автореферат диссертации по транспортному, горному и строительному машиностроению, 05.05.04, диссертация на тему:Концепция совершенствования универсальных малогабаритных погрузчиков с бортовым поворотом

На правах

005052604

Минин Виталий Васильевич

Концепция совершенствования универсальных малогабаритных погрузчиков с бортовым поворотом

Специальность: 05.05.04-Дорожные, строительные и подьемно-транспортные машины

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Я 4 ОКТ 2012

Москва-2012

005052604

Работа выполнена в Федеральном государственном автономном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Сибирский федеральный университет (СФУ)»

Научный консультант: Официальные оппоненты:

Ведущая организация:

доктор физико-математических наук, профессор Носков Михаил Валерианович Кудрявцев Евгений Михайлович, доктор технических наук, профессор, ФГБОУ ВПО «Московский государственный строительный университет», кафедра строительных и подъемно-транспортных машин, зав. кафедрой; Жулай Владимир Алексеевич, доктор технических наук, профессор, ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный архитектурно-строительный университет», кафедра строительной техники и инженерной механики, зав. кафедрой; Полетайкин Владимир Фёдорович, доктор технических наук, профессор, ФГБОУ ВПО «Сибирский государственный технологический университет», кафедра технологий и машин природообустройства, зав. кафедрой. ФГБОУ ВПО «Национальный исследовательский Иркутский государственный технический университет (НИ ИрГТУ)»

Защита состоится 18 октября 2012 г. в 10 часов на заседании Диссертационного совета ВАК РФ Д 212.126.02 при Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Московский автомобильно-дорожный государственный технический университет (МАДИ)» по адресу: 125319, Москва, Ленинградский проспект, 64, ауд. 42; тел. 8(495)155-93-24.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского автомобильно-дорожного государственного технического университета (МАДИ). Отзывы на автореферат, заверенные печатью, просьба высылать в двух экземплярах по адресу Диссертационного совета, копию отзыва - на адрес электронной почты uchsovet@madi.ru.

Автореферат разослан «А 2-»_0*3_2012 г.

Ученый секретарь Диссертационного совета,^ кандидат технических наук, профессор

Н. В. Борисюк

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Универсальные малогабаритные погрузчики с бортовым поворотом (УМП) изобретены и внедрены в практику выполнения транспортно-технологических операций в середине XX в. Данный тип мини-машин является наиболее представительным ввиду наличия значительного количества сменных рабочих органов циклического и непрерывного действия, экономичности, высокой мобильности и маневренности в сочетании с простотой управления. Погрузчики зарекомендовали себя как необходимое средство механизации для малых объемов работ на различных рассредоточенных объектах. В настоящий момент в мире производится более 100 тыс. машин в год.

Существенными специфическими особенностями УМП, снижающими их эффективность, являются: короткобазовое шасси, ограничивающее грузоподъемность; высокая динамическая нагруженность машины и плохая управляемость на твердых скользких поверхностях; жесткое, безрессорное крепление колес к раме; закрытое капотом пространство энергетической установки и гидропередач, снижающее теплообмен с окружающей средой; значительные затраты энергии и ресурсов на обеспечение бортового поворота и др.

Ведущие фирмы-изготовители (свыше 40) Великобритании, Германии, Италии, Канады, Кореи, России, Словакии, США, Японии и других стран производят УМП для внутреннего и внешнего рынка, постоянно совершенствуют конструктивные схемы и отдельные подсистемы машин, но решения, устраняющего все вышеперечисленные недостатки, пока не найдено.

Проблема определения рационального варианта сочетания технико-эксплуатационных и конструктивных параметров, обеспечивающих высокую эффективность вновь создаваемых образцов, осложняется разнообразием условий и свойств среды применения УМП, оснащаемых различным сменным рабочим оборудованием. В связи с этим актуальна разработка критериев оценки эффективности для универсальных машин данного класса, которые обеспечивают высокую точность расчетов на ранних стадиях проектирования. Применение УМП в регионах Сибири и Дальнего Востока, где климатические условия существенно отличаются от европейских, без усовершенствования конструкции и определения области рациональных значений конструктивных параметров имеет ограничения.

Работа направлена на развитие методологии проектирования УМП, учитывающей априорную и апостериорную информацию о конструкции, параметрах и особенностях рабочих процессов в стесненных условиях эксплуатации.

Актуальность исследования подтверждается выполненной Красноярской краевой научно-технической программой «Исследование, разработка, освоение и выпуск универсального малогабаритного погрузчика (УМП) с бортовым поворотом, эксплуатационной массой 1 т и грузоподъемностью 0,25 т».

Научная проблема порождена отсутствием теоретических основ проектирования, обеспечивающих взаимосвязь параметров подсистем универсальных малогабаритных машин с адаптируемой к условиям эксплуатации конст-

руктивной схемой. Это создает определенные трудности, устранить которые возможно, основываясь на разработанную соискателем концепцию совершенствования УМП за счет повышения эффективности путем создания адаптивных к условиям эксплуатации конструкций и рационализации основных параметров.

Гипотеза. Выбор конструктивной схемы вновь создаваемых образцов УМП со сменным рабочим оборудованием, представляемой в виде сложной системы с большим количеством взаимосвязей технико-эксплуатационных и конструктивных параметров, осуществляемый на основе безразмерных комплексов их взаимосвязи, обеспечивает требуемую точность расчета значений показателей эффективности и приводит к повышению производительности при рациональном использовании материальных и энергетических ресурсов.

Основная идея работы заключается в выявлении взаимосвязи основных технико-эксплуатационных и конструктивных параметров УМП для обоснования их рациональных значений на основе методов математической статистики, теории подобия и анализа размерностей, а также математического анализа закономерностей конструирования.

Цель исследования состоит в повышении эффективности УМП путем развития теоретических основ проектирования, создания методов и моделей, учитывающих комплексную взаимосвязь основных параметров машины и ее внутренних подсистем.

Поставленная цель реализована решением следующих задач исследования:

1) разработать классификацию УМП по отдельным конструктивным признакам на основе анализа параметров образцов фирм-производителей, при учете существующих методик оценки степени их совершенства, и систематизировать факторы, влияющие на эффективность эксплуатации погрузчика;

2) обосновать главный параметр машины и выявить структуру взаимосвязи основных технико-эксплуатационных и конструктивных параметров с главным, а также определить необходимость и принципиальную возможность вариаций данных параметров и изменения конструкции машины для удовлетворения противоречивых требований к отдельным подсистемам при повышении эффективности УМП;

3) разработать, обосновать и реализовать концепцию количественной и качественной оценки эффективности УМП со сменными рабочими органами циклического и непрерывного действия, базирующейся на безразмерных комплексах взаимосвязи технико-эксплуатационных и конструктивных параметров, обеспечивающей необходимую точность оценочных показателей;

4) разработать и реализовать в виде программного обеспечения физико-математические модели УМП с изменяющейся относительно направления движения установкой пневмоколесных движителей, позволяющие исследовать параметры управляемости машины при вариации условий эксплуатации;

5) провести экспериментальные исследования промышленно выпускаемых образцов УМП и физической модели машины, направленные на изучение динамических факторов и коррекцию силовых параметров для достижения необходимой точности и адекватности физико-математических моделей;

6) осуществить вычислительные эксперименты (на основе статистического анализа данных) для установления закономерностей соотношения технико-эксплуатационных и конструктивных параметров УМП с режимами их функционирования и экономическими показателями;

7) внедрить результаты работы на уровне создания опытного образца машины и изобретений, направленных на повышение эффективности отдельных подсистем и расширение технологических возможностей УМП.

Объект исследования - УМП с бортовым поворотом со сменными рабочими органами циклического и непрерывного действия.

Предмет исследования - закономерности, связывающие технико-эксплуатационные и конструктивные параметры с параметрами рабочего процесса УМП и оценочными показателями эффективности его эксплуатации.

Методологической базой исследований являются: системный анализ причинно-следственных связей технологического процесса (рабочие органы циклического и непрерывного действия); методы подобия и анализа размерностей; статистический анализ для апостериорной информации, включая алгоритмы множественного группового учета аргументов на каждом ряду селекции параметров; регрессионный анализ с применением программного продукта Data Fit фирмы Oakdale Engineering и математический анализ с использованием программного продукта MathCad; основные положения аналитической механики, параметрической оптимизации механических систем, теории математического моделирования машин и процессов, а также теории физического эксперимента.

Научная новизна заключается:

1)в разработке классификации УМП, представляемых в виде сложных технических систем по функциональному назначению, позволяющей выявить влияние конструктивного исполнения машины на эффективность ее эксплуатации;

2) в обосновании главного параметра машины - эксплуатационной массы -и структуры взаимосвязи технико-эксплуатационных и конструктивных параметров с главным в виде регрессионных математических моделей, позволяющих определять и прогнозировать их значения;

3) во впервые разработанной и обоснованной методами теории подобия и анализа размерностей концепции повышения эффективности УМП со сменными рабочими органами циклического и непрерывного действия, базирующейся на безразмерных комплексах взаимосвязи технико-эксплуатационных и конструктивных параметров и обеспечивающей необходимую точность оценок как на уровне подсистем (привода, рабочего оборудования, движителя), так и на уровне машины в целом;

4) в разработке физико-математических моделей УМП с изменяемой геометрией установки колес относительно направления движения машины, основанных на положениях аналитической механики голономных и неголономных систем в обобщенных координатах, позволяющих исследовать управляемость и технологические возможности УМП при вариации их конструктивных параметров и условий эксплуатации;

5) во впервые математически полученных закономерностях взаимосвязи технико-эксплуатационных и конструктивных параметров УМП в виде безразмерных комплексов, обоснованных в качестве критериев оценки технического уровня и оптимизации параметров машины со сменными рабочими органами циклического и непрерывного действия;

6) в предложении и применении конструктивных схем движителя и рабочего оборудования УМП с учетом выявленных теоретически и экспериментально закономерностей рабочего процесса в зависимости от энергонасыщенности машины, позволяющих определять рациональное использование установочной мощности двигателя;

7) в установлении закономерностей влияния на силовое нагружение движителя параметра перераспределения центра масс машины на основе экспериментальных исследований натурных образцов и физической модели УМП;

8) в разработке методики совершенствования конструкции и оптимизации параметров УМП, базирующейся на априорной (физико-математические модели) и апостериорной (технико-эксплуатационные параметры выпускаемых образцов) информации с учетом условий и свойств среды применения сменного оборудования циклического и непрерывного действия, позволяющей повысить эффективность машины;

9) в установлении зависимостей абсолютных погрешностей безразмерных критериальных комплексов от погрешностей в определении значений технико-эксплуатационных и конструктивных параметров УМП, обладающих свойством робастности и обеспечивающих адекватную оценку степени совершенства конструктивных исполнений машин.

Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждаются: методологической базой исследования, основанной на фундаментальных теориях классической физики, механики и основных принципах математического моделирования с применением математического анализа в качестве основного инструмента исследования; достаточным объемом экспериментальных данных, полученных с помощью современной измерительной и регистрирующей аппаратуры, прошедшей метрологическую аттестацию; подтверждением адекватности теоретических исследований в виде математических моделей статистическим результатам оценки основных параметров УМП за период ретроспекции с 1970 по 2011 г.

Личный вклад автора заключается в формулировании общей идеи и цели работы, в выполнении теоретических и экспериментальных исследований, анализе и обобщении их результатов, участии в проектировании опытного образца УМП.

Теоретическая ценность работы заключается:

в создании метода аналитического расчета технико-эксплуатационных и конструктивных параметров УМП на основе безразмерных комплексов их взаимосвязи при учете априорной и апостериорной информации, позволяющей на стадии проектирования оценивать и прогнозировать технический уровень и эффективность вновь создаваемых образцов;

в установлении закономерностей взаимосвязи основных параметров УМП в виде безразмерных комплексов, представляющих качественную картину данных взаимосвязей, которые устойчивы по отношению к погрешностям исходных данных и обладают способностью нивелирования этих погрешностей (робастностью);

в установлении общих закономерностей в виде эмпирических зависимостей, характеризующих рабочие процессы и позволяющих создавать адаптивную к условиям и свойствам среды применения УМП конструкцию машины с учетом противоречивых задач ресурсо- и энергосберегающих технологий при проектировании и эксплуатации УМП.

Практическая ценность работы состоит:

в решении важной народно-хозяйственной проблемы, заключающейся в обеспечении эффективности УМП, оснащаемых сменным рабочим оборудованием циклического и непрерывного действия;

в возможности использования теоретических положений физико-математического моделирования взаимодействия движителя УМП со средой, оснащаемого рабочими органами в виде фрез, для определения рациональных параметров рабочего процесса;

в применении разработанного метода для оценки технического уровня машин на предприятиях транспортного и строительного машиностроения;

в разработке конструктивных схем, способов и средств программно-математической и технической реализации (признаны изобретениями) концепции повышения эффективности УМП.

На защиту выносятся научные положения и результаты исследований научно обоснованных технических и методических решений, позволяющие создавать принципиально новые конструктивные схемы УМП, в том числе:

выявленные на основе безразмерных комплексов взаимосвязи технико-эксплуатационных и конструктивных параметров, принимаемых в качестве критериев оценки технического уровня (эффективности) и оптимизации параметров УМП со сменными рабочими органами циклического и непрерывного действия в соответствии с требованиями ресурсо- и энергосберегающих технологий;

разработанная методология совершенствования конструкции и параметров УМП повышенной эффективности с использованием априорной и апостериорной информации по параметрам рабочих процессов оборудования циклического и непрерывного действия;

целесообразность внедрения адаптивных к условиям и свойствам среды применения УМП конструктивных схем и параметров погрузчика, обеспечивающих рациональное использование установочной мощности двигателя;

разработанные физико-математические модели подсистемы движителя с изменяемой геометрией установки колес относительно направления движения для совмещения технологических операций передвижения и разрыхления поверхности среды при оснащении их рабочими органами в виде фрез;

экспериментально (на натурных образцах машины и физической модели) установленные динамические факторы, влияющие на параметр перераспределения центра масс машины и определяющие силовое воздействие на движитель УМП;

разработанные математические модели оценки абсолютных погрешностей безразмерных критериальных комплексов взаимосвязи технико-эксплуатационных и конструктивных параметров машины;

установленные вычислительными экспериментами технико-экономические зависимости для оценки эффективности конструктивных схем и рационализации технико-эксплуатационных параметров УМП.

Реализация и внедрение результатов работы. Практические рекомендации и выводы, полученные в процессе исследований, внедрены в ОАО «Крас-тяжмаш», ОАО «Красноярский завод прицепной техники», ОАО «Сибтяжмаш», ОАО «Краслесмаш», ООО «Землемаш» и др., в учебный процесс ФГАОУ ВПО «Сибирский федеральный университет» при подготовке специалистов (направления подготовки 190603.65, 190201.65, 190109.65), бакалавров (190100.62), магистров (190100.68) и аспирантов (05.05.04).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 2 монографии, 3 учебных пособия с грифом У МО, 61 научная статья (в том числе 10 статей в изданиях, рекомендованных ВАК РФ), 37 тезисов докладов на научных конференциях, получено 24 авторских свидетельства и патента на изобретения.

Апробация результатов работы. Основные результаты исследований, проведенных в рамках диссертационной работы, докладывались и обсуждались: на 41-й и 42-й научно-исследовательских конференциях МАДИ (Москва, 1983, 1984), научно-практической конференции «Техника - Северу» КФ НПО ВНИИстройдормаш (Красноярск, 1985), научно-методической конференции КрПИ «Применение ВТ и САПР в учебном процессе» (Красноярск, 1985), межвузовском научном фестивале «Молодежь и наука - третье тысячелетие» (Красноярск, 1997), юбилейной научно-технической конференции МГТУ им. Н. Э. Баумана «Подъемно-транспортные машины - на рубеже веков» (Москва, 1999), Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Достижения науки и техники - развитию сибирских регионов» (Красноярск, 1999), межвузовской научно-практической конференции КРО НС «Интеграция» (Красноярск, 2000), Международной конференции и РНШ «Системные проблемы качества математического моделирования: информационные, электронные и лазерные технологии» (Москва, 2001), II межрегиональной с международным участием научно-технической конференции «Механика XXI века» (Братск, 2002), межрегиональной научно-практической конференции «Инновационное развитие регионов Сибири» (Красноярск, 2006), V и VII Всероссийской научно-технической конференции с международным участием «Политранспортные системы» (Красноярск, 2007, 2010), Всероссийском научном фестивале «Молодежь и наука - начало XXI века» (Красноярск, 2009), Международной научно-практической конференции «Проблемы и перспективы развития евроазиатских транспортных систем» (Челябинск, 2009), VI Всероссийской научно-технической конференции «Политранспортные системы» (Новосибирск, 2009), Международной научно-технической конференции «Интерстрой-мех-2010» (Белгород, 2010), Международной научно-технической конференции

«Актуальные научные достижения» (Чехия, 2012), на кафедре «Дорожно-строительные машины» МАДИ (Москва, 2012).

Структура и объем диссертационной работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, заключения, списка использованных источников (322 наименования) и 8 приложений. Общий объем диссертации составляет 340 страниц, включая 160 рисунков и 20 таблиц.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность проблемы создания эффективной конструкции УМП на основе концепции совершенствования конструкции и оптимизации параметров и подход к ее решению, излагаются цель и основные задачи исследования, формулируются научная новизна, теоретическая и практическая ценность результатов, основные научные положения, выносимые на защиту, приводится краткое содержание глав диссертации.

В первой главе диссертации выполнен анализ развития конструктивных решений УМП и приводов исполнительных механизмов, критериев оценки эффективности конструктивных вариантов исполнения и оптимизации параметров машины. Разработана классификация УМП по конструктивным признакам (рис. 1).

Рис. 1. Классификация УМП

Вопросам повышения эффективности, исследованию и оптимизации параметров фронтальных погрузчиков, включая УМП, посвящено значительное количество научных работ, выполненных в НПО ВНИИстройдормаш, МИСИ, ЦНИИС Минтрансстроя, МАДИ, СибАДИ, ВГАСУ, ХАДИ, ИГД СО РАН и в других организациях. Следует отметить теоретические и экспериментальные исследования В. К. Аверьянова, И. А. Алыева, В. Н. Архангельского, А. Ф. Базанова, В. И. Баловнева, В. В. Беляева, Ю. А. Брянского, Ю. М. Бузина, В. М. Векслера, Д. П. Великанова, Л. К. Войнича, А. В. Жаворонкова, В. А. Жулая, Г. В. Забега-лова, С. А. Ивженко, В. С. Калинина, М. В. Коваленко, И. П. Керова, Э. Н. Кузина, Б. Д. Кононыхина, Е. М. Кудрявцева, П. А. Михирева, Л. В. Назарова, И. А. Недорезова, В. А. Пенчука, Ю. Д. Погуляева, Б. М. Позина, В. Ф. Поле-тайкина, Л. В. Примака, В. М. Рогожкина, А. В. Рубайлова, И. М. Рябиковой, А. Г. Савельева, В. Н. Тарасова, Л. А. Хмары, В. Ф. Щербакова, А. М. Щемелё-ва, В. К. Фёдорова, Я. Е. Фаробина, среди зарубежных - Г. Эриксона, К. Лука, Г. Модлера, X. Хаврыляка. Несмотря на большое количество отечественных и зарубежных исследований в области совершенствования конструкций одноковшовых фронтальных погрузчиков, нельзя не отмстить недостаточное освещение в литературе вопросов, касающихся совершенствования конструктивной схемы и оптимизации параметров УМП, направленных на устранение противоречивых требований, связанных с обеспечением малогабаритности и универсальности конструкции. В результате проведенного анализа установлено: существующие рекомендации по проектированию одноковшовых фронтальных погрузчиков не могут быть полностью применимы при проектировании УМП ввиду отсутствия приближенно-конструктивного подобия. В настоящее время еще не выработан универсальный подход к решению проблемы комплексной оптимизации: количество параметров и сами параметры, принимаемые к оптимизации, выбираются на основе предшествующих технических решений или интуитивно.

Диссертантом рассмотрено проектирование оптимальных исполнений подсистем привода УМП в соответствии с положениями теории системного анализа, приведены критерии оценки эффективности вариантов исполнения и оптимизации параметров гидропривода, а также оценка конструктивных параметров привода. Вопросам выбора критериальных оценок и обоснованию совершенства объемного гидропривода машин посвящены работы Т. В. Алексеевой, Т. М. Башты, В. А. Ва-сильченко, Н. С. Галдина, В. А. Гобермана, Ю. Иринга, А. Т. Лебедева,

A. М. Матвеенко, Г. С. Мирзояна, Б. Б. Некрасова, В. А. Петрова, Д. Н. Попова,

B. Н. Прокофьева, А. В. Рустановича, Т. А. Сырицына, В. С. Щербакова и др. Наиболее дискуссионным является вопрос о количестве принимаемых критериев и о параметрах, входящих в них при решении задач оптимизации.

Отсутствие научного обоснования применения для малогабаритных и универсальных машин теоретических основ проектирования, принятых для машин среднего и тяжелого классов, создает определенные трудности, устранению которых способствует разработанная соискателем концепция повышения эффективности УМП за счет совершенствования его конструкции и рационализации

его основных параметров. Незначительная (вследствие малогабаритное™) эксплуатационная масса указанных машин ограничивает технологические возможности выполнения процессов разработки материалов статическим воздействием (за счет создания напорного усилия на рабочих органах), короткобазо-вость УМП ограничивает его грузоподъемность и производительность.

Диссертантом представлен метод обоснования параметров, требующих оптимизации при совершенствовании конструкции УМП с учетом неопределенности значений параметров машин, выпускаемых фирмами-производителями.

Эксплуатационная масса УМП принята за главный параметр, так как точнее других параметров определяет типоразмер машины и потенциальные возможности работы в заданных технологических условиях, которые характеризуются как малые и рассредоточенные объекты, стесненные и узкие проходы, помещения с ограничением по нагрузке на опорную поверхность.

Графическая интерпретация (рис. 2) взаимосвязи конструктивных параметров УМП с подсистемами и главным параметром учитывает следующие параметры: А - максимальный габарит по высоте в рабочем состоянии; В - высота от уровня стоянки до шарнира ковша при разгрузке; С — угол разгрузки ковша; 2 - грузоподъемность; У - вместимость основного ковша и др. Геометрические параметры представлены на рис. 3.

'Энергоснабжение'

'Метотжонструкция'

-I Рта И Рабочее § - оборудобтие ?

'Обьепыг гидроорибод'

Рабочего

Бортобые Пнебмоколесныи

передачи ход

Окружающая среда

1 J 1 J

Рис. 2. Взаимосвязь конструктивных параметров с подсистемами и параметром эксплуатационной массы О

Рис. 3. Геометрические параметры УМП

Рис. 4. Зависимость грузоподъемной силы Z Рис. 5. Зависимость установочной мощно-(Z = 313,49 + 0,14G) от эксплуатационной сти двигателя N {N = -3,42 + 0,015 G)

массы (силы тяжести) G от эксплуатационной массы G

К исследованию взаимосвязи конструктивных параметров были приняты значения параметров 104 моделей УМП, серийно выпускаемых фирмами США, Германии, Японии, России, Словакии и др. В результате вычислительных экспериментов было получено более 400 математических моделей взаимосвязи каждого из рассматриваемых параметров с параметром эксплуатационной массы как по моделям УМП отдельных фирм-производителей, так и по всей совокупности моделей УМП. Например, поля корреляции и зависимости представлены на рис. 4, 5.

Вид зависимости (исследования проведены по 18 видам) между главным параметром и каждым из конструктивных параметров определен по значению критериев регулярности (минимальной ошибки уравнения регрессии). Для каждого из видов зависимостей получены функции первой производной по исследуемому параметру (рассчитаны значения мгновенной скорости изменения каждого конструктивного параметра при изменении величины эксплуатационной массы машины). При одном порядке малости коэффициента корреляции Кк или критерия регулярности Kw (относительной ошибки) скорость изменения параметров |Ф| является критерием селекции К$ = |Ф| / Кф. Физический смысл критерия селекции Ks определяется требованиями повышения эффективности процесса оптимизации. Так, величина мгновенной скорости |Ф| изменения конструктивного параметра характеризует эффективность воздействия на этот параметр для снижения или увеличения значения эксплуатационной массы.

Значение коэффициента корреляции Кк показывает тесноту связи между параметрами, а значение критерия регулярности Кф характеризует величину разброса статистических данных. Необходимость оптимизации того или иного конструктивного параметра для совершенствования конструкции УМП обосновывается большим разбросом статистических данных и большим значением мгновенной скорости изменения параметра. Это условие записывается в виде Ks —> шах при следующих ограничениях: |Ф| —> тах, —> min или |Ф| —* min, Kv —> тах. Параметры ранжируются исходя из следующего выражения селекции Кц <А^.,где i - порядковый номер параметра (г = 1, 2, ..., п). Оценка

неопределенности, обусловленная количеством апостериорной информации, принимаемой во внимание, проведена по значению энтропии Н параметра, оп-" 1

ределяемой как Я = 1п—, где п - количество параметров, входящих

в группу иерархии; Р, - вероятность появления /-го конструктивного параметра в иерархической группе. Диссертантом рекомендованы объемы принимаемой во внимание информации, обеспечивающие вероятность появления параметра в рассматриваемой группе иерархии, равную 0,3. В результате вычислительных экспериментов по разработанному соискателем программно-математическому обеспечению ранжированы параметры, принимаемые к оптимизации (рис. 6). Здесь к первой группе параметров относятся энергетические и конструктивные параметры, которые оказывают наибольшее влияние на значение эксплуатационной массы УМП, ко второй и третьей группам - параметры, оказывающие существенное и малосущественное влияние. Различием между группами является отличающееся на порядок значение мгновенной скорости изменения параметра |Ф|. Так, для УМП эксплуатационной массой до 1 ООО кг в первую группу вошли 10 параметров; от 1 ООО до 2 ООО кг - 4 параметра; от 2 ООО до 3 ООО кг -4 параметра. Произошла смена положения каждого параметра внутри группы.

Во второй главе рассмотрена концепция (методы и средства) повышения эффективности УМП со сменными рабочими органами на уровне подсистем (привода, рабочего оборудования, движителя), а также машины в целом, базирующаяся на качественной и количественной оценке по безразмерным комплексам взаимосвязи основных параметров. Сложная структура взаимосвязей технико-эксплуатационных и конструктивных параметров УМП не позволяет обосновать однозначно эффективное решение ряда задач для ответа на закономерные вопросы, например: 1) какое влияние окажет изменение оптимизируемого параметра па другие энергетические и конструктивные параметры; 2) следует ли продолжить процесс оптимизации по другому параметру или ограничиться уже оптимизируемым ранее параметром; 3) какой именно из существующих конструктивных параметров следует оптимизировать в первую очередь и т. д. В данном случае предложена методология пространственно-временного моделирования с определением структуры математической модели УМП на основе анализа размерности. их к оптимизации

Рис. 6. Иерархия параметров с учетом влияния на значение эксплуатационной массы УМП и обоснованности принятия

Здесь математическая постановка задачи не сводится только к моделированию в виде дифференциальных уравнений физического состояния с использованием методов классической механики и задач линейного и нелинейного программирования, а требует применения методов статистического анализа конструктивных и эксплуатационных параметров уже существующих образцов машин (учитывается априорная информация по параметрам моделей фирм-производителей).

Анализ основных направлений научных исследований по совершенствованию методов расчета технико-эксплуатациопных и конструктивных параметров УМП, необходимых для целевой функции (критерия) оценки степени совершенства (эффективности), позволил определить методом анализа размерностей структуру математической модели в виде зависимости между безразмерными комбинациями, составленными из этих параметров. В обобщенной форме для УМП математическая модель взаимосвязи параметров записывается в виде Ф = Ф'(Я, С, 2, 2, Ы), где Н - показатель назначения, имеющий линейный размер, [//]=/,; б - эксплуатационная масса машины, [б] = М\ 2 - грузоподъемность (грузоподъемная сила), Щ = ЬМТ~2; - производительность машины, [0\ = ЬМТ~Ъ (для сменного рабочего оборудования циклического действия); Ы-установочная мощность двигателя, [/V] = Ь2МТ~Ъ. Также применена размерность производительности [0\ = 13Г' (для сменного оборудования непрерывного действия). Для учета физико-механических свойств разрабатываемой среды (грунта) принят удельный коэффициент сопротивления А в виде отношения силы воздействия на разрабатываемую среду к площади этого воздействия (энергоемкость разработки 1 м3 материала): [А] = Ь'1МТ~2.

В соавторстве с В. П. Павловым соискателем разработаны зависимости для отдельных подсистем и машины в целом: критерии стоимости потерь мощности (руб/кВт)

и потерь полезной удельной работы в цикле машины (руб. • Дж/кг)

п _ ^ {С,.^ + Сэ(1 - ^)} АТЦ (1 - ком )(1 - п)*р Са ^ V п к '

/=1 кгр н

где С, - стоимость /-го агрегата (машины, сменного рабочего оборудования, рабочей жидкости и др.), г = 1,2, ..., и; Р, - вероятность безотказной работы /'-го агрегата; Сэ, - затраты на эксплуатацию г-го агрегата; г) - математическое ожидание КПД на режиме работы привода; ком - коэффициент отбора мощности; N

— мощность двигателя; Тц — время цикла, с; кр — коэффициент разрыхления материала; УК - вместимость ковша, м3; рр - объемная масса разрабатываемого материала, кг/м3; к„ - расчетный коэффициент наполнения ковша.

Условия оптимальности по критериям: ПСл —> min, —> min.

В общей форме математическая модель взаимосвязи конструктивных параметров с учетом технико-экономического подобия на основе вышеперечисленных критериев формулируется в виде

Э = Э'(пс„, G, С, Q, А), Э = Э'(пс^, G, С, Р, А),

где [ Пс ] = RL~2M~lT3; С - стоимость машины или затраты на ее эксплуатацию, руб.; [С] = R; [Q] = МТ'1\ [Пс ] = R^MT^M^.

^ А

Для математического моделирования оптимизации параметров с учетом их взаимосвязи с параметрами рабочего процесса сформирована иерархическая структура показателей (табл. 1), позволяющих производить оценку технического уровня вновь проектируемых образцов.

Таблица 1

Структура математических моделей для оценки эффективности и технического уровня УМП

Иерархия безразмерных показателей качества | Учитываемый фактор

I уровень

AG2 1Щ7 Стоимость потерь полезной удельной работы в рабочем цикле

II уровень

AG1 1 С Стоимость потерь мощности,

III уровень

QU 2 2^2 Z JNG2 Ки Jiz =-Цон G , Jüß=-,3—г- " N NG ° QG\ Я2 Производительность для подъемно-транспортных и коммунальных работ

AQ „ АН4 J Н2 N u Q \G2N Производительность при землеройно-транспортных работах

Направления повышения эффективности УМП определяются при условиях стремления комплексов к своим предельным значениям с учетом ограничений, определяемых для каждого вида сменного рабочего оборудования и заданных условий эксплуатации:

лСа —> min при А = const, G -» min, Q -» max, -> min, С = var;

tiCn —> min при A = const, G -» min, Q -» max, -» min, С -> min; Kii, nz, лс—> max при Z -> max, N min, G min, Q -> max, H = const; nN, tiq —> max при A = const, H = const, G -» min, Q max, N -> min. Разработанные критериальные комплексы показывают качественную картину взаимосвязи параметров, а мультипликативная форма представления -

противоречивость требований к конструкции универсальной машины. Тенденция развития конструктивных исполнений УМП учитывается путем прогнозирования численных значений безразмерных комплексов, при этом значения основных параметров рассчитываются по зависимостям вида

2 л, Ав у

кы \ N

Используется понятие поля (математическое), где справедливы операции умножения, деления и т. д. В сложной системе (УМП) поля различны, так как параметры имеют разную размерность. Обосновывается необходимость применения безразмерных критериев взаимосвязи конструктивных параметров с целью приведения результатов оптимизации к математическим операциям, справедливым для обобщенного поля. Для определения характера изменений чувствительности безразмерных комплексов п1Г, яс, я№ Ид проведены исследования при условии, что изменение числового значения связано с изменением только одного из входящих в него параметров (табл. 2).

Таблица 2

Структура безразмерных комплексов

Комплекс Вид функции

ДО) Я?) т> ЯР) ЯЯ) ДЛ)

Я// - се сн

Яг сс~т С1 СЫА сдт СИ2/3 -

Яо СО~т сг сы1/3 сд~' с//2'3 -

Ядг кд — СЛГ"1 см~т св с<2 СII14/3 СА СА

Примечание. С — константа.

Связь приращения безразмерного комплекса с приращением параметра X

записывается в виде д,

х-хп

где Х0 - начальное значение параметра X.

После преобразований получено выражение

д п-к0 Сп{Х)-Сп{Х0) ж{Х0 + АхХ0)-п{Х0) п(Х0 + АхХ0) { " 710 Сж(Х0) п(Х0) к(Х0)

на основании которого коэффициент эластичности Ех = (ДП)/(Д Получены графики приращения и проведены исследования.

Для расчета абсолютной погрешности значений безразмерных комплексов использована известная формула

удХи

где X, - значения /-го параметра; Лх, - погрешность вычисления.

В результате дифференцирования разработаны формулы для расчета абсолютной погрешности безразмерных комплексов, например для кц, лс, п/.

\02\СН2 О4 \СН2 9<22УСлН2 9&НоН2И2 902 Ья5'

Диссертантом проведены исследования влияния погрешностей отдельных технико-эксплуатационных и конструктивных параметров, входящих в формулы, на значения погрешностей безразмерных критериальных комплексов. К примеру, по результатам исследования установлено (рис. 7), что критерии и лс л на порядок менее чувствительны к погрешностям входящих в них

параметров (погрешности в определении производительности машины Л(> и удельной энергоемкости рабочего процесса ДД

Комплексы л// и пу на порядок менее чувствительны комплекса пс к погрешностям в определении производительности машины Ад и установочной мощности двигателя Д№ Это объясняется структурой комплекса пс„ включающей параметры установочной мощности двигателя N (в числителе) и <2 - производительности машины (в знаменателе). Комплекс пы на порядок менее чувствителен комплекса тсд. Это объясняется структурой комплекса пд, включающей параметр линейного размера (например, дальность транспортирования, габарит машины, высота разгрузки ковша и др.).

а 6

Рис. 7. Зависимости абсолютной погрешности от погрешностей определения значений производительности Дд и удельной энергоемкости рабочего процесса Дл-а - безразмерного комплекса кс ; б - безразмерного комплекса лс

Установлено, что повышение точности методик расчета параметров УМП обеспечивается путем формирования уравнений, отражающих физический процесс работы машины в безразмерном виде, где погрешность определяется самой единицей измерения, а погрешность уравнений принимается на основе результатов исследований.

На основании проведенных исследований значений безразмерных комплексов в среде МаЛсаё определены основные параметры, которые в наибольшей степени влияют на интегральный показатель оценки эффективности - приведенные удельные затраты 3„.уд, и возможные направления совершенствования конструктивной схемы: 1) увеличение грузоподъемной силы; 2) повышение производительности; 3) снижение материалоемкости; 4) повышение КПД подсистем привода; 5) расширение функциональных возможностей; 6) повышение тягового КПД движителя.

В третьей главе в соответствии со структурой безразмерных критериальных комплексов представлены математические модели оптимизации параметров. Формирование математической модели для отдельного параметра проводилось с учетом концепции повышения эффективности УМП за счет снижения энергоемкости процессов работы со сменным оборудованием.

Статистические исследования зависимости параметра установочной мощности двигателя от эксплуатационной массы УМП показали значительный разброс значений: например, при С = 1 ООО кг - от 9 до 18 кВт; при С = 2 500 кг -от 22 до 44 кВт и т. п. От выбора мощности двигателя (энергонасыщенности) в значительной степени зависит оценка эффективности по энергетическим параметрам. В исследовании по выявленным функциям плотности распределения вероятностей проведен всесторонний анализ значений технико-эксплуатационных и конструктивных параметров. Для более точного учета энергозатрат отдельных технологических процессов разработаны безразмерные критериальные комплексы, связывающие энергетические параметры ДВС с параметрами рабочего процесса, которые имеют вид жы=£>0'шЫе~0'тА0'шУ; л2д =О°'571^Г0'850/)0,286Д; 713д = 2~0'140Л'£,~0'420/1°'|435, где (2 _ количество топлива на совершение работы, кг; Ые - эффективная мощность двигателя, Вт; А - удельная нагрузка, Н/м2; V-скорость машины, м/с; £> - удельная теплота сгорания топлива, Дж/кг; 5-путь, м.

При формировании целевых функций оптимизации массы подсистем объемного гидропривода использована методика, разработанная А. М. Матвеенко, доработанная соискателем с учетом применения четвертой теории прочности. В исследовании по оптимизации массы гидропривода применен критерий наибольших касательных напряжений (четвертая теория прочности). Расчеты по второй и третьей теориям прочности приводят к завышенному запасу прочности, по четвертой теории прочности - к минимальному. Существенные расхождения в результатах расчетов по третьей и четвертой теориям прочности прослеживаются на примере расчета толщины стенки трубопровода по авторскому программно-математическому обеспечению. В результате исследований выявлен значительный рост относительной погрешности (табл. 3) с ростом рабочего

давления в трубопроводах, при этом погрешность по запасу прочности остается величиной постоянной, равной 13 %.

Разработаны эмпирические зависимости стоимости объемного гидропривода от его главного и основных параметров. Вид уравнения регрессии (применен программный продукт Data Fit) определен по значениям минимума стандартной и относительной ошибок аппроксимации, а надежность полученных результатов - по значению коэффициента детерминации R2. Фрагменты результатов проведенных исследований представлены на рис. 8, 9.

Таблица 3

Относительная погрешность расчетов в зависимости от рабочего давления в трубопроводе

Рабочее давление, МПа 10 16 25 32 40 50 57 64

Относительная погрешность, % 15 17 19 22 28 43 83 93

С. p>i 25000 ZOOM 13000 10000 5000

Рис. 8. Зависимость стоимости гидроцилиндров С

(С = 11516,438 + 321,692йт -2,7520;;, +1,5440^, 1<Г2 --3,4660^, -10"5 +2,7870^ КГ8 -172747,083/Р;Л2 =0,94) (номинальное давление - 16 МПа) от усилия на штоке Г и длины хода поршня I

Рис. 9. Зависимость стоимости С (С = от/(3,571 от + 3,657); /?2 = 0,7203) гидромоторов и гидронасосов от их массы от

Численные значения коэффициентов детерминации Я2 показывают высокую надежность полученных результатов исследований. Разработана комплексная модель объемного КПД гидрообъемной трансмиссии на основе выявления

функциональных связей: = (, Км, «„, им, М,„ Рв, Р„, Рп, у, р, ^,, бп),

где V», Ум - рабочий объем насоса и гидромотора, [¥0] - I3; и„, пи - частота вращения вала насоса и гидромотора, [и] = Г"1; Мн - момент на валу гидромотора, [Л/„] = Ж2Т~2; Рв, Рн, Рп - давление в трубопроводе всасывающем, напорном и подпитки, [Л] = |Д] = [Л,] = МЬ2Т~2; V - коэффициент кинематической вязкости, [V] =12Г"'; р - плотность рабочей жидкости, [р] = МГ3; с/тр, Ьтр - диаметр и длина напорных трубопроводов, Щ = [Ь] - ¿; ¿п - подача насоса подпитки, Ш=1?Г\

С учетом выявленных анализом размерностей функциональных связей

получены критерии я3 = ]тс5 = . По экспериментальным данным

(ОАО ММЗ им. М. И. Калинина) с использованием селекционных алгоритмов множественного группового учета аргументов разработаны эмпирические модели объемного КПД гидроагрегатов фирмы ЯехгоШ, например для насосов

Вычислительными экспериментами установлено, что превалирующее влияние на величину объемного КПД оказывает частота вращения приводного вала насоса. Выявлены соотношения критериев лз и 715, обеспечивающие максимум значений объемного КПД.

Специфика компоновочного решения УМП определяет положение насосных агрегатов гидропривода и гидромоторов трансмиссии в закрытом капотом пространстве и затрудненность конвективного теплообмена с окружающей средой. Здесь для обеспечения теплосъема обычно используют калориферы с принудительным обдувом. Учет влияния температуры рабочей жидкости на энергетические параметры объемного гидропривода проводился по разработанной модели теплового режима. Оценка теплового режима работы УМП проведена с использованием метода численного интегрирования классического уравнения теплового баланса.

Оптимизация параметров массы и КПД объемного гидропривода по величине рабочего давления при совершенствовании конструктивной схемы УМП отнесена к области нелинейной оптимизации, где решение в общем виде отсутствует. Экстремумы функций Пс^ и ПС ) найдены по разработанному программно-математическому продукту методом простых итераций.

В результате статистических исследований (по программному продукту восстановления плотности вероятности Р(!)) получены формулы для оценки функции плотности вероятности: грузоподъемности, установочной мощности двигателя, вместимости основного ковша и параметров рабочего цикла (времени подъема и опускания стрелы). При проведении исследований перечисленных параметров значения главного параметра УМП приняты на трех интервалах: 700-1 500,1 500-2 500 и 2 500-3 500 кг. Например, функция плотности установочной мощности двигателя:

Р(^'1) = 0,05{1,48со8(1,57^1)-0,73со8(4,7Щ)-0,76со8(7,85^1)}{0,05(^,-5)},

Полученные результаты позволили использовать обоснованные значения основных параметров при постановке оптимизационных задач исследования.

Повышение эффективности УМП за счет совершенствования конструкции движителя путем оснащения колес рабочими органами фрезерного типа, устанавливаемых под углом относительно направления движения машины, по-

А8У-55:

цу =0,91-0,374Рн -Ю"8 +0,2523ин -10"3 +0,94 -и,

ЛГ,б(5,25); в е (500,1500).

требовало проведения исследований на разработанных физико-математических моделях, учитывающих неголономные и голономные связи, при изучении управляемости машины и параметров технологического процесса. Расчетная схема физико-математической модели с неголономными (не связанными геометрически) связями, (рис. 10), имеет следующие допущения: 1) плоскость движения машины горизонтальная; 2) математическая модель трения на всей поверхности движителя одинакова; 3) движители сцеплены абсолютно жесткими связями; 4) каждый из движителей имеет индивидуальный привод.

Рама машины / / Кк

Колесо

Ось Вращения колеса

Рис. 10. Расчетная схема УМП с изменяемой установкой движителей относительно направления движения: ад - угол поворота колеса (его системы координат) относительно внешнего наблюдателя (базис х, у); гк - смещение центра колеса от центра масс машины; 1к, }к - единичные векторы, образующие ортонормированный базис (внутреннюю систему координат) к-то колеса; щ- скорость нижней точки колеса

Получены уравнения движения

-Е = = \ (||уА||2 )(ук,гк)- Е = т0$0 = ^Р'к к к

(Э?<Эсо,

V,-

9/Зсоа

Е = Мкщ = р'к[\ук\ \якЬк,1к) +

сйк + Ок,

где со0 - угловая скорость всей машины; ^ - момент инерции всей машины; ук -скорость проскальзывания; у0 - поступательная скорость всей системы; щ -масса машины; сод. - угловая скорость к-го колеса.

Собственный базис ¡к, ]к для к-то движителя (колеса) через угол поворота ак относительно внешней (инерциальной) системы координат представлен в виде

'сова^

4 = ; 1к = .сое а* )

Скорость точки касания к-то движителя с опорной поверхностью за счет его вращения записывается в виде йк = Як(лк1к, где Як - радиус к-го движителя.

Поступательная скорость хк к-го движителя выражена с учетом вращения всей машины через разложения гк и \ по внутреннему базису колеса:

тк=щгк, где гк =-(\,]к)7к ПРИ этом (\>Л) и постоянны,

т. е. не зависят от времени ((*,>') - скалярное произведение).

Скорость проскальзывания в точке касания колеса с поверхностью определена по формуле ук=у0 + хк+ик=у0+ щгк + а>кЯк1к.

С учетом = где еп - вектор ортонормированного ба-

дх „ дхп

( Л

зиса, а хп = (*,<?„) - разложение по этому базису х = У^хпёп , получены про-

\ п )

изводные квадрата модуля скорости проскальзывания от поступательной ско-

д м2 „

роста всей машины -у4 = IVк, угловой скорости машины

Г = ') и кажД°Г0 Движителя ||2 = 2Щ (ук,1к).

Приращение энергии колеса на скольжение £<гск, вызванное трением скольжения, определено в виде -^-ЕкСК = ~Р4где р* - функция мощности трения от квадрата модуля скорости. Для трения качения

5 ТК*Ч 1 / л \

—Ек ~ —{)к I (як I, где - функция мощности трения качения от квадрата 5? 2 у '

угловой скорости. При моделировании случая сухого трения (сила трения не зависит от скорости) справедливы выражения Р^ =

а'к (со2 | = -gmk р4 |со*| 1, где ук - коэффициент трения скольжения; - коэффициент трения качения. В случае вязкого трения применены уравнения

Р'к 1|2) = ~ВЩУк. 0А (<4) = ■

Для избежания разрыва функции сухого трения при моделировании добавлены уравнения «псевдосжижения» на малых скоростях вида

Р*(И2) = ТГТ^» (со?) -. , где - коэффициент учета сухого

У > Г* |+ 5* У ' Ы + 5*

и вязкого трения. При дифференцировании использовано выражение ||у + ш7||2 = (у + аг7, V + аг7) = ||у||2 + 2а(у, м) + а2 ||м||2

следовательно,

т. е. если у0 +сш, тогда -Щу0|| = 2(у0,и), ^-|Ы| = |ЫГ'(у0, м).

да да

Аналогично доказывается следующее правило: если у0 = ук + й, тогда

д .._ ц2 д и_ „г „/_ 5 II-и д н- п н- ц-1 -

= +м)=2уо- ==1М1 уо-

Для нахождения решения системы уравнений физико-математической модели по разработанному программно-математическому обеспечению (фрагмент исследований представлен на рис. 11) применен метод простых итераций для нелинейных функций в виде

ф = /(ф); Ф,-2ч>, 1+Ф,-2=/(ф); ф/=2А,/(ф) + 2ф<_1-ф/_2.

"7"

Угловая скорость ы приеденная к линейной

Угловая скорость колеса, приведенная к линейной

Рис. 11. Результаты моделирования динамических процессов по программе Wheel: а - расчетные параметры; б - траектория движения центра масс УМП

Для исследования с учетом жесткости конструкции движителя, оснащенного рабочими органами в виде фрез для рыхления разрабатываемой среды, проведено моделирование УМП на основе принципа Д'Аламбера, согласно которому Рк+ Fk+ Fka= 0 {к = 1, 2,..., я), где Рк - заданная сила, приложенная

к к-й точке механической системы; Fk - реакция связей в той же точке; Fku -сила инерции этой точки, равная по модулю произведению массы этой точки на ее ускорение и направленная противоположно этому ускорению; Fkn =-mkwk.

На основании эквивалентной схемы (рис. 12) составлена система дифференциальных уравнений

mnpi —Г + sin цЛр, + cos ц, (F^ + FfleMn4) + cos Ф, (F+ +cosG1(Fynpl+FfleMnl)+cosn1/?pl =sinniFnl+cosn,Fpl;

«пр. "^г + si" Hi ^pi + sin (J-i (F^ + FfleMn4 ) + sin tp, (Fynp5 + -l-sinejf/^p, + FfleMn,) + cos n,Fnl = sin n,Fpl + cos ц^тр1;

Wnp4^r+ sin^Tp4 +cosn2Fp4 +С05ф^упр6 + FaeMn6) + +cosG2 (Fynpj + FfleMn3) = cos |i2 (Fyvpt + Faem4) + cos^R^ + sinn2Fn4;

mnP4^" + sin^FP4 +cos^2/7n4 =sine2(Fynp3 +FaeMn3) +

+sinq>2 (F^ + FaeMn6) + sinn2 (F^ + F;jeMn4) + sinH^ + cosn^,

где Отпр - приведенная масса колеса; |ii - угол наклона 1-го элемента к оси ОХ, ц2 = 180 - ць О, - угол наклона 1-го элемента к оси ОХ, 02 = 180 - 0,; (pi - угол наклона 5-го элемента к оси ОХ; ф2 =180 - фь FTp - сила трения; Rp - реакция силы резания грунта; F„ - сила перемещения машины; Fp - сила резания грунта.

Для решения системы дифференциальных уравнений математической модели по разработанному программно-математическому обеспечению применен классический метод Рунге - Кутты - Мерсона.

Исходными данными для расчета являются масса и момент инерции машины и движителей, координаты их центра масс, геометрические размеры и углы установки движителей относительно направления движения. Для каждого из движителей задаются силы сопротивления, коэффициенты жесткости и демпфирования, а состояние поверхности качения учитывается коэффициентами трения качения и скольжения.

В четвертой главе представлены экспериментальные исследования, направленные на подтверждение теоретических положений за счет уточнения параметров математических моделей и оценки их адекватности для решения задач совершенствования конструкции движителя УМП и рационализации параметров отдельных подсистем машины.

С целью установления возможного диапазона рациональных геометрических и кинематических параметров движителя, создающего значительные сдвигающие усилия и позволяющего рыхлить уплотненный материал на поверхности движения, создана физическая модель УМП (рис. 13, а), конструкция которой позволила варьировать углы установки движителя относительно направления движения и распределение нагрузки по осям.

Рис. 12. Эквивалентная схема движителя УМП с закрепленными рабочими органами: а - одного колеса; 6 - машины

Рис. 13. Исследование на физической модели: а - модель У МП в грунтовом канале; б - кратность к увеличения реализуемой мощности N в зависимости от угла установки движителя у

Исследования проведены с использованием автономного анализатора спектра А19 U2 и программного обеспечения обработки результатов ZetLab. Для измерения значений параметров применены датчики силы АС-20.

По плану эксперимента на физической модели при варьировании угла установки рабочих органов фиксировались значения следующих параметров: Р -сила тяги, Н; V - скорость движения, м/с; а - виброускорение, 1/g; В - виброскорость, мм/с. Зависимость реализуемой мощности от угла установки движителя представлена на рис. 13,6.

Для уточнения параметров математических моделей: определения сил и моментов инерции и координат положения центра масс УМП (являются исходными данными и начальными условиями при математическом моделировании) - в соответствии с разработанной программой и планом эксперимента проведены натурные испытания УМП Bobcat S300, Doosan 440 и «Соболь» (опытный образец).

Распределение нагрузок по осям УМП определялось по техническим данным фирм-производителей и путем взвешивания на платформенных весах МЕРА-ВТП-3-1-2-2. Силы инерции определялись на основе апробированного метода замещения массы машины системой из двух дискретных масс, которая подразумевает статическую замену на динамическую.

Для замера ускорений применены вибропреобразователи АР2028 и АР2038, устанавливаемые на корпусе машины над колесными движителями по бортам УМП.

Регистрация и обработка параметров ускорений машины для различных режимов эксплуатации по трем координатам евклидова пространства (рис. 14) проводилась на созданном автономном лабораторном стенде на базе 16-каналь-ного метрологического комплекса ВК-01 (ЗАО «Электронные технологии и метрологические системы»).

В результате замеров и обработки с помощью ПО ZetLab получены минимальные и максимальные значения ускорений каждого из датчиков, а также

среднеквадратичное отклонение и математическое ожидание. В соответствии с уравнениями классической механики определялись значения и направления силового воздействия на движитель и координаты положения центра масс машины. Выявлены закономерности смещения центра масс при различных режимах нагружения. Расчетным путем определены динамическая жесткость и коэффициенты демпфирования. Установлена собственная частота колебаний исследуемых образцов. Относительная ошибка моделирования на физико-математической модели находится в допустимых пределах и составляет 14-19 %.

Рис. 14. Фрагмент результатов замера значений ускорений УМП Bobcat S300 при наезде на препятствие

В пятой главе представлены основные результаты практической реализации концепции повышения эффективности УМП с учетом совершенствования конструкции и оптимизации параметров отдельных подсистем машины.

Практическое решение выбора рациональных параметров конструкции УМП по разработанной методологии найдено в области сочетаний технико-эксплуатационных и конструктивных параметров машины, оснащенной рабочими органами циклического и непрерывного действия. Задача оптимизации, при учете сложного характера взаимосвязей с параметрами рабочего процесса, приведена к задаче изучения эластичности безразмерных критериев в области экстремумов значений этих параметров. Исследованиями установлено, что оптимальное сочетание параметров отдельных подсистем не гарантирует однозначную оптимальность конструкции по технико-экономическому (интегральному) критерию приведенных удельных затрат Зп уд для всей машины.

В результате оптимизационных исследований (по разработанному программно-математическому обеспечению) массы, КПД и стоимости гидрообъемной трансмиссии установлено, что для УМП эксплуатационной массой 1 500 -2 500 кг при наиболее вероятном значении мощности N=25 кВт оптимальное значение рабочего давления Р по критерию ПС/У (рис. 15) равно 25 МПа, по критерию КПД - 32 МПа, по критерию минимума массы привода - 50 МПа. Следовательно, можно сделать вывод, что максимальной эффективностью обладает гидрообъемная трансмиссия с рабочим давлением 25 МПа.

П П,,. у.д.с./кВт

н- 48 кВт у кВт

\ N=25 кВт

___\ -N=14 кВт

— - - -

Рис. 15. Зависимость критерия оптимизации Псд„ массы и КПД от величины рабочего давления Р гидрообъемной трансмиссии мощностью Ы= 25 кВт

Рис. 16. Зависимость критерия оптимизации

Псд, от величины рабочего давления Р гидрообъемной трансмиссии при различных значениях установочной мощности N

Результаты оптимизации гидрообъемной трансмиссии, имеющей два регулируемых насоса и два нерегулируемых гидромотора при различном значении установочной мощности представлены на рис. 16. Характер изменения оптимальных значений рабочего давления Р (от 18 до 32 МПа при изменении значения N от 14 до 35 кВт, со стабилизацией уровня оптимального рабочего давления 32 МПа при значениях = 35+48 кВт) объясняется тем, что при заданном значении N с ростом рабочего давления Р происходит пропорциональное (по закону гиперболы) уменьшение подачи насосов и, как следствие, снижение потерь мощности на трение, уменьшаются утечки и перетечки рабочей жидкости. С увеличением установочной мощности наблюдается непропорциональный рост потерь мощности, за счет чего зона максимума КПД привода смещена в область более высокого давления. Параметр стоимости привода с ростом мощности также увеличивается.

При исследованиях в среде МаЛСаё технико-экономической модели УМП со сменными рабочими органами (универсальный ковш, бульдозерный отвал, рыхлитель) при использовании критериев ПСл, и Пс для машины в целом получены результаты (рис. 17, 18), позволяющие сделать вывод о необходимости усовершенствования конструкции машин, обладающих малой эксплуатационной массой (до 2 ООО кг). Исследования по разработанным регрессионным зависимостям безразмерных комплексов и кс ( от параметров эксплуатационной массы й и установочной мощности ТУ, полученных на основе статистических и расчетных данных по 50 моделям УМП, выпускаемых фирмами-производителями, позволили конкретизировать область усовершенствования конструкций и рационализации параметров машин.

Зависимости имеют вид

яс =160,422 +

1,46-109 -9,84-1012 3,29-1016 -4,84-1019 2,45-1022

С

-8,9 106 1,85 -108 +—--+ -

N

N

л = 0,84;

жСм =1,57-10|4-1,0М014-1оёС + 2,59-1013-1овС2-3,34-1012-1оеС3 +

+2,14-10" ■1оёС4 - 5,49-109 ^5 + "5'21-'°") + 1'04-!0'2, Я2 =0,69.

N ЛГ

Расчеты значений показателя приведенных удельных затрат Зп.уд выполнены для УМП эксплуатационной массой от 500 до 5 ООО кг и установочной мощностью двигателя от 12 до 84 кВт соответственно.

руб/кВт

а б

Рис. 17. Зависимость критериев Зп.уд и от эксплуатационной массы в машины и сменной производительности Q (а) и установочной мощности двигателя N (б)

руб.-Джкг

Рис. 18. Зависимость критериев Зц.уД и лс от эксплуатационной массы С машины

А

и сменной производительности Q (а) и установочной мощности двигателя N (б)

Основные результаты исследований экономической эффективности для различных видов сменного рабочего оборудования представлены на рис. 19. Стоимость машино-часа Сч зависит от типоразмера машины (т. е. эксплуатационной массы). Расчетные значения Зп.уд зависят от параметров исследуемых типоразмеров машин, а также физико-механических показателей разрабатываемой среды (удельной энергоемкости) и условий эксплуатации.

руб.*

к

а

б

в

Рис. 19. Зависимость приведенных удельных затрат Зп.уд от эксплуатационной массы й и стоимости машино-часа С,, работы УМП: а - с погрузочным рабочим оборудованием; б - с бульдозерным рабочим оборудованием; в - с рыхлительным рабочим оборудованием

Проведен анализ экономической эффективности внедрения в промышленность результатов инженерных разработок, новизна которых подтверждена авторскими свидетельствами. Суммарный годовой экономический эффект составил более 2 500 тыс. руб.

Перспективным направлением дальнейших исследований является создание автоматизированных методов и технических средств (в виде бортовых компьютерных систем) управления режимами работы двигателя, гидрообъемного привода и адаптивной конструкции УМП, которые позволят контролировать и изменять, в целях максимизации эффективности, параметры технологических процессов, выполняемых сменным рабочим оборудованием в различных условиях эксплуатации.

Дальнейшее развитие конструктивных исполнений УМП, вызванное необходимостью создания эффективных моделей мини-погрузчиков, потребовало разработки теоретических методов определения взаимосвязи технико-эксплуатационных и конструктивных параметров подсистем машины и выявления закономерностей взаимодействия сменных рабочих органов с разрабатываемой средой. В результате проведенных исследований получены научно обоснованные технические решения (на уровне изобретений), позволяющие сформулировать новые направления совершенствования конструкции.

1. На основании проведенного анализа моделей УМП, поставляемых на рынок фирмами-производителями (период ретроспекции - более 40 лет), разработана классификация машин данного класса по конструктивным признакам.

2. На основе вычислительных экспериментов получены уравнения взаимосвязи 22 конструктивных параметров (определяющие их средневероятные значения) с главным параметром УМП. В качестве главного параметра УМП обосновано использование параметра «эксплуатационная масса», который лучше других определяет типоразмер и потенциальные возможности машины

ВЫВОДЫ И ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ

в заданных технологических условиях, а также оказывает прямое влияние на большинство технико-эксплуатационных и конструктивных параметров.

3. Разработана методика формирования математической модели для оценки технического уровня машины, учитывающая детерминированные и стохастические данные (априорная и апостериорная информация) по рабочим процессам УМП, базирующаяся на безразмерных критериях. Данная методика создает предпосылки к адекватному моделированию машины со сменными рабочими органами циклического и непрерывного действия. Методика включает три уровня анализа моделируемых технологических процессов: I - комплекс пСа , учитывающий стоимость потерь полезной удельной работы в технологическом цикле; II - комплекс nCv, учитывающий стоимость потерь мощности;

III - комплексы Tiff, nz, учитывающие производительность для подъемно-транспортных и коммунальных технологических операций, а также комплексы Kij, учитывающие производительность при землеройно-транспортных работах.

4. На основе предложенного подхода и анализа погрешностей (относительной и абсолютной) безразмерных комплексов взаимосвязи технико-эксплуатационных и конструктивных параметров УМП получены результаты, позволяющие обоснованно констатировать, что комплексы 7ГС ), 7tC v, 7t//, nz, л(„

nN, tiq являются устойчивыми по отношению к погрешностям исходных данных, а также обладают способностью нивелировать эти погрешности (свойство робастности) и, как следствие, повышать точность и достоверность результатов при формировании (по выработанным рекомендациям) пространственно-временных математических моделей УМП.

5. В соответствии с разработанной концепцией созданы две математические модели взаимодействия колесного движителя, характеризующегося изменяемым углом установки, с рабочими органами относительно направления движения УМП с учетом неголономных связей в виде систем нелинейных уравнений: 1) для отдельного рабочего органа и машины в целом, решаемой методом простых итераций и позволяющей моделировать процесс движения машины (траекторию в плане) и приращение скоростей рабочих органов; 2) взаимодействия рабочих органов, монтируемых на пневмоколесном движителе, с учетом голономных связей, решаемой по методу Рунге - Кутты - Мерсона.

6. Экспериментальные исследования динамических процессов (моделей Bobcat S300, Doosan 440, «Соболь») на измерительно-вычислительном комплексе, проводившиеся синхронно по трем координатам евклидова пространства, позволили установить реальные силовые факторы нагружения конструкции УМП.

7. На основании анализа опыта конструирования отечественных и зарубежных фирм-производителей УМП, результатов экспериментальных исследований (МАДИ, г. Москва; СФУ, г. Красноярск), функционально-стоимостного и статистического анализа машин по удельным показателям качества усовер-

шенствованы на уровне изобретений (для расширения функциональных возможностей) конструкции следующих подсистем машины: грузоподъемного механизма в виде универсального ковша (грейфера), закрепленного шарнирно на гидроцилиндрах, выполняющих функцию стрелы; движителя с изменяемым углом установки колес (относительно направления движения машины), оснащаемых фрезерным рабочим оборудованием для рыхления поверхности дорог и тротуаров; универсальной рамы, позволяющей изменять соотношение размеров колеи и базы, имеющей подвижный противовес; объемного гидропривода трансмиссии и рабочего оборудования.

8. На основе разработанной технико-экономической модели оценки экономической эффективности решена задача определения оптимальных значений эксплуатационной массы УМП. Установлено, что усовершенствованию рабочего оборудования, подсистем привода и пневмоколесного движителя должны подлежать конструкции машин самых малых типоразмеров, эксплуатационной массой до 2 ООО кг.

Положения диссертации опубликованы в следующих работах:

Публикации в изданиях, рекомендованных ВАК РФ

1. Минин, В. В. Исследование влияния массы универсальных малогабаритных погрузчиков на эффективность их эксплуатации [Электронный ресурс] / В. В. Минин, Д. Д. Никонов // Инженерный вестник Дона : электрон, науч.-инновац. журн. - 2011. - № 4. - Режим доступа: http : //www.ivdon.ru

2. Минин, В. В. Исследование эффективности универсального малогабаритного погрузчика с учетом энергетических показателей / В. В. Минин, М. В. Носков // Вестник ВолГАСУ. Строительство и архитектура. Вып. 22 (41). -Волгоград: Изд-во Волг. гос. архит.-строит. ун-та, 2011. - С. 105-110.

3. Минин, В. В. Коэффициент полезного действия гидрообъемной трансмиссии малогабаритного погрузчика / В. В. Минин // Известия вузов. Поволжский регион. Технические науки. Т. 2. - Пенза: Изд-во Пенз. гос. ун-та, 2010. - С. 113-120.

4. Минин, В. В. Критериальная оценка технического уровня малогабаритного погрузчика с учетом точности определения его параметров [Электронный ресурс] / В. В. Минин, М. В. Носков // Наука и образование : электрон, науч.-техн. изд. / МГТУ им. Н. Э. Баумана. - 2011. - № 2. - Режим доступа : http://technomag.edu.ru

5. Минин, В. В. Метод расчета эксплуатационных параметров универсальных малогабаритных погрузчиков [Электронный ресурс] / В. В. Минин, Д. Д. Никонов // Наука и образование : электрон, науч.-техн. изд. / МГТУ им. Н. Э. Баумана. -2011. -№ 10. - Режим доступа: http://technomag.edu.ru

6. Минин, В. В. Методика выбора оптимизируемых параметров универсальных малогабаритных погрузчиков / В. В. Минин // Известия Самарского научного центра РАН. Т. 12 (33), № 1 (2). Темат. вып. Машиностроение. - Самара, 2010. - С. 449—452.

7. Минин, В. В. Моделирование эксплуатационных параметров малогабаритных погрузчиков // Известия Томск, политехи, ун-та. Т. 316, № 2. Темат. вып. Математика и механика. Физика. - Томск : Изд-во ТПУ, 2010. - С. 20-23.

8. Минин, В. В. Оптимизация параметров гидропривода малогабаритных погрузчиков / В. В. Минин, В. П. Павлов // Строительные и дор. машины. -2010,-№7.-С. 34-37.

9. Минин, В. В. Оценка погрешностей расчета параметров универсальных малогабаритных погрузчиков с бортовым поворотом [Электронный ресурс] / В. В. Минин, М. В. Носков // Инженерный вестник Дона : электрон, науч.-инновац. журн. - 2010. - № 4. - Режим доступа : http : //www.ivdon.ru

10. Минин, В. В. Расчет параметров универсального малогабаритного погрузчика по комплексному критерию / В. В. Минин, М. В. Носков // Вестник БГТУ им. В. Г. Шухова. - Белгород, 2011. - С. 70-75.

Монографии

11. Минин, В. В. Концепция повышения эффективности универсальных малогабаритных погрузчиков : монография / В. В. Минин. - Красноярск : Сиб. федер. ун-т, 2012. - 304 с.

12. Минин, В. В. Оптимизация параметров привода малогабаритных погрузчиков : монография / В. В. Минин, Г. С. Мирзоян. - Красноярск : Изд-во Краснояр. ун-та, 1987. - 160 с.

Другие научные публикации

13. Минин, В. В. Возможные пути уменьшения вылета рабочего оборудования универсального малогабаритного погрузчика / В. В. Минин, Г. С. Гришко // Механика XXI века : сб. докл. II межрегион, с междунар. участием науч.-техн. конф. БрГТУ. - Братск, 2002. - С. 121-123.

14. Минин, В. В. Исследование типоразмерного ряда универсальных малогабаритных погрузчиков / В. В. Минин, Я. И. Сорокин // Политранспортные системы : материалы Всеросс. науч.-техн. конф. с междунар. участием. - Красноярск : Сиб. федер. ун-т, 2007. - С. 362-363.

15. Минин, В. В. Исследование энергопотребления погрузчика со сменным рабочим оборудованием лебедки / В. В. Минин, О. В. Дубино // Проблемы и перспективы развития Евроазиатских транспортных систем : материалы Междунар. науч.-практ. конф., Челябинск, 12-13 мая 2009 г. - Челябинск : Изд-во ЮУрГУ, 2009. - С. 149-153.

16. Минин, В. В. Исследования взаимодействия ходового устройства в виде фрез с опорной поверхностью / В. В. Минин, А. С. Хроник, В. С. Кизим // Механика XXI века : сб. тр. II межрегион, с междунар. участием науч.-техн. конф. БрГТУ. - Братск, 2002. - С. 116-121.

17. Минин, В. В. Математическое моделирование материалоемкости универсальных малогабаритных погрузчиков / В. В. Минин // Совершенствова-

ние строит, машин для условий Сибири и Севера : межвуз. сб. науч. тр. - Красноярск : КрПИ, 1988. - С. 33-35.

18. Минин, В. В. Оценка технического уровня машин непрерывного действия в САПР / В. В. Минин // Транспортные средства Сибири : межвуз. сб. науч. тр. с междунар. участием. - Красноярск: КГТУ, 1995. - С. 353-354.

19. Минин, В. В. Оценка технического уровня машин циклического действия в САПР / В. В. Минин // Повышение надежности эксплуатации строительных машин на основе контроля качества смазочных материалов и внедрения избирательного переноса : сб. науч. тр. / КрасноярскПромстройНИИпроект. -Красноярск, 1989. - С. 92-97.

20. Минин, В. В. Оценка эффективности малогабаритных погрузчиков с бортовым поворотом / В. В. Минин // Интерстроймех-2010 : сб. тр. Междунар. науч.-техн. конф., Белгород, 5-8 окт. 2010 г. - Белгород, 2010. - С. 66-68.

21. Минин, В. В. Прогнозирование развития универсальных малогабаритных погрузчиков / В. В. Минин, Г. С. Гришко // Транспортные средства Сибири : межвуз. сб. науч. тр. с междунар. участием. — Красноярск : КГТУ, 1998. -Вып. 4.-С. 304-306.

22. Минин, В. В. Пространственно-временное моделирование строительно-дорожных и подъемно-транспортных машин на основе апостериорной информации / В. В. Минин // Вестн. Краснояр. гос. техн. ун-та. - Красноярск, 1996. -Вып. 1.-С. 111-114.

23. Минин, В. В. Ресурсосберегающие технологии удаления снежно-ледяных образований универсальным малогабаритным погрузчиком / В. В. Минин, Я. И. Сорокин // Проблемы и перспективы развития евроазиатских транспортных систем : материалы Междунар. науч.-практ. конф. - Челябинск : Изд-во ЮУрГУ, 2009. - С. 118-121.

24. Минин, В. В. Эффективность конструкции погрузчика со стабилизатором рабочего органа / В. В. Минин, Г. С. Гришко // Механика XXI века : II межрегион, с междунар. участием науч.-техн. конф. БрГТУ. - Братск, 2002. -С. 123-124.

25. Мирзоян, Г. С. Оценка эксплуатационной эффективности гидрообъемного привода землеройных машин / Г. С. Мирзоян, В. В. Минин // Оптимизация процессов эксплуатации строит, и дор. машин ; МАДИ. - М., 1983. - С. 80-85.

26. Мирзоян, Г. С. Программа расчета систем объемного гидропривода дорожных машин / Г. С. Мирзоян, В. В. Минин // Совершенствование методов расчета дор. машин. - М., 1983. - С. 98-102.

27. Экспериментальные исследования скалывателей снежно-ледяных образований / В. В. Минин [и др.] // Политранспортные системы Сибири : материалы VI Всеросс. науч.-техн. конф., Новосибирск, 21-23 апр. 2009 г. : в 2 ч. Ч. 2. - Новосибирск : Изд-во СГУПСа, 2009. - С. 30-32.

Учебные пособия с грифом УМО

28. Машины для строительства и содержания дорог и аэродромов: исследование, расчет, конструирование : учеб. пособие / В. П. Павлов, В. В. Ми-

ннн, В. А. Байкалов, М. И. Артемьев. - Красноярск : Сиб. федер. ун-т, 2010. -206 с.

29. Рабочее оборудование универсальных малогабаритных погрузчиков. Исследования и анализ конструкций : учеб. пособие / Г. С. Гришко, В. В. Минин. - Красноярск: Сиб. федер. ун-т, 2010. - 200 с.

30. Испытания и диагностика строительных и дорожных машин : лаб. практикум / В. А. Байкалов, В. В. Минин. - Красноярск : Сиб. федер. ун-т, 2011,- 100с.

Авторские свидетельства и патенты

31. Пат. 105633 Российская Федерация, МКП Е 01 Н 5/00. Устройство для рыхления и скалывания снежно-ледяных образований на дорожных покрытиях/П. В. Ковалевич, В. В. Минин, М. И. Артемьев. -2011. - Бюл. № 17.

32. А. с. 116484 СССР, МКИ3 15 В 20/00. Гидравлический компенсатор /

A. Н. Абрамов, В. П. Павлов, В. В. Минин. - 1985. - Бюл. №11.

33. А. с. 1190371 СССР, МКИ3 05 23/00. Устройство для регулирования температуры рабочей жидкости / Г. С. Мирзоян, В. В. Минин, С. И. Васильев, О. И. Любушкин. - 1985. - Бюл. № 41.

34. А. с. 1402444 СССР, МКИ3 В 60 К 17/10. Транспортное средство /

B. В. Минин, А. Б. Ермилов, В. В. Кузьмин, В. А. Ширяев, М. Г. Ушаков. -1988.-Бюл. №22.

35. А. с. 1413303 СССР, МКИ3 Б 15 В 1/06. Гидробак / В. В. Минин, В. П. Павлов, Г. Г. Назаров, В. А. Байкалов. - 1988. - Бюл. № 28.

36. А. с. 1442768 СССР, МКИ3 Б 16 Н 39/46. Гидрообъемная трансмиссия / В. В. Минин, Г. С. Мирзоян, И. В. Минина, В. И. Шарый, О. И. Любушкин. -1988.-Бюл. №45.

37. А. с. 1488395 СССР, МКИ3 Е 02 Б 3/342. Рабочее оборудование фронтального погрузчика / В. В. Минин, В. П. Павлов, Г. Г. Назаров, В. А. Байкалов. - 1989. - Бюл. № 23.

38. А. с. 1530829 СССР, МКИ3 Б 15 В 21/04. Гидросистема / В. В. Минин, В. П. Павлов, Г. Г. Назаров, И. В. Минина. - 1989. - Бюл. № 47.

39. А. с. 1614947 СССР, МКИ3 В 60 К 17/10. Транспортное средство / В. В. Минин, А. Б. Ермилов. - 1990. - Бюл. № 37.

40. А. с. 1671788 СССР, МКИ Е 02 Б 3/76, 9/22. Землеройная машина с короткобазовым шасси / В. В. Минин, Г. С. Мирзоян, В. П. Павлов,

B. А. Байкалов. - 1991. - Бюл. № 31.

41. А. с. 883577 СССР, МКИ3 15 В 13/02. Система регулирования температуры рабочей жидкости гидропривода / С. В. Каверзин, В. В. Минин,

C. И. Васильев, В. А. Мальцев, В. П. Павлов. - 1981. - Бюл. № 43.

42. А. с. 909373 СССР, МКИ 15 В 13/02. Система регулирования температуры рабочей жидкости гидропривода / В. В. Минин, С. В. Каверзин, В. П. Павлов, В. А. Мальцев. - 1982. - Бюл. № 8.

Подписано в печать 03.08.2012 Формат 60x84/16. Усл. печ. л. 2,0 Тираж 100 экз. Заказ 8744

Отпечатано полиграфическим центром Библиотечно-издательского комплекса Сибирского федерального университета 660041, г. Красноярск, пр. Свободный, 82а Тел/факс (391) 206-26-58,206-26-49 E-mail: print_sfu@mail.ru; http://lib.sfii-kias.ru

ОПРЕДЕЛЕНИЯ, ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ

1 АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ РАЗРАБОТАННОСТИ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ КОНСТРУКЦИИ КАК ФАКТОРОВ ВЛИЯЮЩИХ НА ЭФФЕКТИВНОСТЬ УНИВЕРСАЛЬНЫХ МАЛОГАБАРИТНЫХ ПОГРУЗЧИКОВ

1.1 Особенности конструкции и классификация универсальных малогабаритных погрузчиков

1.2 Типоразмеры и объемы выпуска машин

1.3 Обзор методов и средств оценки эффективности машин

1.4 Метод обоснования выбора технико-эксплуатационных и конструктивных параметров принимаемых к исследованию

1.5 Формирование системной модели взаимосвязи технико-эксплуатационных и конструктивных параметров

1.6 Результаты вычислительных экспериментов 104 Выводы. Цель и задачи исследований

2 МЕТОДОЛОГИЯ

ПРОСТРАНСТВЕННО-ВРЕМЕННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ

2.1 Методика определения структуры математической модели

2.2 Критериальные функции для оценки эффективности и технического уровня УМП

2.3 Исследования взаимосвязи безразмерных комплексов с основными параметрами УМП

2.4 Эластичность критериев и точность оптимизации 141 Выводы

3 МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ ОПТИМИЗАЦИИ ТЕХНИКО-ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ И КОНСТРУКТИВНЫХ ПАРАМЕТРОВ

3.1 Модель энергонасыщенности машины

3.2 Выбор теории прочности

3.3 Модель оптимизации массы гидроагрегатов

3.4 Модель стоимости гидроагрегатов

3.5 Модель КПД объемного гидропривода

3.6 Модель теплового режима объемного гидропривода

3.7 Модель оптимизации стрелоподъемного механизма

3.8 Метод оптимизации параметров гидропривода

3.9 Статистическое моделирование параметров

3.10 Расчет и моделирование движителя, оснащенного рабочими органами. Постановка задачи

3.11 Математическая модель с учетом голономных связей

3.12 Физико-математическая модель с учетом неголономных связей 210 Выводы

4 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ТЕХНИКО-ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ПАРАМЕТРОВ У МП

4.1 Цель и задачи экспериментальных исследований

4.2 Метрологическое обеспечение экспериментальных исследований

4.3 Экспериментальные исследования на физической модели

4.4 Экспериментальные исследования на натурных образцах

Выводы

5 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ КОНЦЕПЦИИ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ КОНСТРУКЦИИ УМП

5.1 Направления совершенствования конструктивной схемы

5.2 Повышение производительности

5.3 Снижение материалоемкости

5.4 Повышение КПД подсистем привода

5.5 Расширение функциональных возможностей

5.6 Результаты оптимизации параметров исполнительного механизма подъема-опускания стрелы

5.7 Результаты оптимизации конструктивной схемы и параметров объемного гидропривода

5.8 Оценка эффективности УМП на основе критериального анализа

Выводы

Актуальность работы. Универсальные малогабаритные погрузчики с бортовым поворотом (УМП) изобретены и внедрены в практику выполнения транспортно-технологических операций в середине XX в. Данный тип мини-машин является наиболее представительным ввиду наличия значительного количества сменных рабочих органов циклического и непрерывного действия, экономичности, высокой мобильности и маневренности в сочетании с простотой управления. Погрузчики зарекомендовали себя как необходимое средство механизации для малых объемов работ на различных рассредоточенных объектах. В настоящий момент в мире производится более 100 тыс. машин в год.

Существенными специфическими особенностями УМП, снижающими их эффективность, являются: короткобазовое шасси, ограничивающее грузоподъемность; высокая динамическая нагруженность машины и плохая управляемость на твердых скользких поверхностях; жесткое, безрессорное крепление колес к раме; закрытое капотом пространство энергетической установки и гидропередач, снижающее теплообмен с окружающей средой; значительные затраты энергии и ресурсов на обеспечение бортового поворота и др.

Ведущие фирмы-изготовители (свыше 40) Великобритании, Германии, Италии, Канады, Кореи, России, Словакии, США, Японии и других стран производят УМП для внутреннего и внешнего рынка, постоянно совершенствуют конструктивные схемы и отдельные подсистемы машин, но решения, устраняющего все вышеперечисленные недостатки, пока не найдено.

Проблема определения рационального варианта сочетания технико-эксплуатационных и конструктивных параметров, обеспечивающих высокую эффективность вновь создаваемых образцов, осложняется разнообразием условий и свойств среды применения УМП, оснащаемых различным сменным

16 рабочим оборудованием. В связи с этим актуальна разработка критериев оценки эффективности для универсальных машин данного класса, которые обеспечивают высокую точность расчетов на ранних стадиях проектирования. Применение УМП в регионах Сибири и Дальнего Востока, где климатические условия существенно отличаются от европейских, без усовершенствования конструкции и определения области рациональных значений конструктивных параметров имеет ограничения.

Работа направлена на развитие методологии проектирования УМП, учитывающей априорную и апостериорную информацию о конструкции, параметрах и особенностях рабочих процессов в стесненных условиях эксплуатации.

Актуальность исследования подтверждается выполненной Красноярской краевой научно-технической программой «Исследование, разработка, освоение и выпуск универсального малогабаритного погрузчика (УМП) с бортовым поворотом, эксплуатационной массой 1 т и грузоподъемностью 0,25 т».

Научная проблема порождена отсутствием теоретических основ проектирования, обеспечивающих взаимосвязь параметров подсистем универсальных малогабаритных машин с адаптируемой к условиям эксплуатации конструктивной схемой. Это создает определенные трудности, устранить которые возможно, основываясь на разработанную соискателем концепцию совершенствования УМП за счет повышения эффективности путем создания адаптивных к условиям эксплуатации конструкций и рационализации основных параметров.

Гипотеза. Выбор конструктивной схемы вновь создаваемых образцов УМП со сменным рабочим оборудованием, представляемой в виде сложной системы с большим количеством взаимосвязей технико-эксплуатационных и конструктивных параметров, осуществляемый на основе безразмерных комплексов их взаимосвязи, обеспечивает требуемую точность расчета значений показателей эффективности и приводит к повышению производительности при рациональном использовании материальных и энергетических ресурсов.

Основная идея работы заключается в выявлении взаимосвязи основных технико-эксплуатационных и конструктивных параметров УМП для обоснования их рациональных значений на основе методов математической статистики, теории подобия и анализа размерностей, а также математического анализа закономерностей конструирования.

Цель исследования состоит в повышении эффективности УМП путем развития теоретических основ проектирования, создания методов и моделей, учитывающих комплексную взаимосвязь основных параметров машины и ее внутренних подсистем.

Поставленная цель реализована решением следующих задач исследования:

1) разработать классификацию УМП по отдельным конструктивным признакам на основе анализа параметров образцов фирм-производителей, при учете существующих методик оценки степени их совершенства, и систематизировать факторы, влияющие на эффективность эксплуатации погрузчика;

2) обосновать главный параметр машины и выявить структуру взаимосвязи основных технико-эксплуатационных и конструктивных параметров с главным, а также определить необходимость и принципиальную возможность вариаций данных параметров и изменения конструкции машины для удовлетворения противоречивых требований к отдельным подсистемам при повышении эффективности УМП;

3) разработать, обосновать и реализовать концепцию количественной и качественной оценки эффективности УМП со сменными рабочими органами циклического и непрерывного действия, базирующейся на безразмерных комплексах взаимосвязи технико-эксплуатационных и конструктивных параметров, обеспечивающей необходимую точность оценочных показателей;

4) разработать и реализовать в виде программного обеспечения физико-математические модели УМП с изменяющейся относительно направления движения установкой пневмоколесных движителей, позволяющие исследовать параметры управляемости машины при вариации условий эксплуатации;

5) провести экспериментальные исследования промышленно выпускаемых образцов УМП и физической модели машины, направленные на изучение динамических факторов и коррекцию силовых параметров для достижения необходимой точности и адекватности физико-математических моделей;

6) осуществить вычислительные эксперименты (на основе статистического анализа данных) для установления закономерностей соотношения технико-эксплуатационных и конструктивных параметров УМП с режимами их функционирования и экономическими показателями;

7) внедрить результаты работы на уровне создания опытного образца машины и изобретений, направленных на повышение эффективности отдельных подсистем и расширение технологических возможностей УМП.

Объект исследования - УМП с бортовым поворотом со сменными рабочими органами циклического и непрерывного действия.

Предмет исследования - закономерности, связывающие технико-эксплуатационные и конструктивные параметры с параметрами рабочего процесса УМП и оценочными показателями эффективности его эксплуатации.

Методологической базой исследований являются: системный анализ причинно-следственных связей технологического процесса (рабочие органы циклического и непрерывного действия); методы подобия и анализа размерностей; статистический анализ для апостериорной информации, включая алгоритмы множественного группового учета аргументов на каждом ряду селекции параметров; регрессионный анализ с применением программного продукта Data Fit фирмы Oakdale Engineering и математический анализ с использованием программного продукта MathCad; основные положения аналитической механики, параметрической оптимизации механических систем, теории математического моделирования машин и процессов, а также теории физического эксперимента.

Научная новизна заключается:

1) в разработке классификации УМП, представляемых в виде сложных технических систем по функциональному назначению, позволяющей выявить влияние конструктивного исполнения машины на эффективность ее эксплуатации;

2) в обосновании главного параметра машины - эксплуатационной массы и структуры взаимосвязи технико-эксплуатационных и конструктивных параметров с главным в виде регрессионных математических моделей, позволяющих определять и прогнозировать их значения;

3) во впервые разработанной и обоснованной методами теории подобия и анализа размерностей концепции повышения эффективности УМП со сменными рабочими органами циклического и непрерывного действия, базирующейся на безразмерных комплексах взаимосвязи технико-эксплуатационных и конструктивных параметров и обеспечивающей необходимую точность оценок как на уровне подсистем (привода, рабочего оборудования, движителя), так и на уровне машины в целом;

4) в разработке физико-математических моделей УМП с изменяемой геометрией установки колес относительно направления движения машины, основанных на положениях аналитической механики голономных и неголо-номных систем в обобщенных координатах, позволяющих исследовать управляемость и технологические возможности УМП при вариации их конструктивных параметров и условий эксплуатации;

5) во впервые математически полученных закономерностях взаимосвязи технико-эксплуатационных и конструктивных параметров УМП в виде безразмерных комплексов, обоснованных в качестве критериев оценки технического уровня и оптимизации параметров машины со сменными рабочими органами циклического и непрерывного действия;

6) в предложении и применении конструктивных схем движителя и рабочего оборудования УМП с учетом выявленных теоретически и экспериментально закономерностей рабочего процесса в зависимости от энергонасыщенности машины, позволяющих определять рациональное использование установочной мощности двигателя;

7) в установлении закономерностей влияния на силовое нагружение движителя параметра перераспределения центра масс машины на основе экспериментальных исследований натурных образцов и физической модели УМП;

8) в разработке методики совершенствования конструкции и оптимизации параметров УМП, базирующейся на априорной (физико-математические модели) и апостериорной (технико-эксплуатационные параметры выпускаемых образцов) информации с учетом условий и свойств среды применения сменного оборудования циклического и непрерывного действия, позволяющей повысить эффективность машины;

9) в установлении зависимостей абсолютных погрешностей безразмерных критериальных комплексов от погрешностей в определении значений технико-эксплуатационных и конструктивных параметров УМП, обладающих свойством робастности и обеспечивающих адекватную оценку степени совершенства конструктивных исполнений машин.

Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждаются: методологической базой исследования, основанной на фундаментальных теориях классической физики, механики и основных принципах математического моделирования с применением математического анализа в качестве основного инструмента исследования; достаточным объемом экспериментальных данных, полученных с помощью современной измерительной и регистрирующей аппаратуры, прошедшей метрологическую аттестацию; подтверждением адекватности теоретических исследований в виде математических моделей статистическим результатам оценки основных параметров УМП за период ретроспекции с 1970 по 2011 г.

Личный вклад автора заключается в формулировании общей идеи и цели работы, в выполнении теоретических и экспериментальных исследований, анализе и обобщении их результатов, участии в проектировании опытного образца УМП.

Теоретическая ценность работы заключается: в создании метода аналитического расчета технико-эксплуатационных и конструктивных параметров УМП на основе безразмерных комплексов их взаимосвязи при учете априорной и апостериорной информации, позволяющей на стадии проектирования оценивать и прогнозировать технический уровень и эффективность вновь создаваемых образцов; в установлении закономерностей взаимосвязи основных параметров УМП в виде безразмерных комплексов, представляющих качественную картину данных взаимосвязей, которые устойчивы по отношению к погрешностям исходных данных и обладают способностью нивелирования этих погрешностей (робастностью); в установлении общих закономерностей в виде эмпирических зависимостей, характеризующих рабочие процессы и позволяющих создавать адаптивную к условиям и свойствам среды применения УМП конструкцию машины с учетом противоречивых задач ресурсо- и энергосберегающих технологий при проектировании и эксплуатации УМП. Практическая ценность работы состоит: в решении важной народно-хозяйственной проблемы, заключающейся в обеспечении эффективности УМП, оснащаемых сменным рабочим оборудованием циклического и непрерывного действия; в возможности использования теоретических положений физико-математического моделирования взаимодействия движителя УМП со средой, оснащаемого рабочими органами в виде фрез, для определения рациональных параметров рабочего процесса; в применении разработанного метода для оценки технического уровня машин на предприятиях транспортного и строительного машиностроения; в разработке конструктивных схем, способов и средств программно-математической и технической реализации (признаны изобретениями) концепции повышения эффективности УМП.

На защиту выносятся научные положения и результаты исследований научно обоснованных технических и методических решений, позволяющие создавать принципиально новые конструктивные схемы УМП, в том числе: выявленные на основе безразмерных комплексов взаимосвязи технико-эксплуатационных и конструктивных параметров, принимаемых в качестве критериев оценки технического уровня (эффективности) и оптимизации параметров УМП со сменными рабочими органами циклического и непрерывного действия в соответствии с требованиями ресурсо- и энергосберегающих технологий; разработанная методология совершенствования конструкции и параметров УМП повышенной эффективности с использованием априорной и апостериорной информации по параметрам рабочих процессов оборудования циклического и непрерывного действия; целесообразность внедрения адаптивных к условиям и свойствам среды применения УМП конструктивных схем и параметров погрузчика, обеспечивающих рациональное использование установочной мощности двигателя; разработанные физико-математические модели подсистемы движителя с изменяемой геометрией установки колес относительно направления движения для совмещения технологических операций передвижения и разрыхления поверхности среды при оснащении их рабочими органами в виде фрез; экспериментально (на натурных образцах машины и физической модели) установленные динамические факторы, влияющие на параметр перераспределения центра масс машины и определяющие силовое воздействие на движитель УМП; разработанные математические модели оценки абсолютных погрешностей безразмерных критериальных комплексов взаимосвязи технико-эксплуатационных и конструктивных параметров машины; установленные вычислительными экспериментами технико-экономические зависимости для оценки эффективности конструктивных схем и рационализации технико-эксплуатационных параметров УМП.

Реализация и внедрение результатов работы. Практические рекомендации и выводы, полученные в процессе исследований, внедрены в ОАО «Крастяжмаш», ОАО «Красноярский завод прицепной техники», ОАО «Сиб-тяжмаш», ОАО «Краслесмаш», ООО «Землемаш» и др., в учебный процесс ФГАОУ ВПО «Сибирский федеральный университет» при подготовке специалистов (направления подготовки 190603.65, 190201.65, 190109.65), бакалавров (190100.62), магистров (190100.68) и аспирантов (05.05.04).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 2 монографии, 3 учебных пособия с грифом УМО, 61 научная статья (в том числе 10 статей в изданиях, рекомендованных ВАК РФ), 37 тезисов докладов на научных конференциях, получено 24 авторских свидетельства и патента на изобретения.

Апробация результатов работы. Основные результаты исследований, проведенных в рамках диссертационной работы, докладывались и обсуждались: на 41-й и 42-й научно-исследовательских конференциях МАДИ (Москва, 1983, 1984), научно-практической конференции «Техника - Северу» КФ НПО ВНИИстройдормаш (Красноярск, 1985), научно-методической конференции КрПИ «Применение ВТ и САПР в учебном процессе» (Красноярск, 1985), межвузовском научном фестивале «Молодежь и наука - третье тысячелетие» (Красноярск, 1997), юбилейной научно-технической конференции МГТУ им. Н. Э. Баумана «Подъемно-транспортные машины - на рубеже веков» (Москва, 1999), Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Достижения науки и техники - развитию сибирских регионов» (Красноярск, 1999), межвузовской научно-практической конференции КРО НС «Интеграция» (Красноярск, 2000), Международной конференции и РНШ «Системные проблемы качества математического моделирования: информационные, электронные и лазерные технологии» (Москва, 2001), II межрегиональной с международным участием научно-технической конференции «Механика XXI века» (Братск, 2002), межрегиональной научно-практической

24 конференции «Инновационное развитие регионов Сибири» (Красноярск, 2006), V и VII Всероссийской научно-технической конференции с международным участием «Политранспортные системы» (Красноярск, 2007, 2010), Всероссийском научном фестивале «Молодежь и наука - начало XXI века» (Красноярск, 2009), Международной научно-практической конференции «Проблемы и перспективы развития евроазиатских транспортных систем» (Челябинск, 2009), VI Всероссийской научно-технической конференции «Политранспортные системы» (Новосибирск, 2009), Международной научно-технической конференции «Интерстроймех-2010» (Белгород, 2010), Международной научно-технической конференции «Актуальные научные достижения» (Чехия, 2012), на кафедре «Дорожно-строительные машины» МАДИ (Москва, 2012).

Аннотация работы по главам. В первой главе диссертации выполнен анализ развития конструктивных решений УМП и приводов исполнительных механизмов, критериев оценки эффективности конструктивных вариантов исполнения и оптимизации параметров машины. Разработана классификация УМП по конструктивным признакам. Приведен обзор и выполнен анализ исследований, направленных на повышение эффективности и оптимизации параметров фронтальных погрузчиков, включая УМП. По разработанному методу и результатам вычислительных экспериментов, проведено обоснование технико-эксплуатационных и конструктивных параметров, требующих оптимизации при совершенствовании машины. Вторая глава посвящена аналитическому представлению концепции (методам и средствам) повышения эффективности УМП со сменными рабочими органами на уровне подсистем (привода, рабочего оборудования, движителя), а также машины в целом, базирующейся на качественной и количественной оценке по безразмерным комплексам взаимосвязи основных параметров. Представлена разработанная структура математических моделей для оценки эффективности и технического уровня УМП. Определены направления повышения эффективности УМП

25 при условиях стремления комплексов к своим предельным значениям с учетом ограничений, определяемых для каждого вида сменного рабочего оборудования и заданных условий эксплуатации. Проведены исследования влияния погрешностей отдельных технико-эксплуатационных и конструктивных параметров, входящих в формулы, на значения погрешностей безразмерных критериальных комплексов. Предложены пути повышения эффективности УМП за счет совершенствования конструктивной схемы и оптимизации параметров отдельных подсистем. Третья глава содержит математические модели оптимизации параметров отдельных подсистем машины, сформированные в соответствии со структурой безразмерных критериальных комплексов. Отличительной особенностью моделирования является учет разработанных эмпирических зависимостей стоимости подсистемы объемного гидропривода и машины в целом от технико-эксплуатационных и конструктивных параметров. Представлены разработанные физико-математические модели для изучения управляемости машины и параметров технологического процесса, учитывающие неголономные и голономные связи. Новый технологический процесс осуществляется за счет совершенствования конструкции движителя УМП путем оснащения колес рабочими органами фрезерного типа, устанавливаемых под углом относительно направления движения машины. Вычислительные эксперименты по разработанному программно-математическому обеспечению позволили упростить расчет с заданной точностью вычислений и определить рациональные значения основных конструктивных параметров. Четвертая глава содержит описание метрологического обеспечения и результаты экспериментальных исследований натурных образцов и физической модели УМП, направленных на подтверждение теоретических положений и уточнения параметров моделирования, а также оценки их адекватности при совершенствовании конструкции движителя и рационализации параметров отдельных подсистем машины. Экспериментально определены конструктивные факторы, влияющие на положение центра массы УМП. В пятой главе при

26 ведены основные результаты практической реализации концепции повышения эффективности УМП с учетом совершенствования конструкции и оптимизации параметров отдельных подсистем машины, а также исследования в среде МаШСас! технико-экономической модели УМП со сменными рабочими органами (универсальный ковш, бульдозерный отвал, рыхлитель). Выявлены перспективные направления дальнейших исследований: создание автоматизированных методов и технических средств (в виде бортовых компьютерных систем) управления режимами работы двигателя, гидрообъемного привода и адаптивной конструкции УМП, которые позволят контролировать и изменять, в целях максимизации эффективности, параметры технологических процессов, выполняемых сменным рабочим оборудованием в различных условиях эксплуатации. В заключении приведена общая характеристика диссертационной работы и основные выводы по результатам исследований.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

Дальнейшее развитие конструктивных исполнений УМП, вызванное необходимостью создания эффективных моделей мини-погрузчиков, потребовало разработки теоретических методов определения взаимосвязи технико-эксплуатационных и конструктивных параметров подсистем машины и выявления закономерностей взаимодействия сменных рабочих органов с разрабатываемой средой. В результате проведенных исследований получены научно обоснованные технические решения (на уровне изобретений), позволяющие сформулировать новые направления совершенствования конструкции.

1. На основании проведенного анализа моделей УМП, поставляемых на рынок фирмами-производителями (период ретроспекции - более 40 лет), разработана классификация машин данного класса по конструктивным признакам.

2. На основе вычислительных экспериментов получены уравнения взаимосвязи 22 конструктивных параметров (определяющие их средневеро-ятные значения) с главным параметром УМП. В качестве главного параметра УМП обосновано использование параметра «эксплуатационная масса», который лучше других определяет типоразмер и потенциальные возможности машины в заданных технологических условиях, а также оказывает прямое влияние на большинство технико-эксплуатационных и конструктивных параметров.

3. Разработана методика формирования математической модели для оценки технического уровня машины, учитывающая детерминированные и стохастические данные (априорная и апостериорная информация) по рабочим процессам УМП, базирующаяся на безразмерных критериях. Данная методика создает предпосылки к адекватному моделированию машины со сменными рабочими органами циклического и непрерывного действия. Методика включает три уровня анализа моделируемых технологических про

284 цессов: I - комплекс жс^, учитывающий стоимость потерь полезной удельной работы в технологическом цикле; II - комплекс яс , учитывающий стоимость потерь мощности; III - комплексы жн, ж2, жс, учитывающие производительность для подъемно-транспортных и коммунальных технологических операций, а также комплексы jtN, жд, учитывающие производительность при землеройно-транспортных работах.

4. На основе предложенного подхода и анализа погрешностей (относительной и абсолютной) безразмерных комплексов взаимосвязи технико-эксплуатационных и конструктивных параметров УМП получены результаты, позволяющие обоснованно констатировать, что комплексы жс , , жн, ж2, ж а, жм, 7Eß являются устойчивыми по отношению к погрешностям исходных данных, а также обладают способностью нивелировать эти погрешности (свойство робастности) и, как следствие, повышать точность и достоверность результатов при формировании (по выработанным рекомендациям) пространственно-временных математических моделей УМП.

5. В соответствии с разработанной концепцией созданы две математические модели взаимодействия колесного движителя, характеризующегося изменяемым углом установки, с рабочими органами относительно направления движения УМП с учетом неголономных связей в виде систем нелинейных уравнений: 1) для отдельного рабочего органа и машины в целом, решаемой методом простых итераций и позволяющей моделировать процесс движения машины (траекторию в плане) и приращение скоростей рабочих органов; 2) взаимодействия рабочих органов, монтируемых на пневмоколес-ном движителе, с учетом голономных связей, решаемой по методу Рунге — Кутты - Мерсона.

6. Экспериментальные исследования динамических процессов (моделей Bobcat S300, Doosan 440, «Соболь») на измерительно-вычислительном комплексе, проводившиеся синхронно по трем координатам евклидова пространства, позволили установить реальные силовые факторы нагружения конструкции УМП.

7. На основании анализа опыта конструирования отечественных и зарубежных фирм-производителей УМП, результатов экспериментальных исследований (МАДИ, г. Москва; СФУ, г. Красноярск), функционально-стоимостного и статистического анализа машин по удельным показателям качества усовершенствованы на уровне изобретений (для расширения функциональных возможностей) конструкции следующих подсистем машины: грузоподъемного механизма в виде универсального ковша (грейфера), закрепленного шарнирно на гидроцилиндрах, выполняющих функцию стрелы; движителя с изменяемым углом установки колес (относительно направления движения машины), оснащаемых фрезерным рабочим оборудованием для рыхления поверхности дорог и тротуаров; универсальной рамы, позволяющей изменять соотношение размеров колеи и базы, имеющей подвижный противовес; объемного гидропривода трансмиссии и рабочего оборудования.

8. На основе разработанной технико-экономической модели оценки экономической эффективности решена задача определения оптимальных значений эксплуатационной массы УМП. Установлено, что усовершенствованию рабочего оборудования, подсистем привода и пневмоколесного движителя должны подлежать конструкции машин самых малых типоразмеров, эксплуатационной массой до 2 ООО кг.

НАПРАВЛЕНИЯ ДАЛЬНЕЙШИХ ИССЛЕДОВАНИЙ

Возможности разработанного метода автоматизированного обоснования параметров, принимаемых к оптимизации, значительно расширяются с применением методов прогнозирования. Для определения прогнозного значения иерархии конструктивных параметров осуществляют прогнозирование значений критерия селекции отдельных параметров УМП к требуемому периоду времени и построение иерархической структуры. Методы прогнозирования выбираются исходя из характера (краткосрочный, долгосрочный) прогноза и наличия необходимых для этого периода ретроспекции данных по значениям конструктивных параметров моделей УМП. Приемлемые результаты дает, к примеру, стохастическое прогнозирование по Н. Винеру.

Направления дальнейшего совершенствования и повышения эффективности УМП, включая подсистемы привода исполнительных механизмов, характеризуются следующими этапами работ по созданию машин: с дизель-электрическим приводом на постоянном токе (для работы в помещениях от аккумуляторной батареи, а на открытых площадках - от ДВС); с автоматизированным управлением на основе микропроцессорной техники (при этом управление производится по разработанному алгоритму, обеспечивает максимум КПД и, как следствие, минимум расхода топлива); с широкой номенклатурой рабочих органов многоцелевого назначения (обеспечивает минимум времени цикла за счет сокращения времени на смену одного вида рабочего органа другим).

Методологический подход к проблемам повышения эффективности УМП и автоматизации процесса оптимизации и критериального анализа, представленный в диссертации, является универсальным и может быть использован для других типов наземных транспортно-технологических машин.

1. Абрамов, Е. И. Элементы гидропривода : справ. / Е. И. Абрамов, К. А. Ко-лесниченко, В. Т. Маслов. 2-е изд., перераб. и доп. - Киев : Техника, 1977. - С. 286.

2. Агейкин, Я. С. Повышение эффективности колесного движителя путем изменения угла наклона колеса к оси вращения / Я. С. Агейкин, А. Д. Кольга // Изв. вузов. Сер. Машиностроение. 1988. - С. 87-90.

3. Азгальдов, Г. Г. Квалиметрия для инженеров-механиков : учеб. пособие / Г. Г. Азгальдов, В. А. Зорин, А. П. Павлов. М : Изд-во МАДИ (ГТУ), 2006.- 146 с.

4. Алгоритмы и программы восстановления зависимостей / под ред. В. Н. Вапника. М. : Наука, 1984. - С. 688-706.

5. Алексеева, Т. В. Влияние основных параметров гидропривода на некоторые технико-экономические показатели землеройных машин /

6. Т. В. Алексеева ; Гидропривод и системы упр. строит., тяговых и дор. машин : межвуз. сб. СибАДИ. Омск, 1981. - С. 3-8.

7. Алексеева, Т. В. Дорожные машины : в 2 ч. Ч. 1. Машины для земляных работ: теория и расчет / Т. В. Алексеева, К. А. Артемьев, А. А. Бромберг. 3-е изд., перераб. и доп. - М. : Машиностроение, 1972. - 504 с.

8. Алексеенко, В. Г. Обеспечение эффективности рабочего процесса фронтальных погрузчиков : автореф. дис. . канд. техн. наук : 05.05.04 /

9. В. Г. Алексеенко ; Сиб. автомоб.-дор. акад. (СибАДИ). Омск, 2002. - 18 с.

10. Амельченко, В. Ф. Управление рабочим процессом землеройно-транспортных машин / В. Ф. Амельченко. Омск : Зап.-Сиб. кн. изд-во, 1975. -232 с.

11. Андрейчиков, А. В. Компьютерная поддержка изобретательства (методы, системы, примеры применения) / А. В. Андрейчиков, О. Н. Андрейчикова. М. : Машиностроение, 1998. - 476 с.

12. Архангельский, В. Н. Методы исследований одноковшовых фронтальных погрузчиков : обзор / В. Н. Архангельский, И. И. Моргачев, В. С. Калинин // ЦНИИТЭстроймаш. М., 1981. -44 с.

13. Базанов, А. Ф. Самоходные погрузчики / А. Ф. Базанов, Г. В. Забегалов. 2-е изд., перераб. и доп. - М. : Машиностроение, 1979. - 146 с.

14. Байкалов В. А. Развитие конструкций гидравлических манипуляторов / В. А. Байкалов, В. В. Минин // Подъемно-транспортная техникаи склады. — 1991. № 4. - С. 30-33.

15. Баймолдаев, Т. А. Методика оценки технического уровня одноковшовых экскаваторов / Т. А. Баймолдаев // Механизация строительства. 2007. - № 2. - С. 27.

16. Баловнев, В. И. Выбор основных параметров вилочных погрузчиков / В. И. Баловнев, Е. Н. Костерев // Механизация строительства. 2008. - № 1. - С. 12.

17. Баловнев, В. И. Динамика систем управления рабочими процессами зем-леройно-транспортных машин / В. И. Баловнев, Е. Ю. Малиновский, В. Н. Тарасов. -Омск, 1975.- 182 с.

18. Баловнев, В. И. Методические предпосылки комплексной оптимизации параметров универсальных малогабаритных погрузчиков (УМП) с бортовым поворотом / В. И. Баловнев, Г. С. Мирзоян, В. В. Минин ;

19. МАДИ.-М., 1984. 38 с. - Деп. в ЦНИИТЭстроймаше 05.12.84, № 116сд-84.

20. Баловнев, В. И. Многоцелевые дорожно-строительные и технологические машины / В. И. Баловнев. Омск : ОАО «Омский дом печати», 2006. - 320 с.

21. Баловнев, В. И. Моделирование процессов взаимодействия со средой рабочих органов дорожно-строительных машин : учеб. пособие /

22. B. И. Баловнев. М. : Высш. шк., 1981. - 336 с.

23. Баловнев, В. И. Определение оптимальной массы землеройных машин с многоцелевым оборудованием / В. И. Баловнев, Г. Ю. Пирцхалава // Строительные и дор. машины. 2003. - № 8. - С. 46^7.

24. Баловнев, В. И. Определение оптимальной энергонасыщенности малогабаритных погрузчиков с челюстным ковшом / В. И. Баловнев,

25. И. М. Рябикова, А. А. Большаков // Строительные и дор. машины. 1999. — № 2. —1. C. 24-26.

26. Баловнев, В. И. Оптимальное использование техники важный резерв интенсификации строительства / В. И. Баловнев // Механизация строительства. -2004.-№ 1.-С. 4.

27. Баловнев, В. И. Оценка эффективности механизации строительства / В. И. Баловнев // Механизация строительства. 2005. - № 11.-С. 16.

28. Баловнев, В. И. Выбор оптимальной землеройной машины в зависимости от условий эксплуатации важная задача современного сервиса / В. И. Баловнев // Механизация строительства. - 2012. - № 3. - С. 2-6.

29. Башкиров, В. А. Параметры аккумуляторной установки системы рекуперации энергии опускания рабочего оборудования экскаваторов / В. А. Башкиров, Ю. М. Качкин // Строительные и дор. машины. 1989. - № 1. - С. 10-11.

30. Башта, Т. М. Объемные насосы и гидравлические двигатели гидросистем : учеб. для вузов / Т. М. Башта. М. : Машиностроение, 1974. - 606 с.

31. Беляев, В. В. Методы поиска оптимальных технических решений при проектировании СДМ / В. В. Беляев // Строительные и дор. машины. 2004. - № 2.-С. 14-17.

32. Беляев, В. В. Оценка эффективности конструкторских решений при создании строительно-дорожных машин / В. В. Беляев // Строительные и дор. машины. 2003.-№ 2. - С. 15-19.

33. Берман, В. М. Системы гидропривода выемочных и проходческих машин / В. М. Берман, В. Н. Верескунов, П. А. Цетнарский. М. : Недра, 1982. - 206 с.

34. Бешелев, С. Д. Математико-статистические методы экспертных оценок / С. Д. Бешелев, Ф. Г. Гурвич. М. : Статистика, 1980. - 262 с.

35. Богуславский, В. Е. Использование комплексных показателей для оценки технического уровня машин для земляных работ / В. Е. Богуславский // Изв. вузов. Сер. Строительство и архитектура. 1987. - № 6. - С. 71-73.

36. Брахман, Т. Р. Многокритериальность и выбор альтернатив в технике / Т. Р. Брахман. М. : Радио и связь, 1984. - 288 с.

37. Брянский, Л. Н. Краткий справочник метролога / Л. Н. Брянский, А. С. Дойников. М. : Изд-во стандартов, 1991. - 80 с.

38. Брянский, Ю. А. Проходимость транспортных машин / Ю. А. Брянский, П. А. Саломатин ; науч. ред. А. П. Степанов. М., 1991. - 148 с.

39. Бузин Ю. М. Системный подход основа анализа и синтеза рабочего процесса землеройно-транспортной машины / Ю. М. Бузин // Строительные и дор. машины. - 2002. - № 10.-С. 36-41.

40. Бузин, Ю. M. Критерии эффективности и оптимальности рабочего процесса землеройно-транспортной машины / Ю. М. Бузин // Строительные и дор. машины. 2000. - № 4. - С. 29-32.

41. Бурдаков, В. Д. Квалиметрия транспортных средств (методика оценки эффективности использования) / В. Д. Бурдаков. М. : Изд-во стандартов, 1990. - 158 с.

42. Бурдун, Г. Д. Справочник по международной системе единиц / Г. Д. Бур-дун. М. : Изд-во стандартов, 1971. - 232 с.

43. Буртыкин, Е. Б. Оценка теплотехнических параметров гидрообъемных приводов сельскохозяйственных агрегатов на стадии проектирования / Е. Б. Буртыкин // Тракторы и с.-х. машины. 1981. - № 12. - С. 12-14.

44. Васильченко, В. А. Основные направления развития аксиально-поршневых насосов и гидромоторов для мобильных машин / В. А. Васильченко, J1. Г. Додин, М. А. Син // Строительные и дор. машины. 1984. -№ 10. - С. 16.

45. Векслер, В. М. Проектирование и расчет погрузочных машин / В. М. Векслер, Т. И. Муха. JI. : Машиностроение, 1971. - 320 с.

46. Велич, С. Н. Энергозатраты и экономическая эффективность новой техники / С. Н. Велич // Строительные и дор. машины. 1990. - № 5.

47. Веников, В. А. Теория подобия и моделирования : учеб. для вузов / В. А. Веников, Г. В. Веников. -М. : Высш. шк., 1984. -438 с.

48. Веригин, Ю. А. Синергетические основы процессов и технологий : произв.-практ. изд. / Ю. А. Веригин, С. В. Толстенев. Барнаул : Изд-во АлтГТУ, 2007. - 160 с.

49. Ветров, Ю. А. Резание грунтов землеройными машинами / Ю. А. Ветров. -М. : Машиностроение, 1971. 360 с.

50. Влияние конструктивной схемы колесного фронтального погрузчика с шарнирно-сочлененной рамой на эффективность его работы / Б. М. Позин, И. П. Трояновская, JÏ. В. Вертинский, О. А. Переплетчик // Строительные и дор. машины. 2008. -№ 5. - С. 31-33.

51. Войнич, JI. К. О выборе основных параметров пневмоколесных фронтальных погрузчиков / Л. К. Войнич // Строительные и дор. машины. — 1989. -№ 4. С. 8-9.

52. Воскресенский, В. В. Моделирование гидропривода дроссельного регулирования на ЦВМ / В. В. Воскресенский, А. Н. Кабанов // Машиноведение. 1983. -№ 6. - С. 3-11.

53. Гавриленко, Б. А. Гидравлический привод / Б. А. Гавриленко, В. А. Минин, С. Н. Рождественский. -М. : Машиностроение, 1968. 502 с.

54. Гаспарский, В. Праксеологический анализ проектно-конструкторских разработок / В. Гаспарский. М. : Мир, 1978. - 172 с.

55. Гидробак со специальной конструкцией резервуаров / В. В. Минин, И. В. Туркевич, В. С. Боровик, И. В. Минина, С. П. Ереско // Информ. листок № 204-95, серия Р44.29.29. Красноярск : ЦНТИ, 1995.

56. Глазунов, В. Н. Параметрический метод разрешения противоречий в технике (методы анализа проблем и поиска решений в технике) / В. Н. Глазунов. М. : Речной транспорт, 1990. - 150 с.

57. Гмошинский, В. Г. Инженерное прогнозирование / В. Г. Гмошинский. -М. : Энергоиздат, 1982. 108 с.

58. Гринчар, Н. Г. О влиянии погрешности измерения объемного КПД гидропривода машин при диагностике на прогнозирование коэффициента готовности / Н. Г. Гринчар // Механизация строительства. 2006. - № 6. - С. 15-16.

59. Гришко, Г. С. Повышение эффективности универсального малогабаритного погрузчика с рабочим оборудованием безнапорного типа : дис. . канд. техн. наук : 05.05.04 / Гришко Григорий Сергеевич ; Том. гос. архит.-строит, ун-т. -Томск, 2004.- 185 с.

60. Гришко, Г. С. Рабочее оборудование универсальных малогабаритных погрузчиков. Исследования и анализ конструкции : учеб. пособие / Г. С. Гришко, В. В. Минин. Красноярск : Сиб. федер. ун-т, 2011. - 192 с.

61. Данилов, Р. Г. Выбор двигателя для привода специального оборудования дорожно-строительных машин / Р. Г. Данилов // Строительные и дор. машины. -2002,-№8.-С. 29-31.

62. Дергачев, А. Ф. К вопросу оптимального проектирования дорожно-строительных машин и их подсистем на основе экономического критерия / А. Ф. Дергачев, А. Я. Ландсман // Тр. МАДИ. 1978. - Вып. 160. - С. 14.

63. Дзильно, А. А. Малогабаритные универсальные погрузчики с бортовым поворотом / А. А. Дзильно, В. А. Полянин // Строительные и дор. машины. 1983. -№ 7. - С. 16-17.

64. Дитрих, Я. Проектирование и конструирование : системный подход : пер. с польск. / Я. Дитрих. М. : Мир, 1981. - 456 с.

65. До дин, Л. Г. Функциональные возможности малогабаритных землерой-но-транспортных машин / Л. Г. Додин, Н. А. Скворцов // Строительные и дор. машины. 1989. - № 10.-С. 7.

66. Дорожная техника : кат.-справ. / под общ. ред. Б. С. Марышева, Ю. Ф. Устинова. М. : Ассоциация «РАДОР», 2001. - 60 с.

67. Долгачев, Ф. М. Основы гидравлики и гидропривод / Ф. М. Долгачев, В. С. Лейко. М. : Стройиздат, 1981. - С. 216.

68. Дорожно-строительные машины и комплексы / В. И. Баловнев и др.. -Омск : Изд-во СибАДИ, 2001. 528 с.

69. Евтушенко, Ю. Г. Методы решения экстремальных задач и их применение в системах оптимизации / Ю. Г. Евтушенко. М. : Наука, 1982. - 432 с.

70. Железнов, И. Г. Сложные технические системы (оценка характеристик) : учеб. пособие / И. Г. Железнов. М. : Высш. шк., 1984. - 120 с.

71. Забегалов, Г. В. Перспективы развития одноковшовых погрузчиков : обзор /

72. Г. В. Забегалов, В. С. Калинин, Г. Л. Ратнер // ЦНИИТЭстроймаш. М., 1981. - 48 с.293

73. Завьялов, А. М. Энергетический расчет рабочего органа для очистки лотковой части автомобильных дорог / А. М. Завьялов // Строительные и дор. машины. 1994,-№4.-С. 20.

74. Зарубин, В. С. Математическое моделирование в технике : учеб. для вузов / В. С. Зарубин ; под ред. B.C. Зарубина, А. П. Крищенко. М. : Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2001.-496 с.

75. Зеленин, А. Н. Машины для земляных работ : учеб. пособие / А. Н. Зеленин, В. И. Баловнев, И. П. Керров. -М. : Машиностроение, 1975. 426 с.

76. Зленко, А. А. Определение параметров ковшового фронтального погрузчика / А. А. Зленко, И. М. Рябикова // Механизация строительства. 2007. - № 9. - С. 22.

77. Зорин, В. А. Основы работоспособности технических систем : учеб. для вузов / В. А. Зорин. М. : ООО «Магистр-Пресс», 2005. - 536 с.

78. Иванов, Г. П. Эффективность и длительность действия новой техники в тяжелом машиностроении / Г. П. Иванов, А. П. Булкин, М. В. Пашков. М. : Машиностроение, 1971. -78 с.

79. Ивженко С. А. Интенсификация технологических процессов машин / С. А. Ивженко, Ф. К. Абдразаков, Д. Г. Горюнов // Строительные и дор. машины. -2001. -№ 1,- С. 34-36.

80. Ильичев, А. В. Эффективность проектируемой техники : основы анализа /А. В. Ильичев.-М. Машиностроение, 1991.-336 с.

81. Инструкция по определению экономической эффективности новых строительных, дорожных и мелиоративных машин : в 2 ч. — М., 1978.

82. Иофик, В. 3. Содержание и форма критерия подобия / В. 3. Иофик // Строительные и дор. машины. "2008. № 4. - С. 14.

83. Ипатов, М. И. Технико-экономический анализ проектируемых автомобилей / М. И. Ипатов. М. : Машиностроение, 1982. - 272 с.

84. Исследование и оптимизация параметров гидрообъемной трансмиссии малогабаритной самоходной землеройной машины / В. В. Минин, Г. С. Мирзоян, С. И. Васильев, О. И. Любушкин, В. И. Шарый // Отчет о НИР МАДИ. М., 1985. -№ ГР 1830028181.

85. Казаринов, В. М. Одноковшовые погрузчики в строительстве / В. М. Ка-заринов, Л. Г. Фохт. М. : Стройиздат, 1975. - 238 с.294

86. Климов, А. А. Формирование нагрузочных режимов в навесном оборудовании колесных погрузчиков : автореф. дис. . канд. техн. наук : 05.02.02 / А. А. Климов ; Краснояр. гос. аграр. ун-т. Красноярск, 2000. - 22 с.

87. Ковалев, А.П. Экономическая эффективность новой техники в машиностроении / А. П. Ковалев, Н. К. Кочалос, А. А. Колобов и др. М. : Машиностроение, 1978.-254 с.

88. Кожевников, С. Н. Механизмы / С. Н. Кожевников, Я. И. Есипенко, Я. М. Раскин. М. : Машиностроение, 1965. - 1068 с.

89. Козлов, М. В. Математическое моделирование гидромеханизма стрелы экскаватора / М. В. Козлов, Н. И. Гаврилов // Исследование рабочих процессов строит, и дор. машин. Омск, 1986. - С. 33-37.

90. Колосков, В. Н. Нормирование расхода топлива при работе строительных и дорожных машин / В. Н. Колосков, Ю. А. Гутарев, Ю. А. Корытов // Механизация строительства. 2002. - № 4. - С. 16-17.

91. Кононыхин, Б. Д. Методика оценки конкурентоспособности строительной и инженерной техники / Б. Д. Кононыхин // Строительные и дор. машины. 2001,-№6.-С. 14-19.

92. Кононыхин, Б. Д. Показатели качества современных автоматизированных строительных машин / Б. Д. Кононыхин, J1. В. Примак // Механизация строительства. "2002. № 12. - С. 9-12.

93. Кононыхин, Б. Д. Системная целостность методов и этапов идентификации процессов резания и копания грунтов / Б. Д. Кононыхин // Механизация строительства. 2008. - № 2. - С. 25-27.

94. Кононыхин, Б. Д. Числовые меры и методика сравнительной оценки качества техники/Б. Д. Кононыхин// Строительные и дор. машины. -2001. -№ 3. С. 39-42.

95. Константинова, Jl. М. Экономическая эффективность общественного производства/ JI. М. Константинова, 3. В. Соколинский. М. : Статистика, 1974. - 160 с.

96. Корниенко, А. А. Оценка автопогрузчиков по методике компании HYSTER / А. А. Корниленко // Подъемно-транспортное оборудование. 2001. - № 4.-С. 17-18.

97. Корытов, М. С. Разработка методов измерения массы материала в ковше и запаса устойчивости фронтального погрузчика : автореф. дис. . канд. техн. наук2950505.04 / М. С. Корытов. Омск, 1999. - 20 с.

98. Корытов, Ю. А. Нормирование расхода топлива для строительных машин / Ю. А. Корытов // Механизация строительства. 2008. - № 5. - С. 21-25.

99. Кропочев, Н. А. Некоторые вопросы исследования гидропривода грузоподъемного механизма автопогрузчиков / Н. А. Кропочев. Львов, 1981. - С. 79-84.

100. Кудрявцев, Е. М. Комплексная механизация, автоматизация и механо-вооруженность строительства : учеб. для вузов / Е. М. Кудрявцев. М. : Стройиз-дат, 1989.-246 с.

101. Кудрявцев, Е. М. Оптимизация комплектов СДМ при наличии априорной и апостериорной информации / Е. М. Кудрявцев // Механизация строительства. 2012. - № 3. - С. 24-27.

102. Куляшов, А. П. Лед. Снег. Методы разработки / А. П. Куляшов и др.. Н. Новгород : НПК, 2002. - 368 с.

103. Куприянов, Ф. Ф. Метод оптимального проектирования гидроприводов систем управления / Ф. Ф. Куприянов // 15-е Всесоюз. совещ. по гидравл. автоматике : тез. докл. М. - Калуга, 1980. - С. 96-97.

104. Лебедев, А. Т. Гидропневматические приводы тракторных агрегатов / А. Т. Лебедев. М. : Машиностроение, 1982. - 58 с.

105. Лесковец, И. В. Обоснование и выбор основных параметров систе296мы энергосбережения одноковшового фронтального пневмоколесного погрузчика : дис. . канд. техн. наук : 05.05.04 / Лесковец Игорь Вадимович. Могилев, 1997. - 182 с.

106. Лукин, А. М. Методология проектирования ресурсосберегающих технологий рабочих процессов фронтальных погрузчиков : автореф. дис. . д-ра техн. наук : 05.05.04 / А. М. Лукин ; Сиб. гос. автомоб.-дор. акад. (СибАДИ). Омск, 2003.-38 с.

107. Мануйлов, В. Ю. Теплообмен в объемных гидроприводах мелиоративных машин : обзор, информ. / В. Ю. Мануйлов, Г. С. Мирзоян ; ЦНИИТЭстрой-маш.-М., 1978.

108. Маргайлик, Е. Г. Малогабаритные универсальные погрузчики фирм США / Е. Г. Маргайлик // Строительные и дор. машины. 1999. - № 12. - С. 14-16.

109. Матвеенко, А. М. Аналитическое проектирование гидравлических систем летательных аппаратов / А. М. Матвеенко. М. : Машиностроение, 1977. - 188 с.

110. Матвеенко, А. М. Расчет и испытание гидравлических систем летательных аппаратов / А. М. Матвеенко, Я. Н. Пейко, А. А. Комаров. М. : Машиностроение, 1974. - 180 с.

111. Мачульский, И. И. Подъемно-транспортные и погрузочно-разгрузочные машины на железнодорожном транспорте : учеб. для вузов / И. И. Мачульский, В. С. Киреев. М. : Транспорт, 1989. " 320 с.

112. Машиностроение : энцикл. : в 40 т. T. III-7. Измерения, контроль, испытания и диагностика / В. В. Клюев и др. ; под общ. ред. В. В. Клюева. М. : Машиностроение, 2005. - 464 с.

113. Машиностроение : энцикл. : в 40 т. T. IV-15. Колесные и гусеничные машины / В. Ф. Платонов и др. ; под общ. ред. В. Ф. Платонова. М. : Машиностроение, 2005. - 688 с.

114. Машиностроение : энцикл. : в 40 т. T. IV-9. Расчет и конструирование машин. Строительные, дорожные и коммунальные машины. Оборудование для производства строительных материалов / под ред. К. В. Фролова. М. : Машиностроение, 2005. - 736 с.

115. Машиностроительный гидропривод / М. А. Кондаков и др. ; под ред. В. Н. Прокофьева. М. : Машиностроение, 1978. - 495 с.297

116. Машины для содержания и ремонта городских и автомобильных дорог : учеб. пособие / под ред. В. И. Баловнева. 2-е изд., перераб. и доп. - Омск : ОАО «Омский дом печати», 2005. - 768 с.

117. Минин, В. В. Автоматизированное проектирование гидропривода малогабаритных подъемно-транспортных машин / В. В. Минин, Г. С. Гришко // Молодежь и наука третье тысячелетие : тез. докл. межвуз. фестиваля. - Красноярск, 1997.-С. 47^8.

118. Минин, В. В. Выбор критериальной зависимости для оценки технического уровня машин / В. В. Минин, Г. С. Гришко // Транспортные средства Сибири : межвуз. сб. науч. тр. с междунар. участием / отв. ред. С. П. Ереско. Красноярск, 1999.-Вып. 5.-С. 174-176.

119. Минин, В. В. Концепция повышения эффективности универсальных малогабаритных погрузчиков : монография / В. В. Минин. Красноярск : Сиб. фе-дер. ун-т, 2012. - 304 с.

120. Минин, В. В. К вопросу оптимизации исполнительных гидромеханизмов / В. В. Минин, В. П. Павлов. М., 1983. - 9 с. - Деп. в ЦНИИТЭстроймаше 05.04.83, № 19 сд-Д83.

121. Минин, В. В. Коэффициент полезного действия гидрообъемной трансмиссии малогабаритного погрузчика / В. В. Минин // Изв. вузов. Поволжский регион. Технические науки. Т. 2. Пенза : Изд-во Пенз. гос. ун-та, 2010. - С. 113-120.

122. Минин, В. В. Математическое моделирование материалоемкости универсальных малогабаритных погрузчиков / В. В. Минин // Совершенствование строительных машин для условий Сибири и Севера : межвуз. сб. тр. Красноярск : КрПИ, 1988.-С. 33-35.

123. Минин, В. В. Методика выбора оптимизируемых параметров универсальных малогабаритных погрузчиков / В. В. Минин // Изв. Самар. науч. центра РАН. Т. 12 (33), № 1 (2). Темат. вып. Машиностроение. Самара, 2010. - С. 449-452.

124. Минин, В. В. Методика обоснования выбора конструкции и оптимизации параметров малогабаритных погрузчиков / В. В. Минин, Г. С. Гришко // Транспортные средства Сибири : межвуз. сб. с междунар. участием. Красноярск : КГТУ, 1998.-Вып. 4.-С. 319-322.

125. Минин, В. В. Моделирование конструктивной схемы малогабаритных погрузчиков нового поколения / В. В. Минин, Г. С. Гришко // Транспортные средства Сибири : межвуз. сб. науч. тр. с междунар. участием. Красноярск : КГТУ, 1998.-Вып. 4.-С. 16-20.

126. Минин, В. В. Моделирование параметров вылета ковшовых рабочих органов малогабаритных погрузчиков / В. В. Минин, Г. С. Гришко // Транспортные средства Сибири : межвуз. сб. науч. тр. / под ред. С. П. Ереско. Красноярск : КГТУ, 2001.-Вып. 7.-С. 408-412.

127. Минин, В. В. Моделирование эксплуатационных параметров малогабаритных погрузчиков // Изв. Том. политехи, ун-та. Т. 316, № 2. Темат. вып. Математика и механика. Физика. Томск : Изд-во ТПУ, 2010. - С. 20-23.

128. Минин, В. В. Оптимизация параметров гидропривода малогабаритных погрузчиков / В. В. Минин, В. П. Павлов // Строительные и дор. машины. — 2010. — №7.-С. 34-37.

129. Минин, В. В. Оптимизация параметров подсистем привода исполнительных механизмов малогабаритного погрузчика : дис. . канд. техн. наук :3010505.04 / Минин Виталий Васильевич; Московский автомобильно-дорожный институт. М., 1986. - 322 с.

130. Минин, В. В. Оптимизация параметров привода малогабаритных погрузчиков : монография / В. В. Минин, Г. С. Мирзоян. Красноярск : Изд-во Крас-нояр. ун-та, 1987. - 160 с.

131. Минин, В. В. Оценка технического уровня машин непрерывного действия в САПР / В. В. Минин // Транспортные средства Сибири : межвуз. сб. науч. тр. с междунар. участием. Красноярск : КГТУ, 1995. - С. 353-354.

132. Минин, В. В. Оценка технологических возможностей рабочего оборудования лебедки / В. В. Минин, О. В. Дубино // Механика XXI века : II межрегион, науч.-техн. конф. с междунар. участием. Братск : БрГТУ, 2002. - С. 124—126.

133. Минин, В. В. Оценка эффективности малогабаритных погрузчиков с бортовым поворотом / В. В. Минин // Интерстроймех-2010 : сб. тр. Междунар. на-уч.-техн. конф., Белгород, 5-8 окт. 2010 г. Белгород : БГТУ им. В. Г. Шухова, 2010.-С. 66-68.

134. Минин, В. В. Прогнозирование развития универсальных малогабаритных погрузчиков / В. В. Минин, Г. С. Гришко // Транспортные средства Сибири : межвуз. сб. науч. тр. с междунар. участием. Красноярск : КГТУ, 1998. - Вып. 4. -С. 304-306.

135. Минин, В. В. Пространственно-временное моделирование строительно-дорожных и подъемно-транспортных машин на основе апостериорной информации / В. В. Минин // Вестн. Краснояр. гос. техн. ун-та. Красноярск, 1996. - Вып. 1. - С. 111-114.

136. Минин, В. В. Рабочее оборудование универсального малогабаритного погрузчика для уборки снежно-ледяных образований / В. В. Минин // Молодежь и наука начало XXI века : материалы Всеросс. науч. фестиваля. - Красноярск : СФУ, 2009.

137. Минин, В. В. Расчет параметров универсального малогабаритного погрузчика по комплексному критерию / В. В. Минин, М. В. Носков // Вестник БГТУ им. В. Г. Шухова. Белгород, 2011. - С. 70-74.

138. Минин, В. В. Системный анализ в методологии повышения технического уровня грузоподъемных машин / В. В. Минин, К. Д. Никитин //Транспортные средства Сибири : межвуз. сб. науч. тр. с междунар. участием / отв. ред. С. П.303

139. Ереско. Красноярск : КГТУ, 2000. - Вып. 6. - С. 360-364.

140. Минин, В. В. Типоразмерный ряд универсальных малогабаритных погрузчиков / В. В. Минин, Г. С. Гришко // Транспортные средства Сибири : межвуз. сб. науч. тр. с междунар. участием / под ред. С. П. Ереско. Красноярск : КГТУ, 2001. - Вып. 7. - С. 406^407.

141. Минин, В. В. Узел очистки ковша экскаватора / В. В. Минин, В. П. Павлов, Г. Г. Назаров // Информ. листок. № 791-93, сер. Р55.53.29. Красноярск : ЦНТИ, 1993.

142. Минин, В. В. Эффективность конструкции погрузчика со стабилизатором рабочего органа / В. В. Минин, Г. С. Гришко // Механика XXI века : II межрегион. науч.-техн. конф. с междунар. участием. Братск : БрГТУ, 2002. - С. 123-124.

143. Минин, Г. Г. Современные системы управления мобильными машинами фирмы Заиег-Бап^озб / Г. Г. Минин // Строительные и дор. машины. 2006. - № 1.-С. 12-14.

144. Мирзоян, Г. С. Выбор базовой модели при создании типоразмерного ряда универсальных малогабаритных погрузчиков с бортовым поворотом / Г. С. Мирзоян, В. В. Минин ; МАДИ. М., 1984. - 12 с. - Деп. в ЦНИИТЭстроймаше 12.04.1984, №42сд.-84.

145. Мирзоян, Г. С. К вопросу выбора теории прочности при оптимизации весовых характеристик объемного гидропривода по величине рабочего давления /304

146. Г. С. Мирзоян, В. В. Минин ; МАДИ. М., 1983. - 8 с. - Деп. в ЦНИИТЭстройма-ше 01.02.1983, № 11сд-Д83.

147. Мирзоян, Г. С. Критерий самооптимизации для гидрообъемной бесступенчатой трансмиссии землеройной машины / Г. С. Мирзоян, В. В. Минин ; МАДИ. -М, 1983. 9 с. - Деп. в ЦНИИТЭстроймаше 28.01.83, № 10сд-Д83.

148. Мирзоян, Г. С. Оценка эксплуатационной эффективности гидрообъемного привода землеройных машин / Г. С. Мирзоян, В. В. Минин // Оптимизация процессов эксплуатации строит, и дор. машин. М., 1983. - С. 80-85.

149. Мирзоян, Г. С. Программа расчета систем объемного гидропривода дорожных машин / Г. С. Мирзоян, В. В. Минин // Совершенствование методов расчета дор. машин. М., 1983. - С. 98-102.

150. Михирев, П. А. Основы теории ковшовых автоматизированных рабочих органов / П. А. Михирев. Новосибирск : Наука, 1986. - 166 с.

151. Моисеев, Н. Н. Математические задачи системного анализа / Н. Н. Моисеев. ~М. : Наука, 1981.-488 с.

152. Морсин, В. М. Оптимизация теплового режима объемных гидропередач строительно-дорожных машин / В. М. Морсин, Д. В. Морсин // Строительные и дор. машины. 2003. - № 12. - С. 33-34.

153. Недорезов, И. А. О некоторых заблуждениях в поиске эффективных технических решений средств механизации земляных работ /

154. И. А. Недорезов, О. Н. Машкович // Механизация строительства. 2008. -№ 11.-С. 19-21.

155. Недорезов, И. А. Прогнозирование производительности землеройно-транспортных машин / И. А. Недорезов, Н. Н. Симонов // Механизация строитель305ства. 2004. - № 12. - С. 22-24.

156. Некрасов, Б. Б. Гидравлика и ее применение на летательных аппаратах : учеб. для авиац. вузов / Б. Б. Некрасов. М. : Машиностроение, 1967. - 368 с.

157. Николаев, В. И. Системотехника : методы и приложения / В. И. Николаев, В. М. Брук. J1. : Машиностроение, 1985. - 198 с.

158. Об оценке технического уровня самоходных землеройно-транспортных машин / В. Н. Архангельский, Г. JI. Ратнер, Э. Г. Ронинсон, В. И. Фарафонов // Строительные и дор. машины. 1989. - № 8. - С. 6.

159. Олитский, В. С. Выбор критериев эффективности использования АТС (ретроспективный обзор) /B.C. Олитский, С. А. Кобыш // Механизация строительства. 2002. - № 1.-С. 17.

160. Оптимизация параметров погрузчиков по технико-экономическим показателям : обзор, информ. / И. А. Васильев, Н. А. Ратнер, И. А. Алыев, М. Д. Ги-лула. М. : ЦНИИТЭстроймаш, 1982. - 44 с.

161. Осипов, А. Ф. Объемные гидравлические машины / А. Ф. Осипов. М. : Машиностроение, 1966. - 160 с.

162. Основы современной системотехники / под ред. M. М. Рябина. М. : Сов. радио, 1975. - 528 с.

163. Отчет по результатам испытаний образцов импортного гидрооборудования фирмы «Рексрот», закупленного на международной выставке «Стройдор-маш-81» (A8V-55; A2F-63; A4V-56) / ПО ММЗ им. М. И. Калинина. М., 1983.

164. Павлов, В. П. К вопросу оптимизации исполнительных гидромеханизмов строительных машин / В. П. Павлов, В. В. Минин ; Краснояр. политехи, ин-т. -М., 1982. 6 с. - Деп. в ЦНИИТЭстроймаше 05.04.83, № 19сд-Д83.

165. Павлов, В. П. Основы системотехники многоцелевых землеройных машин : монография / В. П. Павлов. Новосибирск : Изд-во СО РАН ; Красноярск : ИПЦ КГТУ, 2006.-332 с.

166. Пенчук, В. А. Мобильность и эффективность эксплуатации машин / В.306

167. А. Пенчук//Механизация строительства.-2001.-№4.-С. 17-18.

168. Петров, В. А. Автоматическое управление бесступенчатых передач самоходных машин / В. А. Петров. М. : Машиностроение, 1968. - 384 с.

169. Петроченко, В. В. Некоторые тенденции развития зарубежных строительных и дорожных машин / В. В. Петроченко // Строительные и дор. машины. -1983,-№5.-С. 21-22.

170. Петрушов, В. А. Особенности поворота колесного самохода типа 4x4 с неповоротными колесами / В. А. Петрушов ; НАМИ. М., 1959. - С. 22-27.

171. Писаренко, Г. С. Справочник по сопротивлению материалов / Г. С. Пи-саренко, А. П. Яковлев, В. В. Матвеев. Киев : Наук, думка, 1975. - 704 с.

172. Плис А.И., Сливина H.A., Mathcad 2000. Математический практикум для экономистов и инженеров: Учеб. пособие.- М.: Финансы и статистика, 2000.-656 е.: ил.

173. Пневмоколесные землеройно-транспортные машины большой единичной мощности : обзор / JL К. Войнич и др.. М. : ЦНИИТЭстроймаш, 1983.

174. Погуляев, Ю. Д. Аналитическое представление буксования и потерь на буксование в функции скорости тракторного агрегата / Ю. Д. Погуляев // Механизация строительства. 2004. - № 6. - С. 13-16.

175. Полетайкин, В. Ф. Погрузочные машины : учеб. пособие / В. Ф. Поле-тайкин, Е. В. Авдеева. Красноярск, 1999. - 200 с.

176. Полетайкин, В. Ф. Процессы взаимодействия элементов системы «Лесопогрузчик внешняя среда» / В. Ф. Полетайкин // Вестн. СибГТУ - 2000. -№ 1.-С. 68-73.

177. Полянин, В. А. Малогабаритные машины «Bobcat» с комбинированной системой поворота / В. А. Полянин // Строительные и дор. машины. № 5.

178. Полянин, В. А. Малогабаритные машины для механизации работ в строительстве / В. А. Полянин // Строительные и дор. машины. 1994. - № 9.

179. Полянин, В. А. Новая техника от Bobcat Group / В. А. Полянин // Строительные и дорожные машины. 2003. - № 1.

180. Попов, В. Г. Оценка эффективности подъемно-транспортных, строительных и дорожных машин : учеб. пособие / В. Г. Попов. Череповец : Изд.-во ЧГУ, 2005.- 184 с.

181. Попов, Д. Н. Оценка эффективности и оптимальное проектирование гидроприводов / Д. Н. Попов // Вестник машиностроения. 1986. - № 9. - С. 20-23.

182. Применение объемного гидропривода в механизмах хода зарубежных строительных и дорожных машин : Техн.-информ. бюл. М., ЦНИИТЭстроймаш, 1982.-№2(13).

183. Прусенко, Е. Д. Оптимизация зон применения противогололедных материалов на основе отходов промышленности / Е. Д. Прусенко // Изв. вузов. Сер. Строительство. 1992. -№ 9-10. - С. 96-99.

184. Пындак В. И. Пространственные приводные механизмы для гидрофи-цированных погрузочных манипуляторов / В. И. Пындак, А. Ф. Рогачев // Вестн. машиностроения. 1999. -№ 6. - С. 58-59.

185. Рабочее оборудование одноковшовых погрузчиков : обзор / Г. В. Забега-лов, В. С. Калинин, В. А. Полянин, Г. J1. Ратнер ; ЦНИИТЭстроймаш. М., 1978. - 54 с.

186. Разработка и исследование системы управления гидрообъемной трансмиссией землеройной машины / В. В. Минин, Г. С. Мирзоян, С. И. Васильев, С. Е. Сабуренков, С. А. Соловьев // Отчет о НИР МАДИ. М., 1982. - № ГР. 81002344.

187. Расчет и проектирование строительных и дорожных машин на ЭВМ / Е. Ю. Малиновский, JI. В. Зарецкий, Ю. Г. Беренгард и др.; под ред. Е. Ю. Малиновского. — М. : Машиностроение, 1980. 216 с.

188. Результаты исследования погрузчиков с бортовым поворотом / JI. В. Назаров, И. Г. Кириченко, И. А. Перевозник, JI. В. Разаренов // Строительные и дор. машины. 2000. - № 10.

189. Рогожкин, В. М. Эксплуатация машин в строительстве : учеб. пособие / В. М. Рогожкин, Н. Н. Гребенникова. М. : Изд-во Ассоциации строительных вузов, 2005,- 152 с.

190. Российская энциклопедия самоходной техники. Основы эксплуатации и ремонта самоходных машин и механизмов : в 2 т. Т. 1 / МАДИ. М. : Главго-стехнадзор России, 2009. - 408 с.

191. Российская энциклопедия самоходной техники. Основы эксплуатации и ремонта самоходных машин и механизмов : в 2 т. Т. 2 / МАДИ. М. : Главго-стехнадзор России, 2009. - 360 с.

192. Рубайлов, А. В. Сравнительный анализ отечественных и зарубежных методик определения стоимости эксплуатации строительных машин / А. В. Рубайлов, В. А. Шаменко // Механизация строительства. 2005. - № 4 - С. 8-12.

193. Руднев, В. К. Ресурсосберегающие технологии при эксплуатации гидропривода строительных и дорожных машин / В. К. Руднев // Механизация строительства. 1989 - № 4. - С. 22-24.

194. Рустанович, А. В. Гидравлические приводы экскаваторов и критерии их сравнения/А. В. Рустанович//Строительные и дор. машины,- 1980. —№3.-С. 16-18.

195. Рябикова, И. М. Определение оптимальной энергонасыщенности малогабаритных погрузчиков с челюстным ковшом / И. М. Рябикова, В. И. Баловнев, А. А. Большаков // Строительные и дор. машины. 1999. -№ 2. - С. 24-26.

196. Сабуренков, С. Е. Гидрообъемная трансмиссия универсальной земле-ройно-транспортной машины с бортовым поворотом на базе нерегулируемых гидромашин : автореф. дис. .канд. техн. наук : 05.20.03 / С. Е. Сабуренков ; МАДИ. — М., 1992.-20 с.

197. Седов, Л. И. Методы подобия и размерности в механике / Л. И. Седов. -М. : Наука, 1965.-388 с.

198. Сметнев, А. С. Совершенствование эксплуатационных показателей универсальных погрузчиков-манипуляторов в условиях сельскохозяйственного производства : автореф. дис. .канд. техн. наук : 05.20.03 / А. С. Сметнев ; МГУ. -М., 1998.-24 с.

199. Смирнов, А. Н. Определение оптимальных параметров погрузочного оборудования одноковшовых погрузчиков / А. Н. Смирнов // Строительные и дор. машины. 1994. - № 4. - с. 27-28.

200. Смирнов, А. Н. Оценка параметров погрузочного оборудования одноковшовых погрузчиков с позиции энергосбережения / А. Н. Смирнов // Строительные и дор. машины. 1994. -№ 1.-е. 12-13

201. Смоляк, А. Н. Совершенствование гидропривода малогабаритной309многофункциональной строительной машины : автореф. дис. . канд. техн. наук : 05.05.04/А. Н. Смоляк. Минск, 2003.-21 с.

202. Стесин, А. Б. Выбор объема бака гидросистемы строительных и дорожных машин / А. Б. Стесин, Ю. А. Ломихин, Н. В. Познянская // Строительные и дор. машины. 1989. - № 2. - С. 17.

203. Стогов, В. Н. Погрузочно-разгрузочные машины : учеб. пособие / В. Н. Стогов, Д. С. Плюхин, Г. П. Ефимов. 3-е изд., перераб. и доп. - М. : Транспорт, 1977.-311 с.

204. Строительные машины : справ. : в 2 т. Т. 1. Машины для строительства промышленных, гражданских, гидротехнических сооружений и дорог / под общ. ред. Э. Н. Кузина. 5-е изд., перераб. и доп. - М. : Машиностроение, 1991. - 496 с.

205. Сырицын, Т. А. Надежность гидро- и пневмопривода. Надежность и качество /Т. А. Сырицын. -М. : Машиностроение, 1981.-С. 101.

206. Тагиева, Н. К. Исследование рационального выбора машин и орудий для многофункциональной коммунальной машины : автореф. дис. . канд. техн. наук : 05.05.04 / Н. К. Тагиева ; Московский автомобильно—дорожный гос. техн. ун-т.310-М, 2009.- 19 с.

207. Тарасов, В. Н. Энерго- и ресурсосберегающая технология уравновешивания сил тяжести рабочего оборудования стреловых машин / В. Н. Тарасов, М. В. Коваленко, И. В. Бояркина // Строительные и дор. машины. 2008. - № 5. - С. 46-50.

208. Тарнопольский, В. М. Современные гидромеханические передачи землеройно-транспортных машин повышенной единичной мощности : обзор. / В. М. Тарнопольский, В. И. Страж ; ЦНИИТЭстроймаш. М., 1981. - Вып. 2.

209. Таубер, Б. А. Грейферные механизмы / Б. А. Таубер. М. : Машиностроение, 1985. - 272 с.

210. Теория, конструкция и расчет строительных и дорожных машин / Л. А. Гоберман, К. В. Степанян, А. А. Яркин, B.C. Зеленский. М. : Машиностроение, 1979.-408 с.

211. Тейлор, Дж. Введение в теорию ошибок : пер. с англ. / Дж. Тейлор. -М. : Мир, 1985.-272 с.

212. Теплицкий, А. X. Прямая и обратная задачи квалиметрии строительно-дорожных машин / А. X. Теплицкий // Механизация строительства. 1989 - № 3.-С.25.

213. Ткаченко, В. В. Система оптимизации параметров объектов стандартизации / В. В. Ткаченко, Ю. Т. Алексеев, Д. М. Комаров. М. : Изд-во стандартов, 1977.- 184 с.

214. Трояновская, И. П. Повышение эффективности малогабаритного погрузчика путем улучшения его поворотливости : автореф. дис. . канд. техн. наук : 05.20.01, 05.05.03 / И. П. Трояновская ; Челябинский гос. агроинж. ун-т. Челябинск, 2002.- 19 с.

215. Тумакин, М. Б. Гидравлические следящие приводы. Структура и кинематика / М. Б. Тумакин. М. : Машиностроение, 1966. - С. 49.

216. Туровец, О. Г. Функционально-стоимостный анализ техники, технологии и организации производства : учеб. пособие / О. Г. Туровец, В. Д. Билинкис ; Воронежский гос. технический ун-т. Воронеж, 2008. - 86 с.

217. Фалькевич, Б. А. Современные малогабаритные землеройно-транспортные машины : обзор, информ. / Б. А. Фалькевич, В. А. Полянин, А. А. Дзильно // Дорожные машины. М. : ЦНИИТЭстроймаш, 1988. - Вып. 2.

218. Фёдоров, В. К. Защита гидропривода строительных машин от потерь рабочей жидкости / В. К. Фёдоров, В. К. Аверьянов, С. Н. Смирнов // Механизация строительства. 2002. - № 8 - С. 4-6.

219. Хейс, Д. Причинный анализ в статистических исследованиях. Матема-тико-статистические методы за рубежом : пер. с англ. / Д. Хейс. М. : Финансы и статистика, 1981.-256 с.

220. Хмара, JI. А. Интенсификация рабочих процессов машин для земляных работ / JI. А. Хмара. Днепропетровск : ДИСИ, 1989. - 328 с.

221. Хог, Э. Прикладное оптимальное проектирование : механические системы и конструкции : пер. с англ. / Э. Хог, Я. Apopa. М. : Мир, 1983. - С. 478 с.

222. Холл, Дж. Современные численные методы решения обыкновенных дифференциальных уравнений / Дж. Холл, Дж. Уатт. М. : Мир, 1979. - 340 с.

223. Холодов, А. М. Основы динамики землеройно-транспортных машин / А. М. Холодов. -М. : Машиностроение, 1968. 156 с.

224. Чайников, Д. А. Оценка эксплуатации : суровость и норма / Д. А. Чайников // Мир транспорта. 2009. - № 3. - С. 66-70.

225. Чебанов, Л. С. Эффективность применения погрузчиков в строительстве / Л. С. Чебанов. Киев : Буд1вельник, 1987. - 80 с.

226. Чертов, А. Г. Физические величины (терминология, определения, обозначения, размерности, единицы) : справ, пособие / А. Г. Чертов. М. : Высш. шк., 1990.-336 с.

227. Шемелев, А. М. Энергосберегающая система погрузчика / А. М. Шемелев, И. В. Лесковец // Строительные и дор. машины. 1996. - № 4. - С. 13-14.312

228. Шуп, Т. Решение инженерных задач на ЭВМ : практ. руковод-ство : пер. с англ. / Т. Шуп. М. : Мир, 1982. - 154 с.

229. Щеверов, Д. Н. Проектирование беспилотных летательных аппаратов / Д. Н. Щеверов. М. : Машиностроение, 1978. - 264 с.

230. Щемелёв, А. М. Влияние упругой подвески рабочего оборудования погрузчика на технико-экономические показатели его работы / А. М. Щемелёв, С. Ю. Кудош // Строительные и дор. машины. 2005. - № 2. - С. 34-36.

231. Щемелёв, А. М. Математическая модель фронтального пневмоколесно-го погрузчика с демпфирующей подвеской рабочего оборудования / А. М. Щемелёв, И. В. Лесковец // Строительные и дор. машины. 2000. - № 5. - С. 28-31.

232. Щемелёв, А. М. Оптимизация работы комплексов машин погрузочный механизм транспортные средства / А. М. Щемелёв, Т. А. Около-Кулак // Механизация строительства. - 2002. - № 3. - С. 11-13.

233. Щемелёв, А. М. Повышение технико-экономической эффективности одноковшовых фронтальных погрузчиков установкой энергосберегающей системы / А. М. Щемелёв, С. Ю. Кудош // Строительные и дор. машины. 2008. - № 2. - С. 40-44.

234. Щемелёв, А. М. Энергосберегающая система торможения фронтального погрузчика / А. М. Щемелёв, А. С. Шебеко // Строительные и дор. машины. 2004. -№ 5. - С. 10-14.

235. Щербаков, В. С. Научные основы повышения точности работ, выполняемых землеройно-транспортными машинами : автореф. дис. . д-ра техн. наук : 05.05.04 / В. С. Щербаков ; СибАДИ. Омск, 2000. - 40 с.

236. Щербаков, В. Ф. Оценка эффективности гидропривода строительных и дорожных машин / В. Ф. Щербаков, В. В. Пономорёв // Строительные и дор. машины. 2004.-№ 6. - С. 26-31.

237. Юдин, В. Ф. Теплообмен поперечно-оребренных труб / В. Ф. Юдин. -Л. : Машиностроение, 1982. 189 с.

238. Янсон, Р. А. Системный анализ как методология проектирования313строительных и дорожных машин / Р. А. Янсон, В. А. Пискунов // Исслед. рабочих процессов строит, и дор. машин. Ярославль, 1983. - С. 3-5.

239. Barker A. Skid steer loaders: the site all-rounders/ A. Barker, I. Marshall, G. Hadwick // Contract Journal. 1982. - 25 march. - P. 17-32.

240. Leguay-Durand S. Optimal design of a redundant spherical parallel manipulator/ S. Leguay-Durand, C. Reboulet // Robotica. 1997. - V. 15. - P. 399- 405.

241. Lintott A. B. Parallel topology robot calibration/ A. B. Lintott, G. R. Dun-lop // Robotica. 1997. - V. 15. - P. 395-398.

242. Luck K. Getriebetechnische Grundaufgaben bei der Auslegung von Baumaschinen / K. Luck, К. H. Modler // Maschinenbautechnik 30. 1981. - № 10. - P. 436-438.

243. Miscke Charles R. An introduction to computeraided design / Charles R. Miscke 1968.-P. 179-181.

244. Pernette E. Design of parallel robots in microrobotics/ E. Pernette, S. Hene-in, I. Magnani, R. Clavel // Robotica. 1997. - V. 15. - P. 417^20.

245. Pfaff H. Die Umschlagleistung als ein Bewertungskriterium fur Universal-gabelstapler/ H. Pfaff, S. Stojanov// Hebezeuge und Fordermittel. 1988 (28). -№11.-S. 336-338.

246. Zanganeh К. E. Kinematics and dynamics of a six-degree-of-freedom parallel manipulator with revolute legs/ К. E. Zanganeh, R. Sinatra, J. Angeles // Robotica. 1997.-V. 15.-P. 385-394.1. Государственные стандарты

247. ГОСТ 12568-67. Погрузчики одноковшовые строительные. Типы, основные параметры и типоразмеры. М. : Изд-во стандартов, 1967.

248. ГОСТ 18.002-80. Количественные методы оптимизации параметров объектов стандартизации. Область применимости технических величин для формализации целей и ограничений. -М. : Изд-во стандартов, 1980.

249. ГОСТ 20779-81. Экономическая эффективность стандартизации. Методы определения. Основные положения. -М. : Изд-во стандартов, 1981.

250. ГОСТ 28635-90 (ИСО 5998-86). Машины землеройные. Номинальная гру314зоподьемность гусеничных и колесных погрузчиков. М.: Изд-во стандартов, 1990.

251. ГОСТ 28770-90 (ИСО 8313-89). Машины землеройные. Погрузчики. Методы измерения усилий на рабочих органах и опрокидывающих нагрузок. М. : Изд-во стандартов, 1990.

252. ГОСТ 29290-92 (ИСО 7546-83). Машины землеройные. Ковши погрузчиков и погрузочные ковши экскаваторов. Расчет вместимости. М. : Изд-во стандартов, 1992.

253. ГОСТ Р 52148-2003. Погрузчики малогабаритные с бортовым поворотом. Общие технические условия. М. : Изд-во стандартов, 2003.

254. ГОСТ Р 52758-007. Погрузчики и транспортеры сельскохозяйственного назначения. Методы испытаний. М. : Изд-во стандартов, 2007.

255. РД 50-269-81. Методические указания. ЕСТП. Методы расчетов экономической эффективности. -М. : Изд-во стандартов, 1981.

256. Авторские свидетельства и патенты

257. А. с. 1021722 СССР, МКИ3 Е 02 F 3/28, Е 02 F3/40. Устройство для крепления съемного ковша гидравлич/еского экскаватора / В.В. Минин, В.П. Павлов, А.Н. Абрамов. 1983. -Бюл. № 21.

258. А. с. 116484 СССР, МКИ3 15 В 20/00. Гидравлический компенсатор / А. Н. Абрамов, В. П. Павлов, В. В. Минин. 1985. - Бюл. № 11.

259. А. с. 1190371 СССР, МКИ3 05 23/00. Устройство для регулирования температуры рабочей жидкости / Г. С. Мирзоян, В. В. Минин, С. И. Васильев, О. И. Любушкин. 1985. - Бюл. № 41.

260. А. с. 1201425 СССР, МКИ3 Е 02 F 5/30. Виброрыхлитель / В.В. Минин, В.И. Баловнев, Ю.П. Бакатин, A.B. Шмагин, Г.В. Кустарев. 1985. - Бюл. №48.

261. А. с. 1206509 СССР, МКИ3 F 15 В 21/04. Гидравлическая система привода / Г.С. Мирзоян, А.Б. Ермилов, С.И. Васильев, В.В. Минин. 1986. -Бюл. № 3.

262. А. с. 1313957 СССР, МКИ3 Е 02 F 3/40. Рабочее оборудование одноковшового экскаватора / В.В. Минин, В.П. Павлов, Г.Г. Назаров. -1987.3151. Бюл. № 20.

263. А. с. 1313959 СССР, МКИ3 Е 02 Б 3/407. Узел очистки ковша экскаватора / В.В. Минин, В.П. Павлов, Г.Г. Назаров. 1987. - Бюл. № 20.

264. А. с. 1313979 СССР, МКИ3 Е 02 Б 9/22. Гидравлический привод рабочего оборудования экскаватора /В.В. Минин, В.П. Павлов, С.П. Ереско, Г.Г. Назаров. 1987. - Бюл. № 20.

265. А. с. 1402444 СССР, МКИ3 В 60 К 17/10. Транспортное средство /

266. В. В. Минин, А. Б. Ермилов, В. В. Кузьмин, В. А. Ширяев, М. Г. Ушаков. 1988. -Бюл. № 22.

267. А. с. 1413303 СССР, МКИ3 Б 15 В 1/06. Гидробак / В.В. Минин, В.П. Павлов, Г.Г. Назаров, В .А. Байкалов. 1988. - Бюл. № 28.

268. А. с. 1442768 СССР, МКИ3 Б 16 Н 39/46. Гидрообъемная трансмиссия / В. В. Минин, Г. С. Мирзоян, И. В. Минина, В. И. Шарый, О. И. Любушкин. 1988. -Бюл. № 45.

269. А. с. 1445953 СССР, МКИ3 В 25 I 15/00. Схват манипулятора / В.В. Минин, К.Д. Никитин, И.В. Минина. 1988. - Бюл. № 47.

270. А. с. 1472587 СССР, МКИ3 Е 02 Б 3/40. Рабочее оборудование экскаватора / В.В. Минин, В.П. Павлов, Г.Г. Назаров, В.А. Байкалов. 1989. - Бюл. № 14.

271. А. с. 1488395 СССР, МКИ3 Е 02 Б 3/342. Рабочее оборудование фронтального погрузчика / В. В. Минин, В. П. Павлов, Г. Г. Назаров, В. А. Байкалов. -1989.-Бюл. №23.

272. А. с. 1530829/СССР/ Гидросистема. Опубл. в Б.И., 1989, № 47. Минин В.В., Павлов В.П., Назаров Г.Г., Минина И.В А. с. 1530829 СССР, МКИ3 Б 15 В 21/04. Гидросистема / В. В. Минин, В. П. Павлов, Г. Г. Назаров, И. В. Минина. -1989.-Бюл. №47.

273. А. с. 1614947 СССР, МКИ3 В 60 К 17/10. Транспортное средство / В. В. Минин, А. Б. Ермилов. 1990. - Бюл. № 37.

274. А. с. 1581680 СССР, МКИ3 В 66 С 13/42. Гидропривод грузовой лебедки крана / В. А. Байкалов, В. И. Половинкин, В. В. Минин, С. П. Ереско. 1990. -Бюл. № 28.

275. А. с. 1671788 СССР, МКИ Е 02 F 3/76, 9/22. Землеройная машина с короткобазовым шасси / В. В. Минин, Г. С. Мирзоян, В. П. Павлов, В. А. Байкалов. 1991. - Бюл. № 31.

276. А. с. 1719015 СССР, МКИ3 В 01 D 19/00. Устройство для дегазации рабочей жидкости / В.В. Минин, В.А. Мальцев, Н.В. Зборщик, С.Н. Ефимов. -1992. Бюл. № 10.

277. А. с. 1733718 СССР, МКИ3 F 15 В 1/06. Гидробак / В.В. Минин, И.В. Туркевич, B.C. Боровик, И.В.Минина, С.П. Ереско. 1992. - Бюл. № 18.

278. А. с. 883577 СССР, МКИ3 15 В 13/02. Система регулирования температуры рабочей жидкости гидропривода / С. В. Каверзин, В. В. Минин, С. И. Васильев, В. А. Мальцев, В. П. Павлов. 1981. - Бюл № 43.

279. А. с. 909373 СССР, МКИ 15 В 13/02. Система регулирования температуры рабочей жидкости гидропривода /В.В. Минин, С. В. Каверзин, В. П. Павлов, В. А. Мальцев. 1982. - Бюл. № 8.

280. Гидромашины для привода мобильных машин: Патентный обзор ВЦПУ. М.: 1981. С. 188—190.

281. Пат. 5354158 США, МКИ В 23 С 01/06, В 25 J 11/00. Six axis machine tool.

282. Пат. 4355946 США, МКИ В 66 F 09/00. Lift arm and control linkage structure for loader buckets.

283. Пат. 466072 Австралия. Кл. 8-Й.5 В 60 К 17/30, E02F 9/20. Traktor Vehicle with hydrostatistic drive mears.

284. Пат. 413225 США. Кл. 228/151, В 23 К 31/02. Method of making a vehicle transmission case.

285. Пат. 3, 792, 744 США. Кл. 180.5.48 Drive control apparatus for vehicles.

286. Пат. 4, 131, 225 США. Кл. 228/151 Traktor Vehicle With Hydrostatik.

287. Пат. 3, 866, 700 США Кл. 228/151 Traktor Vehicle With Hydrostatik.

288. Пат. AU-B-28117/77 Австралия. Кл. В 62 11/018, В 60 К 17/22 Skid steer Loader.

289. Пат. 105633 Российская Федерация, МКП Е 01 Н 5/00. Устройство для рыхления и скалывания снежно-ледяных образований на дорожных покрытиях / П. В. Ковалевич, В. В. Минин, М. И. Артемьев. 2011. - Бюл. № 17.

290. РЕЗУЛЬТАТЫ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ ЭКСПЕРИМЕНТОВ