующих работ рассматривается рабочий процесс автогрейдеров, оснащенных системами управления. Однако, в зависимости от задач исследования, различные подсистемы изучались с различной степенью детализации и глубины. СУ) РО[6,7,,,,,,,,,,]. Совершенствованию конструкций базовых машин посвящены работы Беляева В. В. [,], Калугина В. Е. [J, Колякина В. И. [], Нсмировского Э. Э. [], Поповой Е. В. [], Привалова В. В. [], Степанова Э. А. [], Шестопапова К. К. [8], Щербакова B. C. [0] и др. С целью повышения эффективности автофейдеров существующие конструкции этих машин постоянно совершенствуются. РО, повышение удобства управления и выноса РО, совершенствование РО на основе анализа закономерностей их взаимодействия с разрабатываемым грунтом [,,,]. Не смотря на введенные новшества, конструкция автогрейдера, основной отличительной чертой которого является расположение РО в пределах колесной базы, существенных изменений не претерпела. Основные параметры и размеры выпускаемых в настоящее время в России автогрейдеров регламентированы ГОСТ - []. К ним относятся: масса, мощность двигателя, конструктивные схемы и параметры рабочего оборудования. Авторы, проводившие исследования автогрейдеров [,,,8,0,1] в полной мере не показали влияние изменения тех или иных параметров ЗТМ на планировочные и тягово-сцепные свойства машин. Возникает необходимость исследования планировочных, тягово-сцсгшых характеристик автогрейдеров и потребность в создании универсальной научно-обоснованной методики по выбору рациональных конструктивных параметров автогрейдеров.