автореферат диссертации по технологии, машинам и оборудованию лесозаготовок, лесного хозяйства, деревопереработки и химической переработки биомассы дерева, 05.21.01, диссертация на тему:Параметры и устойчивость курсового движения лесодорожных машин в режиме косого копания грунта

РГО ол

Всероссийское научно-производственное объединение : -1; .) .1 лесной промышленности

— ВНПОлеспром — (ЦНИИМЭ — головная организация)

На правах рукописи

ЖУКОВ Сергеи Захарович

УДК 621 :625.76

ПАРАМЕТРЫ И УСТОЙЧИВОСТЬ КУРСОВОГО ДВИЖЕНИЯ ЛЕСОДОРОЖНЫХ МАШИН В РЕЖИМЕ КОСОГО КОПАНИЯ ГРУНТА

Специальность 05.21.01 — Технология и машины лесного хозяйства и лесозаготовок

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Химки 1993

Работа выполнена во Всероссийском научно-производственном объединении лесной промышленности (ВНПОлеспром) .

Научный руководитель

кандидат технических наук, старший научный сотрудник,

МАТВЕЕМ КО Л. С.

Научный консультант Официальные оппоненты

Ведущая организация

кандидат технических наук

КУРОЧКИН ю. с.

доктор технических наук, профессор АЛЯБЬЕВ В. И.

кандидат технических паук, старший шаучный сотрудник ПРОВОТОРОВ ю. и.

Шарьинский экспери мента ль-но-'Механнческий завод.

Защита диссертации состоится » . . . 1993 г.

в 10 часов иа заседали« Специализированного совета К 093.01.01 Всероссийского научно-производственного объединения лесной промышленности (ВНПОлеспром) по адресу: 1414-00, г. Химки Московской обл., ул. Московская, 21.

Просим Ваши отзывы на автореферат в двух экземплярах с заверенными подписями направлять по адресу: 141400, г. Химки Московской обл., ул. Московская, 21, ВНПОлеспром, спецсовет.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ВНПОлеспром.

Автореферат разослан «■» . . 1993 г.

Ученый секретарь Специализированного совета, кандидат технических наук

С. В. ДМИТРИЕВ

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЕ

Актуальность темы Дня выполнения земляных работ по технологиям непрерывной разработки грунта в ЦНИИМЭ созданы и при строительстве и содержании лесовозных автомобильных дорог в лесозаготовительной отрасли широко используются лесодорожные агрегаты ЛД-35, ЛД-4А на базе гусеничных про шале иных тракторов и универсальные лесодорожные машины ЛД-30 и ДМ-15 на базе тракторов "Кировец".

Результаты производственных испытаний и экспериментальных исследований колесных лесодорожных машин (ЛДМ) показали наличие резервов повышения производительности. Установлено, что эффективность использования ЛДМ ограничивается нестабильностью курсового движения при выполнении основных видов работ с постоянно действующими на рабочем органе эксцентричными силами и моментами. Выявлено, что рекомендуемые режимы работы и параметры колесных ЛЯМ получены из опыта исследования лесодорожных агрегатов с гусеничным движителем без глубокой теоретической проработки вопросов изменения динамики ЛДМ при использовании колесного движителя.

Данные предыдущих исследований показывает, что процесс непрерывной разработки грунта относится к классу, нестационарных, неэр-годическйх процессов, а традиционные методы анализа устойчивости механических систем ограничены оценкой условий статического равновесия или установившегося движения.

Исходя из этого разработка метода обоснования параметров колесных ЛДМ по критериям устойчивости с учетом случайного характера вагрузаэнкя является вадяш этапом повышения их производительности и имеет актуальное кап научное, так и практическое значение в связи с созданием новых и модернизацией еусествуктах колесных ЛДМ.

Дедь работы Обоснование оптимальной совокупности парш*етроз колесных ЛДМ по критериям устойчивости двкязякя при выполнении технологического процесса.

Научная новизна Разработана математическая модель колесной да, позволяющая анализировать динамику машин при непрерывной разработке грунта

Разработан метод обоснования технологических и конструктивных параметров колесных ЛДМ по критериям устойчивости движения с учетом действия случайных возмущений.

Методы исследования При выполнении теоретических и экспериментальных исследований использованы.методы теоретической механики, теории устойчивости, теории планирования факторных экспериментов, теории вероятностей и математического моделирования на ЭВМ.

Практическая ценность работы Полученные результаты являются основой для оптимизации параметров колесных ЛДМ, используемых при ; непрерывной разработке грунта

¡¿^тематические модели и методики могут быть использованы НИИ, зазодами и КБ по проектированию колесных ыашин землеройного наана- , чения.

Реализация работы Результаты диссертационной работы приняты к внедрению Юарыгаским экспериментально-механическим заводом и использованы при создании десодорожной машины ДМ-1а

По результатам проведенных исследований изменена массово-геометрическая компоновка ЛДЫ и введена дополнительная жесткая связь в шарнир сочленения полурам трактора.

Рекомендации по оптимальным технологическим параметрам положений отгала внесены в инструкции по эксплуатации серийно выпускаемых колесных л'есодоройных машин.

Апробация работы Основные результаты исследований и предлагаемые методики отражены в научных отчетах лаборатории строительства и содержания лесовозных дорог ЦНИИМЭ по теме "Создать универсальную лесодоролиую машину на базе трактора К-703(К-703Ю", докладывались и обсуждались на научно-технических конференциях ЦКЮМЭ в 1987 и 1989 гг., на научно-технической конференции молодых ученых

И специалистов Минлеспрома СССР в 1988 г., на научно-техническом совещании лаборатории строительства и содержания дорог цниимэ в 1992г. -

Публикации Ш материалам диссертации опубликовано 3 статьи и написаны разделы отчетов НИР ЦНИИМЭ Иг. р. 52764518 за 1987-1990гг.

Структура и объем работы Диссертация состоит из введения, четырех глав, основных выводов и рекомендаций, списка литературы и приложений.

Основная часть работы изложена на 187 страницах машинописного текста, содержит 47 рисунков и 17 таблиц, имеет библиографию из 114 наименований и 9 приложений на 42 страницах.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЕ

Во введении показана актуальность темы диссертационной работы, сформулирована ее цель и изложены основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе представлен анализ исследовательских работ по лесодорожным машинам.

Вопросами создания, совершенствования и исследования лесодо-рожных машин занимались Л. С. Матвеенко, Ф. А. Железняк, Ю. С. Курочкин, П. Н Потапов и другие исследователи.

Анализ предшествующих исследований показал их направленность на обоснование, параметров отвала по критериям минимума энергетических затрат и на оптимизацию технологических схем и режимов работы гусеничных лесодорожных агрегатов. Исследования по колесным ДДМ носят фрагментарный характер.

Обследования эксплуатации ДИМ в производственных условиях показали актуальность проблемы устойчивости движения, определяющей существенное недоиспользование малин по мощности двигателя и по скоростным возможностям. Отсутствие теоретической базы не позволяет правильно выбирать параметры с позиций устойчивости, что приво-

дит к большому количеству доработок и изменений для получения при-емлешго варианта машины.

В качестве теоретических предпосылок для проведения научных исследований был выполнен обзорный анализ существующих методов исследования устойчивости колесных машин транспортного и технологического назначения. Этими вопросами занимались Е. А. Чудаков, А. С. Литвинов, К1 А. Брянский, Я Ы. Пэванер, А. А. Хачатуров, ДА. Антонов, Я.Е. Фаробин, Е. XI Малиновский, А. П. Крившин, Н. А. Ульянов, ЕИ. Фортуна, А. И. Тимофеев, Л. Е Гячев, Г. М. Анисимов, И И. Еровото-ров, Д. Е Памфилов, А. и. Кочнев и ряд других ученых.

Анализ публикаций показал, что несмотря на большое количество и высокое качество работ по исследованиям устойчивости курсового движения тракторов, сельскохозяйственных маяино-тракторных агрегатов, дорожно-строительных, лесотранспортных, трелевочных и других видов колесных машин, устойчивость движения продолжает оставаться в числе недостаточно изученных качеств. Сложившееся положение объясняется зависимостью показателей устойчивости от большого числа Факторов, выбор наиболее значимых из которых в каждом конкретном случае движения определяется условиями поставленной задачи и особенностями агрегатируемых с базовой малиной навесных или прицепных устройств.

На основании анализа состояния вопроса выявлена необходимость решения задачи исследования устойчивости движения ЛДМ с учетом секционного шарнирного сочленения, характера нагрузки на рабочем органе, наличия бокового скольжения и увода колес.

В первой главе сформулированы задачи исследования:

1. Разработать математическую модель колесных ДДЫ, используемых для выполнения технологического процесса непрерывной разработки грунта косоустановленным отвалом.

2. Исследовать влияние основных конструктивных параметров на изменение показателей устойчивости движения.

3. Разработать методику обоснования параметров ДДМ по критериям устойчивости курсового движения.

4. Обосновать основные параметры разрабатываемых машин типа ДМ-18.

5. Еьлолнить экспериментальную проверку полученных теоретических результатов.

Пзрвый раздел второй главы посвящен разработке математической модели и теоретических основ метода оценки параметров колесных ЖУ по критериям устойчивости курсового движения.

Едя составления расчетной схемы рассмотрена идеализированная физическая модель ДДМ и проведены предварительные определения и анализ динамической системы, в результате:

а) базовый трактор заменен системой двух твердых тел с сосредоточенными массами, соединенными мевду собой шарнирной упруго-вязкой связь» с двумя степенями свободы;

б) гэсткостные параметры гидравлической системы навески отвала к базовому трактору в рассмотрение не приняты;

в) масса направляйся секции трактора и бульдозерного оборудования сосредоточены в одной точке;

г) система опорного колеса представлена в виде сосредоточенной массы и соединена с базовым трактором упруго-вязкой связью с двумя степенями свободы;

Я) взаимодействие движителей с опорной поверхностью в вертикальной плоскости характеризуется коэффициентами жесткости и демпфирования.

е) (.юдоль бокового взаимодействия колес ДДЯ с опорной поверхностью

основана на теории нелинейного увода д. т. н. Д. А. Антонова; я) модель анесней нагрузки на отвале основана на теории косого резания и копания грунтов.

Для описания механической системы "ЛЕК" использован метод уравнений франка 11-ого рода При этом приняты допугзения:

1. Машина представлена в виде система тверда! тел, имаицих продольную ось симметрии;

2. Колебания касс систсш малые;

3. Гироскопические моменты и неуравновешенность вращающихся масс отсутствуют;

4. Колеса совершают безотрывное движение;

5. Демпфирующие сопротивления шин пропорциональны первой степени скорости деформации;

6. Машина движется по горизонтальной поверхности;

7. Радиальные гзсткости сага постоянные;

3. Нэ учитываем влияние неровностей микропрсфия опорной поверхности на уровень колебаний ЛДМ по двум причинам:

- базовый трактор движется по свежесрезанному грунту;

- заглубленный отвал бульдозера представляет собой опору, демпфирующих свойств которой достаточно для гашения продольных колебаний остова от неровностей опорной поверхности. Математическая модэль (I) получена в форме спсте.мн из 10

дифференциальных уравнений второго порядка.

" ■. ^ 2 + а>61"2а2з1пе12 - = К(х1);

г. у,2 п.. + ш2ё1 ^соее.,! - из®1заз°03®1з =

Э.=,"Эгч-пцР1'(а1+а2оо8е1°)+рэё1"(а3оосе1°-Ь3)-П1эа3Р3 *

'22 2 22 ?(С±3 Ди) + ? = п(г1) * ^ ;

(I) • 4. .ух'- 6^3- = К«х);

5. 7,' ^ + «з Ь, [(¿* - р;ь3) + а3 Р* + 7," Ь,1 + 0,50^7^2+ + Сз^^т, + п^ + О.ЗК^В2 + Кз^Ь^т, = ИСт, >;

6. 7г + " «хуг*«®«' + °'5 Ыг®г +

+ о,5 ^т^б2 = мст2);

(I)

7. -г*Гп2(а1 + ^оовЭ^) + а^Ъ^] - ¿303^3 - 7,03^3 + + М^ ♦ + ~ ^в1п(2в1|)+яга1 +

«гоовв,® )г ♦ ВзЪ|] - + К,.,Д,<) ♦ [а, +

♦ («^ ♦ 12)0060,11 Е < с^ ♦ КгЛл)+[(аэ + 13)0050,1 -

- ЪзНС^Аз, + ^¿з,) = );

а. Рз (^3^9,° ^уз - 2^29,° - Шз4)

- (Сз,^ + ^¿3^(33 + + С4Р3 + = Иф3);

9. пз^з^э1п в,2 + 7,0030^) + б,^«!^ + " 'Га2а1 + +■ С2912+- ^9,2 = 3(0,2);

10. ^3(^3 +• 0383) - - вэз3(х,а1п9^3 + у, осз0°3) +

сэв°з + ^0,3 = а(в,3);

Анализ уравнений математической модели позволил выделить з подсистему уравнения 2, 4, 9 ж 10 и привести их к виду, удобному для анализа устойчивости курсового даигания ДШ.

В результате дальнейших преобразований получена система уравнения (II), позволягаая оценивать устойчивость некорректируемого . установпшегося двигения ЛДМ в процесса косого копания грунта относительно ограниченного числа параметров, не находящихся под непосредственным контролем водителя:

1. Скорости бокового смешения магины -

2. Угловой староста самопроизвольного разворота казкнз на плос-костя - ш;

3. 2Гт?р7Го2 стадия изаензяая угла киадавгния псдурам траятсра-б,^;

4. УпрутсЗ стадии изменения угла складывания полурамы трактора со стрелой опорного колеса - 8,3.

ID

1. «у лх [(ку,, + + куз,) - (куг, ♦ kygg)] +

+ U/V(ky2i + W^i+W + <*уп + Vl2)l1 + + So-, <«э + Ь " ьз)] ' \ 5 2- "у + ♦ + *y22,(VW*

+ky3i(a3+Vb3)2]=lW + Vi "2 2 «ц« + :

з. уу /^(i^, + k^>2><w + с2е12 • <at+vz2) - (RX21 - W6'2 + Vi + V2 ;

Однако такое решение задачи еще не отвечает на вопрос будет ли полученное состояние устойчивым, поскольку в уравнениях на учитывалось влияние малых воздействий.

Для анализа параметров ДДМ по критериям устойчивости на основании уравнений математической модели были получены и затем проанализированы уравнения возмущений курсового движения ДДМ. При этом установлено, что невозмущенное движение ДДМ можно считать установившимся, так как соответствующие уравнения возмущенного движения автономны и для их анализа корректно применение положений теории устойчивости А.Ы.Ляпунова, основанных на качественном анализе дифференциальных уравнений возмущений.

После проведения преобразований .методом Гамильтона была получена система уравнений первого порядка (III), описываыцая случайные возмущения ДЩ на плоскости.

Частные решения уравнений системы следует искать в виде: 1>у£ - B1 eU ; ^ = В2 е Kt i р12? = В3 е" ;

P13£ = В4 ; б12£ - В5 5 в1Э? = В6 5

здесь К - постоянная;

В1 - один из корней характеристического уравнения.

1. »f ¿y s Bi- vr [(j^, + ку12 + ky31) - (куг, + k^m

+ 012(ky21 + >W(e2 + V + 9,3^3, (Vb» ~

^[0cy21 + fcy22)(a1+a2+V + + kyi2)l1 +

куЗ, (33+13-03)] = 0;

2. Jj> V »y [(^ ♦ l^Jl, 4- (ку21 + ky22)(a,+a2+Z2)+ +ку31 <У Vb3> ] (V t'flVl2> гГ (ку21 +*y22 H WZ8)2

+k731(Wb3)2j + ®12«tf»1 + V2)(32 * V'WV (IIlH " ¿13 *»31(VV(VW = 0 ;

3. - C2912 - nfe«j,»xel2 = 0;

4. Р1Э- Сэ013 + Нзаз«х013 = 0 ; . 2 p12 + JzgU - д^р

5. e12------—Г^Г" " 0 •

z2 + ®2 H

6. a, - . о.

Подставим частные решения в общем шде и подучим систему .лилейных однородных алгебраических уравнений возмущений движения. Система возмущений должна иметь нетривиальное решение и ее определитель должен равняться нули.

D(\)=

аи*-.:ь11 -Ь12 0 0 а15Л а16?>

Ь21 а22Х+Ь22 0 0 ■ ^ .

0 0 к. 0 ъ -0

Ь51 -ь52 ~Ь53 0 А. 0

-Ь61 "Ь62 0 "Ь64 0 X

Раскрываем определитель и получаем характеристическое уравнение возмущений движения.

А1 к" + ¿2 X" + А3 V + Ад }? + Аз X1 + А6 >1° = О

А0 А.6 + А. X5 А, X4 + А, Л.3 +

Решение задачи об устойчивости курсового движения ДДМ, не связанное с непосредственным решением и анализом уравнений возмущения определяется знанием условий, при которых все корни характеристического уравнения возмущений движения имеют отрицательные, вещественные части. Эти условия определяется критериями Гурвица и Льенара - Шипара.

Построим матрицу Гурвица характеристического уравнения.

В =

А1 АО О О О О АЗ А2 А1 АО О О А5 А4 АЭ А2 А1 АО О А6 А5 А4 АЭ А2 О О О Аб А5 А4 О О О О О Аб

Составим из матрицы ее главные диагональные миноры.

= А1; А1 АО О О 5 11 АО О О О •

А1 АО О п ч- АЭ А2 А1 АО » АЗ А2 А1 АО О 9

И2= IА1 АО АЗ А2 А1 А5 А4 АЗ А2 ;1>5= А5 А4 АЭ А2 А1 9

|АЗ А2 I; А5 А4 АЭ ! О Аб А5 А4 . 5 О Аб А5 А4 АЗ О О О Аб А5 »

Для ответа на вопрос .об устойчивости движения ДОМ необходимо численными методами анализировать выполнение девяти условий: .

1. АО > О; 4. АЗ > О; 8. М > О;

2. А1 > О; 5. А4 > О; 9. К > О.

3. А2 > О; 6. А5 > О;

7. А6 > О;

При выполнении условий 1-7 исключается апериодическая неустойчивость , но может существовать колебательная неустойчивость, для устранения которой необходимо выполнение условий 8 и 9.

На основании теоретических исследований в соответствии с блок-схемой (рис.1) составлены алгоритм и программ расчета на микроэвм.

Блок-схема

анализа параметров ЛДИ по критериям устойчивости двиавния

Рис. 1

Второй раздел второй главы посвящен оптимизации параметров ИМ в выполнен на. примере параметров лесодорожной машины да-18.

1. Оценено влияние пространственного' полоягния и величины вес составляющих лда секций на изменение скорости устойчивого хвиления.

Результаты расчетов представлены в виде графиков (рис.2).

т - массы составляющих ДДМ а - линейные размеры, харакге-

1 секций. 1 ризующие положение центров

масс секций.

влияние массово-геометрических параметров ДЦМ на устойчивость.

Рис. 2

На основании анализа графиков сделан вывод о целесообразности уменьшения массы секции с бульдозерным оборудованием, увеличения, массы подмоторной секции трактора и уменьшения массы грейдерного оборудования, а также о необходимости смеп$эния назад центров касс составляющих ДЦМ секций. Практически осуществлять это рекомендуется за счет уменьшения массы бульдозерного оборудования и эа счст навески рыхлителя позади трактора, вместо используемого на колесных ДЦМ совмещенного расположения бульдозерного отвала и рыхлите-льного зуба "" _ . .

2. Оценено влияние технологических параметров установки отвала на изменение скорости устойчивого движения.

Установлено, что при разработке грунта изменение угла уста-о

новки отвала в плане свыше 25 и асскшетрия положения отвала относительно оси машины свыше 0,6 метра приводит к нестабильным режимам работы ЛДМ даже на минимальных скоростях движения. Полученные результаты позволили сформулировать и отразить в инструкциях по эксплуатации колесных ЛДМ рекомендации по параметра« установки от-

вала относительно базового.трактора для режимов косого копания грунта.

3. Оценено влияние давления в шинах колесного движителя на изменение скорости устойчивого движения

Установлено, что увеличение давления в шинах колес направляющей секции трактора в допустимых технических пределах приводит к уменьшению критической скорости, а увеличение давления в шинах колес подшторной секции трактора и в шине опорного колеса приводит к увеличению критической скорости устойчивого движения ДЕЛ

4. Дня уменьшения дестабилизирующего курсовое движение действия случайных сил на рабочем органе и в связи с разработкой принципиально новой безрамной системы навески отвала для ДДМ да-13 Выполнен анализ параметров системы навески отвала по критериям жесткости позиционирования отвала и минимума реактивных усилий в элементах системы навески. Анализ начат с разработки математической модели и теоретической оценки кинематических, прочностных и жесткостных качеств навески при нормальных и экстремальных режимах работы. В результате расчетов определены требуемые прочностные показатели всех элементов системы навески, а по критериям минимума нагрузок в элементах системы' навески получены рекомендации по установкам отвала для рабочих и транспортных режимов движения..

Анализ жесткости положения отвала по параметру угла поперечного перекоса выявил существенное влияние на этот показатель жесткости шарнирного сочленения полурам трактора, а расчетный анализ динамики ЛДМ на основании уравнений 5 и 6 математической модели (I) показал, что введение в шарнир сочленения полурам трактора дополнительной жесткой связи при прочих равных условиях приводит к снижению в 1,4-1,7 раза уровня поперечно-угловых колебаний направляющей полурамы трактора с навезенным бульдозерным отвалом, то есть увеличивается аэсткость позиционирования отвала'относительно опорной поверхности и улучшается качество профилирования дороги.

В третьей главе представлены методики и результаты экспериментальной проверк! адекватности теоретических исследований реальным процессам и объектам.

Подготовка экспериментальных работ проводилась с использованием положэний теории планирования факторных экспериментов.

Предварительный анализ, составление и планирование экспериментов осуществлено таким образом, что при их проведении используется одна экспериментальная установка и не требуется переоборудования электроизмерительной схемы.

Массово-геометрические параметры и положение центра тяжести экспериментального образца определялись стандартными средствами измерения по стандартным методикам.

Экспериментальная проверка адекватности модели безрамной системы навески отвала и реального объекта включала проведение стендовых испытаний и обработку методами дисперсионного анализа зафиксированных на осциллограф давлений в гидроцилиндрах системы навески отвала. Результаты кинематического и силового анализа показали, что на уровне значимости 0.1 показатели реального объекта и модели практически не отличаются (рис.3).

Лавление в стоковой полости, -20-........ Ша

эксперим.

сл :1 Л---.

Г -ю----- - \расчет

А Вертикальная стан на. / левом конце отвала. кН

-25-

Давление в поршневой полости,

-20-------

эксперим.

г15- -•10- -6 -

расчет

Вертикальная сила на

правом конце отвала, кН

О 10 20 30 40 50 0 10 20 30 40 50 £*»удьта?ы расчета и экспериментальной проверки давлений в гидроцилиндрах Оеграмкоа система навески отвала

Рис.3

Эксперименты по проверке адекватности методики сценки параметров колесных да по критериям устойчивости курсового движения выполнялись в условиях испытательного полигона.

Мэтодккз экспериментального исследования составлена для качественного анализа влияния параметров положения отвала ка курсовую устойчивость движения Ш1

Учитывая случайный характер внешних воздействий критериям! оценки были приняты вероятностные показатели:

1. Среднеквадратические значения и дисперсии угла складывания по-лурам трактора в горизонтальной плоскости при управляемом движении - показатель устойчивости курсового двилэяия.

2. Среднеквадратические значения и.дисперсии давлений в гилроцк-линдрах навески отвала - показатель устойчивости р-и*-«- работа

Статистический ксылекс данных угла складывания яолурам трактора, зарегистрированных в ходе полевых испытаний, проанализирован методами интервальных оценок с определением при показателе говеси-тельной вероятности 0,9 интервала изменения дисперсии угла складывания полурам.

Сравнительный анализ теоретических и экспериментальных результатов оценки влияния параметров положения отЕгла ка устойчивость 'показал сходимость выводов по всем вариантам опытов (рис. 4).

Укоит, км/ч

20т

10

Изменение критических скоростей устойчивого дзитенил \криг и дисперсий угла складываь:а полурам-трактора С(х) при прЯюлинейксм движении с различными параметра-.«. установки отвала, (на примере вести положений отвала) Рис. 4

Ухудшение показателей устойчивости отражается на уменьшении расчетного значения критической скорости устойчивого движения и для аналогичных параметров установки отвала на увеличении дисперсии оценки угла складывания полурам трактора при управляемом движении в реальных условиях работы.

Сходимость полученных выводов в части оценки технологических параметров положения отвала подтверждает адекватность реального процесса потери устойчивости и теоретического анализа условий потери устой'швости.

В четвертой главе на примере серийно выпускаемой ДЦМ ДМ-15 определена экономическая эффективность использования результатов работа

При расчете полезного эффекта выполнялись условия сопоставимости показателей в исходных данных базового и нового вариантов машины.

Повышение производительности нового варианта машины обеспечивается по трем группам параметров:

1. Рациональная развесовка массы по колесам позволяет увеличить рабочие скорости движения не менее чем на 10 X.

2. Оптимальные параметры установки отвала позволяют увеличить рабочие скорости движения не менее чей на 5 2.

3. Применение жесткого блокирования полурам позволяет уменьшить количество проходов при профилировании.

В результате экономического анализа определен суммарный полезный эффект от эксплуатации одной машины, составляющий 129 тыс. руб в год при стоимости машины 1 млн. руб.

В прилоааниях представлены характеристики колесных ДДМ, исходные тексты программ, результаты статистической обработки экспериментальных данных и справки, подтверадапцие экономические результаты работы.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ.

1. В результате теоретических и экспериментальных исследований составлена математическая модель процесса непрерывной разработки грунта колесными лесодорожлымл шкинами землеройного назначения с учетом случайного характера нагружения на рабочем органе и получено математическое описание условий устойчивости курсового движения в функции основных параметров колесных ЛДМ.

2. Разработана и реализована в виде пакета прикладных программ методика обоснования конструктивных и технологических параметров колесных Д2Ш по критериям устойчивости курсового движения.

3. Основные положения методики обоснования параметров ДЩ по критериям устойчивости подтверждены полигонными испытаниями на примере выбора"оптимальных технологических положений отвала с обработкой результатов методами математической статистики при показателе доверительной вероятности 0,9.

4. На основании теоретического анализа составлена модель принципиально новой безрамной системы навески бульдозерного отвала, результаты экспериментального анализа показали, что на уровне значимости 0,1 показатели реального объекта и модели существенно не различахггся. Установлено; что конструктивные возможности безрамной системы навески отвала, разработанной для ДДМ типа ДМ-18, полностью обеспечивают требуемый диапазон оптимальных технологических параметров положения отвала.

5. Ш результатам проведенных исследований рекомендуется изменить массово-геометрическую компоновку колесных ЛД№

а. массу секции с бульдозерным оборудованием следует снизить до величины 30-352 от обшей массы машины и приблизить к оси колес секции;

6. массу подмоторной секции увеличить до 50 % от обкей массы машины и сместить на 0.4-0.5 метра назад от оси колес;

в. массу стреловой системы грейдерного оборудования снизить до 15207. от общей массы малины и приблизить к базовому трактору.

6. В результате теоретического анализа установлена необходимость введения дополнительной жесткой связи в шарнир сочленения полу-рам трактора, что приводит к уменьшению уровня поперечно-угловых колебаний направляющей полурамы трактора с навешенным отвалом, улучшает показатели перераспределения сцепного веса между колесами и качество профилировочных работ.

7. Результаты диссертационной работы использованы при создании универсальной лесодорожной машины ДМ-18 и приняты к внедрению Шарьинским экспериментально-механическим заводом. Расчетный экономический эффект на 1 машину в год составляет более ICH от стоимости машина

ПЕРЕЧЕНЬ ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. "К вопросу экспериментального исследования лесодоролиых малин" И: 1988 - Зс. - Рукопись представлена ЦНИИЮ. Деп. в ВНИПИЭЙ-леспром 25.04.88, N 2217 - лб88.

2. "Критерий устойчивости прямолинейного движения лесодорожных ма-

шин". Сб. научн. тр. / ЦНИИМЭ. - Химки, 1989, с. 130-139.

3. "Метод обоснования параметров системы, выносного опорного колеса лесодорожных машин" М.: 1990 - 4с. - Рукопись представлена ЦНШ©. Деп. в ШШШлеспром iaOS.90, N 2668 - л090.