автореферат диссертации по транспортному, горному и строительному машиностроению, 05.05.04, диссертация на тему:Научные основы повышения точности работ, выполняемых землеройно-транспортными машинами

На правах рукописи

Щербаков Виталий Сергеевич _ _

О и,-,

НАУЧНЫЕ ОСНОВЫ ПОВЫШЕНИЯ ТОЧНОСТИ РАБОТ, ВЫПОЛНЯЕМЫХ ЗЕМЛЕРОЙНО-ТРАНСПОРТНЫМИ МАШИНАМИ

05.05.04 - Дорожные и строительные машины

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Омск - 2000

Работа выполнена в Сибирской государственной автомобильно-дорожной

Ведущая организация - КБ Транспортного машиностроения, г. Омск

Защита состоится 30 июня 2000 г. в 14 часов на заседании диссертационного совета ВАК РФ Д 063.26.02 при СибЛДИ по адресу: 644080, г. 0мск-80, проспект Мира, 5, зал заседаний. С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке СибАДИ.

Отзывы в двух экземплярах с подписью, заверенной печатью учреждения, просим направлять по адресу диссертационного совета. Телефон для справок: (3812) 65-01-45; факс: (3812) 65-03-23 Автореферат разослан 29 мая 2000 г.

академии (СибАДИ)

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Абрамснков Э.А.;

доктор технических наук, профессор Тишков А.Я.;

доктор технических наук, доцент Завьялов А.М.

диссертационного совета, профессор

Ученый секретарь

Н6ЯЗ -5 "ОН 3 ,0

с\

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Технические возможности землеройно-транспортных машин (ЗТМ) должны соответствовать высоким требованиям строительных норм и правил (СНиП), предъявляемых к геометрическим параметрам земляных сооружений. Но до настоящего времени при создании ЗТМ не уделяется должного внимания их точностным характеристикам. В нормативной документации отсутствуют показатели, характеризующие точностные свойства ЗТМ.

Физиологические возможности человека-оператора (40), управляющего ЗТМ позволяют лишь визуально оценить геометрические параметры (вертикальную координату, продольный и поперечный уклоны и др.) формируемого земляного сооружения и с соответствующей точностью сформировать необходимые управляющие воздействия на рабочий орган (РО). В результате требуемая точность земляного сооружения достигается путем последовательных проходов машины по обрабатываемому участку с периодическим контролем геометрических параметров отдельной нивелировочной бригадой.

Высокие требования СНиП к точности геометрических параметров земляных сооружений, возводимых ЗТМ, вступают в противоречие с техническими возможностями ЗТМ и их систем управления (СУ).

Разрешить назревшее противоречие позволяет оснащение ЗТМ системами автоматизированного управления положением рабочего органа (САУРО) и тем самым полностью или частично исключить 40 из контура управления РО.

Отдельные инженерные разработки САУРО в большинстве случаев выполнялись для существующих ЗТМ, которые в свое время создавались без учета перспективы дальнейшей автоматизации, и в результате не обеспечивали ожидаемого эффекта от автоматизации управления РО.

Наряду с дальнейшим совершенствованием традиционных конструкций необходим поиск таких конструктивных схем ЗТМ, которые позволяют исключить или ослабить влияние возмущающих воздействий со стороны неровностей микрорельефа на неуправляемые перемещения РО.

Решение такой проблемы в рамках существующих теорий ЗТМ невозможно. Недостаточность теоретической и экспериментальной проработки обусловили необходимость научного исследования, рассматривающего технологический процесс землеройно-транспортной машины формирующей грунтовую поверхность с требуемыми геометрическими параметрами как сложную динамическую систему.

Актуальность диссертационной работы состоит в научном обобщении и дальнейшем развитии теоретических положений и инженерных решений в области землеройно-транспортных машин и их систем управления.

Исследования выполнены в соответствии с научным направлением Сибирской государственной автомобильно-дорожной академии «Теория управления и конструирования землеройных, дорожных и строительных машин с целью повышения их эффективности», договорами с заводами дорожных машин и производственными предприятиями, по единому заказу-наряду по приоритетным направлениям науки и техники «Разработка основ теории точности систем управления землеройно-транспортных машин», № гос. регистрации 01950006414.

Основная идея работы заключается в том, что требуемые геометрические параметры земляного сооружения, возводимого ЗТМ, можно обеспечить, исключив или снизив влияние возмущающих воздействий на ЗТМ, приводящих к появлению погрешностей, а также за счет формирования управляющих воздействий на РО, компенсирующих неуправляемые перемещения РО.

Объектом исследования настоящей работы является процесс формирования землеройно-транспортной машиной земляного сооружения с требуемыми геометрическими параметрами.

Предметом исследования являются закономерности, связывающие основные факторы, определяющие эффективность процесса, и показатели эффективности.

Целью исследования является разработка научных и практических рекомендаций повышения точностньрс параметров ЗТМ, выполняющих планировочные и профилировочные работы.

Для достижения поставленной в работе цели необходимо решить следующие задачи:

- разработать модель процесса формирования землеройно-транспортной машиной земляной поверхности с заданными геометрическими параметрами;

- выявить основные причины и источники погрешностей геометрических параметров земляной поверхности, формируемой ЗТМ;

- разработать тезаурус (совокупность математических моделей) сложной динамической системы, отражающей процессы выполнения ЗТМ планировочных и профилировочных работ;

- установить основные закономерности процессов, происходящих в сложной динамической системе при вьшолнениилшанировочных и профилировочных работ;

- изыскать способы и средства повышения точностных характеристик ЗТМ, выполняющих планировочные и профилировочные работы.

Методологической базой исследований является системный анализ причинно-следственных связей исследуемого технологического процесса, статистический, математический анализ, а также математическое моделирование машин и процессов.

Научная новизна работы заключается в следующем:

- обоснована модель объекта исследования как сложная динамическая система, включающая подсистемы: рабочего органа, разрабатываемого грунта, ходового оборудования, микрорельефа, гидропривода, рулевого управления, информационной системы, человека-оператора, автоматизированной системы управления;

- получены аналитические зависимости, устанавливающие связи: поперечного уклона формируемой поверхности и угла захвата РО; величин погрешности поперечного уклона и компенсирующего воздействия; требуемой глубины копания и величины заглубления РО; требуемой точности обработки грунта и необходимого числа проходов машины по обрабатываемому участку;

сформулированы теоретические положения структуры ЗИМ;

- развиты методики математического моделирования ЗТМ в однородных координатах и гидроприводов в виде гидравлических многополюсников;

- предложены способы и нетрадиционные инженерные решения, направленные на повышение точности разработки грунта ЗТМ;

- определены рациональные значения основных параметров ЗТМ и их систем управления, обеспечивающие повышение точности разработки грунта.

Практическая ценность работы состоит в решении важной народно-хозяйственной проблемы, заключающейся в обеспечении заданной точности геометрических параметров земляных сооружений, формируемых ЗТМ. С этой целью разработаны способы и средства технической реализации, признанные изобретениями.

Реализация работы в промышленности. Практические рекомендации и выводы, полученные в процессе исследований, внедрены в НПО ВНИИСтройдормаш, на Топкинском механическом заводе, в КБ Транспортного машиностроения г. Омск, на Брянском заводе дорожных машин. Опытные образцы систем управления, автогрейдеров с лидирующими рабочими органами и плавающим рабочим органом были переданы в эксплуатацию в производственные организации. Топкинским механическим заводом освоено производство системы "Профиль-10И".

Автор защищает:

- совокупность научных положений, на базе которых созданы образцы новых РО ЗТМ и систем управления;

- аналитические и эмпирические зависимости, отражающие выявленные закономерности процесса формирования ЗТМ земляной поверхности с заданной точностью геометрических параметров.

Личный вклад автора заключается в формулировании идеи и цели работы; в формировании методологического подхода решения проблемы; выполнении теоретических и основной части экспериментальных исследований, анализе и обобщении их результатов, разработке новых конструк-

ций ЗТМ и их систем управления; руководстве и непосредственном участии в изготовлении опытных образцов, их испытании и внедрении.

Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждается: методологической базой исследования, основанной на фундаментальных теориях; соблюдением основных принципов математического моделирования; достаточным объемом экспериментальных данных, полученных с помощью современной регистрирующей и измерительной аппаратуры, прошедшей метрологическую аттестацию; подтверждением адекватности математических моделей.

Апробация работы. Результаты исследований докладывались на научных конференциях в СибАДИ (1980-1999 г. г), на протяжении ряда лет на технических совещаниях НПО ВНИИСтройдормаш, Минского НПО "Дормаш", Брянского, Орловского, Челябинского заводов дорожных машин, Топкинского механического завода, Семинарах ЛДНТП (Ленинград, 1984, 1985 г.г), МДНТП (Москва, 1985 г.), Всесоюзной конференции "Вопросы создания систем и агрегатов гидроавтоматики сельскохозяйственных машин" (Москва 1984 г.), Зональной конференции "Проектирование и эксплуатация промышленных гидроприводов и систем гидропневмоавтоматики" (Пенза, 1984 г.), Областной конференции (Ростов-на-Дону, 1985 г.), XII Международной конференции "Механизация земляных работ" (Варна, 1985 г.), II Всесоюзной конференции по механизации и автоматизации земляных работ в строительстве (Киев, 1986 г.), Научно-методическом совещании СоздорНИИ (Балашиха, 1988 г.), XIV Международной конференции "Механизация и автоматизация земляных работ" (Киев, 1991 г.), Международной научно-практической конференции "Город и транспорт" (Омск, 1996 г.).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано: монография, 2 учебных пособия, 111 научных статей, получено 50 авторских свидетельств.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 9 глав, списка литературы и приложений. Результаты исследований изложены на 346 страницах основного текста, включающего 163 рисунка, 14 таблиц. Список литературы содержит 271 наименование. Приложений 29 на 47 страницах.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность проблемы повышения точности работ, выполняемых землеройно-транспортными машинами.

В первой главе дается обоснование объекта и предмета исследования, разрабатывается модель объекта исследования, формулируются основная идея работы и цель исследования, приводится краткий обзор предшествующих исследований ЗТМ, выполняющих планировочные и профилировочные работы, ставятся задачи исследований, проводится анализ

требований к точности работ, выполняемых ЗТМ, анализируются и обосновываются критерии эффективности ЗТМ, выполняющих планировочные и профилировочные работы.

Процесс формирования ЗТМ земляных сооружений с требуемыми геометрическими параметрами рассматривается как сложная динамическая система, в которой взаимодействуют между собой подсистемы ЗТМ: ходовое оборудование, рама, навесное оборудование, рабочий орган, рулевое управление, гидропривод; подсистемы грунта: микрорельеф, разрабатываемый грунт; подсистемы контуров управления: человек-оператор, автоматизированная система управления, информационная система (рис.1).

Рис. 1. Блок -схема процесса формирования земляной поверхности.

В обзоре отмечены организации, творческие коллективы, научные школы нашей страны, ученые, внесшие значительный вклад в решение вопросов совершенствования систем управления ЗТМ.

Анализ требований к точности работ, выполняемых ЗТМ, базируется на требованиях СНиП к точности геометрических параметров земляных сооружений.

Приняв гипотезу о случайном нормальном законе распределения высотных и угловых отклонений микрорельефа, в работе установлена связь предельных значений отклонений геометрических параметров, представленных в СНиП, со среднеквадратическими отклонениями высотных отме-

ток продольного профиля Су и поперечных уклонов Су земляной поверхности.

Иерархическая система критериев эффективности ЗТМ, выполняющих планировочные и профилировочные работы, базируется на обобщенном критерии - приведенных удельных затратах, который с учетом соот-' ветствующих связей и ограничений наиболее полно отвечает требованиям критериальной иерархической структуры.

Для оценки эффективности ЗТМ, выполняющих планировочные и профилировочные работы, обоснована возможность использования показателей более низкого иерархического уровня, содержащих меньшее число параметров, характеризующих производительность и точность планировочных и профилировочных работ. Показана целесообразность использования векторного критерия

КС=[КУ,КГУ]Т, (1)

где Ку, Ку - коэффициенты сглаживания ЗТМ вертикальных и угловых отклонений формируемой поверхности; V - скорость ЗТМ.

ку =ау1/ау1+1; (2)

Кг =ау1/ау;+1, (3)

где (УУр СТу; - среднеквадратические отклонения соответственно вертикальных и угловых отклонений до прохода ЗТМ; Фу^.С-^-ц -

среднеквадратические отклонения соответственно вертикальных и угловых отклонений после прохода ЗТМ.

Во второй главе обосновываются общая методика исследований, основные принципы построения теории, методика теоретических и экспериментальных исследований, структура работы.

Системный подход в решении поставленной проблемы предусматривает комплексный метод решения, содержащий как теоретические, так и экспериментальные методы исследований.

Результатами теоретических исследований являются выявленные закономерности функционирования как отдельных подсистем, так и сложной динамической системы в целом. Теоретические исследования проводились как аналитически так и методами математического моделирования.

Задачами экспериментальных исследований являлось: определение численных значений параметров для расчета коэффициентов математических моделей; подтвервдение адекватности математических моделей; проверка работоспособности конструкторских разработок; определение эффективности инженерных решений в производственных условиях.

Структура работы сформирована на основе методологии системного анализа. Принципы системного анализа в данной работе применены не

только к объекту исследования, но и к самому процессу научного исследования. Такой подход позволил обеспечить четкую логику работы, обосновать процедуру исследования, выделить как эвристические, так и формализованные до уровня конкретных методик этапы работы. Это позволило сконцентрировать усилия в большей степени на эвристических элементах исследования, а не на многократно повторяющихся и хорошо отработанных процедурах.

Третья глава содержит результаты аналитических исследований

зтм. ■'

Учитывая отсутствие общепринятой терминологии по вопросам точности работ, выполняемых ЗТМ, в работе даны определения "идеальная" ЗТМ, "реальная" ЗТМ, "точность" и "погрешность" ЗТМ.

В работе установлено, что основными причинами погрешностей сложной динамической системы (рис. 1) являются возмущающие воздействия Р9 со стороны микрорельефа на элементы ходового оборудования, возмущающие силовые воздействия со стороны обрабатываемого грунта на РО, а также ошибочные управляющие воздействия на гидропривод РО

Р5, Р5 и на рулевое управление Рб, Р^. Обе эти причины погрешностей (возмущающие и управляющие воздействия) приводят к отклонению режущей кромки РО от заданной траектории движения.

Анализ причин погрешностей позволил выявить источники погрешностей, порождаемые возмущающими и управляющими воздействиями.

Источниками погрешностей являются: неровности микрорельефа и реакция грунта на РО, приводящие к неуправляемым перемещениям машины и РО; источники первичной измерительной информации, устройства обработки информации и исполнительные устройства, которые являются источниками ошибочных управляющих воздействий.

При выполнении планировочных работ, проводимых ЗТМ на разрыхленных грунтах при малых толщинах стружки, влияние силового возмущающего воздействия на неуправляемые перемещения РО сравнительно невелико.

Неровности микрорельефа являются одним из наиболее значимых источников погрешностей сложной динамической системы.

В работе намечены три основных способа достижения поставленной цели, которые дополняют друг друга:

1.Снижение величины возмущающих воздействий ( Р<)->0).

Предлагается оригинальный, сравнительно простой, но достаточно эффективный способ снижения высоты неровностей микрорельефа под элементами ходового оборудования. Способ заключается в выравнивании микрорельефа перед элементами ходового оборудования ЗТМ с помощью лидеров - дополнительных лидирующих РО, которые расчищают колею перед колесами машины.

2.Снижение чувствительности динамической системы к возмущающим воздействиям Р9 за счет совершенствования конструкции ЗТМ и рационального выбора основных параметров ЗТМ.

Этот способ может быть реализован за счет изменения конструкции элементов ходового оборудования , например, установкой передних балан-сирных тележек. Уменьшения коэффициента передачи возмущающего воздействия за счет рационального выбора основных параметров ЗТМ. Исключения явления положительной обработкой связи между положением РО, формирующим грунтовую поверхность, и положением элементов ходового оборудования ЗТМ, двигающихся по сформированной поверхности за РО. В работе это достигается "плавающей" подвеской РО.

3.Компенсация возмущающих воздействий обеспечивается за счет

формирования управляющих воздействий на ЗТМ со стороны САУРО Р5,

Р^ или со стороны человека-оператора Р 5, Р5.

Вероятность ошибочных управляющих воздействий со стороны ЧО снижается такими техническими средствами, как информационные системы, которые предоставляют точную информацию о геометрических параметрах возводимой грунтовой поверхности и позволяют ЧО формировать упреждающие воздействия, компенсирующие время запаздывания ЧО и гидропривода.

Результативность таких средств, как САУРО обеспечивается объективностью первичной измерительной информации и рациональностью алгоритмов ее обработки.

Управляющие воздействия, призванные компенсировать погрешности, создаваемые возмущающими воздействиями, сами могут создавать погрешности.

Погрешности, создаваемые источниками первичной измерительной информации, могут быть снижены двумя способами: научно обоснованным местом установки датчика, исключающим (снижающим) воздействие помех на датчик, и совершенствованием статических и динамических характеристик датчиков. Например, одним из средств, повышающим помехозащищенность маятникового датчика, может служить воздушный демпфер.

Исключить (снизить) погрешности, возникающие из-за устройств обработки информации, можно двумя способами: обоснованным увеличением числа первичных информационных параметров и разработкой адекватных алгоритмов вычислений, обеспечивающих выполнение всех необходимых нелинейных преобразований. Средством, позволяющим реализовать эти способы, является современная микропроцессорная техника, в частности, бортовой микропроцессор.

При разработке САУРО особое внимание должно уделяться исполнительным устройствам. До настоящего времени на серийных ЗТМ уста-

навливается гидропривод с релейной характеристикой, это, безусловно, снижает точность отработки управляющих воздействий.

Наиболее эффективным способом снижения погрешностей, вызванных исполнительными устройствами, является дальнейшее совершенствование статических и динамических характеристик гидроприводов. Перспективными средствами могут являться многоскоростные гидроприводы и гидроприводы с пропорциональной статической характеристикой.

Без учета структурных свойств ЗТМ невозможно осуществлять дальнейшее совершенствование ЗТМ и их систем управления.

Структура ЗТМ - это совокупность устойчивых связей основных элементов машины, обеспечивающая ее цельность и тождественность самой себе, сохранение основных свойств машины при различных внешних и внутренних изменениях.

■ Анализ структуры ЗТМ позволяет выделить три основных типа машин: ЗТМ с РО в базе машины; ЗТМ с РО перед машиной; ЗТМ с РО за машиной.

Каждому из этих типов машин свойственны свои закономерности формирования обрабатываемой поверхности при движении по микрорельефу.

В работе представлены структурные схемы обычного автогрейдера, автогрейдера, оснащенного плавающим рабочим органом (ПРО), автогрейдера, оснащенного лидирующими рабочими органами (ЛРО).

В качестве примера на рис. 2 представлена расчетная схема автогрейдера, а на рис. 3 его структурная схема, где \УК - передаточная функция колеса; Тд, ТЛр, ТПр - время запаздывания; Ьр0 - длина РО; Ур0 -вертикальная координата центра режущей кромки РО; ур0 - угол наклона

РО к горизонтальной плоскости; Упп(1), - вертикальные коорди-

наты неровностей микрорельефа соответственно под передними правым и левым колесами.

Для сравнительного анализа ЗТМ по положению РО относительно базы машины, относительно элементов ходового оборудования введено

понятие коэффициент базы машины Кб

Кб=ц,/ь, (4)

где Ь\р-расстояние режущей кромки РО от оси передних колес; Ь - длина базы машины.

Как показали исследования, Кд является важнейшим количественным показателем, который в значительной степени определяет точностные

Рис. 3. Структурная схема автогрейдера

свойства ЗТМ. Для ЗТМ с РО в базе машины 0<К§< 1. Для ЗТМ с РО перед машиной 0<Кб<со. Для ЗТМ с РО за машиной 1<Кб<со.

Геометрическое положение РО в базе ЗТМ существенно влияет на процессы неуправляемых перемещений РО при его заглублении и выглуб-лении, а следовательно на планирующие свойства ЗТМ. Количественной

оценкой положения РО в базе ЗТМ является коэффициент базы Кд.

В результате аналитических выводов была доказана теорема и ряд

следствий, устанавливающих связь начального Ун и конечного Ук значений заглубления РО в зависимости от Кд. Теорема 1.

Для заглубления РО, находящегося в базе колес ЗТМ, на величину Ук его необходимо заглубить ниже опорной линии на величину Ун

Ун=(1-Кб)-Ук. (5)

Теоретически процесс заглубления РО продолжается бесконечно большое число циклов. Однако, при решении практических задач процесс можно считать завершенным на цикле П к, при котором величина очередного заглубления станет меньше или равна заданной погрешности ^

Для заданного значения погрешности заглубления ^ конечное число циклов заглубления

Ч I

пк - 'о

1-кб,

(6)

Из (6) видно, что конечное число циклов Пк, характеризующих заглубление РО, не зависит ни от начальной, ни от конечной величин заглубления РО, и определяется положением РО в базе ЗТМ и коэффициентом £. хаоактешзуюшим погпептность заглубления РО.

• * ж ■/ к ^

Путь, пройденный ЗТМ в процессе заглубления РО 8К, можно представить

\ = (7)

Учитывая то, что различные типы ЗТМ имеют различную длину базы Ь, целесообразно их сравнительный анализ осуществлять по относительной длине пути заглубления 5К0

= (8) ь №

На рис. 4 в качестве примера представлены функциональные зависимости относительной длины пути заглубления Б ко от положения РО в базе машины для различных значений Е,.

Анализ (8) и графических зависимостей (рис. 4) позволяет сделать выводы: относительный путь заглубления РО не зависит ни от начальной, ни от конечной величин заглубления, а определяется только положением ■ РО в базе ЗТМ (Кд) и коэффициентом характеризующим погрешность заглубления; максимальные значения относительного пути заглубления будут у ЗТМ с К6=0,5...0,7; .для значений ^ >0,01 относительный путь заглубления ЗТМ 8К0 <3.

При единичном ступенчатом выглублении РО на величину ДУН

ДУН=УН2-УН1 (9)

число циклов при полном выглублении РО (или при переходе на новую глубину копания для случая ДУН2 < 0) определяется по формуле

пд - • (Ю)

Путь 8д, пройденный ЗТМ в процессе перехода на новую глубину копания, определяется по формуле

8д = (Ь-Ь1р)-пд. (11)

Относительная длина пути вьгглубления

8До = —= (1-К6)-—(12) Ло Ь 6

На рис. 5 в качестве примера представлены зависимости 8 д0 от Кб

и

Анализ (10), (12) позволяет сделать вывод, что число циклов выглуб-ления Пд и относительный путь 8д0 определяются только положением РО в базе машины и коэффициентом Е,.

В работе рассмотрены также случаи интенсивного выглубления, когда режущая кромка РО после единичного ступенчатого выглубления окажется выше поверхности (ЛУН2 > 0).

Серийно выпускаемые системы управления РО ЗТМ, обеспечивающие формирование заданного поперечного профиля, до настоящего времени не учитывают влияние угла захвата РО, что приводит к достаточно большим погрешностям

На рис.6,а схематично изображен РО в системе координат Оо Хд Yo Хо, а на рис.6,6 расчетная схема, на которой ф - угол захвата РО; У р0-

угол наклона РО к горизонтальной плоскости; Уф- фактический угол поперечного уклона обрабатываемой поверхности при угле захвата РО ф и наклоне РО к горизонтальной плоскости под углом у р0; Ур0 - вертикальная координата центра режущей кромки РО.

Основные закономерности, связывающие угол захвата РО ф и угол поперечного уклона обрабатываемой поверхности у, представлены в работе в форме теорем и следствий. Теорема 2.

Для обеспечения угла поперечного уклона у поверхности, обрабатываемой ЗТМ (с углом захвата РО ф ^90°), необходимо установить угол наклона РО к горизонтальной плоскости у р0

уро = ап^(зтф ^у). (13)

Для инженерных расчетов в диапазонах углов -30°<у <30°, 30°<ф <150° можно использовать упрощенную формулу

Зко

о

э 2 1 0

0 0,2 0,4 0,6 0,8 Кб

Рис. 4 Зависимость относительной длины пути заглубления от положения РО в базе машины и погрешности заглубления

£=0 ,01

/ / 4=с

4=0 л

5 до 4 3 2 1

О

О 0,2 0,4 0,6 0,8 Кб

Рис. 5. Зависимость относительной длины выглубления от ■ положения РО в базе машины и погрешности выглубления

Уро~У • ЯШ ф . (14)

Величина погрешности поперечного профиля Ау , возникающая из-за изменения угла захвата РО, значительна. Ее необходимо учитывать и вносить коррекцию в установку угла наклона РО к горизонтальной плоскости.

Величины погрешности Ау и коррекции Ау к не зависят от размеров РО, типа ЗТМ, ее геометрических параметров и определяются только углами у и ф .

Изменения угла захвата на величину ± Д ф относительно ф =90° приводит к равным значениям погрешности Ау .

Величины погрешности Ау и коррекции Ау к при равных значениях у и ф не равны между собой и имеют противоположные знаки.

Теорема 3.

Для компенсации погрешности поперечного уклона Ау поверхности, обрабатываемой ЗТМ (с углом захвата РО ф ^90°), необходимо изменить угол наклона РО к горизонтальной плоскости на величину Ду к.

Дук = ду + Дуп; (15)

Дуп=агс1§(0,5зт 2у -^ф-соэф), (16)

где Дуп - величина поправки, характеризующая разность погрешно-

сти поперечного профиля Ау и величины компенсационного изменения угла наклона РО к горизонтальной плоскости.

Величина поправки Луп не зависит от размеров РО, типа ЗТМ, ее геометрических параметров, величины погрешности поперечного профиля Ду и определяется только углами у и ф .

Рис. 6. Влияние угла захвата РО на поперечный угол обрабатываемой поверхности: а - РО в инерциальной системе координат; б - расчетная схема.

Теорема 4.

Для компенсации погрешности поперечного уклона поверхности, обрабатываемой ЗТМ (с углом захвата РО ф^90°), необходимо изменить угол наклона РО к горизонтальной плоскости на величину Ау к.

Дук=К7-Ду, (17)

где К у . коэффициент компенсации углового положения РО. - агс^(з1:

У -агйУ

=-у-г-. (18)

фУ

Коэффициент компенсации углового положения РО К у не зависит

от размеров РО, типа ЗТМ, ее геометрических параметров, величины погрешности поперечного профиля Ду и определяется только углами у

и ф .

Коэффициент компенсации К у принимает всегда отрицательные значения, не зависит от знака угла у и от изменения величины Дф относительно ф =90°.

Аналитические исследования влияния угла захвата РО на угол поперечного уклона формируемой поверхности показали, что при создании систем управления ЗТМ необходимо учитывать следующие выводы:

Поперечный уклон обрабатываемой поверхности У ф не зависит от размеров РО и конструкции ЗТМ и определяется только углами установки РО у и ф .

Для обеспечения угла поперечного уклона у необходимо установить угол наклона РО к горизонтальной плоскости у р0 .

Для компенсации погрешности поперечного уклона Ду обрабатываемой поверхности необходимо изменить угол наклона РО к горизонтальной плоскости на величину Ду к.

При выполнении планировочных и профилировочных работ необходимо предварительно определять требуемое число проходов ЗТМ по обрабатываемому участку Ппл.

Теорема 5.

ЗТМ, точностные свойства которой характеризуются Кс, долж».. совершить по обрабатываемому участку, неровность которого характеризуется Оц, для обеспечения требуемой точности <7К, число проходов Ппл

ппл=М^. о»

В четвертой главе представлен тезаурус работы (совокупность математических моделей подсистем, упорядоченных в единую математическую модель сложной динамической системы).

В тезаурус диссертационной работы входят как известные математические модели отдельных подсистем, соответствующие принятым в данной работе допущениям, так и вновь составленные модели, необходимые для решения поставленных задач.

Подсистема ЗТМ является важнейшим элементом в сложной динамической системе процесса формирования земляной поверхности. Математическое моделирование ЗТМ является достаточно трудоемкой задачей, но современная вычислительная техника позволяет формализовать процесс составления математических моделей. Метод однородных координат в сочетании с векторно-матричной формой представления уравнений позволил возложить процесс математического моделирования на ПЭВМ.

По составленной расчетной схеме ЗТМ, применяя формализованные процедуры предложенной методики, составляется математическая модель ЗТМ в виде системы дифференциальных уравнений

А^ + В^ + Ся = (20)

где А, В, С - матрицы коэффициентов дифференциальных уравнений размером - матрицы размером представляющие значения соответственно ускорений, скоростей и малых отклонений обобщенных координат; - матрица сил размером

Коэффициенты дифференциальных уравнений являются функциями больших значений обобщенных координат и конструктивных параметров ЗТМ.

Математические модели ЗТМ, составленные на основе предложенной методики, позволяют решать задачи статики, кинематики и динамики, проводить исследования ЗТМ в различных эксплуатационных режимах.

Гидропривод (ГП), как видно из рис. 1, является одной из важнейших подсистем сложной динамической системы, формирующей земляную.. поверхность.

В данной работе предлагается методика составления математических моделей гидроприводов, базирующаяся на представлении схем гидроприводов и их отдельных элементов в виде многомерных динамических объектов, динамические свойства которых характеризуются их матричными передаточными функциями.

ГП рассматривается как совокупность соединенных между собой' гидроэлементов, которые, в зависимости от принятых допущений, описаны с требуемой степенью детализации.

Отдельный гидроэлемент или участок гидросхемы можно представить в виде многомерного динамического объекта с вектором выходных

величин X, вектором входных величин II , и вектором возмущающих воздействий Р.

Динамические свойства многомерного объекта полностью определяются его уравнениями движения. Линеаризованная система уравнений движения в векторно-матричной форме имеет вид

А(э) • X = В(з) • 0 + С(з) • Р, (21)

где А(б) - квадратная матрица размерности П х П; В(б) - прямоугольная матрица размерности П х Ш; С(э) - прямоугольная матрица размерности П х к.

Линеаризованная' математическая модель гидравлического многомерного объекта может рассматриваться как гидравлический многополюсник (ГМП). Таким образом, гидропривод в целом можно рассматривать как результирующий, состоящий из соединенных между собой ГМП.

В работе даны способы и правила соединения ГМП между собой.

Модель процесса взаимодействия РО с разрабатываемым грунтом в данной работе базируется на следующих предпосылках: обеспечение требуемой точности геометрических параметров земляного сооружения происходит на завершающих проходах ЗТМ по обрабатываемому участку, грунт при этом, как правило, разрыхлен, а толщина срезаемой стружки фунта не более 0,07 м. Сопротивление копанию зависит от физико-механических свойств грунта, толщины стружки, параметров РО.

Проведенный анализ предшествующих работ по теориям копания грунта РО ЗТМ показал, что для достижения поставленной в данной работе цели процесс взаимодействия подсистемы РО с подсистемой разрабатываемый грунт может быть представлен математической моделью, отражающей низкочастотную составляющую (тренд) сопротивления копанию, представленную детерминированными выражениями сил реакции разрабатываемого грунта на РО от физико-механических свойств грунта, толщины срезаемой стружки, параметров призмы волочения, формы отвала, а также высокочастотную составляющую (флюктуацию), вызванную случайными явлениями (неоднородностью фунта, механическими включениями в фунт, переменным значением толщины стружки фунта, неуправляемыми колебаниями РО и др.).

Рр0=Рт+Рф, (22)

где Рро - вектор силы реакции разрабатываемого фунта на РО; Рт - вектор сил низкочастотной составлявшей силы реакции (тренд);

Рф - вектор сил высокочастотной составляющей силы реакции (флюктуация).

Корреляционные функции флюктуаций при резании фунтов аппроксимируются выражением

R0 (х) = Вфе'аф iTK 1 • cos (VK, (23)

где D0 - дисперсия флюктуации; Ct ф и (3 ф - параметры корреляционной функции; Tjc - интервал времени корреляции.

Математическая модель процесса взаимодействия элементов ходового оборудования с неровностями микрорельефа является одной из составных частей математической модели сложной динамической системы рабочего процесса ЗТМ, формирующей земляное сооружение с требуемыми геометрическими параметрами.

Неровности микрорельефа имеют случайный характер. Рядом исследователей доказана возможность представления микрорельефа стационарной и эргодической случайной функцией. Двумерная корреляционная функция поверхности дает исчерпывающую характеристику неровностям микрорельефа.

R(Z1,/7) = x1™c0 J-J }y(X,Z)-y(X + /1,Z + /9)dXdZ.(24)

у —> со 4XZ

-х -z

При решении практических задач формой записи (24) пользоваться не очень удобно. Целесообразно использовать понятия СНиП "вертикальная координата" и "поперечный уклон". В работе показано, что двумерную функцию микрорельефа можно заменить на две некоррелированные функции: функцию среднего сечения продольного профиля и функцию угла наклона поперечного сечения поверхности.

Спектральный состав неровностей микрорельефа достаточно хорошо изучен и описан функциями спектральных плотностей и нормированных спектральных плотностей.

В общем виде существующие модели микрорельефа можно представить в виде

P(0 = ZAie-a-',',.cosPi/i (25)

i=l

n

где ^ Aj — 1; Ctj - параметры, характеризующие затухание кор-i=l

реляции; {3; - параметры, характеризующие периодичность корреляции.

В работе представлены численные значения параметров нормированных корреляционных функций вертикальных координат и поперечных уклонов наиболее распространенных видов грунтовых поверхностей, по которым приходится перемещаться ЗТМ.

В соответствии с известными рекомендациями в работе учитывается нивелирующая способность шин по размерам пятна контакта.

Описанные в четвертой главе методики математического моделирования ЗТМ и гидроприводов, стохастических возмущающих воздействий со стороны разрабатываемого фунта на РО и со стороны неровностей микрорельефа на элементы ходового оборудования, реализованы в виде программных продуктов, нашедших практическое применение в учебном процессе и конструкторских бюро заводов, выпускающих ЗТМ.

В пятой главе представлены результаты теоретических исследований автогрейдера, выполняющего планировочные и профилировочные работы.

На рис. 2 изображена пространственная расчетная схема автогрейдера, а на рис. 3 его структурная схема. Динамические свойства колес по передаче возмущающего воздействия от неровностей рельефа к оси колеса отражены передаточными функциями колебательных звеньев второго порядка \УК.

Разработанные пространственная математическая модель автогрейдера и методика имитационного моделирования позволили провести анализ влияния основных параметров автогрейдера на неуправляемые перемещения РО при различных видах детерминированных возмущающих воздействий и на коэффициенты сглаживания Ку, К у при стохастических воздействиях.

При ф*90° при ступенчатом воздействии неровностей на элементы ходового оборудования РО формирует в грунте "косую" ступенчатую неровность, в которую попадают задние колеса автогрейдера, в свою очередь это приводит к очередным заглублению и перекосу РО. Неуправляемое заглубление РО Ур0 будет продолжаться до тех пор, пока РО не достигнет

величины конечного заглубления Ук. При скорости автогрейдера V до достижения величины конечного заглубления Ук автогрейдер пройдет расстояние 8К, затратив на это время 1:к=8кЛ/. Переходный процесс изменения поперечного уклона формируемой поверхности Уф завершится также за время tк и при скорость изменения поперечного уклона Уф примет установившееся значение Уф = У •

Таким образом, при единичном ступенчатом возмущающем воздействии процессы неуправляемых заглубления РО и изменения поперечного уклона формируемой поверхности можно характеризовать параметрами 1:к, Ук, у. При этом 1:к является общим для двух этих переходных процессов.

В качестве основных геометрических параметров, характеризующих автогрейдер, в работе приняты Кд - коэффициент базы автогрейдера и

Кщ = Ь3р / Ь - коэффициент ширины базы автогрейдера, Ь3р - ширина базы автогрейдера.

Положение РО характеризуется углом захвата ф.

В качестве примера рассмотрено влияние Кб, Кш, ф на параметры Ук, у при трех типах ступенчатых воздействий: 1 - ступенчатый съезд передних колес автогрейдера с высоты Удп = Упл = Ип; 2 - резкое заглубление РО на величину Ун; 3 - формирование РО ступенчатого заглубления Ур0П по правой колее. Геометрические параметры автогрейдера

соответствовали ДЗ-143, скорость машины У=1 м/с; процесс заглубления считался завершенным при коэффициенте погрешности заглубления £,=0,05.

Анализ переходных процессов Уро (I), у ф показал, что tк не зависит от места приложения воздействия и высоты воздействия и определяется только коэффициентами базы машины (Кд) и скоростью V.

Зависимости Ук = :Г(ЬП), Ук = :Г(УН), Ук = £(Уроп), У = у = ДУд), у = ^Уроп) практически линейно зависят от

высоты единичного ступенчатого воздействия 11. На Ук наибольшее влияние оказывает Ун, на у наибольшее воздействие оказывает Уроп.

Исследования показали, что К6 оказывает существенное влияние на параметры переходных процессов и заслуживает особого внимания при разработке новых моделей автогрейдеров. Логическим выводом является предложение по созданию перспективного автогрейдера с переменным значением Кб.

Исследования влияния Кш на Уки у показали, что Кщ несущественно влияет на неуправляемые перемещения РО.

Анализ влияния угла захвата РО ф на величину конечного заглубления РО Ук показал, что ф в малой степени влияет на Ук, и в тоже время существенным фактором, влияющим на изменение поперечного профиля формируемого земляного полотна.

Результаты исследований позволили сделать вывод о необходимости

введения информационного параметра ф в алгоритмы функционирования

перспективных систем управления РО ЗТМ, выполняющих профилировочные работы.

При стохастических воздействиях со стороны микрорельефа задача машинного эксперимента заключалась в формировании неровностей микрорельефа под передними колесами по правой и левой колее уп(Ч), ул(£) в соответствии с заданными корреляционными функциями, статистической обработке геометрических параметров формируемой поверхности и вычислении Ку И Ку.

Такие исследования были проведены для различных видов корреляционных функций в широких диапазонах изменения их параметров.

Анализ результатов исследований позволил сделать вывод, что планирующие свойства автогрейдера в продольной плоскости Ку практически не зависят ни от вида корреляционных функций, ни от значений их параметров и определяются только геометрическими параметрами базы машины, Этот вывод достаточно хорошо согласуется с результатами исследований влияния длины неровности Ьу на Ку для длин неровностей Ьу <1,8 м.

Планировочные свойства автогрейдера в поперечной плоскости Ку существенно зависят и от вида корреляционной функции и от значений ее параметров.

Исследования показали, что СТу практически не влияет на изменение

Ку, но в то же время величина Ку существенно зависит от вида корреляционной функции. Установлена общая закономерность, при которой с ростом 0-у и (Зу значения Ку уменьшаются.

На рис. 7 в качестве примера представлены зависимости коэффициентов сглаживания Ку, Ку от основных геометрических параметров автогрейдера, характеризуемых коэффициентами Кд, Кш, где 1 - Ку= ((Кб); 2 - Ку= {(Кб); 3 - Ку= «Кш); 4 - Ку= ((Кш).

Анализ представленных зависимостей показал, что увеличение Кб повышает планировочные качества автогрейдера как в продольной, так и в поперечной плоскостях. Изменение Кш практически не влияет на планировочные свойства автогрейдера в продольной плоскости, в то же время увеличение Кш приводит к резкому улучшению планировочных характеристик автогрейдера в поперечной плоскости.

Выявленные свойства необходимо учитывать при разработке перспективных моделей автогрейдеров.

Результаты исследований показали, что коэффициенты сглаживания автогрейдера от прохода - к проходу по обрабатываемому участку практически не изменяются Ку « 1,75, Ку« 2,6.

Ку, Кг

3,0

2,0

1,0,

1

2

1 3

о 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 Кб,кш 0,7

Рис. 7. Зависимость Ку и Ку от геометрических параметров базы автогрейдера

Представленные результаты теоретических исследований автогрейдера при детерминированных и стохастических воздействиях показали, что классическая схема автогрейдера позволяет повысить коэффициенты сглаживания на 20...30 % благодаря рациональному выбору основных геометрических параметров. Для более значительного повышения точностных показателе Ку, Ку необходимо изыскание новых способов и средств совершенствования конструкции автогрейдеров.

В шестой главе представлены результаты теоретических исследований автогрейдера, оборудованного плавающим рабочим органом.

Геометрические параметры ПРО характеризуются длиной тяговой рамы Ь]р и расстоянием от режущей кромки РО до центра дополнительных опорных элементов Ьгп •

Основная задача ПРО заключается в том, чтобы исключить (или снизить) передачу возмущающего воздействия от рамы машины на РО, а также исключить явление положительной обратной связи в замкнутом контуре блок-схемы рабочего процесса (рис. 1): рабочий орган (Р)з) - разрабатываемый грунт (Р14 ) - микрорельеф (Р9) - ходовое оборудование (Р10) -рама (Р[ 1) - навесное оборудование (Р12).

В работе представлена пространственная расчетная схема, математическая модель и структурная схема автогрейдера с ПРО.

Для обеспечения возможности сравнения результатов исследований, автогрейдер с ПРО исследовался по методике исследования обычного автогрейдера при адекватных возмущающих воздействиях, описанных в пятой главе.

Переходные процессы УфО) аЕтогрейдера с ПРО ог ранее рассмотренных аналогичных процессов обычного автогрейдера. Если у обычного автогрейдера переходный, процесс заканчивается уф = у, то автогрейдер с ПРО после отработки возмущающего воздействия выходит на установившееся конечное значение ук. Автогрейдер благодаря ПРО избавился от главного своего недостатка- эффекта «самозакручивания».

Таким образом, переходные процессы автогрейдера с ПРО целесообразно характеризовать параметрами Ук, ук.

Анализ результатов исследований при детерминированных возмущающих воздействиях показал, что габаритные размеры автогрейдера с ПРО (длина базы Ь, ширина колеи Ьзр) практически не оказывают влияния на переходные процессы ПРО.

Анализ функциональных зависимостей Ук и Ук от величины детерминированных возмущающих воздействий показал, что они практически линейны, по своему характеру схожи с аналогичными зависимостями, полученными для обычного автогрейдера. Однако, резко снизилось влияние высоты неровностей под передними колесами машины на перемещение ПРО. Автогрейдер с ПРО примерно в 6-8 раз повысил помехозащищенность со стороны неровностей микрорельефа под передними колесами. Кроме того резко возросла чувствительность к управляющим воздействиям на ПРО. Время переходного процесса неуправляемого перемещения ПРО резко сократилось.

Исследования автогрейдера с ПРО при единичных ступенчатых воздействиях показали: введение ПРО практически исключило у автогрейдера явление «самозавинчивания» вдоль продольной оси; исключило влияние неровностей под передними колесами автогрейдера на точность обработки поверхности. Было установлено, что габаритные размеры автогрейдера Ь, Ь3р не влияют на точностные качества машины с ПРО и могут выбираться из соображений, не связанных с проблемой точности обработки грунта.

Анализ результатов исследования автогрейдера с ПРО при стохастических воздействиях показал, что и длина лыжи Ьл практически не влияют на Ку, К . Однако, при Ъ-)п>0,7 м наблюдается тенденция к

снижению К у, Ку. В связи с этим для автогрейдеров с ПРО желательно

выбирать Ь2п <0,8 м. Наиболее существенным параметром является Ь1р -

длина тяговой рамы ПРО. Чем больше Ь1р, тем выше значения Ку, Ку.

Зависимости Ку = f(Llp), Ку = f(Líp) были аппроксимированы линейными функциями: Ку « 1,2 + 0,6Llp; Ку « 1,3 + 1,25Ь1р.

Сравнительный анализ результатов исследований автогрейдера с ПРО с обычным автогрейдером, показал, что установка ПРО повысила Ку примерно в 1,5 раза, Ку примерно в 1,65 раза.

Анализ влияния угла захвата ПРО ф на коэффициенты сглаживания Ку, Ку показал, что Ку практически не зависит от ф, в то время как

Ку существенно зависит от ф. Максимальное значение Ку наблюдается

при ф=90°. Это подтверждает необходимость учета ф в качестве информационного параметра в перспективных системах управления.

Коэффициенты сглаживания автогрейдера с ПРО от прохода - к проходу по обрабатываемому участку практически не изменяются и составляют Ку»2,6; Ку =4,4.

В седьмой главе представлены результаты теоретических исследований автогрейдера, оснащенного лидирующими рабочими органами (JIPO).

JIPO реализуют способ, направленный на снижение величины неровностей микрорельефа. Основное назначение JIPO - расчистка и разравнивание колеи перед элементами ходового оборудования.

В работе рассмотрены пространственные расчетные схемы автогрейдеров с пятью разновидностями JIPO, даны их математические модели и соответствующие структурные схемы.

Рассмотрены разноудаленные JIPO перед передними колесами автогрейдера, закрепленные на раме машины и на оси передних колес; равноудаленные JIPO перед передними колесами, закрепленные на раме автогрейдера и на оси передних колес; равноудаленные JIPO перед задними колесами, закрепленные на раме автогрейдера.

Исследования автогрейдеров, оборудованных JIPO, проводились по методике, использованной в пятой и шестой главах.

После каждого прохода автогрейдера по обрабатываемому участку проводилась статистическая обработка неровностей по правой и левой колеям, вычислялись О у, (Ту, Ку, Ку.

Анализ результатов исследования показал, что Ку, Ку для JIPO,

установленных на раме автогрейдера, имеют более высокие значения, следовательно, они более эффективны по сравнению с JIPO, установленными на оси передних колес. С увеличением расстояния режущей кромки JIPO

от оси передних колес Ьл коэффициенты К^, снижаются. Зависимости Ку от Ьд имеют явно выраженный экстремальный характер с максимальными значениями при Ьля1,1 м. Величина Ьл, при которой Ку имеет максимальное значение, определяется в большей степени длиной неровностей микрорельефа Ly и в меньшей степени длиной базы машины

L. Для равноудаленных JIPO целесообразно, чтобы Ьл-»0,5Ьу. При увеличении расстояния Ьл>0,5Ьу значения Ку уменьшаются, т.к. в большей степени начинает проявляться влияние длины базы машины.

Анализ зависимостей Ку, Ку от Ьл показал, что для автогрейдера, оснащенного равноудаленными JIPO перед передним колесами, обрабатывающего поверхность с длинами неровностей Ly= 1,5...2,5 м, наиболее рациональными значениями удаления JIPO от оси передних колес являются Ьл= 0,9...1,1 м.

Для изучения влияния угла захвата РО на коэффициенты сглаживания автогрейдера с передними равноудаленными JIPO был проведен машинный эксперимент. Исследования показали, что коэффициенты Ку

практически не зависят от ф. Зависимости К^ имеют симметричный характер относительно значения ф=90°, при фн>90° значения К^ возрастают.

Для разноудаленных JIPO практический интерес представляет влияние расстояния режущих кромок JIPO от оси передних колес Ьлл, Ьлтг

Результаты исследований показали, что, как и для равноудаленных JEPO, разноудаленные JIPO целесообразно крепить к раме автогрейдера, нежели к оси передних колес. Учитывая, что радиус колес >0,5 м, практический смысл имеет рассмотрение зависимостей для случаев Ь^>0,75 м. Однако, дальнейшее увеличение Ьлл приводит к резкому спаду всех коэффициентов сглаживания.

Сравнительный анализ зависимостей, полученных для равноудаленных и разноудаленных JIPO показывает, что при стохастическом характере микронеровностей наиболее целесообразно использовать равноудаленных JIPO, закрепленные на раме автогрейдера с Ьл =0,9...1,1 м.

В реальных условиях автогрейдерам часто приходится обрабатывать микрорельеф, имеющий неровности по всей ширине колеи машины, т.е. когда передние колеса одновременно попадают в углубления и одновременно поднимаются на неровности. Это один из самых неблагоприятных и

в тоже время часто встречающихся случаев. Для изучения такого рода неровностей был проведен машинный эксперимент, при котором неровности микрорельефа задавались только в продольной плоскости одновременно по двум колеям.

Анализ зависимости Ку = f (LM) показал, что зависимость имеет

явно выраженный экстремум при L «1,4 м. Относительное удаление левого JIPO от правого составляет при этом »0,5 м, что примерно соответствует радиусу колеса. Важной особенностью разноудаленных JIPO при рассматриваемых возмущениях является сравнительно высокий коэффициент сглаживания Ку. Высокий коэффициент сглаживания Ку послужил основанием для разработки конструкции разноудаленных JIPO, признанной изобретением.

Исследования JIPO перед задними колесами показали, что численные значения Ку, Ку автогрейдера с JIPO перед задними колесами значительно меньше, чем у JIPO перед передними колесами, следовательно они менее эффективны по сравнению с передними JIPO. Увеличение Ьлз приводит к уменьшению коэффициентов сглаживания.

Исследования влияния высоты поднятия JIPO над опорной плоскостью AY™ на Ку, показали, что коэффициенты сглаживания при

ДУЛр0—»0 стремятся к единице, т.е. сглаживающие свойства автогрейдер практически теряет, а при ДУЛрО<0 коэффициенты сглаживания становятся меньше единицы и устремляются к нулевому значению, т.е. автогрейдер полностью теряет работоспособность как в продольной, так и в поперечной плоскостях. При ДУлро~0,01...0,02 м Ку принимает максимальное значение. Ку достигает максимальных значений при ДУлро>0,04 м.

Исследования показали, что зависимости Ку = Г(ДУЛр0) имеют явно выраженный экстремум, что позволяет говорить об оптимальном значении ДУЛр0 для определенных параметров JIPO.

Обработка результатов машинного эксперимента позволила построить эмпирическую функциональную зависимость оптимальных значений ДУП0ПТ от величины Ln, которая была аппроксимирована выражением

А^лопт = aL • Ьд + ДУлнач, (26)

где aL =7,41-10° м"'; ДУлнач=5,0-10'3 м.

Анализ зависимостей К у = f (AYn3 ), Ку = f (AY;I3), показал, что наиболее рациональными значениями высоты режущей кромки над опорной линией задних JIPO являются AYJI3=0...0,01 м.

Для оценки эффективности на планировочных и профилировочных работах автогрейдера, оборудованного одновременно передними и задними ЛРО был проведен машинный эксперимент. Анализ полученных зависимостей показал, что одновременная установка передних и задних ЛРО несколько повышает Ку и практически не улучшает Ку по сравнению с передними ЛРО, установленными на раме автогрейдера. Наиболее рациональным значением AYnp0 при оснащении автогрейдера передними и

задними ЛРО является ДУлро»0,015 м.

Результаты исследований показали, что JIPO значительно повышают коэффициенты сглаживания автогрейдера к„ «2,7 м, Kv «4,2 м, а следовательно его эффективность при выполнении планировочных работ. Наиболее эффективны JIPO перед передним колесами, закрепленные на раме машины. В перспективных моделях автофейдеров с ЛРО целесообразно рассмотреть возможность изменения Lm, Lin в зависимости от вида неровностей микрорельефа.

В восьмой главе представлены результаты теоретических исследований системы управления рабочим органом автогрейдера.

Одним из важнейших датчиков первичной измерительной информации САУРО является маятниковый датчик, обеспечивающий измерение угла наклона РО относительно гравитационной вертикали.

Результаты теоретических исследований маятникового датчика позволили наметить два взаимно дополняющих направления совершенствования его динамических характеристик: исключение коэффициента вязкого трения между корпусом и маятником с одновременным повышением демпфирования маятника относительно гравитационной вертикали и динамическую коррекцию выходного сигнала.

Техническая реализация первого направления привела к созданию маятникового датчика с воздушным демпфером, получившего название датчик для дорожного строительства (ДДС). Второго - к разработке системы управления с динамической коррекцией (СДК).

Задача корректирующего звена состояла в том, чтобы компенсировать динамическую погрешность маятникового датчика. Техническая реализация СДК была выполнена на базе операционных усилителей.

Результаты исследований показали, что введение элементов динамической коррекции существенно снизило динамическое запаздывание информационного параметра СДК.

В работе представлены блок-схема СДК, признанная изобретением, электрическая схема корректирующего звена. Теоретические исследования позволили выявить зависимости, характеризующие влияние постоянных времени дифференцирующего и интегрирующего звеньев на время переходного процесса, ширину зоны нечувствительности порогового элемента, интегральный критерий качества переходного процесса.

Даны рекомендации по выбору параметров элементов корректирующего звена.

В производственных условиях крепление маятникового датчика на ЗТМ всегда сопровождается погрешностью установки. Ось маятника отклоняется от оси поворота РО на угол фд в горизонтальной плоскости и на угол Од в вертикальной плоскости, что приводит к статической погрешности измерения Дус.

Анализ статических погрешностей показал, что неточность установки маятникового датчика может привести к достаточно большим погрешностям первичной измерительной информации Лус я ±1,5...2°.

В практических условиях для диапазона -30° < упо <30° допускается

погрешность установки маятникового датчика с углами 1фдЫ 10°

и I Од | < 10°, в этом случае относительная погрешность измерения | 5ус | < 1,7%.

При фд = ±20° и Од ~ ±20° для уп0 — ±30° относительная погрешность измерения достигает | 5ус | ~5...7%.

Точность отработки управляющих воздействий в значительной степени определяется скоростью штоков гидроцилиндров РО. Результаты теоретических исследований показали, что требуемая скорость гидроцилиндров прямопропорциональна поступательной скорости автогрейдера .

Vn«KMp-V, (27)

где Кмр- коэффициент пропорциональности, зависящий от вида

корреляционной функции микрорельефа.

Учитывая технические трудности в реализации гидропривода РО ЗТМ с линейной статической характеристикой была предложена двухско-ростная система управления РО.

Исследования двухскоростной системы управления РО были направлены на разработку рекомендаций по выбору ее основных параметров. Критериями выбора основных параметров являлись устойчивость и качество переходных процессов, а также точность выполнения профилировочных работ. К основным параметрам двухскоростной системы относятся

параметры статических характеристик пороговых элементов, скорости штока гидроцилиндра при подъеме и опускании, время запаздывания на включение и отключение при работе первой и второй ступеней системы управления.

Результаты теоретических исследований позволили дать рекомендации по выбору основных параметров двухскоростной системы управления. Была предложена эмпирическая формула, позволяющая определять сред-неквадратическое отклонение поперечного угла наклона формируемой поверхности Оу от поступательной скорости автогрейдера V, оснащенного двухскоростной системой управления

ау = К • V3 + а0, (28)

где К - коэффициент пропорциональности; СТ0 - постоянное слагаемое.

В девятой главе представлены инженерные разработки, результаты экспериментальных исследований ЗТМ и их систем управления.

Основными задачами экспериментальных исследований являлись: экспериментальное определение и уточнение численных значений параметров; подтверждение адекватности математических моделей; проверка работоспособности инженерных разработок и определение их эффективности в условиях эксплуатации.

Экспериментальные исследования проводились в лабораториях СибАДИ, Топкинского механического завода (ТМЗ), полигоне ЦМИС в г. Солнечногорске, полигоне НПО "ВНИИСтройдормаш" в г. Ивантеевка, производственной базе Брянского завода дорожных машин (П23), полигоне Орловского ПО "Дормашина", эксплуатирующих организациях города Омска и др.

В работе описаны датчики, измерительная аппаратура, приведены их фотографии, представлены фрагменты осциллограмм.

Оценка адекватности математических моделей проведена для основных подсистем и сложной динамической системы в целом.

Адекватность математической модели автогрейдера подтверждена сравнительным анализом качественных картин переходных процессов и количественным расхождением параметров переходных процессов.

Расхождение значений теоретических и экспериментальных параметров составляет: по амплитуде колебаний <15%, по периоду колебаний <12%, по коэффициенту затуханий <11%. Достигнутая степень адекватности достаточна для решения поставленных в данной работе задач.

Подтверждение адекватности математической модели электрогидравлического привода РО проводилось сравнительным анализом основных параметров переходных процессов включения и отключения гидроцилиндра. Переходный процесс полученный при расчете на ПЭВМ сравнивался с процессом, записанным на ленту шлейфового осциллографа. Сравнивались

следующие параметры: время чистого запаздывания при включении и от-. ключении, время разгона и остановки штока гидроцилиндра, скорость штока гидроцилиндра в установившемся режиме.

Расхождение теоретических и экспериментальных значений по времени чистого запаздывания Тв и Т0 не превышает 8%, расхождение значений времени разгона и торможения <9%; расхождение скорости штока гидроцилиндра Уц = Ьц не превышает 9%.

Полученные значения расхождений приемлемы для решения задач, поставленных в данной работе.

( »ТТЛГГТ^^ О » «1ТО» готттттаг» \ГТ Г\Г \ ЛГ\ ГТ£» ГТОГД Я *Т7Т/*Т"\ГЧГ>Л гтт

лась по относительным значениям расхождений заданных параметров корреляционных функций с соответствующими параметрами корреляционных функций, вычисленных по смоделированному случайному процессу неровностей микрорельефа.

Проверка адекватности показала, что расхождение по Су <5,5%, по

ОСу <6,7%, {Зу <6,9%, что является приемлемым для решения поставленных в работе задач.

Правомерность результатов теоретических исследований подтверждена результатами производственных испытаний и внедрением инженерных разработок.

На основе результатов теоретических исследований маятникового датчика был изготовлен, испытан и передан в серийное производство маятниковый датчик с воздушным демпфером (ДДС).

Экспериментальные исследования маятникового датчика ДДС, проведенные в лабораториях СибАДИ и ТМЗ, а также на полигоне Орловского ПО "Дормашина", показали работоспособность датчика и целесообразность его серийного внедрения. На ТМЗ была выпущена серия датчиков ДДС, которые нашли применение в системах управления СДМ.

Исследования автогрейдеров, оснащенных системой управления РО с динамической коррекцией (СДК) проводились на базе НПО ВНИИстрой-дормаш, СМИС г. Солнечногорск.

Результаты экспериментальных исследований СДК показали, что введение корректирующего звена позволило по сравнению с серийной системой "Профиль-10" уменьшить зону нечувствительности до 0,003 рад, повысить скорость исполнительного гидроцилиндра до 0,06 м/с, осуществлять профилировочные работы на третьей передаче, повысив тем самым рабочую скорость автогрейдера в 1,8 раза, не снижая качества сформированной поверхности.

Корректирующее пропорционально-дифференцирующее звено внедрено в НПО ВНИИСтройдормаш, на ТМЗ при создании системы «Про-филь-30». Экономическая эффективность системы «Профиль-30» под-

тверждена Протоколом экспертной оценки. Авторское свидетельство «Устройство стабилизации угла наклона рабочего органа планировочной машины» внедрено на ТМЗ при выпуске системы «Профиль-30».

Экспериментальные исследования системы "Профиль - 10 И" проводились в лабораторных условиях СибАДИ, заводских условиях ТМЗ и производственных условиях в эксплуатирующих организациях.

По результатам теоретических исследований были разработаны, изготовлены и испытаны системы управления, объединяющие в себе целый ряд патентно чистых разработок, в частности, датчик ДЦС, элементы динамической коррекции СДК, а также индикатор информационной системы, исключающий лишние проходы ЗТМ по обрабатываемому участку. К числу таких систем относятся Унифицированная система стабилизации РО (УСС), система "Профиль-ЮИ". Опытная партия систем "Профиль-10И" была выпущена на ТМЗ.

Экспериментальные исследования двухскоростной системы проводились в лабораториях СибАДИ, полигоне НПО ВНИИСтройдормаш в г. Ивантеевка, на экспериментальной базе Брянского завода дорожных машин, на объектах треста Строймеханизация-2 Главомскпромстроя. Производственные испытания автогрейдера, оснащенного двухскоростной системой управления, показали, что производительность автогрейдера на планировочных работах возросла на 25 - 30%.

Результаты экспериментальных исследований подтвердили работоспособность автогрейдеров с ПРО и JIPO и их эффективность при выполнении планировочных и профилировочных работ. Производительность автогрейдеров благодаря ПРО и JIPO при выполнении планировочных и профилировочных работ повысилась в среднем на 20-30%.

Результаты производственных испытаний, внедрения инженерных разработок, рекомендаций и методик подтверждены соответствующими протоколами и актами, представленными в приложении к диссертации.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Решена научно-техническая проблема, имеющая народнохозяйственное значение, заключающаяся в разработке способов и средств повышения точности работ, выполняемых ЗТМ. Совокупность результатов теоретических и экспериментальных исследований открывает новые направления дальнейшего совершенствования ЗТМ и их систем управления.

2. Разработана модель процесса формирования землеройно-транспортной машиной земляной поверхности с требуемыми геометрическими параметрами, представляющая собой сложную динамическую систему, в которой взаимодействуют между собой подсистемы ЗТМ: ходовое оборудование, рама, навесное оборудование, рабочий орган, рулевое управление, гидропривод, подсистемы грунта: микрорельеф, разрабаты-

ваемый грунт, подсистемы контуров управления: человек-оператор, автоматизированная система управления, информационная система.

3. Выявлены основные причины погрешностей геометрических параметров формируемой земляной поверхности: стохастические возмущающие воздействия (помехи) на ЗТМ и неадекватные (ошибочные) управляющие воздействия на РО. Источниками возмущающих воздействий являются неровности микрорельефа и реакция разрабатываемого грунта на РО. Источниками ошибочных управляющих воздействий систем управления на РО являются датчики первичной измерительной информации, устройства обработки информации, исполнительные устройства.

4. Разработанный тезаурус представляет совокупность математических моделей подсистем, упорядоченных методом композиции в единую математическую модель сложной динамической системы, отражающей процесс формирования ЗТМ земляной поверхности с требуемыми геометрическими параметрами.

Тезаурус позволяет составлять математические модели рабочих процессов различных типов ЗТМ, выполняющих планировочные и профилировочные работы, на стадии проектирования ЗТМ и использовать их в качестве имитационных моделей.

5. Предложены методики составления математических моделей ЗТМ методом однородных координат, гидроприводов методом гидравлических динамических многополюсников.

6. Основные закономерности процессов, происходящих в сложной динамической системе при выполнении планировочных и профилировочных работ, были выявлены на основе комплексного метода исследования, содержащего аналитические исследования, теоретические исследования математических моделей на ПЭВМ, экспериментальные исследования.

7. Аналитические исследования позволили сформулировать и доказать ряд теорем и следствий, отражающих общие закономерности формирования геометрических параметров возводимой ЗТМ земляной поверхности, которые устанавливают аналитические зависимости геометрических параметров земляной поверхности от основных параметров ЗТМ.

Установлены закономерности структурных особенностей ЗТМ на процессы формирования земляной поверхности.

8. Теоретические исследования позволили установить зависимости точностных параметров автогрейдеров (Ку,Ку) от геометрических параметров автогрейдера, плавающего рабочего органа, лидирующего рабочего органа, микрорельефа, параметров датчика и системы управления.

9. Экспериментальные исследования позволили подтвердить адекватность математических моделей, определить численные значения параметров ЗТМ и систем управления, необходимые для математических моделей, подтвердить работоспособность инженерных разработок и их эффективность в производственных условиях.

10.Обоснованы три, дополняющих друг друга, способа борьбы с возмущающими воздействиями на ЗТМ со стороны неровностей микрорельефа, которые получили практическую реализацию:

- снижение величины возмущающих воздействий, реализованный лидирующими рабочими органами;

- снижение чувствительности ЗТМ к возмущающим воздействиям, реализованный плавающей подвеской рабочего органа;

- компенсация возмущающего воздействия, реализованная за счет формирования управляющих воздействий на рабочий орган со стороны автоматизированной системы управления.

11. Теоретически обоснованы и экспериментально подтверждены рациональные значения основных параметров автогрейдера, плавающего рабочего органа, лидирующих рабочих органов, системы автоматизированного управления, позволяющие существенно повысить геометрическую точность формируемой земляной поверхности и исключить избыточные повторные проходы ЗТМ по обрабатываемой поверхности.

12. Созданы, испытаны и внедрены инженерные разработки, новизна которых подтверждена авторскими свидетельствами, некоторые из которых награждены бронзовой, серебряной и золотой медалями ВДНХ и золотой медалью «Лауреат ВВЦ».

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Алексеева Т.В., Щербаков B.C. Оценка и повышение точности землеройно - транспортных машин // Учеб. пособие.- Омск.: СибАДИ, 1981,-99 с.

2. Алексеева Т.В., Щербаков B.C. Проблема повышения точности производства работ землеройными машинами // Гидропривод и системы управления машин для земляных работ: Межвуз. сб. науч. тр.- Омск.: СибАДИ, 1983, с. 3-7.

3. Щербаков B.C. Влияние угла захвата рабочего органа на поперечный уклон обрабатываемой поверхности // Труды СибАДИ.- Омск.: СибАДИ, 1998. Вып.2, чД, с 8-12.

4. Щербаков B.C. Математическое описание механических систем в однородных координатах // Роботы и робототехнические системы: Сб. науч. тр.- Иркутск.: ИЛИ, 1984, с. 82-88.

5. Щербаков B.C. Методика составления структурных схем зем-леройно-транспортных машин// Строительные, дорожные машины, гидропривод и системы управления СДМ: Сборник научных трудов.- Омск: Изд-во СибАДИ, 2000,- С. 17-27.

6. Щербаков B.C. Основные проблемы теории точности землеройно- транспортных машин // Тез. докл. II Всесоюз. конф. по механизации и автоматизации земляных работ в строительстве /Отв. ред. B.JI. Бала-динский,- Киев: КИСИ, 1986, с. 91.

7. Щербаков B.C. Теория точности землеройно-транспортных машин, выполняющих планировочные работы // Автомобильные дороги Сибири: Тез. докл. II Международн. конф. - Омск, 1998, с. 248-251.

8. Щербаков B.C., Байкалов В.А., Бакалова А.Ф., Привалов В.В. Выбор основных параметров системы стабилизации рабочего органа автофейдера // Омск, 1984,- 23 с.-Рукопись представлена Сиб. автомоб.- до-рож. ин-том. Деп. в ЦНИИТЭСтроймаше 16 июля 1984 г., №82сд- 84 Деп. Опубл. в Библиофаф. указ. ВНИИТИ: Деп. науч. работы, 1984, №11, с. 153.

9. Щербаков B.C., Байкалов В.А., Бакалова А.Ф., Привалов В.В. Экспериментальные исследования колебательных характеристик автофейдера // Омск, 1984.- 12 с.-Рукопись представлена Сиб. автомоб.- дорож. интом. Деп. в ЦНИИТЭСтроймаше 16 июля 1984 г., №81сд- 84 Деп. Опубл. в Библиофаф. указ. ВНИИТИ: Деп. науч. работы, 1984, №11, с. 153.

10. Щербаков B.C., Байкалов В.А., Калугин В.Е., Привалов В.В. Пути повышения точности планировки автоматизированными автофейдерами // Омск, 1984.- 17 с.-Рукопись представлена Сиб. автомоб.- дорож. ин-том. Деп. в ЦНИИТЭСтроймаше 1 окт. 1984 г., №102сд- 84 Деп. Опубл. в Библиофаф. указ. ВНИИТИ: Деп. науч. работы, 1985, №1, с. 136.

11. Щербаков B.C., Байкалов В.А., Криштоп В.Д., Леонтьев С.А. Результаты экспериментальных исследований двухскоростной системы управления рабочим органом автофейдера // Омск, 1981,- 11 с.-Рукопись представлена Сиб. автомоб,- дорож. ин-том. Деп. в ЦНИИТЭСтроймаше 22 июля 1981 г., №300. Опубл. в Библиофаф. указ. ВНИИТИ: Деп. рукописи, 1981, №12, с.112.

12. Щербаков B.C., Бакалов А.Ф., Беляев В.В. Математическая модель системы стабилизации угла наклона отвала автофейдера // Омск, 1987.- 37с.-Рукопись представлена Сиб. автомоб,- дорож. ин-том. Деп. в ЦНИИТЭСфоймаше 19 июня 1987 г., №87-сд87. Опубл. в Библиофаф. указ. ВНИИТИ: Деп. науч. работы, 1987, №10, с. 142.

13. Щербаков B.C., Бакалов А.Ф., Беляев В.В. Результаты теоретических исследований системы стабилизации угла наклона отвала автофейдера // Омск, 1987.- 34с.-Рукопись представлена Сиб. автомоб,- дорож. интом. Деп. в ЦЦИИТЭСтроймаше 8 июля 1987 г., №114-сд87. Опубл. в Библиофаф. указ. ВНИИТИ: Деп. науч. работы, 1987, №10, с. 144.

14. Щербаков B.C., Бакалов А.Ф., Беляев В.В. Результаты экспериментальных исследований системы стабилизации положения отвала автофейдера в поперечной плоскости // Омск, 1987.- 28с.-Рукопись представлена Сиб. автомоб,- дорож. ин-том. Деп. в ЦНИИТЭСтроймаше 19 июня 1987 г., №88-сд87. Опубл. в Библиофаф. указ. ВНИИТИ: Деп. науч. работы, 1987, №10, с. 142.

15. Щербаков B.C., Беляев В.В. Влияние основных параметров гидропривода автофейдера на точность разработки фунта // Динамика

виброактивных систем и конструкций: Сб. науч. тр.- Иркутск.: ИЛИ, 1988, с. 37-42.

16. Щербаков B.C., Беляев В.В., Калугин В.Е., Привалов В.В. Экспериментальные исследования автогрейдера с автономным рабочим органом П Омск, 1987,- 22с.-Рукопись представлена Сиб. автомоб,- дорож. ин-том. Деп. в ЦНИИТЭСтроймаше 6 июля 1987 г., №99-сд87. Опубл. в Библиограф, указ. ВНИИТИ: Деп. науч. работы', 1987, №10, с. 143.

17. Щербаков B.C., Беляев В.В., Калугин В.Е. Расчет скоростей штоков исполнительных гидроцилиндров автогрейдера методом статистических испытаний // Омск, 1987.- 28с.-Рукопись представлена Сиб. автомоб.- дорож. ин-том. Деп. в ЦНИИТЭСтроймаше 19 июня 1987 г., №90-сд87. Опубл. в Библиограф, указ. ВНИИТИ: Деп. науч. работы, 1987, №10, с. 142.

18. Щербаков B.C., Беляев В.В., Калугин В.Е. Статистические характеристики микрорельефа поверхностей, обрабатываемых автогрейдером // Омск, 1987.- 27с.-Рукопись представлена Сиб. автомоб.- дорож. интом. Деп. в ЦНИИТЭСтроймаше 19 июня 1987 г., №89-сд87. Опубл. в Библиограф. указ. ВНИИТИ: Деп. науч. работы, 1987, №10, с. 142.

19. Щербаков B.C., Беляев В.В., Колякин В.И. Теоретические исследования системы "Опорная поверхность- разрабатываемый грунт- автоматизированный автофейдер" // Омск, 1990.- 65 с.-Рукопись представлена Сиб. автомоб,- дорож. ин-том. Деп. в ЦНИИТЭСтроймаше 26 янв. 1990 г., №5-сд90. Опубл. в Библиофаф. указ. ВНИИТИ: Деп. науч. работы, 1990, №5, с. 120.

20. Щербаков B.C., Беляев В.В., Колякин В.И. Теорегические исследования автофейдера с инвариантным рабочим органом // Юмск, 1990,- 37 с.-Рукопись представлена Сиб. автомоб.- дорож. ин-том. Деп. в ЦНИИТЭСтроймаше 26 янв. 1990 г., №2-сд90. Опубл. в Библиофаф. указ. ВНИИТИ: Деп. науч. работы, 1990, №5, с. 119.

21. Щербаков B.C., Беляев В.В., Привалов В.В., Калугин В.Е., Колякин В.И. Методы оценки точности землеройных машин непрерывного действия // Омск, 1988,- 9 с.-Рукопись представлена Сиб. автомоб.- дорож. ин-том. Деп. в ЦНИИТЭСтроймаше 4 апреля 1988 г., №55-сд88. Опубл. в Библиофаф. указ. ВНИИТИ: Деп. науч. работы, 1988, №8, с. 139.

22. Щербаков B.C., Беляев В.В., Привалов В.В., Калугин В.Е., Колякин В.И. Математическая модель системы "Опорная поверхность- разрабатываемый фунт- автоматизированный автофейдер" // Омск, 1988,- 54 с.-Рукопись представлена Сиб. автомоб.- дорож. ин-том. Деп. в ЦНИИТЭСтроймаше 9 сент. 1988 г., №98-сд88. Опубл. в Библиофаф. указ. ВНИИТИ: Деп. науч. работы, 1989, №1, с. 152.

23. Щербаков B.C., Бирюков С.Т. Математическое описание гидроприводов как многомерных динамических объектов // Управляемые механические системы: Сб. науч. тр.- Иркутск.: ИЛИ, 1985, с. 64-70.

24. Щербаков B.C., Бирюков С.Т. Метод определения передаточных функций гидроприводов // Динамика, прочность и надежность в машиностроении: Сб. науч. тр.- Чита.: ЧитПИ, 1984, с. 15-19.

25. Щербаков B.C., Колякин В.И., Беляев В.В. Влияние геометрических параметров ЗТМ на процесс заглубления рабочего органа // Гидропривод и системы управления строительных и дорожных машин: Межвуз. сб. науч. тр.- Омск.: ОмПИ, 1989, с. 58-61.

26. Щербаков B.C., Корытов М.С. Статическая и динамическая устойчивость фронтальных погрузчиков // Монография - Омск.: СибАДИ , 1998, - 100с.

27. Щербаков B.C., Криштоп В.Д., Байкалов В.А. Система управления положением отвала автогрейдера // Пром. и жил.-граждан. стр-во. Сер. IV. Механизация строительства, эксплуатация строительной техники: Реф. информ./Минпромстрой СССР, ЦБНТИ, 1981, вып. 11, с. 7-9.

28. Щербаков B.C., Левенштейн Б.Я., Привалов В.В., Калугин В.Е., Раац В.Ф. Система управления рабочим органом автогрейдера // Сельск. стр-во. Сер. Организация,технология и механизация сельского строительства: Экспресс- информ./Минсельстрой СССР, ЦНИИПсельст-рой, 1985, вып. 7, с.20-21.

29. Щербаков B.C., Привалов В.В., Беляев В.В., Калугин В.Е. Повышение эффективности работы автогрейдера при выполнении планировочных работ // Организация, технология, механизация и экономика строительства объектов агропрома.- 1987.- №10,- с.11-13.

30. Щербаков B.C., Привалов В.В., Калугин В.Е. Повышение точности планировочных работ путем установки дополнительных рабочих органов на автогрейдер Организация, технология, механизация и экономика строительства объектов агропрома.- 1988,- №8,- с.25-26.

31. Щербаков B.C., Привалов В.В., Раац В.Ф. Совершенствование схемы гидропривода рабочего органа автоматизированного автогрейдера // Гидропривод и системы управления экскаваторов и кранов: Межвуз. сб. науч. тр.- Омск.: ОмПИ, 1986, с. 7-10.

32. Щербаков B.C., Титенко В.В. Точностные критерии оценки эффективности дорожно-строительных машин // Материалы Международной научно-практической конференции "Город и транспорт". Часть 1. Управление экономикой в условиях рынка.- Омск.: СибАДИ, 1996, с. 146147.

33. Щербаков B.C., Бакалов А.Ф., Голубев В.И. Толстопятенко Э.И. Шаталов Л.И. Устройство стабилизации угла наклона рабочего органа планировочной машины // A.c. 1167279 (СССР).- Опубл. в Б.И., 1985, №26.

34. Щербаков B.C., Голубев В.И., Бакалов А.Ф., Толстопятенко Э.И., Корженков Е.С., Кованов А.П. Устройство для управления рабочим органом землеройно- транспортной машины // A.c. 1186744 (СССР).-Опубл. в Б.И., 1985, №39.

СПИСОК АББРЕВИАТУР.

ВВЕДЕНИЕ.

1. ОБЪЕКТ И ПРЕДМЕТ ИССЛЕДОВАНИЯ. ОСНОВНАЯ

ИДЕЯ РАБОТЫ. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1. Объект и предмет исследования.

1.2. Модель объекта исследования.

1.3. Основная идея работы. Цель исследования.

1.4. Краткий обзор предшествующих исследований ЗТМ, выполняющих планировочные и профилировочные работы.

1.5. Задачи исследований.

1.6. Анализ требований к точности работ, выполняемых ЗТМ.

1.7. Критерии эффективности ЗТМ, выполняющих планировочные и профилировочные работы.

Выводы.

2. ОБЩАЯ МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ.

СТРУКТУРА РАБОТЫ.

2.1. Общая методика исследований.

2.2. Основные принципы построения теории.

2.3. Методика теоретических исследований.

2.4. Методика экспериментальных исследований и обработки экспериментальных данных.

2.5. Структура работы.

Выводы.

3. АНАЛИТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ЗТМ.

3.1. Понятия "идеальная" и "реальная" ЗТМ, "точность" и погрешность" ЗТМ.

3.2. Причины и источники погрешностей геометрических параметров земляных сооружений.

3.3. Способы и средства снижения погрешностей динамической системы.

3.4. Определение "структура ЗТМ".

3.5. Структурная схема балансирной тележки.

3.6. Структурные схемы ЗТМ.

3.7. Структурная схема ЗТМ с плавающим рабочим органом.

3.8. Структурная схема ЗТМ с лидирующим рабочим органом.

3.9. Влияние положения рабочего органа в базе машины на процессы заглубления и выглубления.

3.9.1. Процесс заглубления рабочего органа. —.

3.9.2. Процесс выглубления рабочего органа.

3.10. Влияние угла захвата рабочего органа на поперечный уклон обрабатываемой поверхности.

3.11. Необходимое число проходов ЗТМ для достижения требуемой точности обработки поверхности.

Выводы.

4. ТЕЗАУРУС РАБОТЫ.

4.1. Математические модели рабочего процесса ЗТМ.

4.2. Математические модели ЗТМ.

4.2.1. Обоснование и выбор систем отсчета и систем координат.

4.2.2. Математическое описание ЗТМ методом однородных координат.

4.3. Математические модели гидроприводов ЗТМ.

4.3.1. Методы математического моделирования гидроприводов

4.3.2. Математическое описание гидроприводов ЗТМ как многомерных динамических объектов.

4.3.3. Математические модели гидроэлементов в виде гидравлических многополюсников.

4.4. Процесс взаимодействия рабочего органа ЗТМ с разрабатываемым грунтом.

4.4.1. Краткий обзор теорий копания грунта.

4.4.2. Модель процесса взаимодействия рабочего органа с грунтом.

4.5. Процесс взаимодействия ходового оборудования ЗТМ с микрорельефом.

4.5.1. Стохастические модели микрорельефа.

4.5.2. Анализ существующих математических моделей микрорельефа.

4.5.3. Модель взаимодействия ходового оборудования с неровностями микрорельефа.

4.5.4. Методы формирования возмущающих воздействий на элементы ходового оборудования ЗТМ.

Выводы.

5. РЕЗУЛЬТАТЫ ТЕОРЕТИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ АВТОГРЕЙДЕРА, ВЫПОЛНЯЮЩЕГО ПЛАНИРОВОЧНЫЕ И ПРОФИЛИРОВОЧНЫЕ РАБОТЫ.

5.1. Структурная схема математической модели автогрейдера.

5.2. Влияние основных геометрических параметров автогрейдера на неуправляемые перемещения рабочего органа.

5.3. Влияние относительной длины неровностей микрорельефа на точность выполнения планировочных работ.

5.4. Влияние параметров микрорельефа на точность обработки грунта.

5.5. Влияние основных геометрических параметров автогрейдера на его планировочные характеристики при стохастических воздействиях.

5.6. Влияние планирующих свойств автогрейдера на требуемое число проходов по обрабатываемому участку.

Выводы.

6. РЕЗУЛЬТАТЫ ТЕОРЕТИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ АВТОГРЕЙДЕРА, ОБОРУДОВАННОГО ПЛАВАЮЩИМ РАБОЧИМ ОРГАНОМ.

6.1. Исследования автогрейдера с плавающим положением рабочего органа.

6.2. Математическая модель автогрейдера с ПРО.

6.3. Влияние основных геометрических параметров автогрейдера с

ПРО на неуправляемые перемещения рабочего органа.

6.4. Зависимость точности обработки грунта от основных параметров плавающего рабочего органа при стохастических возмущающих воздействиях.

Выводы.

7. РЕЗУЛЬТАТЫ ТЕОРЕТИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ АВТОГРЕЙДЕРА, ОБОРУДОВАННОГО ЛИДИРУЮЩИМИ

РАБОЧИМИ ОРГАНАМИ.

7.1. Лидирующие рабочие органы автогрейдеров.

7.1Л. Разноудаленные лидирующие рабочие органы перед передними колесами, закрепленные на раме автогрейдера.

7.1.2. Равноудаленные лидирующие рабочие органы перед передними колесами, закрепленные на раме автогрейдера.

7.1.3. Равноудаленные лидирующие рабочие органы перед задними колесами, закрепленные на раме автогрейдера.

7.1.4. Разноудаленные лидирующие рабочие органы перед передними колесами, закрепленные на оси передних колес.

7.1.5. Равноудаленные лидирующие рабочие органы перед передними колесами, закрепленные на оси передних колес.

7.2. Зависимость точности обработки грунта при стохастических воздействиях от геометрических параметров JIPO.

7.3. Влияние высоты установки лидирующих рабочих органов на точностные характеристики автогрейдера.

7.4. Влияние передних балансирных тележек на точностные свойства автогрейдера.

Выводы.

8. РЕЗУЛЬТАТЫ ТЕОРЕТИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ РАБОЧИМ ОРГАНОМ АВТОГРЕЙДЕРА.

8.1. Маятниковый датчик.

8.1.1. Математическая модель маятникового датчика.

8.1.2. Влияние положения маятникового датчика на точность измерения.

8.2. Динамическая коррекция показаний маятникового датчика.

8.3. Система управления рабочим органом ЗТМ с динамической коррекцией показаний маятникового датчика.

8.4. Зависимость скорости штоков исполнительных гидроцилиндров от параметров микрорельефа и скорости автогрейдера.

8.5. Двухскоростная система управления рабочим органом ЗТМ.

8.5.1. Влияние основных параметров двухскоростной системы управления на точность выполнения профилировочных работ.

8.5.2. Влияние скорости автогрейдера, оснащенного двухскоростной системой управления, на точность профилировочных работ.

Выводы.

9. ИНЖЕНЕРНЫЕ РАЗРАБОТКИ. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ЗТМ

И ИХ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ.

9.1. Инженерные разработки. Методики. Рекомендации.

9.2. Экспериментальные исследования автогрейдеров.

9.3. Подтверждение адекватности математических моделей.

9.3.1. Оценка адекватности математической модели автогрейдера.

9.3.2. Подтверждение адекватности математической модели гидропривода.

9.3.3. Адекватность математических моделей микрорельефа.

9.4. Экспериментальные исследования маятникового датчика с воздушным демпфером.

9.5. Экспериментальные исследования автогрейдера, оснащенного системой управления с динамической коррекцией.

9.6. Экспериментальные исследования системы "Профиль - 10 И".

9.7. Информационная система положения рабочего органа ЗТМ.

9.8. Экспериментальные исследования двухскоростной системы управления рабочим органом ЗТМ.

9.9. Экспериментальные исследования автогрейдера, оснащенного плавающим рабочим органом.

9.10. Экспериментальные исследования автогрейдера, оборудованного лидирующими рабочими органами.

9.11. Экономический эффект от внедрения модернизированных 332 автогрейдеров

Выводы.

Технические возможности землеройно-транспортных машин (ЗТМ) должны соответствовать высоким требованиям строительных норм и правил (СНиП), предъявляемых к геометрическим параметрам земляных сооружений. Но до настоящего времени при создании ЗТМ не уделяется должного внимания их точностным характеристикам. В нормативной документации отсутствуют показатели, характеризующие точностные свойства ЗТМ.

Физиологические возможности человека-оператора (ЧО), управляющего ЗТМ, позволяют лишь визуально оценить геометрические параметры (вертикальную координату, продольный и поперечный уклоны и др.) формируемого земляного сооружения и с соответствующей точностью сформировать необходимые управляющие воздействия на рабочий орган (РО). В результате требуемая точность земляного сооружения достигается путем последовательных проходов машины по обрабатываемому участку с периодическим контролем геометрических параметров отдельной нивелировочной бригадой.

Высокие требования СНиП к точности геометрических параметров земляных сооружений, возводимых ЗТМ, вступают в противоречие с техническими возможностями ЗТМ и их систем управления (СУ).

Разрешить назревшее противоречие позволяет оснащение ЗТМ системами автоматизированного управления положением рабочего органа (САУ-РО) и тем самым полностью или частично исключить ЧО из контура управления РО.

Отдельные инженерные разработки САУРО в большинстве случаев выполнялись для существующих ЗТМ, которые в свое время создавались без учета перспективы дальнейшей автоматизации, и в результате не обеспечивали ожидаемого эффекта от автоматизации управления РО.

Наряду с дальнейшим совершенствованием традиционных конструкций необходим поиск таких конструктивных схем ЗТМ, которые позволяют исключить или ослабить влияние возмущающих воздействий со стороны неровностей микрорельефа на неуправляемые перемещения РО.

Решение такой проблемы в рамках существующих теорий ЗТМ невозможно. Недостаточность теоретической и экспериментальной проработки обусловили необходимость научного исследования, рассматривающего технологический процесс землеройно-транспортной машины, формирующей грунтовую поверхность с требуемыми геометрическими параметрами, как сложную динамическую систему.

Актуальность диссертационной работы состоит в научном обобщении и дальнейшем развитии теоретических положений и инженерных решений в области землеройно-транспортных машин и их систем*управления.

Исследования выполнены в соответствии с научным направлением Сибирской государственной автомобильно-дорожной академии «Теория управления и конструирования землеройных, дорожных и строительных машин с целью повышения их эффективности», договорами с заводами дорожных машин и производственными предприятиями, по единому заказу-наряду по приоритетным направлениям науки и техники «Разработка основ теории точности систем управления землеройно-транспортных машин», № гос. регистрации 01950006414.

Основная идея работы заключается в том, что требуемые геометрические параметры земляного сооружения, возводимого ЗТМ, можно обеспечить, исключив или снизив влияние возмущающих воздействий на ЗТМ, приводящих к появлению погрешностей, а также за счет формирования управляющих воздействий на РО, компенсирующих неуправляемые перемещения РО.

Объектом исследования настоящей работы является процесс формирования землеройно-транспортной машиной земляного сооружения с требуемыми геометрическими параметрами.

Предметом исследования являются закономерности, связывающие основные факторы, определяющие эффективность процесса, и показатели эффективности.

Целью исследования является разработка научных и практических рекомендаций повышения точностных параметров ЗТМ, выполняющих планировочные и профилировочные работы.

Для достижения поставленной в работе цели необходимо решить следующие задачи:

- разработать модель процесса формирования землеройно-транспортной машиной земляной поверхности с заданными геометрическими параметрами;

- выявить основные причины и источники погрешностей геометрических параметров земляной поверхности, формируемой ЗТМ;

- разработать тезаурус (совокупность математических моделей) сложной динамической системы, отражающей процессы выполнения ЗТМ планировочных и профилировочных работ;

- установить основные закономерности процессов, происходящих в сложной динамической системе при выполнении планировочных и профилировочных работ;

- изыскать способы и средства повышения точностных характеристик ЗТМ, выполняющих планировочные и профилировочные работы.

Методологической базой исследований является системный анализ причинно-следственных связей исследуемого технологического процесса, статистический, математический анализ, а также математическое моделирование машин и процессов.

Научная новизна работы заключается в следующем:

- обоснована модель объекта исследования как сложная динамическая система, включающая подсистемы: рабочего органа, разрабатываемого грунта, ходового оборудования, микрорельефа, гидропривода, рулевого управления, информационной системы, человека-оператора, автоматизированной системы управления;

- получены аналитические зависимости, устанавливающие связи: поперечного уклона формируемой поверхности и угла захвата РО; величин погрешности поперечного уклона и компенсирующего воздействия; требуемой глубины копания и величины заглубления РО; требуемой точности обработки грунта и необходимого числа проходов машины по обрабатываемому участку;

- сформулированы теоретические положения структуры ЗТМ;

- развиты методики математического моделирования ЗТМ в однородных координатах и гидроприводов в виде гидравлических многополюсников;

- предложены способы и нетрадиционные инженерные решения, направленные на повышение точности разработки грунта ЗТМ;

- определены рациональные значения основных параметров ЗТМ и их систем управления, обеспечивающие повышение точности разработки грунта.

Практическая ценность работы состоит в решении важной народнохозяйственной проблемы, заключающейся в обеспечении заданной точности геометрических параметров земляных сооружений, формируемых ЗТМ. С этой целью разработаны способы и средства технической реализации, признанные изобретениями.

Реализация работы в промышленности. Практические рекомендации и выводы, полученные в процессе исследований, внедрены в НПО ВНИИ-Стройдормаш, на Топкинском механическом заводе, в КБ Транспортного машиностроения г. Омск, на Брянском заводе дорожных машин. Опытные образцы систем управления, автогрейдеров с лидирующими рабочими органами и плавающим рабочим органом были переданы в эксплуатацию в производственные организации. Топкинским механическим заводом освоено производство системы "Профиль- 10И".

Автор защищает:

- совокупность научных положений, на базе которых созданы образцы новых РО ЗТМ и систем управления;

- аналитические и эмпирические зависимости, отражающие выявленные закономерности процесса формирования ЗТМ земляной поверхности с заданной точностью геометрических параметров.

Личный вклад автора заключается в формулировании идеи и цели работы; в формировании методологического подхода решения проблемы; выполнении теоретических и основной части экспериментальных исследований, анализе и обобщении их результатов, разработке новых конструкций ЗТМ и их систем управления; руководстве и непосредственном участии в изготовлении опытных образцов, их испытании и внедрении.

Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждается: методологической базой исследования, основанной на фундаментальных теориях; соблюдением основных принципов математического моделирования; достаточным объемом экспериментальных данных, полученных с помощью современной регистрирующей и измерительной аппаратуры, прошедшей метрологическую аттестацию; подтверждением адекватности математических моделей.

Апробация работы. Результаты исследований докладывались на научных конференциях в СибАДИ (1980-1999 г. г), на протяжении ряда лет на технических совещаниях НПО ВНИИСтройдормаш, Минского НПО "Дор-маш", Брянского, Орловского, Челябинского заводов дорожных машин, Топ-кинского механического завода, Семинарах ЛДНТП (Ленинград, 1984, 1985 г.г), МДНТП (Москва, 1985 г.), Всесоюзной конференции "Вопросы создания систем и агрегатов гидроавтоматики сельскохозяйственных машин" (Москва 1984 г.), Зональной конференции "Проектирование и эксплуатация

17 промышленных гидроприводов и систем гидропневмоавтоматики" (Пенза, 1984 г.), Областной конференции (Ростов-на-Дону, 1985 г.), XII Международной конференции "Механизация земляных работ" (Варна, 1985 г.), II Всесоюзной конференции по механизации и автоматизации земляных работ в строительстве (Киев, 1986 г.), Научно-методическом совещании СоздорНИИ (Балашиха, 1988 г.), XIV Международной конференции "Механизация и автоматизация земляных работ" (Киев, 1991 г.), Международной научно-практической конференции "Город и транспорт" (Омск, 1996 г.).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано: монография, 2 учебных пособия, 111 научных статей, получено 50 авторских свидетельств.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 9 глав, списка литературы и приложений. Результаты исследований изложены на 346 страницах основного текста, включающего 163 рисунка, 14 таблиц. Список литературы содержит 271 наименование. Приложений 29 на 47 страницах.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Решена научно-техническая проблема, имеющая народнохозяйственное значение, заключающаяся в разработке способов и средств повышения точности работ, выполняемых ЗТМ. Совокупность результатов теоретических и экспериментальных исследований открывает новые направления дальнейшего совершенствования ЗТМ и их систем управления.

2. Разработана модель процесса формирования землеройно-транспортной машиной земляной поверхности с требуемыми геометрическими параметрами, представляющая собой сложную динамическую систему, в которой взаимодействуют между собой подсистемы ЗТМ: ходовое оборудование, рама, навесное оборудование, рабочий орган, рулевое управление, гидропривод, подсистемы грунта: микрорельеф, разрабатываемый грунт, подсистемы контуров управления: человек-оператор, автоматизированная система управления, информационная система.

3. Выявлены основные причины погрешностей геометрических параметров формируемой земляной поверхности: стохастические возмущающие воздействия (помехи) на ЗТМ и неадекватные (ошибочные) управляющие воздействия на РО. Источниками возмущающих воздействий являются неровности микрорельефа и реакция разрабатываемого грунта на РО. Источниками ошибочных управляющих воздействий систем управления на РО являются датчики первичной измерительной информации, устройства обработки информации, исполнительные устройства.

4. Разработанный тезаурус представляет совокупность математических моделей подсистем, упорядоченных методом композиции в единую математическую модель сложной динамической системы, отражающей процесс формирования ЗТМ земляной поверхности с требуемыми геометрическими параметрами.

Тезаурус позволяет составлять математические модели рабочих процессов различных типов ЗТМ, выполняющих планировочные и профилировочные работы, на стадии проектирования ЗТМ и использовать их в качестве имитационных моделей.

5. Предложены методики составления математических моделей ЗТМ методом однородных координат, гидроприводов методом гидравлических динамических многополюсников.

6. Основные закономерности процессов, происходящих в сложной динамической системе при выполнении планировочных и профилировочных работ, были выявлены на основе комплексного метода исследования, содержащего аналитические исследования, теоретические исследования математических моделей на ПЭВМ, экспериментальные исследования.

7. Аналитические исследования позволили сформулировать и доказать ряд теорем и следствий, отражающих общие закономерности формирования геометрических параметров возводимой ЗТМ земляной поверхности, которые устанавливают аналитические зависимости геометрических параметров земляной поверхности от основных параметров ЗТМ.

Установлены закономерности структурных особенностей ЗТМ на процессы формирования земляной поверхности.

8. Теоретические исследования позволили установить зависимости точностных параметров автогрейдеров (Ку,Ку) от геометрических параметров автогрейдера, плавающего рабочего органа, лидирующего рабочего органа, микрорельефа, параметров датчика и системы управления.

9. Экспериментальные исследования позволили подтвердить адекватность математических моделей, определить численные значения параметров ЗТМ и систем управления, необходимые для математических моделей, подтвердить работоспособность инженерных разработок и их эффективность в производственных условиях.

346

10. Обоснованы три, дополняющих друг друга, способа борьбы с возмущающими воздействиями на ЗТМ со стороны неровностей микрорельефа, которые получили практическую реализацию:

- снижение величины возмущающих воздействий, реализованный лидирующими рабочими органами;

- снижение чувствительности ЗТМ к возмущающим воздействиям, реализованный плавающей подвеской рабочего органа;

- компенсация возмущающего воздействия, реализованная за счет формирования управляющих воздействий на рабочий орган со стороны автоматизированной системы управления.

11. Теоретически обоснованы и экспериментально подтверждены рациональные значения основных параметров автогрейдера, плавающего рабочего органа, лидирующих рабочих органов, системы автоматизированного управления, позволяющие существенно повысить геометрическую точность формируемой земляной поверхности и исключить избыточные повторные проходы ЗТМ по обрабатываемой поверхности.

12. Созданы, испытаны и внедрены инженерные разработки, новизна которых подтверждена авторскими свидетельствами, некоторые из которых награждены бронзовой, серебряной и золотой медалями ВДНХ и золотой медалью «Лауреат ВВЦ».

347

1. Абезгауз Г.Г. и др. Справочник по вероятностным расчетам. - М.: Воениздат, 1970. - 536 с.

2. Абраменков Э.А., Грузин В.В. Средства механизации для подготовки оснований и устройства фундаментов Новосибирск: НГАСУ, 1999 .-215 с.

3. Адлер Ю.П., Маркова Е.В., Грановский Ю.В. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий. М.: Наука, 1976. - 279 с.

4. Алексеева Т.В. Гидропривод и гидроавтоматика землеройно -транспортных машин. Исследования и основы расчета. М.: Машиностроение, 1966. - 147 с.

5. Алексеева Т.В. Разработка следящих систем управления рабочим процессом землеройно-транспортных машин с целью повышения их эффективности. Омск, 1974. - 175 с.

6. Алексеева Т.В., Артемьев К.А., Бромберг А.А. и др. Дорожные машины. 4.1. Машины для земляных работ. 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1972. - 504 с.

7. Алексеева Т.В., Щербаков B.C. Основные проблемы теории точности землеройно-транспортных машин // Земляные работы в строительстве: Резюме докл. XII Международн. конф. Механизация земляных работ.- ВАРНА, 1985, с.4-5, 44.

8. Алексеева Т.В., Щербаков B.C. Оценка и повышение точности землеройно транспортных машин // Учеб. пособие.- Омск.: СибАДИ, 1981.99 с.

9. Алексеева Т.В., Щербаков B.C. Проблема повышения точности производства работ землеройными машинами // Гидропривод и системы управления машин для земляных работ: Межвуз. сб. науч. тр.- Омск.: СибАДИ, 1983, с. 3-7.

10. Алексеева Т.В., Щербаков B.C., Байкалов В.А., Палеев В.А. Система управления рабочим органом планировочной машины // А.с. 977621 (СССР).- Опубл. в Б.И., 1982, №44.

11. Алексеева Т.В., Щербаков B.C., Бирюков С.Т., Гольчанский М.А., Попов A.M. Системна управления заданным курсом движения двухгусеничной дорожной машины с гидрообъемным приводом хода //

12. Совершенствование технологических процессов приготовления дорожной продукции: Тез. докл. обл. конф.- Ростов- на- Дону, 1985, с. 86-87.

13. Алексеева Т.В., Щербаков B.C., Воловиков Б.П. Математическое моделирование элементов гидроприводов строительных и дорожных машин. Методические указания // Омск.: СибАДИ, 1986.- 34 с.

14. Алексеева Т.В., Щербаков B.C., Галдин Н.С., Шерман Э.Б. Основы машиностроительной гидравлики // Учеб. пособие.- Омск.: ОмПИ, 1986.-87 с.

15. Алексеева Т.В., Щербаков B.C., Палеев В.А. Исследование динамики автогрейдера методом математического моделирования // Статика и динамика машин: Сб. науч. тр./ Киев. инж. строит, ин-т.- Киев.: КИСИ, 1978, с.

16. Алексеева Т.В., Щербаков B.C., Шерман Э.Б. Кириков Р.П. Гидропривод управления рабочими органами землеройно-транспортных машин // Повышение эффективности землеройно- транспортных машин: Тез. докл. республ. конф.- Харьков, 1984, с. 39-41.

17. Амельченко В.Ф. Основные положения динамики систем управления процессом копания бульдозерными агрегатами. Зап.-сиб. кн. изд-во, Омское отделение, 1972. - 168 с.

18. Амельченко В.Ф. Управление рабочим процессом землеройно-транспортных машин. Зап.-сиб. кн. изд-во, Омское отделение, 1975. - 232 с.

19. Амельченко В.Ф., Евдокимов Б.Л., Алексеева Т.В., Александров Ю.В. Проектирование систем управления рабочим процессом землеройно-транспортных машин. Ч.1и2. Зап.-сиб. кн. изд-во, Омское отделение, 1972. -342 с.

20. Анго А. Математика для электро- и радиоинженеров. М.: Наука, 1965.-780 с.

21. Артемьев К. А. Теория резания грунтов землеройными машинами: Уч.пособие. -Новосибирск, НИСИ, 1978. -104с.

22. Афанасьев В.Л., Хачатуров А.А. Статистические характеристики микропрофилей автомобильных дорог и колебаний автомобиля // Автомобильная промышленность. 1966.- № 2. -С.21-23.

23. Ахмеджанов М.А. Комплексное исследование и разработка технологии и средств механизации при эксплуатационной планировке орошаемых земель в зоне хлопкосеяния СССР. Автореферат дис. Докт.техн.наук. Челябинск, ЧИМИЭСХ, 1983.

24. Байкалов В.А. Исследование системы управления рабочим органом автогрейдера с целью повышения эффективности профилировочных работ: Дис. . канд. техн. наук.- Омск: СибАДИ, 1981. -189 с.

25. Бакалов А.Ф. Совершенствование системы стабилизации положения рабочего органа автогрейдера: Дис. . канд. техн. наук.- Омск: СибАДИ, 1986. -231 с.

26. Баладинский В.А. Динамическое разрушение грунтов рабочими органами землеройных машин: Дисс. .докт.техн.наук.- Киев, 1979. 396 с.

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

28. Баловнев В.И., Хмара Л.А. Повышение производительности машин для земляных работ: Производственное издание. М.: Транспорт, 1992.- 136 с.

29. Беляев В.В. Повышение точности планировочных работ автогрейдерами с дополнительными опорными элементами рабочего органа: Дис. канд. техн. наук. -Омск: СибАДИ, 1987. -242 с.

30. Бендат Дж., Пирсол А. Измерение и анализ случайных процессов. М.: Мир, 1974. - 464 с.

31. Беренгард Ю.Г. , Гайцгори М.М. Синтез уравнений произвольных систем гидропривода на ЭВМ / / Автоматизация расчетов строительных и дорожных машин. М. , ВНИИстройдормаш , 1977 . - N 75 . -С. 14-29.

32. Быков В.В. Цифровое моделирование в статистической радиотехнике. М.: Сов.радио, 1971. - 326 с.

33. Васильев B.C. Статистические исследования ровности дорожной поверхности и колебаний автомобиля: Дис. . канд. техн. наук. М.: МАДИ, 1970.-208 с.

34. Васильев B.C., Жигарев В.П., Хачатуров А.А. расчет параметров колебаний бесподвесочной машины при случайных возмущениях от дороги // Устойчивость управляемого движения автомобиля / МАДИ. 1971. - С.88-97.

35. Васильченко В.А. Гидравлическое оборудование мобильных машин: Справочник .- М.: Машиностроение, 1983.- 302 с.

36. Васьковский A.M. Исследование рабочего процесса землеройно-транспортных машин в связи с вопросами их автоматизации: Дис. . канд.техн.наук.-М., 1968. 126 с.

37. Ветров Ю.А. Резание грунтов землеройно-транспортными машинами. М.: машиностроение, 1971.- 360 с.

38. Волков Д.П. Машины для земляных работ: Учебник для студентов вузов. М.: Машиностроение, 1992. - 448 с.

39. Воронцова М.И. Исследование процессов взаимодействия отвала автогрейдера с грунтом: Дис. . канд. техн.наук.- Омск: СибАДИ, 1980. -141 с.

40. Голыптейн В.М. Экспериментально теоретическое исследование динамики автогрейдера при профилировочных работах: Дис. . канд. техн. наук. - М., 1960. - 130 с.

41. Гордеев В.Н. Статистическое исследование возмущающих воздействий от неровностей пути на движущееся транспортное средство. Дис. канд.техн.наук. -Днепропетровск, 1973. -126 с.

42. Гордыч Д.С. Исследование колебаний механической системы с пневмошиной в качестве упругого элемента // Теоретические и экспериментальные исследования дорожных машин. -Омск, 1971. -С. 9-19.

43. Горячкин В.П. Собрание сочинений, т. II. М.: Колос, 1968.- 276с.

44. ГОСТ 11. 004-74. Прикладная статистика. Правила определения оценок и доверительных границ для параметров нормального распределения. Введ. 01.07.75. М.: Изд- во стандартов, 1974.- 20 с.

45. ГОСТ 22946-78. Планировщики полей. Методы испытаний. Введ. 01.01.79 до 01.01.89. М.: Изд-во стандартов, 1978. - 12 с.

46. Дегтярев B.C. Основы автоматизации землеройных машин. -М.:Высшая школа, 1969. 91 с.

47. Дектярев B.C. Исследование процесса управления рабочим органом автогрейдера на отделочных планировочных операциях с целью его автоматизации. Дис. канд.техн.наук.- М.:МАДИ, 1963. - 135 с.

48. Домбровский Н.Г. и др. Землеройно-транспортные машины. -М.: Машиностроение, 1965, с 37-109.

49. Домбровский Н.Г., Гальперин М.И. Землеройно-транспортные машины. М.: Машиностроение, 1965.- 276 с.

50. Дронова И.Ф., Каун Д.М. К исследованию статистических свойств микропрофилей полей, типичных для работ гусеничных тракторов // Механизация и электрификация сельскохозяйственного производства. -1968. -№11. -С.7-9.

51. Ершов В.И., Барахтанов JI.B. Вероятностные характеристики микропрофиля пересеченной местности // Изв. Вузов. Машиностроение. -1971. № 4. -С.21-25.

52. Завьялов A.M. Основы теории взаимодействия рабочих органов дорожно-строительных машин с грунтом// Монография. Деп. в объединении МАШМИР 22.02.92. №6- сд92- 87 с.

53. Зайдель А.Н. Элементарные оценки ошибок измерений. Л.: Наука, 1967. -88 с.

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

55. Зеленин А.Н., Баловнев В.И., Керов И.П. Машины для земляных работ. -М. Машиностроение, 1975 -422с.

56. Калугин В.Е. Повышение эффективности автогрейдера совершенствованием устройства подвеса рабочего органа: Дис. . канд. техн. наук. Омск:СибАДИ, 1985.-247 с.

57. Карасев Г.Н., Зубков В.Ш. и др. Определение количества проходов при планировании земляного полотна автогрейдером // Повышение эффективности рабочих органов и агрегатов дорожно-строительных машин. М.: МАДИ, 1984.- с. 66-70

58. Кассандрова О.Н., Лебедев В.В. Обработка результатов наблюдений. -М.: Наука, 1970. 104 с.

59. Княжев Ю.М. Теоретические основы методов управления оптимальными режимами рабочих процессов землеройно-транспортных машин: Автореф.дис. докт. техн. наук. Омск: СибАДИ, 1996. - 42 с.

60. Колякин В.И. Совершенствование планировочных машин на базе промышленных тракторов с целью повышения точности разработки грунта: Дис. канд.техн.наук.- Омск, СибАДИ, 1991. 249 с.

61. Кононыхин Б.Д. Автоматизация землеройных процессов в дорожном строительстве: идентификация, автокоординирование, управление: Дис. докт.техн.наук. -М., ВЗИСИ, 1989. 428 с.

62. Кононыхин Б.Д. Инвариантное управление строительными и дорожными машинами // Строительные и дорожные машины. -1993, -№4. -С.21-24.

63. Кононыхин Б.Д. Исследование и разработка лазерной системы стабилизации рабочего органа автогрейдера: Дис. . канд. Техн. Наук. М.: МАДИ, 1972.-156 с.

64. Кононыхин Б.Д. Лазерные системы управления машинами дорожного строительства. -М. Машиностроение, 1990. 303с.

65. Коробочкин Б.Л. Динамика гидравлических станков. М.: Машиностроение, 1976.-240 с.

66. Кузик В.Л. Совершенствование системы управления рабочим органом автогрейдера. Омск: СибАДИ. - 1986. - 221 с.

67. Кузин Э.Н. и др. Статистические характеристики профилей трасс движения мелиоративных машин и их практическое использование // Гидропривод и системы управления строительных, тяговых и дорожных машин. Омск: СибАДИ, 1980. - С. 147-154.

68. Кузин Э.Н. Перспективы развития строительных и дорожных машин // Строительные и дорожные машины. 1985. -№2. - с. 10-11.

69. Кузин Э.Н. Повышение эффективности землеройных машин непрерывного действия на основе увеличения точности позиционирования рабочего органа: Дис. докт.техн.наук. М., 1984.- 446 с.

70. Ландсман М.И., Корсун А.И. Статистические характеристики микропрофиля хлопкового поля // Механизация и электрификация социалистического сельского хозяйства. -1968. -№3. -С.41-43.

71. Макаров И.М., Менский Б.М. Линейные автоматические системы (элементы теории, методы расчета и справочный материал). 2-е изд. перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1982. - 504 с.

72. Математические основы теории автоматического регулирования, Под.ред. Б.К. Чемоданова. Учеб. пособие для втузов. М.: Высшая школа, 1971.- 808 с.

73. Налимов В.В. Теория эксперимента. М.: Наука, 1971. - 260 с.

74. Недорезов И. А. Исследование капания грунта отвалом автогрейдера: Дис. . канд. техн. наук. М., 1958. - 195 с.

75. Немировский Э.Э. Основы аналитических методов определения планирующих свойств машин типа грейдер: Дис. . канд. техн. наук. -М.:МАДИ, 1964.-315 с.

76. Островцев А.Н., Трофимов О.Ф., Красиков B.C. Принцип классификации микропрофилей дорог с учетом повреждающего воздействия их на конструкцию автомобиля // Автомобильная промышленность. 1979. -№1. - С.9-11.

77. Палеев В.А. Исследование автогрейдера с целью повышения точности профилировочных работ: Дис. . канд. техн.наук.- Омск, СибАДИ, 1980.-231 с.

78. Пархиловский И.Г. Исследование вероятностных характеристик поверхности распространенных типов дорог // Автомобильная промышленность .- 1968.-№ 8.-С.20-26.

79. Пархиловский И.Г. Исследование вероятностных характеристик поверхности распространенных типов дорог и их сравнительный анализ // Труды семинара по подвескам автомобилей. НАМИ, 1968. Вып. 15. -С.22-48.

80. Перевертун П.Г. Исследование профиля пути движения автомобильных сельскохозяйственных агрегатов // Доклады ВАСХНИЛ. 1964. Вып. 7.-40 с.

81. Перегудов Ф.И., Тарасенко Ф.П. Введение в системный анализ. -М.: Высшая школа, 1989.-367 с.

82. Пиковская А.Н. Исследование автономной системы автоматического управления автогрейдером при продольной планировке: Дис. канд. техн. наук. М., 1972. - 126 с.

83. Пол Р. Моделирование, планирование траекторий и управление движением робота-манипулятора. -М.: Наука, 1976. -104 с.

84. Пономарев В.В. Статистический анализ рельефа чека при планировки посуху и по воде // Мелиорация и сельскохозяйственное строительство на Дальнем Востоке.-Уссурийск. 1987.-С. 149-155.

85. Попова Е.В. Исследования технологий производства планировочных работ в верхних слоях земляного полотна с целью повышения их качества путем использования автоматизированных автогрейдеров: Дис. . канд. техн. наук. -М.:МАДИ, 1980. 166 с.

86. Привалов В.В. Повышение точности планировочных работ, выполняемых автогрейдерами с дополнительными рабочими органами: Дис. . канд.техн.наук.- Омск, СибАДИ, 1988. 183 с.

87. Проскуряков В.Б. Динамика и прочность рам и корпусов транспортных машин. JL: Машиностроение, 1972. - 232 с.

88. Ракитов А.И. Анатомия научного знания (Популярное введение в логику и методологию науки).- М.: Политиздат, 1969.- 206 с.

89. Расчет и проектирование строительных и дорожных машин на ЭВМ / Под ред. Е.Ю. Малиновского. М. Машиностроение, 1980. -216 с.

90. Розенберг В.Я. Введение в теорию точности измерительных систем. М.: Советское радио, 1975.-304 с.

91. Ронинсон Э.Г. Автогрейдеры: Уч.пособие для проф.-техн. училищ. 3-е изд. перераб. и доп. - М.: Высшая школа, 1986. - 224 с.

92. Росляков В.П. Динамика колесных машинотракторных агрегатов при случайных возмущениях (колебания и и устойчивость): Дис. . д-ра. техн. наук.-Курск, 1969.-428 с.

93. Свешников А.А. Прикладные методы теории случайных функций.-М. : Наука, 1958.-324 с.

94. Сигорский В.П. Математический аппарат инженера. Киев: техника, 1975, - 768 с.

95. Силаев А.А. Спектральная теория подрессоривания транспортных машин. -М.Машиностроение, 1972. -192 с.

96. Силуков Ю.Д., Плужников Н.И. Статистические характеристики микропрофиля лесовозных дорог // Автомобильная промышленность. -1973. -№5. -С.28-30.

97. Скловский А.А. Автоматизация строительно-дорожных машин: Справочник Рига: Авотс, 1990.-237с.

98. Скоробогатый Г.Ф. К исследованию статистических свойств неровностей микропрофиля полей //Вестник сельскохозяйственной науки. -1965.-№10. -С.81-89.

99. СНиП 3.06.03-85. Автомобильные дороги /Госстрой СССР. -М.: ЦНТП Госстроя СССР, 1986. -112 с.

100. Ставских И.А. Повышение точности планировочных работ, выполняемых бульдозерным агрегатом, путем совершенствования его системы управления: Дис.канд.техн.наук.- Омск: СибАДИ, 1989.- 215 с.

101. Степанов Э.А. Исследование длины базы и места расположения рабочего органа планировочных машин: Дис. канд. техн. наук. М., 1955. -126 с.

102. Тарасов В.Н. Динамика систем управления рабочими органами землеройно-транспортных машин. Зап.-сиб. кн. изд-во, Омское отделение, 1975.- 182 с.

103. Титенко В.В. Повышение производительности автогрейдера, выполняющего планировочные работы, совершенствованием системы управления: Дис. . канд.техн.наук.- Омск: СибАДИ, 1997.- 172 с.

104. Толстопятенко Э.И. Исследование вертикальных колебаний колесных самоходных бесподвесных машин (землеройно-транспортных): Дис. канд. техн. наук. М.: ВНИИстройдормаш, 1971. - 127 с.

105. Федоров Д.И., Бондарович Б.А. Надежность рабочего оборудования землеройных машин. -М. Машиностроение, 1981, -280 с.

106. Цукерман С.Т., Гридин А.С. Управление машинами при помощи оптического луча. Л., Машиностроение, 1969.- 203 с.

107. Ченцов В.Н. Исследование следящей системы на автогрейдере: Дис. . канд. техн. Наук. Л.: ЛКВВИА ,1962.-146 с.

108. Шестопалов К.К. Выбор и обоснование параметров автогрейдера: Дис. . канд. техн. наук. М.: МАДИ , 1979.- 212 с.

109. Щедровицкий С.С. и др. Автоматизация строительных и дорожных машин и оборудования. Сб.трудов ВНИИСтройдормаш "Исследование строительных и дорожных машин" №56, М., 1972.

110. Щербаков B.C. Влияние угла захвата рабочего органа на поперечный уклон обрабатываемой поверхности // Труды СибАДИ.- Омск.: СибАДИ, 1998. Вып.2, ч.1, с 8-12.

111. Щербаков B.C. Математическая модель гидравлического привода одноковшового экскаватора // Гидропривод и системы управления землеройно-транспортных машин: Сб. науч. тр.2/Сиб. автомоб.- дорож. ин-т.-Омск.: СибАДИ, 1974, вып.50, с. 11-14.

112. Щербаков B.C. Математическое описание механических систем в однородных координатах // Роботы и робототехнические системы: Сб. науч. тр.-Иркутск.: ИЛИ, 1984, с. 82-88.

113. Щербаков B.C. Построение структурных схем при решении задач на АВМ. Методические указания // Омск.: СибАДИ, 1977.- 15 с. '

114. Щербаков B.C. Теория точности землеройно-транспортных машин, выполняющих планировочные работы // Автомобильные дороги Сибири: Тез. докл. II Международн. конф. Омск, 1998, с. 248-251.

115. Щербаков B.C. Устройство контроля глубины копания одноковшового экскаватора // Автоматизация на транспорте и в дорожномстроительстве: Сб. науч. тр./Моск. автомоб.- дорож. ин-т.- М.: МАДИ, 1973, вып. 53, с.120-123.

116. Щербаков B.C., Амельченко В.Ф., Палеев В.А. Датчик маятникового типа с гидравлической обратной связью системы стабилизации рабочего органа бульдозерного агрегата // ЦНТИ.- Омск, 1977, №101.-4 с.

117. Щербаков B.C., Амельченко В.Ф., Палеев В.А. Система стабилизации рабочего органа бульдозерного агрегата для обеспечения планировочных работ // ЦНТИ.- Омск, 1977, №47.- 4 с.

118. Щербаков B.C., Ахилбеков М.Н., Гольчанский М.А., Палеев В.А. Подвеска рабочего органа асфальтоукладчика // А.с. 1682440 (СССР).-Опубл. в Б.И., 1991, №37.

119. Щербаков B.C., Ахилбеков М.Н., Ерошенков ВТ., Жилнов Г.А., Лунин И.М. Рабочий орган машины для уплотнения дорожных покрытий // А.с. 1689496 (СССР).- Опубл. в Б.И., 1991, №41.

120. Щербаков B.C., Ахилбеков М.Н.-,' Ерошенков В.Г., Колмогорцев Б.С., Хохлова Л.Н. Рабочий орган машины для уплотнения дорожных покрытий//А.с. 1567719 (СССР).-Опубл. в Б.И., 1990, №20.

121. Щербаков B.C., Ахилбеков М.Н., Колмогорцев Б.С. Датчик положения рабочего органа укладчика дорожно-строительного материала // А.с. 1542992 (СССР).- Опубл. в Б.И., 1990, №6.

122. Щербаков B.C., Ахилбеков М.Н., Романов A.M., Митасов В.И., Беляев В.В. Подвеска рабочего органа асфальтоукладчика // А.с. 1576618 (СССР).-Опубл. в Б.И., 1990, №25.

123. Щербаков B.C., Байкалов В.А., Калугин В.Е., Палеев В.А. Гидропривод рабочего органа автогрейдера// А.с. 1033661 (СССР).- Опубл. в Б.И., 1983, №29.

124. Щербаков B.C., Байкалов В.А., Хорошавина Н.А. Исследование математической модели автогрейдера на ЭЦВМ // Гидропривод и системы управления строительных, тяговых и дорожных машин: Межвуз. сб. науч. тр.-Омск.: ОмПИ, 1984, с. 47-54.

125. Щербаков B.C., Бакалов А.Ф., Голубев В.И. Толстопятенко Э.И. Шаталов Л.И. Устройство стабилизации угла наклона рабочего органа планировочной машины // А.с. 1167279 (СССР).- Опубл. в Б.И., 1985, №26.

126. Щербаков B.C., Беляев В.В. Влияние основных параметров гидропривода автогрейдера на точность разработки грунта // Динамика виброактивных систем и конструкций: Сб. науч. тр.- Иркутск.: ИЛИ, 1988, с. 37-42.

127. Щербаков B.C., Беляев В.В., Калугин В.Е. Автогрейдер // А.с. 1320343А1 (СССР).-Опубл. в Б.И., 1987, №24.

128. Щербаков B.C., Колякин В.И., Беляев В.В. Влияние геометрических параметров ЗТМ на процесс заглубления рабочего органа // Гидропривод и системы управления строительных и дорожных машин: Межвуз. сб. науч. тр.- Омск.: ОмПИ, 1989, с. 58-61.

129. ЦНИИТЭСтроймаше 9 сент. 1988 г., №98-сд88. Опубл. в Библиограф, указ. ВНИИТИ: Деп. науч. работы, 1989, №1, с. 152.

130. Щербаков B.C., Бирюков С.Т. Математическое описание гидроприводов как многомерных динамических объектов // Управляемые механические системы: Сб. науч. тр.- Иркутск.: ИЛИ, 1985, с. 64-70.

131. Щербаков B.C., Бирюков С.Т. Метод определения передаточных функций гидроприводов // Динамика, прочность и надежность в машиностроении: Сб. науч. тр.- Чита.: ЧитПИ, 1984, с. 15-19.

132. Щербаков B.C., Бирюков С.Т. Устройство контроля заданного курса движения дорожно- строительной машины // А.с. 1240838А1 (СССР).-Опубл. в Б.И., 1986, №24.

133. Щербаков B.C., Бирюков С.Т., Гольчанский М.А., Лихоперский Н.Н., Балакло В.Н., Шухман В.Д. Устройство гидравлического управления рабочим органом // А.с. 1265267А1 (СССР).- Опубл. в Б.И, 1986, №39.

134. Щербаков B.C., Бирюков С.Т, Гольчанский М.А., Попов A.M., Ерошенков В.Г., Шалимов П.Ю. Устройство контроля положения рабочего органа и курса движения дорожно- строительной машины // А.с. 1148949 (СССР).-Опубл. в Б.И, 1985, №13.

135. Щербаков B.C., Бирюков С.Т., Додин Л.Г, Попов А.М, Шалимов П.Ю, Колмогорцев Б.С. Система управления рабочим органом в горизонтальной плоскости двухгусеничной землеройной машины // А.с. 1265266А1 (СССР).- Опубл. в Б.И, 1986, №39.

136. Щербаков B.C., Бирюков С.Т, Зимин Е.А. Математическая модель двухгусеничной машины с объемным гидроприводом хода // Омск, 1988.- 30 с.-Рукопись представлена Сиб. автомоб.- дорож. ин-том. Деп. в

137. ЦНИИТЭСтроймаше 19 дек. 1988 г., №120-сд88. Опубл. в Библиограф, указ. ВНИИТИ: Деп. науч. работы, 1989, №4, с. 142-143.

138. Щербаков B.C., Бирюков С.Т., Попов A.M., Шалимов П.Ю., Колмогорцев Б.С. Задатчик курсового положения рабочего органа землеройной машины // А.с. 1162921 (СССР).- Опубл. в Б.И., 1985, №23.

139. Щербаков B.C., Голубев В.И., Бакалов А.Ф., Толстопятенко Э.И., Корженков Е.С., Кованов А.П. Устройство для управления рабочим органом землеройно- транспортной машины // А.с. 1186744 (СССР).- Опубл. в Б.И.,1985, №39.

140. Щербаков B.C., Гольчанский М.А., Бирюков С.Т. Алгоритм управления рабочим органом дорожно-строительной машины // Гидропривод и системы управления строительных и дорожных машин: Межвуз. сб. науч. тр.- Омск.: ОмПИ, 1987, с. 17-22.

141. Щербаков B.C., Гольчанский М.А., Бирюков СТ., Попов A.M., Ерошенков В.Г., Шалимов П.Ю., Кугель А.Я. Гидромеханическая система стабилизации положения рабочего органа планировочной машины // А.с. 1164375 (СССР).- Опубл. вБ.И., 1985, №24.

142. Щербаков B.C., Гольчанский М.А., Бирюков С.Т., Сысков M.JI. Гидравлическое устройство дистанционного управления // А.с. 1645667 (СССР).-Опубл. в Б.И., 1991, №16.

143. Щербаков B.C., Гольчанский М.А., Ерошенков В.Г., Кугель А.Я. Система стабилизации положения рабочего органа дорожно- строительной машины // А.с. 1203207 (СССР).- Опубл. в Б.И., 1986, №1.

144. Щербаков B.C., Дегтярев B.C. Устройство ориентации землеройной машины циклического действия // А.с. 412357 (СССР).- Опубл. в Б.И., 1974, №3.

145. Щербаков B.C., Дегтярев B.C., Санаров В.Ф. Глубиномер землеройной машины циклического действия // А.с. 413378 (СССР).- Опубл. в Б.И., 1974, №4.

146. Щербаков B.C., Дерюженко С.А., Гольчанский М.А. Система автоматического управления курсом строительно-дорожной машины // А.с. 1488407 ( СССР ).-Опубл. в Б.И., 1989, №23

147. Щербаков B.C., Дерюженко С.А., Зимин Е.А. Устройство автоматического управления движением землеройно- транспортной машины по заданному курсу// А.с. 1550053 (СССР).- Опубл. в Б.И., 1990, №10.

148. Щербаков B.C., Жегалов В.В., Кугель А.Я., Ерошенков В.Г., Колмогорцев Б.С. Дерюженко С.А., Бирюков С.Т. Система управлениядвижением по курсу двухгусеничной машины // А.с. 1379145 ( СССР ). -Опубл. в Б.И., 1989, №9

149. Щербаков B.C., Жуков В.И., Кноль А.Е. Устройство управления машиной для регенерирования и уплотнения асфальтобетонных покрытий // А.с. 1620523 (СССР).-Опубл. в Б.И., 1991, №2.

150. Щербаков B.C., Зимин Е.А., Хозяинов А.А. Двухканальный светоприемник для управления положением машины // А.с. 1573166 (СССР).-Опубл. в Б.И., 1990, №23.

151. Щербаков B.C., Каиль И.А., Калугин В.Е. Гидропривод тормозной системы автогрейдера // А.с. 1735613 ( СССР ). -Опубл. в Б.И., 1992, №19

152. Щербаков B.C., Каиль И.А., Романов A.M. Гидропривод тормозов автогрейдера стал надежней и эффективней // Механизация стр-ва.-1988,-№11.- с.14-15.

153. Щербаков B.C., Калугин В.Е., Колякин В.И., Беляев В.В. Система управления рабочим органом землеройно-транспортной машины // А.с. 1696657 (СССР).- Опубл. в Б.И, 1991, №45.

154. Щербаков B.C., Калугин В.Е., Невров В.Ф., Ветров В.В. Механизм подвеса тяговой рамы автогрейдера // А.с. 1189946 (СССР).-Опубл. в Б.И., 1985, №41.

155. Щербаков B.C., Калугин В.Е., Невров В.Ф., Ветров В.В. Механизм подвеса тяговой рамы автогрейдера // А.с. 1189947 (СССР).-Опубл в Б.И., 1985, №41.

156. Щербаков B.C., Калугин В.Е., Невров В.Ф., Ветров В.В., Яркин А.А. Автогрейдер (его варианты) // А.с. 1162907 (СССР).- Опубл. в Б.И., 1985, №23.

157. Щербаков B.C., Калугин В.Е., Невров В.Ф., Ветров В.В., Яркин А.А. Механизм подвеса тяговой рамы автогрейдера А.с. 1162908 (СССР).-Опубл. в Б.И.;, 1985, №23.

158. Щербаков B.C., Калугин В.Е. Невров В.Ф., Ветров В.В. Механизм подвеса тяговой рамы автогрейдера // А.с. 1170064 (СССР).-Опубл в Б.И., 1985, №28.

159. Щербаков B.C., Кноль А.Е., Руппель А.А. Опыт внедрения пропорциональной системы управления гидромеханическим манипулятором

160. Новое в проектировании и эксплуатации автоматических приводов и систем гидроавтоматики: Материалы краткосроч. сем.- JL: ЛДНТП, 1985, с. 58-60.

161. Щербаков B.C., Корнюшенко С.И., Иванов А.Б., Овечкин М.М., Руппель А.А., Бирюков С.Т. Устройство управления рабочим оборудованием землеройной машины // А.с. 1188259 (СССР).- Опубл. в Б.И., 1985, №40.

162. Щербаков B.C., Корчагин П.А. Снижение динамического воздействия на человека-оператора одноковшовых экскаваторов // Вестник Омского университета. Спец.выпуск1.- Омск.: ОмГУ, 1996, с. 132- 133.

163. Щербаков B.C., Корытов М.С. Статическая и динамическая устойчивость фронтальных погрузчиков // Монография Омск.: СибАДИ , 1998,- 100с.

164. Щербаков B.C., Крауинып П.Я., Ахилбеков М.Н., Лунин И.М. Гидравлический виброимпульсный механизм // А.с. 1642114 (СССР).-Опубл. в Б.И., 1991, №14.

165. Щербаков B.C., Криворучко А.И., Руппель А.А., Регирер Л.Е., Дурнева Г.Н. Система управления глубиной копания землеройной машины // А.с. 1661302 (СССР).-Опубл. в Б.И., 1991, №25.

166. Щербаков B.C., Криворучко А.И., Руппель А.А., Регирер Л.Е., Роговой Б.А. Устройство управления глубиной копания землеройной машины//А.с. 157150 (СССР).-Опубл. в Б.И., 1990, №31.

167. Щербаков B.C., Кугель А.Я., Дерюженко С.А., Романов A.M., Гольчанский М.А., Митасов В.И. Система автоматического управления курсом движения колесной землеройно-транспортной машины // А.с. 1514882 (СССР ).-Опубл. вБ.И.

168. Щербаков B.C., Назаров Ю.А. Устройство позиционирования рабочего органа землеройной машины//ЦНТИ.-Омск, 1973, №335.-4 с.

169. Щербаков B.C., Основные проблемы теории точности землеройно- транспортных машин // Тез. докл. II Всесоюз. конф. по механизации и автоматизации земляных работ в строительстве /Отв. ред. В.Л. Баладинский.- Киев: КИСИ, 1986, с. 91.

170. Щербаков B.C., Палеев В.А. Результаты экспериментальных исследований системы стабилизации положения бульдозера ДЗ-101 // : Гидропривод и системы управления: Межвуз. сб. науч. тр.- Новосибирск.: НИСИ, 1977, с.63-66.

171. Щербаков B.C., Палеев В.А., Байкалов В.А., Попов A.M., Ерошенков В.Г., Иноземцев А.Г. Гидромеханическая система стабилизации положения отвала автогрейдера в поперечной плоскости // А.с. 891867 (СССР).-Опубл. в Б.И., 1981, №47.

172. Щербаков B.C., Палеев В.А., Байкалов В.А., Попов A.M., Косолапов В.Н. Экспериментальные исследования автогрейдера ДЗ-99 // : Гидропривод и системы управления строительных, тяговых и дорожных машин: Межвуз. сб. науч. тр.- Омск.: СибАДИ, 1979, с. 36-39.

173. Щербаков B.C., Палеев В.А., Манохин М.А., Попов A.M. , Ерошенков В.Г., Иноземцев А.Г. Гидравлическая система стабилизации угла наклона отвала автогрейдера в поперечной плоскости // А.с. 866075 (СССР).-Опубл. в Б.И., 1981, №35.

174. Щербаков B.C., Палеев В.А., Трифонова Т.Н. Результаты исследования кинематики подвеса тяговой рамы автогрейдера //: Гидропривод и системы управления строительных, тяговых и дорожных машин: Межвуз. сб. науч. тр.- Омск.: СибАДИ, 1980, с. 95-107.

175. Щербаков B.C., Пивцаев А.Н. Математическая модель экскаватора // Омск, 1981.- 43 с.-Рукопись представлена Сиб. автомоб.-дорож. ин-том. Дец. в ЦНИИТЭСтроймаше 28 июня 1982 г., №400. Опубл. в Библиограф, указ. ВНИИТИ: Деп. рукописи, 1982, №11, с. 87.

176. Щербаков B.C., Попов A.M., Колмогорцев Б.С., Шалимов Ю.П., Бирюков С.Т. Система управления рабочим органом в горизонтальной плоскости землеройной машины непрерывного действия // А.с. 1234498 (СССР).- Опубл. в Б.И., 1986, №20.

177. Щербаков B.C., Привалов В.В., Беляев В.В., Калугин В.Е. Повышение эффективности работы автогрейдера при выполнении планировочных работ // Организация, технология, механизация и экономика строительства объектов агропрома.- 1987.- № 10.- с. 11 -13.

178. Щербаков B.C., Привалов В.В., Калугин В.Е. Повышение точности планировочных работ путем установки дополнительных рабочих органов на автогрейдер Организация, технология, механизация и экономика строительства объектов агропрома.- 1988.-№8.-с.25-26.

179. Щербаков B.C., Привалов В.В./Калугин В.Е., Беляев В.В. Планировщик // А.с. 1344870А1 (СССР).- Опубл. в Б.И., 1987, №38.

180. Щербаков B.C., Привалов В.В., Раац В.Ф. Совершенствование схемы гидропривода рабочего органа автоматизированного автогрейдера // Гидропривод и системы управления экскаваторов и кранов: Межвуз. сб. науч. тр.- Омск.: ОмПИ, 1986, с. 7-10.

181. Щербаков B.C., Раац В.Ф. Способ управления движением трубоукладчиков в колонне // А.с. 1703608 (СССР).- Опубл. в Б.И., 1992, №1.

182. Щербаков B.C., Раац В.Ф., Калугин В.Е., Макавеев А.А. Система автоматической стабилизации поперечного наклона рабочего органа автогрейдера // А.с. 1481344 ( СССР ). -Опубл. в Б.И., 1989, №19

183. Щербаков B.C., Раац В.Ф., Калугин В.Е., Привалов В.В., Мальцев

184. A.Б., Автогрейдер // А.с. 1229831А1 (СССР).- Опубл. вБ.И., 1987, №11.

185. Щербаков B.C., Руппель А.А. Система автоматического управления рабочим органом автогрейдера "Профиль-10И" // ВДНХ СССР, 1988.

186. Щербаков B.C., Руппель А.А., Кноль А.Е., Фишер Ю.Г. Эргатическая система управления манипулятором // Гидропривод и системы управления строительных, тяговых и дорожных машин: Межвуз. сб. науч. тр.-Омск.: ОмПИ, 1984, с. 10-15.

187. Щербаков B.C., Руппель А.А., Комаров Д.Б. Автоматизация одноковшового экскаватора с гидроприводом // Тез. докл. II Всесоюз. конф. по механизации и автоматизации земляных работ в строительстве /Отв. ред.

188. B.JI. Баладинский.-Киев: КИСИ, 1986, с. 15.

189. Щербаков B.C., Руппель А.А., Палеев В.А., Мухин В.Ф. Иванова Л.А. Саламатов Г.П. Элементы автоматики. Методические указания // Омск.: СибАДИ, 1989,- 36 с.

190. Щербаков B.C., Руппель А.А, Палеев В.А, Мухин В.Ф. Цифровые устройства автоматики. Методические указания // Омск.: СибАДИ, 1990,-35 с.

191. Щербаков B.C., Смышляев В.А. Устройство для контроля заданного уровня погружения сваи, забиваемой с помощью копра // А.с. 1177415 (СССР).- Опубл. в Б.И, 1985, №33.

192. Щербаков B.C., Ставских И.А, Руппель А.А, Бакалов А.Ф. Датчик углового положения рабочего органа землеройно- транспортной машины // А.с. 1640312 (СССР).- Опубл. в Б.И, 1991, №13.

193. Щербаков B.C., Сысков M.JI, Кноль А.Е. Устройство гидроуправления // А.с. 1728544 ( СССР ). -Опубл. в Б.И, 1992, № 15

194. Щербаков B.C., Сысков 'МЛ, Кноль А.Е. Устройство дистанционного гидравлического управления рабочим органом через гидрораспределитель // А.с. 1613710 (СССР).- Опубл. в Б.И, 1990, №46.

195. Щербаков B.C., Сысков M.JI, Кноль А.Е. Устройство дистанционного гидравлического управления рабочим органом через гидрораспределитель // А.с. 1465511 ( СССР ). -Опубл. в Б.И, 1989, №10

196. Щербаков B.C., Титенко В.В. Точностные критерии оценки эффективности дорожно-строительных машин // Материалы Международной научно-практической конференции "Город и транспорт".368

197. Часть 1. Управление экономикой в условиях рынка.- Омск.: СибАДИ, 1996, с.146-147.

198. Щербаков B.C., Титенко В.В., Руппель А.А. Система автоматического управления рабочим органом автогрейдера "Профиль-10 И" //ЦНТИ.-Омск, 1995, №249-95, 4с.

199. Щербаков B.C., Титенко В.В., Руппель А.А. Унифицированная система стабилизации рабочих органов планировочных машин // ЦНТИ.-Омск, 1995, №57-95, 4с.

200. Щербаков B.C., Титенко В.В., Руппель А.А. Устройство для управления рабочим органом землеройно-транспортной машины // ЦНТИ.-Омск, 1995, №264-95, 4с.

201. Щербаков B.C., Тихонов Ю.Б. Изучение на ПЭВМ характеристик типовых звеньев и систем автоматического управления. Часть 1,2. Методические указания//Омск.: СибАДИ, 1999.-77 с.

202. Щербаков B.C. Методика составления структурных схем землеройно-транспортных машин// Строительные, дорожные машины, гидропривод и системы управления СДМ: Сборник научных трудов.- Омск: Изд-во СибАДИ, 2000.-С. 17-27.

203. Юревич Е.И. Теория автоматического управления. М.:Высшая школа, 1980.-423 с.

204. Яценко И.Н., Прутчиков O.K. Плавность хода грузовых автомобилей. М.: Машиностроение, 1968.-220с.

205. Largest Komatsu grader. Austral Mining, 1986, 78, №1.

206. Roberts L.G., Homogenous Matrix Representation and Manipulation on N-Dimensional Constructs. Document MS 1045. Lincoln Laboratory, Massachusetts Institute of Technology, May 1965.369