автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.12, диссертация на тему:Автоматизация моделирования зубьев-рыхлителей активного действия на основе гидроударников для экскаваторов

На правах рукописи

СЕМЕНОВА ИРИНА АНАТОЛЬЕВНА

АВТОМАТИЗАЦИЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ЗУБЬЕВ-РЫХЛИТЕЛЕЙ АКТИВНОГО ДЕЙСТВИЯ НА ОСНОВЕ ГИДРОУДАРНИКОВ ДЛЯ ЭКСКАВАТОРОВ

Специальность 05.13.12 — Системы автоматизации проектирования (промышленность)

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Омск-2006

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия (СибАДИ)»

Научный руководитель — доктор технических наук, профессор Галдин Николай Семенович.

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Сыркин Владимир Васильевич

кандидат технических наук, доцент Минитаева Алина Мажитовна

Ведущая организация — Федеральное государственное унитарное предприятие «Конструкторское бюро транспортного машиностроения», г. Омск

Зашита диссертации состоится 21 декабря 2006 года в 1400 часов на заседании диссертационного совета ДМ 212.250.03 при Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия» по адресу: 644080, г. 0мск-80, проспект Мира, 5, зал заседаний.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия».

Автореферат разослан 15 ноября 2006 г.

Ученый секретарь регионального диссертационного совета ДМ 212.250.03, доктор технических наук

В.Ю.Юрков

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. В настоящее время научные и производственные объединения отрасли строительного, дорожного и коммунального машиностроения нуждаются в оснащении современными системами автоматизированного проектирования, поискового конструирования и технологической подготовки производства, охватывающими, как правило, весь цикл создания новых изделий.

Актуальным вопросом в настоящее время в проектировании и производстве дорожно-строительных машин (ДСМ), гидравлических экскаваторов в частности, является расширение номенклатуры сменного рабочего оборудования для увеличения технологических возможностей и эффективности применения современных машин.

Производством и проектированием гидравлических экскаваторов, сменного рабочего оборудования к ним занимаются Тверской, Ковровский, Воронежский экскаваторные заводы, Омский завод транспортного машиностроения и многие другие организации.

При создании сменного оборудования необходимо учитывать вопросы эффективности использования данного оборудования с учетом физико-механических свойств разрабатываемых грунтов и технических характеристик базовой машины.

На экскаватор можно установить вместо ковша различное сменное оборудование: гидромолот, зуб-рыхлитель активного действия, фрезерно-роторный снегоочиститель и другое оборудование.

Применение гидроударного рабочего оборудования на строительных экскаваторах, повышает эффективность работы машин при разработке мерзлого и прочного грунта, разрушении различных покрытий и выполнении других видов работ.

. Необходимо отметить, что общие вопросы исследования, проектирования, основанного на моделировании процесса работы зуба-рыхлителя активного действия на основе гидроударников для ДСМ, недостаточно полно освещены в научно-технической литературе. Отсутствуют научно обоснованные рекомендации по проектированию, в том числе и с использованием САПР, зуба-рыхлителя активного действия с учетом грунтовых условий и параметров базовой машины.

Поэтому одним из путей создания эффективных зубьев-рыхлителей активного действия следующего поколения является использование системы автоматизированного проектирования (САПР) для их разработки с учетом физико-механических свойств разрушаемых грунтов и параметров базовой машины.

Важнейшей составной частью САПР являются системы автоматизации моделирования (САМ), моделирование в таких системах осуществля-

ются под непосредственным контролем пользователя в форме человеко-машинного диалога. САМ позволяют оперативно оценивать с помощью ЭВМ функционирование зубьев-рыхлителей активного действия экскаваторов и составляющих их подсистем и устройств.

Существуют различные универсальные пакеты визуального моделирования, позволяющие моделировать структурно-сложные динамические системы: SIMULINK и SimMechanics пакета MATLAB, EXCEL, SystemBuild пакета MATRIX, Dymola (Dymasim), Modélica (The Modélica Design Group), Model Vision Studium, системы проектирования Pro/Engineer, T-Flex, Компас, AutoCAD и другие.

Несмотря на то, что эти пакеты являются универсальными и обладают мощными средствами для моделирования и визуализации сложных объектов, построить модель системы «грунт - рабочий орган - базовая машина» с учетом всех факторов, оказывающих влияние на систему «грунт - рабочий орган - базовая машина», в среде указанных пакетов сложно, и требует трудоемкой подготовки к моделированию.

Таким образом, проблема разработки методов автоматизированного моделирования зубьев-рыхлителей активного действия для экскаваторов на основе современных компьютерных технологий для решения задач проектирования активных рабочих органов является весьма актуальной.

Цель диссертационной работы заключается в разработке методики и алгоритмов автоматизированного моделирования зубьев-рыхлителей активного действия на основе гидроударников для экскаваторов.

Для достижения цели в работе поставлены и решены следующие задачи:

- провести анализ и систематизировать существующее оборудование ударного действия, применяемого для разработки грунтов;

- разработать математические модели зубьев-рыхлителей активного действия экскаваторов, предназначенных для разработки различных видов грунтов;

- установить аналитические зависимости параметров системы «грунт -- рабочий орган - базовая машина»;

- обосновать основные параметры зубьев-рыхлителей активного действия для экскаваторов;

- разработать алгоритмы и методику автоматизированного моделирования рациональных параметров зубьев-рыхлителей активного действия на основе гидроударников для экскаваторов.

Методы исследований основываются на использовании математического моделирования динамических процессов гидроударников, взаимодействия рабочих органов с грунтовой средой, применении методов регрессионного анализа, математического анализа, использовании научных положений гидромеханики, теоретической механики, механики грунтов.

Научная новизна работы состоит в следующем:

- разработаны математические модели зубьев-рыхлителей активного действия на основе гидроударников с учетом свойств разрабатываемого грунта;

- установлены рациональные конструктивные -параметры зубьев-рыхлителей активного действия экскаваторов, применяемых для разработки определенного вида и категории грунта; ' • .

- установлены характеристики и функциональные зависимости основных параметров зубьев-рыхлителей активного действия на основе гидроударников от свойств разрабатываемого грунта и характеристик базовой машины;

- разработаны алгоритмы автоматизированного моделирования зубьев-рыхлителей активного действия на основе гидроударников для экскаваторов.

Практическая ценность работы:

- создана методика автоматизированного моделирования зубьев-рыхлителей активного действия на основе гидроударников с учетом свойств разрабатываемого грунта и характеристик базовой машины;

- создано программное обеспечение для автоматизированного моделирования зубьев-рыхлителей активного действия на основе гидроударников для экскаваторов, позволяющее формировать основные параметры активных рабочих органов и проводить имитационное моделирование рабочих процессов.

Апробация результатов работы. Отдельные этапы и основные результаты работы докладывались на международных научно-практических (технических) конференциях: «Дорожно-транспортный комплекс, экономика, экология, строительство и архитектура» (Омск, 2003 г.); «Качество. Инновации. Наука. Образование» (Омск, 2005 г.); 1-ой Всероссийской научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Проблемы проектирования, строительства и эксплуатации транспортных сооружений» (Омск, 2006 г.); на заседаниях и научных семинарах кафедры «Подъемно-транспортные, тяговые машины и гидропривод», факультета «Транспортные, технологические машины» Сибирской государственной автомобильно-дорожной академии.

Публикации. По результатам исследований опубликовано 6 печатных работ.

Внедрение результатов работы. Система автоматизированного моделирования зубьев-рыхлителей активного действия на основе гидроударников для экскаваторов использована при разработке «Технического задания на проектирование зубьев-рыхлителей активного действия на основе гидроударников для экскаваторов II — IV размерной группы» и «Методики расчета рыхлителя активного действия на основе гидроударника для гид-

равлических экскаваторов II - IV размерной группы», которые переданы Федеральному государственному унитарному предприятию «Конструкторское бюро транспортного машиностроения» (г. Омск).

Основные результаты исследований широко используются в учебном процессе Сибирской государственной автомобильно-дорожной академии.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованных источников (150 наименовании) и приложений. Работа изложена на 155 страницах, содержит 10 таблиц й 59 рисунков.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении дано обоснование актуальности и цели диссертационного исследования, изложены основные положения, выносимые на защиту, научная и практическая ценность работы.

Первая глава диссертации посвящена анализу существующих конструкций гидроударных механизмов, применяемых в качестве активных рабочих органов как отечественных, так и зарубежных ' аналогов, а также анализу исследований систем автоматизированного моделирования для описания процесса динамического разрушения грунта рабочими органами ударного действия, с целью создания эффективной САПР данного вида оборудования.

Общие вопросы теории и создания гидравлических машин ударного действия нашли отражение в работах О.Д.Алимова, П.М.Алабужева, Т.В. Алексеевой, Э.А.Абраменкова, С.А.Басова, В.Ф.Горбунова, Ю.В.Дмитревича, Д.Н.Ешуткина, А.Ф.Кичигина, А.Г .Лазуткина, Г.ГЛивеня, В.С.Павлова, Г.Л.Полонского, А.С.Сагинова, Ю.М.Смирнова, Л.С.Ушакова, А.И.Федулова, И.АЛнцена и других ученых.

Основные положения процесса взаимодействия рабочих органов строительных машин с разрабатываемой средой рассмотрены в работах К.А.Артемьева, В.Л.Баладинского, В.И.Баловнева, Ю.А.Ветрова, Д.П.Волкова, Н.Г.Домбровского, А.М.Завьялова, А.Н.Зеленина, И.А.Недорезова и многих других ученых.

Изучение свойств мерзлых и прочных грунтов связано с именами С.С.Вялова, НЛ.Денисова, А.Н.Зеленина, Р.А.Иванова, Н.А.Кочинского, Н.Н.Маслова, М.И.Сумгина, Н.А.Цытовича, А.И.Федулова и других ученых.

Созданием систем автоматизации процесса проектирования для дорожно-строительных машин занимались И.И.Бажин, Ю.Г.Беренгард, В.И. Баловнев, Н.Н.Живейнов, Б.Д.Конаныхин, Е.Ю.Малиновский, В.П.Павлов, С.И.Павлов, Б.Н.Смоляницкий, В.С.Щербаков и другие ученые.

В результате анализа состояния вопроса, рассмотрения конструкций гидроударных устройств, используемых в качестве активных рабочих органов строительных и дорожных машин, были выбраны перспективные принципиальные схемы гидроударных устройств.

Установлено, что из существующих гидроударных систем наиболее перспективными для использования в зубьях-рыхлителях активного действия экскаваторов являются гидропневматические ударные устройства.

И одним из путей создания эффективных зубьев-рыхлителей активного действия следующего поколения является применение САПР для проектирования гидравлических ударных устройств, используемых в качестве активных рабочих органов, с учетом физико-механических свойств разрабатываемого грунта на основе существующих теорий взаимодействия ударных рабочих органов с грунтом, которое осуществляется во взаимосвязи с процессом моделирования.

В результате анализа состояния вопроса были сформулированы цели, задачи исследований.

Во второй главе представлены математическая модель гидроударника зуба-рыхлителя активного действия с системой уравнений, описывающей процесс разрушения грунта, а также регрессионные зависимости для определения основных параметров зуба - рыхлителя активного действия на основе гидроударника.

При • составлении математической модели гидроударника приняты следующие основные допущения: рабочая жидкость имеет постоянные параметры (плотность, вязкость, модуль упругости и др.); утечки и перетечки рабочей жидкости через уплотнения отсутствуют; коэффициенты гидравлических сопротивлений постоянны; коэффициенты расхода регулировочных дросселей - величины постоянные; разрыва потока жидкости при работе гидроударника не происходит; реакция корпуса гидроударника не учитывается; утечки газа из пневмоаккумуляторной полости отсутствуют; подача насоса, питающего гидросистему, постоянна; волновые процессы в гидролиниях не рассматриваются.

Математическая модель гидроударного устройства (рисунок 1) зуба-рыхлителя представлена системой уравнений, включающей уравнения движения подвижных частей (бойка) в виде основного уравнения динамики; уравнений расходов, учитывающих условие неразрывности потока рабочей жидкости; уравнения связи между параметрами потока.

Действующие силы зависят от величин давлений в полостях гидроударника и эффективных площадей полостей. Силы сопротивления учитывают силы механического трения, вязкого трения, силы противодавления, силы гидравлического сопротивления, возникающие при вытеснении жидкости из полостей при работе гидроударника и другие.

Для описания движения подвижных частей гидроударника воспользуемся основным уравнением динамики

О)

¡=1

где — масса и проекция ускорения I - го подвижного элемента; и —

число сил, действующих на ьый подвижный элемент; проекция силы, действующей на 1 - ый элемент.

Рисунок 1 — Расчетная схема гидроударника: 1 — инструмент; 2 — корпус; 3 — боек; 4 — сливная полость; 5 — взводящая полость; 6 — пневмоаккумуляторная полость; 7 — блок управления рабочим циклом; 8 — напорная гидролиния; 9 — гидробак

При расчете участков гидравлических цепей со сложным последовательно-параллельным соединением элементов при заданных гидравлических характеристиках ветвей цепи используются уравнения неразрывности в узлах типа

ш

= (2)

¡=1

и уравнения перепадов давления в независимых контурах типа

■и

Рассмотрены характерные периоды работы устройства (взвод подвижных частей, заканчивающийся фазой торможения; рабочий ход, заканчивающийся ударом по разрабатываемому грунту).

Например, система уравнений, характеризующая фазу взвода гидроударного устройства, запишется следующим образом

х=3;

0 = i[pBSB -рД — ngsii^p)—.Ш-m

Рв =

Рс

Q2

V^ + SfeC^ + x)' (Sce-Q5)Rpc

(4)

где Q2, Q5, Qi — расходы жидкости в полостях гидроударника; х — перемещение бойка, Ъ — скорость перемещения бойка; Sb , Se — эффективные площади взводящей полости и сливной; Бд — эффективная площадь пнев-моаккумуляторной полости; Vbo > Veo — начальные объемы жидкости во взводящей и сливной полостях ; Рв, Рс — давления рабочей жидкости во взводящей и сливной полостях; Рг0 — давление газа в пневмоаккумулятор-ной полости; £с, i0 — конструктивные параметры взводящей, сливной и пневмоаккумуляторной полостей; Епрв> Епрс — приведенные модули упругости жидкости в напорной и сливной гидролиниях; FTp — сила трения; п — показатель политропы; m — масса бойка; h — коэффициент вязкого трения; g — ускорение свободного падения ; Р — угол наклона рыхлителя к горизонту.

Начальными условиями системы уравнений (4) являются (при времени t=0) х=0; & =0; рв=рв0; рс=рсо- Начальные значения рво, рс0 зависят от гидравлических сопротивлений в напорной и сливной гидролиниях.

Составленная математическая модель динамики гидроударного устройства зуба-рыхлителя активного действия включает нелинейную систему дифференциальных и алгебраических уравнений с переменными коэффициентами.

В составленных математических моделях нашли отражение как параметры гидроударника (m, SB, Sc, £си др.), пневмоаккумулятора (рг0, Sa, п, £0, £г), так и характеристики гидропривода базовой машины (pi, Ql И др.).

К описанию процесса разрушения грунта применен энергетический подход, основанный на принципах теории механики грунтов (проф. Н.АЛДытович) и распространении волн деформаций в грунтах (проф. Ю.А.Ветров, проф. ВЛ.Баладинский), который дает возможность оценить влияние основных физико-механических свойств грунтов и параметров рабочего органа на процесс разрушения грунта.

При определении энергии, необходимой для разрушения грунта, принимаются следующие допущения: кинетическая энергия бойка гидроударника передается инструменту по законам теории удара; энергия, отраженная от грунта в инструмент, не учитывается; тепловые потери в грунте не рассматриваются; потенциальная энергия упругого деформирования преобразуется в энергию трещинообразования скалываемого тела.

Получена система уравнений, которой можно описать процесс разрушения грунта рыхлителем активного действия и оценить эффективность процесса разрушения

VpJo(e)de;

(5)

ад>С/30;

Е 1 |ст(8)ск= -адЕд;

о А '

АР=ад

е = — (1— Г Е ^ 1-ц

где Ар — энергия разрушения грунта; Ур — объем разрушенной зоны, Ур = Б-Х, Х^и^У^^д, здесь 8 — площадь контакта инструмента с разру-

шаемым грунтом, Ь — длина сжатой зоны, Ц^ — скорость распространения продольной волны , V] — скорость удара инструмента о грунт, 1уд — время удара; 8д — относительная деформация грунта; стд — динамическое напряжение, возникающее на поверхности грунта; Сто — временное сопротивление грунта одноосному сжатию; Со — удельное сцепление грунта; С7р — временное сопротивление грунта разрыву; Е — динамический модуль упругости грунта; ц - коэффициент Пуассона грунта; С — число ударов плотномера ДорНИИ.

Скорость распространения продольных упругих волн равна

Скорость же распространения поперечных волн

Входом математической модели процесса разрушения грунта являются следующие величины: число ударов плотномера ДорНИИ С, коэффициент Пуассона ц, динамический модуль упругости грунта Е, скорость распространения продольной волны при разрушении грунта; геометрические параметры рабочего инструмента зуба-рыхлителя, определяемые из уравнений регрессии, описанных ниже.

Выходом являются значение энергии единичного удара, необходимое для разрушения определенного типа грунта, и параметры, при которых происходит процесс разрушения грунта (глубина внедрения инструмента в грунт, сила сопротивления внедрению инструмента в грунт, объем разрушенной зоны и др.).

Исходной базой для моделирования зуба - рыхлителя активного действия на основе гидроударника для экскаватора (рисунок 2) по составленным системам уравнений являются уравнения регрессии и функциональные зависимости, связывающие основные параметры гидроударного устройства с физико-механическими свойствами грунтов и параметрами базовой машины (экскаватора), которые являются основой для прогнозирования параметров зубьев-рыхлителей экскаваторов.

Для каждой категории разрабатываемого грунта существует своя погонная энергия удара (удельная энергия удара, приходящаяся на единицу ширины лезвия инструмента), определяемая по формуле

Тпог =аС2 + ЬС + с1,

(8)

где а, Ь, (1 — коэффициенты, зависящие от вида грунта, а=0,ООО 16.0,00029; Ь=0,06275...0,09178; ¿=6,00235...7,22229; С - число ударов плотномера ДорНИИ, Се (40,450).

Рисунок 2 — Зуб-рыхлитель активного действия

Для эффективной разработки мерзлых и прочных грунтов при проектировании зуба-рыхлителя активного действия необходимо соблюдение определенных условий, одним из которых является следующее

Тпог > [Тпог], (9)

где [Тпог] — допускаемая погонная энергия удара для определенного вида грунта, Дж/см.

Зная погонную энергию единичного удара, определяем требуемую энергию единичного удара гидроударника

' Т=ТПОгЬ, " (10)

где Ь — ширина зуба, выбирается с учетом конструктивных особенностей гидроударного устройства, в том числе и с учетом диаметра хвостовика инструмента; . ,

Диаметр хвостовика' инструмента определяется по следующему уравнению регрессии

с1хв(Т)=ао+а1Т+а2Т2, (11)

где с!хв(Т) — диаметр хвостовика инструмента, мм; Т — энергия единичного удара, Дж; Эо, аь а2 — коэффициенты; ао = 49,17; ах = 0,0354; а2 =-2,885*10"6.

Таким образом, сформирован математический аппарат, в виде расчетных зависимостей, а также математической модели зуба-рыхлителя активного действия на основе гидроударника, который является составной частью САПР сменного оборудования активного действия и основой автома-

тизации моделирования данного вида оборудования, необходимого для обеспечения эффективного разрушения грунта.

В третьей главе рассматриваются вопросы проектирования зуба-рыхлителя активного действия с применением САПР, для которой характерна итерационная цикличность, включающий синтез структуры объекта, выбор параметров элементов, исследование математической модели, анализ результатов. Рассмотрены вопросы проведения имитационного моделирования на ЭВМ зубьев-рыхлителей экскаваторрв.

Если обозначим вычислительный комплекс (ВК), программы выполнения инвариантных подпроцессов — программным комплексом (ПК), элементы информационной базы системы проектирования — информационным массивом (ИМ), а графическое исполнение (ГИ), то можно сказать, что универсальное средство проектирования представляет собой систему следующего вида: 1 -•••.. ;

ВК ч-► ПК -«-* ИМ *-► ГИ.

На рисунке 3 показана структурная схема проектирования зуба-рыхлителя активного действия, начиная с технического задания (ТЗ) и заканчивая технологической оценкой вариантов.

Рисунок 3 — Структурная схема проектирования зуба-рыхлителя активного действия

Проведенный анализ факторов, влияющих на основные параметры гидроударных устройств, используемых в качестве зубьев-рыхлителей активного действия, показал, что наиболее существенными из них являются: физико-механические свойства разрабатываемой среды, тип базового экскаватора, технические характеристики экскаватора.

Таким образом, программный комплекс моделирования представляет единый комплекс отдельных автоматизированных программ, обеспечивающих расчет и анализ основных подсистем. В нашем случае это система «грунт — рабочий орган — базовая машина», алгоритм моделирования представлен на рисунке 4.

Рисунок 4—Алгоритм моделирования зуба-рыхлителя активного действия

В качестве средства моделирования гидроударника при динамическом разрушении грунта взята система EXCEL (рисунок 5), в качестве системы создания программного обеспечения для расчета основных параметров зуба-рыхлителя на основе гидроударника — программа Delphi 7.0, а для со-

ставления технологических процессов во взаимосвязи с графическим редактором удобно использовать систему КОМПАС и КОМПАС — АВТОПРОЕКТ (рисунок 6).

2*; ют Э^.гбЭВБ 927906 92.7986 967669 97,9007 «.2

2б1 0.8971 96X446 Ю.0174 8BJW71 98 ,»13 ад)

\т ала» 9SS9664 К .1330В 91.6Й62 91.1664 97Д191' ЯВ.7173: 96.2 9ВЛ

0.Э9Я1 96.60414 94.41242 9301656 90^414 90^414 97.1931: 90,1733: ' 9Б.2 96?.

Ж i 1.191 94.11362 юлаг34 М.Э464 B9.24S4: 97.3591' 100 8364

29; : 1.337 9Ь.Я7В 94,5956 90,7934 ' 92,9912 90,5846 ' 08 ,1781 88.178 97.537 100,211' 'Ю1548

3D; : 1 ¡ST 95.Ж1 94367В 9ifi3b2 90«ЛЕЯ _ .097». веда! В70ЭВ 97.727 100 TBI

3:2 1SJ& «¿.18Л; 9 «►'¿404. fri^O-lb »s да ¡ЛОХМ: '«•¿С6 * 861«.

«II .AC' itfi.l

Рисунок 5- Средство моделирования гидроударного устройства, работающего в качестве зуба - рыхлителя активного действия в EXCEL -

ллфет&игэдога» tx&ie вштНу» мскеНжара с ваиес&нин гиЗрзтшднткгунуАнюрт

X

LT"

Рисунок 6 — Средство проектирования гидроударного устройства, работающего в качестве зуба рыхлителя активного действия в КОМПАС

. В диссертации разработано программное обеспечение, которое является комплексом для моделирования и последующего проектирования зубьев-рыхлителей активного действия на основе гидроударников для экскаваторов. Разработанное программное обеспечение позволяет формировать основные параметры активных рабочих органов ДСМ (погонную энергию удара, частоту ударов, эффективную ударную мощность, а также конструктивные параметры гидроударного устройства), необходимых для эффективной разработки мерзлых, прочных грунтов и проводить имитационное моделирование рабочих процессов по составленным системам уравнений (рисунок 7).

Рисунок 7 — Рабочее окно программы моделирования параметров зуба-рыхлителя

активного действия.

В четвертой главе приведена методика моделирования зуба-рыхлителя активного действия на основе гидроударника, установлены основные характеристики гидроударника, представлены результаты моделирования, проводимого при помощи ЭВМ (рисунки 8, 9), сформулированы основные требования к зубьям - рыхлителям, предложены возможные конструктивные схемы гидроударников.

На рисунке 10 представлены графические зависимости времени удара от модуля деформации грунта Е (при различных значениях ударного импульса).

° -°г ° & & & Ö с? с?

Число ударов плотномера ДорНИИ.

Рисунок 8 — Зависимость основных параметров гидроударника зуба-рыхлителя (энергии пневмоаккумулятора W, энергии единичного удара Т, диаметров поршня Dnop , хвостовика инструмента d^,, площади SBn) . от числа ударов плотномера ДорНИИ (при разработке глины)

и

.AA/* А /Р jf А ¿Р ¿f jP

<> О с? у у

Число ударов плотномара ДорНИИ

И зменение давления в камере рабочего хода в зависимости от свойств фунта (глина) периоды взвода торможения, разгона

9.2

3 5 7 9 11 Время цикла -10л2, сек

-С=40 • С=60 -С=80 •С=100

- С=120 -С=140 -С=160 -С=180

- С=200

- С=220 -С=240

- С=260

Рисунок 9 — Зависимости времени цикла и давления гидроударника зуба-рыхлителя (при разработке глины)

J

* 7^

V

~ зГ V ■х •к * *

t А « t •А * * t ! А t J I

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 модель деформации грунта, Е МПа

Рисунок 10 - Зависимость времени удара от модуля деформации грунта

Из графиков (см. рисунок 10) видно, что с повышением модуля деформации грунта Е, происходит уменьшение времени удара, то есть при проектировании гидроударников необходимо учесть, что время задержки взвода гидроударника должно быть больше максимального значения времени удара.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Предложены принципиальные схемы гидропневмоударников, рекомендуемых для зубьев-рыхлителей активного действия экскаваторов.

2. Сформирован математический аппарат, включающий математические модели зубьев-рыхлителей активного действия на основе гидроударников, которые представляют собой системы нелинейных обыкновенных дифференциальных и алгебраических уравнений с переменными коэффициентами, а также уравнения регрессии, для различных видов грунтов, функционально связывающие требуемую удельную (погонную) энергию единичного удара с числом ударов плотномера ДорНИИ.

Математические модели включают основные конструктивные параметры гидроударника, его элементов, физико - механические свойства разрабатываемых грунтов, параметры базовой машины и являются основой для создания эффективных зубьев - рыхлителей активного действия.

3. Разработаны алгоритмы-и методика выбора рациональных параметров зубьев-рыхлителей активного действия на основе гидроударников для экскаваторов.

Определены основные рациональные значения конструктивных параметров гидроударников, необходимые для проектирования зубьев-рыхлителей активного действия экскаваторов.

4. Методика математического моделирования зубьев-рыхлителей активного экскаваторов, позволяет создать систему автоматизированного проектирования данного вида оборудования и включает следующие этапы:

• выбор структуры гидроударного устройства;

• определение проектных параметров гидроударного устройства для разработки грунта в определенных условиях;

• математическое моделирование динамики рабочих процессов гидроударного устройства;

• выбор рациональных параметров с помощью программно-имитационного комплекса проектирования.

5. Разработан программно-имитационный комплекс с привлечением современных компьютерных технологий для проектирования зубьев-рыхлителей активного действия на основе гидроударников для экскаваторов, который может рассматриваться как составная часть САПР сменного рабочего оборудования активного действия и проведения имитационного

моделирования гидроимпульсной техники на ЭВМ.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ В СЛЕДУЮЩИХ РАБОТАХ:

]. Галдин Н.С. Зуб-рыхлитель активного действия для экскаватора ЭО-2621 /Н.С. Галдин, И.А. Семенова // Дорожно-транспортный комплекс, экономика, экология, строительство и архитектура: Материалы международной научно-практической конференции, 21-23 мая 2003 года. — Омск: Изд-во СибАДИ, 2003. - Книга 2. - С. 194 - 195.

2. Семенова И.А. Определение основных параметров рыхлителя активного действия на основе гидроударного механизма к экскаватору /И.А. Семенова, Н.С. Галдин // Качество. Инновации. Наука. Образование: Материалы международной научно-технической конференции, 15 — 17 ноября 2005 года. - Омск: Изд-во СибАДИ, 2005. -Книга 1. - С. 151 - 154.

3. Семенова И.А. Система автоматизации конструкторско-технологического проектирования рыхлителя активного действия /И.А. Семенова, Н.С. Галдин // Омский научный вестник. — Омск: ОмГТУ, 2006. - Вып. № 1 (34). - С. 85 - 87.

4. Семенова И.А. Математическая модель рабочего цикла гидроударного устройства для рыхлителя активного действия / И.А. Семенова, Н.С. Галдин // Проблемы проектирования, строительства и эксплуатации транспортных сооружений: Материалы I Всероссийской научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых, 24 — 26 мая 2006 года. - Омск: Изд-во СибАДИ, 2006. - Книга 3. - С. 16 - 22.

5. Семенова И.А. Основы автоматизированного проектирования зуба-рыхлителя активного действия к экскаватору // Проблемы проектирования, строительства и эксплуатации транспортных сооружений: Материалы I Всероссийской научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых, 24 — 26 мая 2006 года. — Омск: Изд-во СибАДИ, 2006. — Книга 3.-С. 59-66.

6. Галдин Н.С. Автоматизированный подход к проектированию рыхлителя активного действия / Н.С. Галдин, И.А. Семенова // Вестник СибАДИ, выпуск 4. — Омск: Полиграфический центр КАН, 2006. - С. 61 - 65.

Подписано к печати 13.11.2006 Формат 60x90 1/16. Бумага писчая Отпечатано на дупликаторе Усл. п. л. 1,16. Уч.-изд. 1,11

Тираж 110 экз. Заказ 216 * * *

ПО УМУ СибАДИ 644080, г. Омск, пр. Мира, 5

ВВЕДЕНИЕ.

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА ПО РЫХЛИТЕЛЬНОМУ ОБОРУДОВАНИЮ АКТИВНОГО ДЕЙСТВИЯ ДЛЯ ЭКСКАВАТОРА И ИСПОЛЬЗОВАНИЮ САПР ДЛЯ ЕГО СОЗДАНИЯ.

1.1. Анализ систем автоматизированного моделирования зубьев-рыхлителей активного действия на основе гидроударников.

1.2. Анализ конструкций гидроударных устройств, применяемых в качестве активных рабочих органов.

1.3. Анализ исследований процессов динамического разрушения грунта.

1.4. Цель, задачи, методика выполнения исследований. Структура работы.

2. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ЗУБА-РЫХЛИТЕЛЯ АКТИВНОГО ДЕЙСТВИЯ ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ НА ЭВМ.

2.1. Математическая модель зуба-рыхлителя активного действия на основе гидроударника (взвод, торможение, разгон).

2.2. Математическая модель процесса разрушения грунта.

2.3. Уравнения регрессии и основные зависимости для определения основных параметров зуба-рыхлителя активного действия на основе гидроударника.

2.4. Выводы.

3. АЛГОРИТМ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ЗУБА

- РЫХЛИТЕЛЯ АКТИВНОГО ДЕЙСТВИЯ ДЛЯ ЭКСКАВАТОРА.

3.1. Анализ факторов, необходимых учитывать при моделировании гидроударного устройства, используемого в качестве зуба - рыхлителя активного действия.

3.2. Алгоритм и средства моделирования зуба - рыхлителя активного действия экскаватора.

3.3. Выводы.

4. НЕКОТОРЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ ЗУБЬЕВ-РЫХЛИТЕЛЕЙ И РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ИХ ПРАКТИЧЕСКОЙ

РЕАЛИЗАЦИИ.

4.1. Методика автоматизированного моделирования зубьев - рыхлителей активного действия.

4.2. Некоторые результаты моделирования зубьев-рыхлителей.

4.3. Основные требования к зубьям-рыхлителям активного действия на основе гидроударников.

4.4. Выводы.

В настоящее время научные и производственные объединения отрасли строительного, дорожного и коммунального машиностроения нуждаются в оснащении современными системами автоматизированного проектирования, поискового конструирования и технологической подготовки производства, охватывающими, как правило, весь цикл создания новых изделий /10/.

Актуальным вопросом в настоящее время при проектировании и производстве дорожно - строительных машин (ДСМ), гидравлических экскаваторов в частности, является расширение номенклатуры сменного рабочего оборудования для увеличения технологических возможностей и эффективности применения современных машин.

Производством и проектированием гидравлических экскаваторов, сменного рабочего оборудования к ним занимаются Тверской, Ковровский, Воронежский экскаваторные заводы, Омский завод транспортного машиностроения и многие другие организации.

При создании сменного оборудования необходимо учитывать вопросы эффективности использования данного оборудования с учетом физико-механических свойств разрабатываемых грунтов и технических характеристик базовой машины.

На экскаватор можно установить вместо ковша различное сменное оборудование: гидромолот, зуб - рыхлитель активного действия, фрезерно-роторный снегоочиститель и другое оборудование.

Анализ преимуществ и недостатков различных способов разработки грунтов выделяет по значительному ряду преимуществ активный способ разработки, к которому можно отнести послойное рыхление гидропневматическим ударным инструментом /14/.

Применение гидроударного рабочего оборудования на строительных экскаваторах, повышает эффективность работы машин при разработке мерзлого и прочного грунта, разрушении различных покрытий и выполнении других видов работ.

Производительность активных (основанных на применении гидроударных устройств) рабочих органов машин во многом определяется правильным выбором конструктивных, энергетических и рабочих параметров гидроударников с учетом назначения, выполняемых функций и применяемой базовой машины.

При ударном разрушении рассматривается система зависимостей "базовая машина - зуб - рыхлитель на основе гидроударника - грунт ". Для эффективного разрушения грунтов, различных по физико-механическим свойствам, необходимо учитывать свойства грунтов и изменять характеристики зуба-рыхлителя активного действия (энергию, ударную мощность, частоту ударов и др.) в зависимости от свойств грунта /27/.

Прогресс в области информационных технологий требует разработки зубьев-рыхлителей активного действия с использованием современных средств программного обеспечения, моделирования с помощью компьютера процесса разрушения грунта, разработки системы автоматизированного проектирования (САПР) активных рабочих органов /1, 2, 49, 50, 69, 79, 112, 142/.

Необходимо отметить, что вопросы общего исследования, моделирования, проектирования работы зубьев - рыхлителей активного действия на основе гидроударников для ДСМ недостаточно полно освещены в научно-технической литературе. Отсутствуют научно обоснованные рекомендации по проектированию, в том числе и с использованием САПР, зубьев - рыхлителей активного действия на основе гидроударников для экскаваторов.

Поэтому одним из путей создания эффективных зубьев - рыхлителей активного действия следующего поколения является использование системы автоматизированного проектирования (САПР) для их разработки с учетом физико - механических свойств разрушаемых грунтов и параметров базовой машины.

Важнейшей составной частью САПР являются системы автоматизации моделирования (САМ), которые осуществляются под непосредственным контролем пользователя в форме человеко - машинного диалога. САМ позволяют оперативно оценивать с помощью ЭВМ функционирование зубьев-рыхлителей активного действия экскаваторов и составляющих их подсистем и устройств.

Существуют различные универсальные пакеты визуального моделирования, позволяющие моделировать структурно - сложные динамические системы: SIMULINK и SimMechanics пакета MATLAB, EXCEL, SystemBuild пакета MATRIX, Dymola (Dymasim), Modelica (The Modelica Design Group), Model Vision Studium, системы проектирования Компас, AntoCAD Pro/Engineer, T - Flex др.

Несмотря на то, что эти пакеты являются универсальными и обладают мощными средствами для моделирования и визуализации сложных объектов, построить модель системы «грунт - рабочий орган - базовая машина» с учетом всех факторов, оказывающих влияние на систему «грунт - рабочий орган - базовая машина», в среде указанных пакетов сложно, и требует трудоемкой подготовки к моделированию и проектированию.

Таким образом, проблема разработки методов автоматизированного моделирования зубьев - рыхлителей активного действия для экскаваторов на основе современных компьютерных технологий для решения задач проектирования активных рабочих органов является весьма актуальной.

Основная идея работы заключается в использовании системы автоматизированного моделирования для решения задачи создания эффективных зубьев - рыхлителей активного действия ДСМ для разработки грунтов.

Цель диссертационной работы заключается в разработке методики и алгоритмов автоматизированного моделирования зубьев-рыхлителей активного действия на основе гидроударников для экскаваторов.

Для достижения цели в работе поставлены и решены следующие задачи:

- провести анализ и систематизировать существующее оборудование ударного действия, применяемого для разработки грунтов;

- разработать математические модели зубьев-рыхлителей активного действия экскаваторов, предназначенных для разработки различных видов грунтов;

- установить аналитические зависимости параметров системы «грунт -рабочий орган - базовая машина»;

- обосновать основные параметры зубьев - рыхлителей активного действия для экскаваторов;

- разработать алгоритмы и методику автоматизированного моделирования рациональных параметров зубьев - рыхлителей активного действия на основе гидроударников для экскаваторов.

Методика исследований основывается на использовании математического моделирования динамических процессов гидроударников, взаимодействия рабочих органов с грунтовой средой, применении методов регрессионного анализа, математического анализа, использовании научных положений гидромеханики, теоретической механики, механики грунтов.

Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждается корректностью принятых допущений, сравнением результатов математического моделирования, имитационного моделирования на ЭВМ с существующими экспериментальными данными, опубликованными в технической литературе.

Научная новизна работы состоит в следующем:

- разработаны математические модели зубьев - рыхлителей активного действия на основе гидроударников с учетом свойств разрабатываемого грунта;

- установлены рациональные конструктивные параметры зубьев-рыхлителей активного действия экскаваторов, применяемых для разработки определенного вида и категории грунта;

- установлены характеристики и функциональные зависимости основных параметров зубьев - рыхлителей активного действия на основе гидроударников от свойств разрабатываемого грунта и характеристик базовой машины;

- разработаны алгоритмы автоматизированного моделирования зубьев-рыхлителей активного действия на основе гидроударников для экскаваторов.

Практическая ценность работы:

- создана методика автоматизированного моделирования зубьев-рыхлителей активного действия на основе гидроударников с учетом свойств разрабатываемого грунта и характеристик базовой машины;

- создано программное обеспечение для автоматизированного моделирования зубьев - рыхлителей активного действия на основе гидроударников для экскаваторов, позволяющее формировать основные параметры активных рабочих органов и проводить имитационное моделирование рабочих процессов.

Положения, выносимые на защиту:

- методика и алгоритмы автоматизированного моделирования зубьев-рыхлителей активного действия на основе гидроударников с учетом свойств разрабатываемого грунта и характеристик базовой машины;

- математические модели зубьев - рыхлителей активного действия на основе гидроударников для экскаваторов;

- программное обеспечение для автоматизированного моделирования зубьев - рыхлителей активного действия на основе гидроударников для экскаваторов, позволяющее формировать основные параметры активных рабочих органов и проводить имитационное моделирование рабочих процессов.

Внедрение результатов работы. Система автоматизированного моделирования зубьев-рыхлителей активного действия на основе гидроударников для экскаваторов использована при разработке «Технического задания на проектирование зубьев-рыхлителей активного действия на основе гидроударников для экскаваторов II - IV размерной группы» и «Методики расчета рыхлителя активного действия на основе гидроударника для гидравлических экскаваторов II - IV размерной группы», которые переданы Федеральному государственному унитарному предприятию «Конструкторское бюро транспортного машиностроения» (г. Омск).

Основные результаты исследований широко используются в учебном процессе Сибирской государственной автомобильно-дорожной академии.

Апробация результатов работы. Отдельные этапы и основные результаты работы докладывались на международных научно-практических (технических) конференциях: «Дорожно - транспортный комплекс, экономика, экология, строительство и архитектура» (Омск, 2003 г.); «Качество. Инновации. Наука. Образование» (Омск, 2005 г.); 1-ой Всероссийской научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Проблемы проектирования, строительства и эксплуатации транспортных сооружений» (Омск, 2006 г.); на заседаниях и научных семинарах кафедры «Подъемно-транспортные, тяговые машины и гидропривод», факультета «Транспортные, технологические машины» Сибирской государственной автомобильно-дорожной академии.

Публикации. По результатам исследований опубликовано 6 печатных работ.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованных источников (150 наименований) и приложений. Работа изложена на 155 страницах, содержит 10 таблиц и 59 рисунков.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

Выполненные исследования позволили сформулировать следующие основные выводы:

1. Предложены принципиальные схемы гидропневмоударников, рекомендуемых для зубьев-рыхлителей активного действия экскаваторов.

2. Сформирован математический аппарат, включающий математические модели зубьев-рыхлителей активного действия на основе гидроударников, которые представляют собой системы нелинейных обыкновенных дифференциальных и алгебраических уравнений с переменными коэффициентами, а также уравнения регрессии, для различных видов грунтов, функционально связывающие требуемую удельную (погонную) энергию единичного удара с числом ударов плотномера ДорНИИ.

Математические модели включают основные конструктивные параметры гидроударника, его элементов, физико - механические свойства разрабатываемых грунтов, параметры базовой машины и являются основой для создания эффективных зубьев - рыхлителей активного действия.

3. Разработаны алгоритмы и методика выбора рациональных параметров зубьев-рыхлителей активного действия на основе гидроударников для экскаваторов.

Определены основные рациональные значения конструктивных параметров гидроударников, необходимые для проектирования зубьев-рыхлителей активного действия экскаваторов.

4. Методика математического моделирования зубьев-рыхлителей активного экскаваторов, позволяет создать систему автоматизированного проектирования данного вида оборудования и включает следующие этапы:

• выбор структуры гидроударного устройства;

• определение проектных параметров гидроударного устройства для разработки грунта в определенных условиях;

• математическое моделирование динамики рабочих процессов гидроударного устройства;

• выбор рациональных параметров с помощью программно-имитационного комплекса проектирования.

5. Разработан программно-имитационный комплекс с привлечением современных компьютерных технологий для проектирования зубьев-рыхлителей активного действия на основе гидроударников для экскаваторов, который может рассматриваться как составная часть САПР сменного рабочего оборудования активного действия и проведения имитационного моделирования гидроимпульсной техники на ЭВМ.

1. Автоматизированное проектирование машиностроительного гидропривода /И.И.Бажин, Ю.Г.Беренгард, М.М.Гайцгори и др.; Под общ. ред. С.А.Ермакова. - М.: Машиностроение, 1988. - 312 с.

2. Автоматизированное проектирование рабочих органов дорожно -строительных машин / В.И. Баловнев, С.И Павлов ; Под ред. Н.П. Рачинской. Москва.: Машиностроение, 1979, - 73 стр.

3. Алексеева Т.В. Гидравлические машины и гидропривод мобильных машин /Т.В.Алексеева, Н.С.Галдин, Э.Б.Шерман: Учеб. пособие. -Новосибирск: Изд-во Новосиб.ун-та, 1994. -212 с.

4. Алексеева Т.В. и др. Дорожные машины. 4.1. Машины для земляных работ. М.: Машиностроение, 1972.-504 с.

5. Активные гидроударные рабочие органы строительно-дорожных машин: Учеб. пособие / И.А.Янцен, З.А.Мулдагалиев, О.Г.Савчак. Караганда: КарПТИ, 1983.-95 с.

6. Архипенко А.П. Гидравлические ударные машины /А.П.Архипенко, А.И.Федулов. Новосибирск: ИГД СО АН СССР, 1991. - 108 с.

7. Баловнев В.И. Дорожно-строительные машины с рабочими органами интенсифицирующего действия. М.: Машиностроение, 1981. - 223 с.

8. Баловнев В.И. Интенсификация земляных работ в дорожном строительстве /В.И.Баловнев, Л.А.Хмара. -М.: Транспорт, 1983. 183 с.

9. Баловнев В.И. Моделирование процессов взаимодействия со средой рабочих органов дорожно-строительных машин.-М.:Высш.школа, 1994.-432 с.

10. Батенькина О.В. Создание системы автоматизации конструкторско -технологической подготовки производства: Автореф. дис. канд. техн. наук. -Омск, 2005.-19 с.

11. Башта Т.М. Гидравлика, гидравлические машины и гидравлическое оборудование. М.: Машиностроение, 1970. - 504 с.

12. Башта Т.М. Гидропривод и гидропневмоавтоматика.-М.: Машиностроение, 1972.-320 с.

13. Бажин И.И. Проблемы создания и развития САПР в гидро-приводостроении. М.: ВНИИТЭМР, 1985. - 52 с.

14. М.Бедрина Е.А. Обоснование основных параметров гидроударников для ковшей активного действия:Дс. Канд. Техн. наук.- Омск 2002.- 212 стр.

15. Бедрина Е.А., Галдин Н.С. Математическое планирование эксперимента в обосновании основных параметров гидроударников для ковшей активного действия экскаваторов // Строительные и дорожные машины. 2004. - № 7. - С. 33 -34.

16. Бедрина Е.А. Некоторые результаты исследования математической модели совместной работы нескольких ударных устройств.- в сб.: Дорожные и строительные машины (исследования, испытания и расчет).-Омск: Изд-во СибАДИ, 2001.-С. 10-16.

17. Бедрина Е.А., Галдин Н.С. Основные положения расчета ковша активного действия //Методические указания к курсовому и дипломному про-ектированию.-Омск: Изд-во СибАДИ, 2001.- 30 с.

18. Бедрина Е.А. К расчету основных параметров гидроударных устройств в ковше активного действия экскаватора.- в сб.: Строительные, дорожные машины, гидропривод и системы управления СДМ.-Омск: Изд-во СибАДИ, 2001.-С. 100- 102.

19. Брагинская Н.В. Сменное рабочее оборудование ударного действия одноковшовых гидравлических экскаваторов /Н.В.Брагинская, Ю.В.Дмитревич, В.А.Соколов: Обзор. М.: ЦНИИТЭстроймаш, 1979. - 56 с.

20. Бульдозеры и рыхлители /Б.З. Захарчук, В.Д. Телушкин, Г.А. Шлойдо, А.А. Яркин.- М.: Машиностроение, 1987. -240 с.

21. Вейскопф Д. EXCEL 2000. Базовый курс (русифицированная версия): Пер с англ. -К.Век+: М:ЭНТРОП; Корона принт, 2000.- 400 с.

22. Ветров Ю.А., Баладинский B.JI. Машины для специальных земляных работ.-Киев: Вищашкола, 1981,- 192 е.

23. Галдин Н.С. Многоцелевые гидроударные рабочие органы дорожно -строительных машин: Монография. Омск; Изд - во СибАДИ, 2005. - 223 с.

24. Галдин Н.С. Разработка грунтов (уплотнение, разрушение) гидроударными рабочими органами дорожно-строительных машин: Монография/ СибАДИ -Омск, 2001.-54 с. Деп. ВИНИТИ 14.09.2001,№ 1966-В2001.

25. Галдин Н.С. Рекомендации по проектированию многоцелевых гидроударных рабочих органов дорожно-строительных машин /СибАДИ. -Омск, 2000. 11с. - Деп. ВИНИТИ 26.04.00, № 1235-В00.

26. Галдин Н.С. Определение параметров рабочего органа ударного действия при динамическом разрушении грунта/ СибАДИ. Омск, 2000 - 10с.-Деп. в ВИНИТИ 08.11.00, № 2805-В00.

27. Галдин Н.С. Уравнения регрессии основных параметров гидроударных импульсных систем //Строительные и дорожные машины. 2002. - № 3 . - С.15 - 16.

28. Галдин Н.С., Бедрина Е.А. Ковши активного действия для экскаваторов: Учеб. пособие. Омск: Изд-во СибАДИ, 2003. - 52 с.

29. Галдин Н.С., Кузьминых А.Н. Особенности уплотнения грунта грун-тоуплотняющей машиной с гидроударниками на базе трактора // Машины и процессы в строительстве: Сборник научных трудов №4. Юбилейный. -Омск: Изд-во СибАДИ, 2002. С. 69 - 71.

30. Гидропневмоударные системы исполнительных органов горных и строительно-дорожных машин /А.С.Сагинов, А.Ф.Кичигин, А.Г.Лазуткин, И.А.Янцен. М.: Машиностроение, 1980. - 200 с.

31. Глушец В.А. Совершенствование системы управления рыхли-тельным агрегатом :Дис. канд. техн. наук. -Омск, СибАДИ, 2004.- 205 с.

32. Граф Л.Э. Коган Д.И. Гидроударные машины и инструмент.-М.: Недра, 1972.-208 с.

33. Дмитревич Ю.В. Применение гидропривода в ударных машинах.-М.: НИИинформациистройдоркоммунмаш, 1967.- 48 с.

34. Домбровский Н.Г., Панкратов С.А. Землеройные машины.-М.:Стройиздат, 1951.-434 с.

35. Дорожные машины. Теория конструкция и расчет. Учебник для вузов. 2- е издание, доп. и перераб. Л., « Машиностроение» (Ленинградское отделение), 1976. 471 с.

36. Жамбалнимбуев Б.Ж. Совершенствование методов исследований и расчетов машин рыхлителей мерзлого грунта (на примере ударных и баро-вых землерезных машин): Дис. канд. техн. наук .- Омск 1979.-314 с.

37. Зеленин А.Н. Основы разрушения грунтов механическими способами. М.: Машиностроение, 1968. - 375 с.

38. Зеленин А.Н. Исследования по разрушению мерзлых грунтов. Материалы совещания по разработке мерзлых грунтов резанием и ударом под ред. к.т.н. Н.Е.Носенко.- М, 1955.-76 с.

39. Зеленин А.Н. Методика определения энергоемкости и производительности машин при разрушении мерзлых грунтов ударной нагрузкой для любых условий разрушения//Строительные и дорожные машины.- 1968.-№ 2.-С. 6-8.

40. Зеленин А.Н., Баловнев В.И., Керов И.П. Машины для земляных ра-бот.-М.: Машиностроение, 1975.- 421 с.

41. Земляные работы / А.К. Рейш, А.В. Курганов, А.П. Дегтярев и др.; под ред. А.К. Рейша 2-е издание, перераб. и дополн. -М.: Стройиздат, 1984.-320 е.

42. Иванов Р.А., Федулов А.И. Применение экскаваторных навесных ударных устройств для разрушения скальных пород и мерзлых грун-тов//Строительные и дорожные машины.-1999.-№ 3.-С.11-15.

43. Иванов Р.А., Федулов А.И. Экскаваторный ковш активного дейст-вия//Строительные и дорожные машины.-1998.-№ 4.-С.2-4.

44. Иванов Р.А., Федулов Д.И. Навесные ударные устройства для разработки мерзлых грунтов. Новосибирск: ИГД СО АН СССР, 1988.-144 с.

45. Инструкция « Экскаватор одноковшовый 4-ой размерной группы пневмоколесный с гидравличесим приводом».-Формуляр 49.0000.000.ф0. Киев « Рекладка».-1985.-31 с.

46. Иринг Ю. Проектирование гидравлических и пневматических систем. -Л.: Машиностроение, 1983.-363 с.

47. Керимов З.Г., Багиров С.А. Автоматизированное проектирование конструкций. М.: Машиностроение, 1985. - 224 с.

48. Киевский В.Г. Экономическая эффективность новой техники в строительстве.-М.: Стройиздат, 1991.-143 с.

49. Кириков Р.П. Исследование и разработка гидрораспределителей с упругими оболочками для гидроприводов дорожных и строительных машин: Автореф. дис. канд. техн. наук.-Омск, 1977.-17 с.

50. Конструктивные схемы бурильных машин /О.Д.Алимов, С.А.Басов, А.А.Алимова и др.- Фрунзе: Илим, 1973.-92 с.

51. Красников Н.Д. Динамические свойства грунтов и методы их определения.- Л.: Стройиздат, 1970.-239 с.

52. Кузнецова Л.Г., Семенова З.В. Компьютерная математика: Учебно-методическое пособие. 4.1.-Омск: Изд-во СибАДИ, 1997.- 68 с.

53. Курленя М.В. и др. Новый экскаватор Уралмашзавода //Горный журнал.-1991.-№ 5.-С.59-64.

54. Кутумов А.А. Навесной пневматический молот с дроссельным воз-духораспределением для разработки мерзлых грунтов: Автореф. дис., канд. техн. наук. Омск, 2004.- 23с.

55. Крутов В.И. Автоматическое регулирование и управление двигателей внутреннего сгорания. М.: Машиностроение, 1989,- 416 с.

56. Лазуткин А.Г. Основы расчета и проектирование гидравлических ударных устройств/А.Г.Лазуткин, Л.С.Ушаков: Учебное пособие. Караганда, 1981.-65 с.

57. Лупинос С.П. Разработка и исследование гидроударных устройств применительно к активным рабочим органам строительных машин: Дис. канд.техн.наук .- Омск 1985. 312с.

58. Лозовой Д.А. Машины для разработки мерзлых грунтов.- Саратов, 1968.- 156 с.

59. Матвеев И.Б. Гидропривод машин ударного и вибрационного действия. -М.: Машиностроение, 1974. 184 с.

60. Маттис А.Р. и др. Экскаватор с ковшом активного действия,-Новосибирск: Наука, 1996.- 174 с.

61. Маттис А.Р., Лабутин В.Н. Перспективность применения экскаваторов с ковшом активного действия в строительстве //Изв. вузов. Строительство.- 1999.- №8.- С.53-57.

62. Машины для земляных работ /Н.Г.Гаркави, В.И.Аринченков, В.В.Карпов и др.- М.: Высш. школа, 1982. 335 с.

63. Машины для уплотнения грунтов и дорожно-строительных материалов /С.А.Варганов, Г.С.Андреев, В.Я.Балакирев и др. М.: Машиностроение, 1981.-240 с.

64. Машины ударного действия для разрушения горных пород /Д.П.Лобанов, В.Б.Горовиц, Е.Г.Фонберштейн. М.: Недра, 1983. - 152 с.

65. Машиностроительный гидропривод / Л.А.Кондаков, Г.А.Никитин, В.Н.Прокофьев и др.; Под ред. В.Н.Прокофьева. М.: Машиностроение, 1978.-495 с.

66. Мымрин Ю.Н., Малахов И.Н. Выбор и оптимизация технико-экономических показателей машин при разработке ТЗ. М.: Машиностроение, 1987.- 152 с.

67. Мурсеев И. М. Разработка и определение параметров ударного устройства гидропневматического ручного лома для механизации строительных работ: Дис. канд. техн. наук 05.05.04.- Омск 1988,- 237 с.

68. Недорезов И.А. и др. Оборудование с ковшами активного действия для экскаваторов: Обзор. Серия 1.- М.: ЦНИТИТЭстроймаш, 1974,- 50 с.

69. Недорезов И.А. и др. Разрушение мерзлого грунта активными рабочими органами //Механизация строительства.-1965.- № 1.- С. 17-19.

70. Недорезов И.А. и др. Экскаваторные ковши активного действия для разработки мерзлых и скальных грунтов без предварительного рыхления //Механизация строительства.- 1971.-№8.- С. 13-15.

71. Недорезов И.А. Интенсификация рабочих процессов землеройно-транспортными машинами. М, 1979. - 52 с.

72. Недорезов И.А. и др. Резание и ударное разрушение грунтов.- Новосибирск: Наука, 1965.-259 с.

73. Недорезов И.А. и др. Ковш активного действия к экскаватору ЭО-4121 //Строительные и дорожные машины.-1986.-№ 1- С. 18-20.

74. Недорезов И.А. и др. Экскаваторы с ковшами активного действия/ /Автомобильные дороги.-1982.-№ 9.-С.23-26.

75. Недорезов И.А. Прогрессивные методы разработки мерзлых грун-тов.-М.: Транспорт, 1969.- 52 с.

76. Норенков И.П. Введение в автоматизированное проектирование технических устройств и систем. М.: Высш. школа, 1980. - 311 с.

77. Норенков И.П. Основы автоматизированного проектирования.: Учебник для вузов 2-е изд. перераб. и доп. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2002. - 336 с.

78. Отдельные разделы гидропривода мобильных машин: Учебное пособие /Т.В.Алексеева, Б.П.Воловиков, Н.С.Галдин, Э.Б.Шерман. Омск: ОмПИ, 1989.-69 с.

79. Основные положения расчета гидроударников. Методические указания для курсового и дипломного проектирования/Э.Б.Шерман, Н.С.Галдин, С.П.Лупинос. Омск, 1981.-34 с.

80. Основы научных исследований на компьютере: Методические указания к курсу лабораторных работ / Сост. В.А. Мещеряков. Омск: Изд - во Сибади, 2004, - 28 с.

81. Отчет по НИР № 80073857. Разработка ударных рабочих органов к гидравлическим машинам для разрушения мерзлых грунтов.-Омск, 1981,- 55 с.

82. Отчет по НИР № 02870071342. Разработка структуры алгоритма и программы базы данных и имитации функционирования гидроударных органов машин,- Караганда, 1987.- 49 с.

83. Отчет по НИР № 646457.Исследование по определению основных параметров гидромолотов с комплектом рабочего инструмента к экскаваторам 2-5 размерных групп для разработки мерзлых грунтов.- Москва, 1977.101 с.

84. Производство земляных работ в условиях городского строительства /Ю.П. Саадаков, И.М Ващук, В.И. Уткин. 2-е изд., доп. и перераб.-М.: Стройиздат, 1981.-251 е., ил.

85. Патент № 274720, Е 02f 5/ЗО.Ударное устройство рабочего органа машины для разработки мерзлого грунта/А.Ф.Кичигин, Б.Е. Спорыхин №1217131/29-14; Заявлено 10.11.1968; Опублик. 24.6.1970. Бюл.№21.

86. Патент №2002908С1, 5Е 02F9/28. Экскаваторный ковш активного действия / Лабутин В.Н.; Маттис А.Р.; Шишаев С.В.(Россия).~№4942599/03; Заявлено 19.06.91;Опубл. 15.11.93. Бюл. №41-42.-4с.

87. Патент №2167980С1, 7Е 02 F9/28. Зуб ковша экскаватора/Соболев В.Ф; Кудинов С. (Россия).-№2000126551/03;Заявлено 10.12.2000; Опубл. 27.05.2001.-7c.

88. Патент №658519 А, 3(51) Е 01 Н5 /12. Рыхлитель /Янцен И.А; Чер-кашин В. А. (Россия).-№3428454/29-11 Заявлено 11.02.82; Опубл. 15.10.83,-5с.

89. Патент № 883285 , Е 02F9/28. Зуб экскаваторного ковша активного действия / Федулов А.И.;Маттис А.Р.;(Россия).-№ 2801199/22-03; Заявлено 26.07.79;0публ. 23.11.81. Бюл. №43.- 5с.

90. Патент № 250752 , Е 02F9/30. Рабочий орган для разработки мерзлых и твердых грунтов/ Аверьянов Л.И.; Емельянов Б.А.;(Россия).--№ 1250070/29-14; Заявлено 17.06.68;0публ. 12.08.69. Бюл. № 26.- 4с.

91. Патент № 340745 , Е 02F3/40. Экскаваторный рыхлитель / Бондаро-вич Б.А.; Звягинцев А.Н.;(Россия).--№ 1449519/29-14; Заявлено 15.06.70;0публ. 05.06.72. Бюл. № 18.- 3 с.

92. Патент № 2003765 CI , Е 02F9/28. Зуб ковша экскаватора / Шимукович П.Н.;(Россия).~№ 5023012/03; Заявлено 25.11.91 ;Опубл. 30.11.93 Бюл. № 43-44.- 8 с.

93. Патент № 2002909 CI , Е 02F9/28. Зуб экскаваторного ковша активного действия / Дружинин М.С. Маттис А.Р.;(Россия).~№ 4942601/03; Заявлено 19.06.91 ;Опубл. 15.11.93 Бюл. №41 -42.-8 с.

94. Петров Н.Г. Волновые процессы в гидросистемах ударных механизмов бурильных машин /Н.Г.Петров, А.С.Павлов. М.: Наука, 1982. - 100 с.

95. Повышение эффективности ударных машин: Сб. науч.тр. /ВНИИстройдормаш. М., 1986. - 78 с.

96. Повышение эффективности создаваемых землеройно-транспортных машин: Обзор / И.А.Васильев, А.Я.Ландсман, Р.К.Кудайбергенов. М.: ЦНИИТЭстроймаш, 1984. - 46 с.

97. Попов Д.Н. Динамика и регулирование гидро- и пневмосистем. -М.: Машиностроение, 1976.-424 с.

98. Потемкин В.Г. MATLAB 6 : Среда проектирования инженерных приложений. М.: ДИАЛОГ - МИФИ, 2003.-448 с.

99. Применение методов имитационного моделирования для выбора параметров строительно-дорожных машин: Обзорная информация / В.М.Попович .- М.: ЦНИИТЭстроймаш, 1992 .- 44 с.

100. ЮЗ.Раннев А.В. Одноковшовые строительные экскаваторы.: Уч.-М.; Высшая школа, 1991. 304 с.

101. Раннев А.В., Рейш А.К. Гидравлический экскаватор. М.: Стройиздат, 1983.- 119 с.

102. Расчет и проектирование строительных и дорожных машин на ЭВМ / Под. ред. Е.Ю. Малиновского.-М.: Машиностроение, 1980. 260 с.

103. Рекомендации по технологии разработки грунтов с применением новых машин и навесного оборудования / ЦНИИИОМТП. М.: Стройиздат, 1984.-95 с.

104. Рекомендации по организации технического обслуживания и ремонта строительных машин.- М.: Стройиздат, 1978.-92 с.

105. Ровинский М.И., Берновский Ю.Н. Разрушение мерзлых грунтов динамической нагрузкой. Обзор. М, 1966.-54 с.

106. Родионов Г.В. О классификации машин ударного дейст-вия//Машины ударного действия.- Новосибирск: Зап.-Сиб. кн. изд-во, 1953.-С.53-73.

107. Руднев В.К. Копание грунтов землеройно-транспортными машинами активного действия.- Харьков: Вища школа, 1974.- 240 с.

108. Свешников В.К., Усов А.А. Станочные гидроприводы:Справочник.-М.: Машиностроение, 1988. 512 с.

109. Соколинский В.Б. Машины ударного разрушения: Основы комплексного проектирования. -М.: Машиностроение, 1982. 184 с.

110. СНиП 3.02.01-87. Земляные сооружения, основания и фундаменты. М.: ЦИТП, 1989.-123 с.

111. СНиП 3.06.03-85. Автомобильные дороги. М.: ЦИТП, 1986. - 112с.

112. СНиП III-43-75. Мосты и трубы: Правила производства и приемки работ. М.: Стройиздат, 1976. - 112 с.

113. Средства механизации строительства : Учебн. Пособие. / Абрамен-ков Д.Э. Абраменков Э.А., и др. Под ред. Э.А. Абраменкова Новосибирск: НГАСУ, 2001,-240 с.

114. Тарасов В.Н., Бояркин Г.Н. Теория удара в теоретической механике и ее приложения в строительстве: Учеб. пособие. Омск: Изд-во ОмГТУ, 1999.- 107 с.

115. Тарасов В.Н., Галдин Н.С. Основы теории ударного уплотнения грунтов // Межвуз. сб.: Машины и процессы в строительстве. Омск: СибАДИ, 2000.-С. 58-67.

116. Тарасов В.Н., Галдин Н.С. Расчет параметров трамбующих рабочих органов // Строительные и дорожные машины. 2003. - № 3. - С. 34 - 36.

117. Телушкин В.Д. Машины для разработки мерзлых грунтов.- М.: Машиностроение, 1973. 272 с.

118. Теоретические основы создания гидроимпульсных систем ударных органов машин / А.С.Сагинов, И.А.Янцен, Д.Н.Ешуткин, Г.Г.Пивень. Алма-Ата: Наука, 1985.-256 с.

119. Титенко В.В. Повышение производительности автогрейдера, выполняющего планировочные работы: Дис. канд. техн. наук. Омск, СибАДИ, 1997, 172 с.

120. Трофимов А.Г. Землеройные и подъемно-транспортные машины,-Киев: Буд1вельник, 1978.- 368 с.

121. Угрюмов И.А. Обоснование основных параметров гидромолота с беззолотниковым блоком управления для экскавторов.: Дис. канд. техн. наук .- Омск, Сибади, 2004. 250 с.

122. Ударно-вращательное бурение скважин гидроударниками /Е.С.Филиппова, Г.В.Арцимович, Е.Ф.Епштейн и др. М.: Госгортехиздат, 1963. - 85 с.

123. Федулов А.И., Иванов Р.А. Навесные ударные устройства для разработки грунтов.- Новосибирск.: ИГД СО АН СССР, 1988.-144 с.

124. Федулов А.И., Иванов Р.А. Ударное разрушение мерзлых грунтов.-Новосибирск: ИГД СО АН СССР, 1975.-137с.

125. Федулов А.И. Анализ и расчет пневмоударных механизмов /А.И.Федулов, С.В.Гайслер. Новосибирск, 1987 . - 122 с.

126. Федоров Д.И. Экскаваторные ковши активного действия / Д.И.Федоров, И.А.Недорезов, В.Г.Тайц, А.И.Федулов. М.: Транспорт, 1974. -224 с.

127. Федоров Д.И. и др. Разработка скальных выемок экскаваторами с ковшами активного действия/ЛГранспортное строительство.-1971.-№ 3.-С.6-8.

128. Федоров Д.И. и др. Опыт применения экскаваторного оборудования с ковшами активного действия при разработке мерзлых и скальных грун-тов//Строительные и дорожные машины.-197l.-№ 11.-С.15-16.

129. Федоров Д.И. Рабочие органы землеройных машин.- М.: Машиностроение, 1990.-359 с.

130. Хандрос А.Х. Динамика и моделирование гидропривода станков / А.Х.Хандрос, Е.Г.Молчановский. М.: Машиностроение, 1969. - 156 с.

131. Хархута Н.Я. Машины для уплотнения грунтов. Теория, расчет и конструкции. 2-е изд., перераб. - М.: Машиностроение, 1973. - 176 с.

132. Цытович Н.А. Механика грунтов. М.: Высш. школа, 1979. - 272 с.

133. Черкашин В.А. Основные закономерности различных методов разработки мерзлых грунтов//Строительные и дорожные машины.-1965.-№ 4.-С.14-16.

134. Шишаев С.В., Федулов А.И., Маттис А.Р. Расчет и создание ковша активного действия. Новосибирск: ИГД СО АН СССР, 1989.

135. Щербаков B.C. Руппель А.А. Глушец В.А. Основы моделирования систем автоматического регулирования и электротехнических средств в системе MATLAB : Учеб. Пособие . Омск: Изд-во Сибади, 2003.-160 с.

136. Щербаков B.C. Составление структурных схем землеройно -транспортных машин как объектов автоматизации: Учебное пособие. Омск: Изд - во Сибади, 2001. - 47 с.

137. Шуп Т. Решение инженерных задач на ЭВМ: Практическое руководство: Пер. с англ.-М.: Мир, 1982.-238 с.

138. Экономика производства и эксплуатации строительных и дорожных машин: Метод. указания/А.Н.Витушкин, В.Е.Калугин, В.П.Шаронов,-Омск.-СибАДИ, 1991.-62 с.

139. Экскаваторы. Отраслевой каталог.-М.:Машмир, 1991.-96 с.

140. Янцен И.А. Основы теории и конструирования гидропневмоудар-ников /И.А.Янцен, Д.Н.Ешуткин, В.В.Бородин. Кемерово: Кемеровское кн.изд-во, 1977.-246 с

141. Bartels R. Neuere Erkenntnisse bei der Entwiklung von Hydraulik hammern und hydraulischen Abbruchzangen//Baumaschine und Bautechnik, 1992.

142. Bartels R. und weiter. Einsatz der Simulationstechnik zur Vermeidung vor Kavitationserosion am beispiel eines Hydraulikhammers//01hydraulik und Pnehmatik, 1993, №3.

143. Berg G.F. Hydraulische und Elektrohudraulische Systeme fur den Sunchrolauf hydraulischer Arbeitszylinder. Messen, Steuern, Regeln. Berlin, 1964, H. 2, Nr. 2-4.

144. Messerschmidt D., Schermann E. Hydraulikhammer in den Staaten der GUS//Baumaschine und Bautechnik, 1994.

145. Internet-информация с сайтов предприятий и организаций.