автореферат диссертации по транспортному, горному и строительному машиностроению, 05.05.04, диссертация на тему:Развитие научных основ повышения эффективности управления рабочими процессами землеройно-транспортных машин

На правах рукописи КОНОНОВ АНДРЕЙ АЛЕКСАНДРОВИЧ

РАЗВИТИЕ НАУЧНЫХ ОСНОВ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ УПРАВЛЕНИЯ РАБОЧИМИ ПРОЦЕССАМИ ЗЕМЛЕРОЙНО-ТРАНСПОРТНЫХ МАШИН

05.05 04. - дорожные, строительные и подъемно-транспортные машины

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Воронеж-2007

003065831

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования Воронежский государственный архитектурно-строительный университет

Научный консультант- доктор технических наук, профессор

Устинов Юрий Федорович

Официальные оппоненты доктор технических наук, профессор

Кудрявцев Евгений Михайлович,

доктор технических наук, профессор Зорин Владимир Александрович,

доктор технических наук, профессор Волков Вячеслав Дмитриевич,

Ведущая организация ЗАО «ВНИИСтройдормаш»

Защита состоится 5 октября 2007 года в 10~ часов в аудитории 3020 на заседании диссертационного совета Д 212 033.01 в Воронежском государственном архитектурно-строительном университете по адресу 394006, г Воронеж, ул 20-летия Октября, 84

С диссертацией можно ознакомится в библиотеке Воронежского государственного архитектурно-строительного университета

Автореферат разослан « ¿7» а й г

Ученый секретарь диссертационного совета ? — В.В Власов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность. Среди работ, связанных со строительным комплексом, достаточно значимым является процесс разработки грунта, наибольшее применение при котором нашли землеройно-транспортные машины (ЗТМ) Значительное повышение эффективности использования ЗТМ при одновременном улучшении условий труда оператора возможно за счет применения систем автоматического управления рабочим органом и дистанционного управления машиной Вопросам повышения эффективности ЗТМ за счет средств автоматизации рабочих процессов посвящено много теоретических и экспериментальных работ, выполненных как в России, так и за рубежом. Однако возникающие сложности выбора информационных параметров из-за отсутст-- вия обоснованного преимущества какого-либо параметра над другими, а также ограниченность средств их измерения затрудняют создание эффективного, выпускаемого промышленностью, устройства управления разработкой грунта Кроме того, интенсификация рабочих процессов не является единственным направлением автоматизации ЗТМ Не менее важным является развитие систем дистанционного управления, позволяющих наряду с повышением экономической эффективности труда уберечь оператора от вредных для здоровья или опасных для жизни условий проведения работ.

Одновременное повышение эффективности использования ЗТМ и безопасности жизнедеятельности оператора вполне осуществимо в случае совместного использования систем автоматического управления рабочими процессами (что приводит к значительному уменьшению психофизической нагрузки на оператора) и дистанционного управления машиной (что дает возможность исключить пребывание оператора в неблагоприятных условиях работы).

Одним из основных направлений развития ЗТМ является создание машин повышенной единичной мощности и производительности. Во многих случаях ЗТМ при ручном управлении работает в режиме, который характеризуется большими величинами коэффициента буксования и низкими значениями тягового коэффициента полезного действия, что не обеспечивает максимум производительности ЗТМ Увеличение эксплуатационной производительности при одновременном снижении удельного расхода топлива может быть достигнуто за счет рационального выбора параметров технологического процесса с помощью устройств автоматического управления, при этом снижаются психофизические нагрузки на оператора ЗТМ

Известные системы автоматического управления рабочим органом являются, в основном, опытными образцами и не поддерживают производительность ЗТМ на максимальном уровне.

Таким образом, повышение эффективности рабочих процессов ЗТМ и безопасности жизнедеятельности оператора за счет разработки и применения новых информационных технологий для автоматизации и дистанционного управления ЗТМ является важной и актуальной проблемой

Основные результаты исследований получены на основе анализа воз-

можностей повышения эффективности использования ЗТМ и безопасности жизнедеятельности оператора для режимов разработки грунта, широко распространенных в различных отраслях строительства, и могут быть применены для многих машин строительного комплекса.

Цель работы - развитие научных основ повышения эффективности работы ЗТМ с использованием средств и методов информационных технологий

Задачи исследований:

- установить закономерности, определяющие местоположение точек приложения равнодействующих сил сопротивления, возникающих при разработке грунта отвалом, на основе которых уточнить математическую модель пространственной системы «ЗТМ — разрабатываемый грунт»,

- разработать способ управления рабочим органом ЗТМ в процессе разработки фунта, основанный на определении текущего эффективного КПД машины и учитывающий изменения физико-механических свойств Грунта;

- теоретическим путем установить взаимосвязь геометрических параметров установки отвала с физико-механическими характеристиками грунта, описывающую условие сброса грунта с косопоставленного отвала, при котором начинается скольжение перемещаемого грунта по отвалу в горизонтальной плоскости перпендикулярно продольной оси машины,

- разработать новый способ управления отвалом ЗТМ, использующий в качестве управляющего воздействия изменение угла захвата отвала,

- разработать технические средства, позволяющие реализовать новые методы измерения физико-механических свойств и текущего объема грунта перемещаемого отвалом ЗТМ, и создать систему управления рабочим органом, основанную на экстремальном управлении по параметру эффективного КПД машины,

- обосновать способы построения систем индивидуального и группового дистанционного управления ЗТМ, провести экспериментальные исследования макета радиоуправления с целью оценки точности определения местоположения ЗТМ;

- экспериментальным путем определить технико-экономические показатели эффективности функционирования ЗТМ в процессе разработки грунта, оборудованной системой управления отвалом по эффекгавному КПД машины

Научная новизна работы заключается в разработке методологии оптимального управления рабочими процессами ЗТМ. Методология включает.

- разработку уточненной математической модели пространственной системы «ЗТМ - разрабатываемый грунт», учитывающей выявленные закономерности, определяющие местоположение точек приложения равнодействующих сил сопротивления, возникающих при разработке грунта отвалом;

- установление основных информационных параметров, необходимых для эффективного управления разработкой грунта, и определение способов измерения физико-механических свойств и текущего объема грунта, перемещаемого отвалом ЗТМ;

- выявление взаимосвязи геометрических параметров установки отвала с физико-механическими характеристиками грунта, описывающей условие сброса грунта с косопоставленного отвала, при котором начинается скольжение перемещаемого грунта по отвалу в горизонтальной плоскости перпендикулярно продольной оси машины,

- разработку способа управления отвалом ЗТМ в процессе разработки грунта, основанного на определении текущего значения эффективного КГТД машины и учитывающего влияние физико-механических свойств грунта,

- научное обоснование способов построения систем индивидуального и группового дистанционного управления ЗТМ с использованием функций Уолша и выделением системы ориентации машин в отдельную подсистему,

- установление закономерностей совместного использования системы управления рабочим органом и системы следящего дистанционного управления ЗТМ, позволяющих повысить производительность ЗТМ и безопасность жизнедеятельности оператора;

- разработку способа управления отвалом ЗТМ по параметру эффективного КПД машины на основе использования в качестве управляющего воздействия изменения угла захвата отвала

Практическое значение работы:

- разработаны алгоритмы управления отвалом ЗТМ в процессе разработки грунта по параметру текущего эффективного КПД машины и технические средства для их практической реализации,

- разработана имитационная модель, позволяющая определять параметры работы динамической системы «ЗТМ - устройство управления рабочим органом», при этом математическое ожидание производительности ЗТМ при моделировании процесса разработки грунта с управлением по эффективному КПД машины на 8,6 % больше, чем при работе с управлением по производительности,

- разработана физическая модель системы дистанционного управления ЗТМ с использованием функций Уолша, экспериментальная проверка которой показала, что ошибка определения местоположения составляет не более 1,8 %,

- создана система управления отвалом ЗТМ по параметру эффективного КПД машины, учитывающая изменения физико-механических свойств грунта, применение которой позволило увеличить техническую производительность на 22,9 % и снизить удельный расход топлива на 13,1 %, при этом для комплексного управления разработкой грунта отвалом предусмотрена возможность переключения с исполнительного механизма управления толщиной срезаемой стружки на исполнительный механизм управления углом захвата отвала

На защиту выносятся:

- математическая модель пространственной системы «ЗТМ - разрабатываемый грунт», учитывающая закономерности, определяющие местоположение точек приложения равнодействующих сил сопротивления, возни-

кающих при разработке грунта отвалом,

- способы и алгоритмы управления отвалом ЗТМ в процессе разработки грунта, основанные на определении текущего значения эффективного КПД машины и учитывающие влияние физико-механических свойств грунта;

- результаты исследований работы системы «ЗТМ - устройство управления рабочим органом» при имитационном моделировании процесса разработки грунта с управлением по эффективному КПД машины и по производительности;

- способы построения систем дистанционного управления ЗТМ с выделением системы ориентации в отдельную подсистему, и закономерности совместного использования системы управления рабочим органом и системы следящего дистанционного управления ЗТМ;

- результаты экспериментальных исследований ЗТМ с системой управления рабочим органом по параметру эффективного КПД машины

Реализация работы. Результаты работы внедрены в ОАО «Брянский Арсенал» (г Брянск), ОАО «Воронежавтодор» (г Воронеж), ООО «Липецк-Автобан» (г Липецк), ОАО «Рудгормаш» (г Воронеж), в подразделениях главного управления автомобильных дорог «Воронежупрдор»

Результаты работы используются в ГОУ ВПО ВГАСУ при подготовке инженеров по специальности 190205 «Подъемно-транспортные, строительные, дорожные машины и оборудование»

Достоверность. Достоверность полученных результатов обеспечена проведением анализа проблемы и применением аналитических, теоретических и экспериментальных исследований, методов математической статистики при планировании экспериментов и обработке их результатов, использованием методов высшей математики, акустики, радиофизики, теоретической механики и адекватностью результатов теоретических и экспериментальных исследований

Апробация работы. Основные положения диссертации доложены и обсуждены на международной научно-технической конференции «Интер-строймех» (г Воронеж, 1998 г ), конференции, посвященной итогам работы межвузовской научно-технической программы «Архитектура и строительство» за 1993 - 1997 гг (г С.-Петербург, 1997 г), VII международной научно-технической конференции «Оптические, радиоволновые, тепловые методы и средства контроля природной среды, материалов и промышленных изделий» (г Череповец, 1997 г), всероссийской научно-технической конференции «Радио и волоконно-оптическая связь, локация и навигация» (г Воронеж, 1997 г), юбилейной международной научно-практической конференции «Строительство-99» (г Ростов н/Д, 1999 г ), V, VI, VIII, IX, X, XI, ХП международных научно-технических конференциях «Радиолокация, навигация, связь» (г. Воронеж, 1999, 2000, 2002, 2003, 2004, 2005, 2006 гг.), VIII, IX, XI, XIII международных научно-технических конференциях «Информационная среда ВУЗа» (г. Иваново, 2001, 2002, 2004, 2006 гг ), межотраслевой научно-практической конференции «Актуальные проблемы развития архитектурно-строительного комплекса» (г Воронеж, 2006 г), II международной научно-

технической конференции «Информационные технологии в науке, образовании и производстве» (г Орел, 2006 г.), ежегодных научно-технических конференциях ВГАСУ 1995 - 2006 гг; заседаниях кафедры транспортных машин ВГАСУ

Исследования проведены в рамках научно-технической программы «Научные исследования высшей школы по приоритетным направлениям науки и техники», подпрограмма 211 «Архитектура и строительство».

Публикации. По теме диссертации опубликована 71 печатная работа, в том числе 21 в изданиях, аккредитованных ВАК РФ для докторских Диссертаций, из них 19 в соответствии с перечнем, действующим с 1 01 2007 г, 20 статей в трудах конференций; 2 тезиса докладов на конференциях, 3 патента РФ на изобретение и 1 патент РФ на полезную модель, 4 разработки зарегистрированы в отраслевом фонде алгоритмов и программ

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, семи разделов, основных выводов и результатов, списка использованных источников из 302 наименований, 5 приложений. Работа изложена на 385 страницах, в том числе 288 страниц машинописного текста, 116 рисунков, 9 таблиц

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Во введении обоснована актуальность проблемы, сформулированы цель и задачи исследований, показаны научная новизна, практическое значение, достоверность, реализация и апробация результатов, структура и объем диссертационной работы

В первом разделе рассматриваются научные работы по исследованию возможностей управления процессами разработки грунта ЗТМ, дистанционного управления строительными и дорожными машинами, анализируется применение информационных параметров в проблеме повышения эффективности использования ЗТМ и безопасности жизнедеятельности оператора

Крупный вклад в развитие исследований в области эффективности работы ЗТМ внесли известные ученые России и зарубежных стран А.М Холодов, СНДеревянко, В Ф Амельченко, Д П.Волков, В.Н Тарасов, Э.Н Кузин, В И Баловнев, Е М Кудрявцев, Ю В Варковастов, И А Недорезов, Т В Алексеева, Е Ю Малиновский, В.А Зорин, В Д Глебов, Б Д Кононыхин, А.М Васьковский, Г.И Асмолов, Н А Ульянов, Ю Ф Устинов, Л Я Цикерман, П И Никулин, И М Тепляков, А.Н Максименко, А А Ерофеев, Ю И Калинин, Ю.М Бузин, Б.Д Щумаков, В К Цветков, Т W Bohmker, Н W.Rockwell, Суга-нами Такаси, Маикай Торус, Токэна Таскро, Такэдо Онисиро, Курихара Кэй-сиро, Каваути Масатака, Мацусаки Авуси и другие

Анализ литературы показывает, что в управлении рабочими процессами ЗТМ наметились следующие основные направления, ориентированные на повышение технико-экономических показателей в процессе эксплуатации автоматизация управления режимом работы и стабилизация заданных параметров, связанных с траекторией движения машины

Первое направление связано с управлением наиболее трудоемким рабочим процессом — разработкой грунта При этом следует стремиться, чтобы

машина с ограниченным энергетическим (топливным) ресурсом давала бы максимум производительности при снижении удельного расхода топлива, а для землеройно-планировочных машин важным условием является выполнение требований к качеству обрабатываемой поверхности Цели часто противоречат друг другу, например, качество обработки поверхности и максимальная производительность машины Поэтому при проектировании систем управления рабочими процессами землеройно-транспортных машин в ряде случаев выбирают главным один параметр Это приводит к многообразию создаваемых систем управления, которые при определенных изменениях параметров машины, а также вида и состояния разрабатываемой поверхности теряют свои свойства эффективного управления рабочими процессами.

Выявлена целесообразность разработки систем автоматизации рабочих процессов ЗТМ, работающих по принципу экстремального регулирования, обоснована необходимость последующей стабилизации параметров, или совмещения устройств поиска экстремума с существующими системами стабилизации, обеспечивающими получение заданного профиля обрабатываемой поверхности.

Качественного управления ЗТМ можно достичь, основываясь на данных «прямых» информационных параметров и организуя управление по характеристикам, являющимся «прямыми» показателями эффективности производства работ, например, по мгновенному эффективному КПД машины

В настоящее время отсутствуют системы автоматического управления рабочими процессами ЗТМ, предусматривающие самоподстройку при изменении физико-механических свойств разрабатываемого грунта

Несмотря на разнообразие известных способов управления рабочими органами ЗТМ при разработке грунта, количество используемых в настоящее время регулируемых параметров ограничено - это изменение толщины срезаемой стружки или действительной скорости движения Системы автоматического управления рабочим органом ЗТМ, ориентированные на достижение максимально возможного эффективного КПД машины при высоком качестве получаемой поверхности и использующие управляющие воздействия в виде изменения угла захвата, в настоящее время отсутствуют

Вторым, не менее важным, направлением является развитие систем дистанционного управления ЗТМ, так как внедрение таких разработок позволит предотвратить ситуации, когда оператор подвергается риску для жизни или находится в условиях вредных для здоровья. Кроме того, как и системы управления рабочими органами ЗТМ, дистанционное управление в ряде случаев должно привести к достаточно значимому экономическому эффекту

Анализ информации показал, что все средства дистанционного управления различными технологическими мобильными объектами могут быть условно разделены на две основные группы, средства индивидуального дистанционного управления (когда один оператор управляет одной машиной) и средства группового дистанционного управления (когда один оператор может управлять несколькими машинами)

Средства индивидуального дистанционного управления получили наи-

большее распространение и исторически появились раньше, чем средства группового дистанционного управления. Однако большое разнообразие технологических процессов не позволяет высокоэффективно использовать известные способы радиоуправления для ЗТМ Поэтому проблема построения эффективных систем дистанционного управления ЗТМ остается открытой

Известные системы дистанционного управления строительными и дорожными машинами используют различные виды переносчика команд управления. Наибольшее распространение получили системы с частотным и временным кодированием Однако такие системы имеют малое число команд Увеличение числа команд управления и параллельная их передача значительно ухудшает характеристики системы и, в ряде случаев, построение систем с частотным и временным кодированием нецелесообразно из-за сложности в проектировании, настройке и эксплуатации Одним из путей решения таких проблем может быть использование специальных сигналов сложной формы

Установлено, что для систем группового дистанционного управления часто характерна ситуация, когда ведомая машина «ориентируется» относительно ведущей только во время движения, а в случае остановки ведущей ведомая «теряет ориентацию» Такой недостаток приводит к тому, что изменить взаимное расположение ведущей и ведомой машин (или установить их в начальное необходимое положение) оказывается возможным лишь с помощью непосредственного ручного управления ведомой машиной

Работы, выполненные до настоящего времени в области автоматизации управления ЗТМ с целью повышения эффективности их использования, носят поисковый характер и ограничиваются исследованиями опытных образцов и опытно-промышленным внедрением на отдельных машинах

Правильный выбор информационных сигналов и применение современных информационных технологий позволит значительно повысить эффективность использования ЗТМ и безопасность жизнедеятельности операторов

Во втором разделе для математической модели ЗТМ, на примере автогрейдера, при разработке грунта отвалом в нормальных рабочих условиях и режимах (рисунок 1) приняты следующие допущения автогрейдер является объемным абсолютно жестким телом, которое движется прямолинейно по ровной недеформируемой горизонтальной поверхности, характеристики колесного движителя не зависят от интенсивности изменения нагрузки

Для прямолинейного поступательного движения автогрейдера при разработке грунта уравнения действующих сил и моментов запишутся в виде-

Ё = т» + Т1 + т* + Т* - Рл - (1)

— Р/4 ? рп ~ Рщт ~ Р сп ~ ^¡0 О'

где Т2, Т3, Т5, Т6 - сила тяги, развиваемая каждым ведущим колесом, кН; Р)1, Р/4 - силы сопротивления качению ведомых колес, кН, Рр„ - продольная составляющая силы сопротивления груша резанию, кН, Рщт - продольная составляющая силы сопротивления перемещению вырезанного грунта, кН,

Рисунок 1 - Силы и моменты, действующие на автогрейдер с колесной формулой 1x2x3

Рс„ - продольная составляющая силы сопротивления скольжению грунта по отвалу, кН;

Pjo - сила инерции поступательно движущихся масс, кН.

Z Fy = + Р*0 + рс6 - R6, ~ - R62 - R63 - R64 - Rts - R66 = 0, где Ррв - боковая составляющая силы сопротивления грунта резанию, кН,

Рщ,в — боковая составляющая силы сопротивления перемещению вырезанного грунта, кН,

Pes - боковая составляющая силы сопротивления скольжению грунта по отвалу, кН,

Re 1 - Reб — боковые реакции грунта на колеса движителя, кН

X F, = R, + R3 + R3 + &4 + RS + + Рре - G = 0 , (3)

где Ri-Rt — нормальные реакции грунта на колеса автогрейдера, кН,

Рре — вертикальная составляющая силы сопротивления груша резанию, кН, G - сила тяжести автогрейдера, кН

X Мх = a(R4 + R5 + R6)- a(R, + R2 + R3)+

+ l (Рпрв + Pce yhp(R6I+R64)=0, (4>

где a, I, hp - расстояния, определяющие точки приложения соответствующих сил, м

= b(Rj + R4) + с Рт - n(ß2 + R5 )- т (R3 + R6) +

+ hp (Рл + Pf4 )+ l(P„pn + Pcn )+ M + dPj0 = 0, (5)

где М- крутящий момент на центральных полуосях балансиров, кН м;

Ъ, с, и, m,d- расстояния, определяющие точки приложения соответствующих сил, м

Y,Mz=aPf4- aPfl + а(Т2 + Т3~)~ а(Т} + Тб )-

- n(Rg2 + Rgj )- m (R63 + R66 )+ b (Re, + RS4 )-

- rP„ - sQ»^ + Pc6 > p(Pnpn + Pcn )= 0,

где r, s, p — расстояния, определяющие точки приложения соответствующих сил, м

Из уравнения (1) с учетом формул для определения Рр и (Рд + Pfl) получают уравнение движения машины' du „ о

<Г(0 - Рр„ (t) ~ Р„р„ (t) - рсп (t) - fK (R, + R4)) (7)

где ид - действительная скорость движения машины, м/с, g - ускорение свободного падения, м/с2: /к— коэффициент сопротивления качению колес, Т- суммарная сила тяги, развиваемая колесным движителем, кН В результате решения системы (1) - (6) выражение для силы тяги ко-

лесного движителя будет иметь вид

Т = к] В кР хша^/^+Д,)*^

+0,001-У р $таж+р' сов2аР-81пазх+

+р р' сова^, где кх - удельное сопротивление грунта резанию, кПа, В - ширина отвала, м, НР - толщина срезаемой стружки, м, &зх - угол захвата, град,

V— объем перемещаемого перед отвалом грунта, м3; р - плотность грунта, кг/м3, р — коэффициент трения грунта по грунту, р - коэффициент трения грунта по металлу; ар -угол резания, град

Таким образом, одним из результатов аналитического исследования математической модели автогрейдера как пространственной системы является получение выражения, описывающего связь между силой тяги и рядом таких параметров, как угол захвата, угол резания, толщина стружки, объем грунта перед отвалом, физико-механические свойства грунта и др

С точки зрения управления рабочим органом автогрейдера в процессе разработки грунта особой значимостью обладает взаимосвязь силы тяги колесного движителя и объема грунта перед отвалом, позволяющая сделать вывод о перспективности использования величины объема грунта перед отвалом в качестве одного из информационных параметров

В результате подробного рассмотрения поведения формы вырезанного грунта перед косопоставленным отвалом автогрейдера получены выражения для определения местоположения точки приложения сил сопротивления перемещению грунта и сил сопротивления скольжению грунта по отвалу

Р = (9)

где р - расстояние по горизонтали от точки приложения равнодействующей силы сопротивления резанию грунта до точки приложения равнодействующей сил сопротивления перемещению грунта и сил сопротивления скольжению грунта по отвалу, м;

В0=В ямам - ширина полосы разработки фунта всем отвалом, м,

I = 0,33 Н+ 0,67 кР, (10)

где I — расстояние по вертикали от нижней точки отвала до точки приложения равнодействующей сил сопротивления перемещению грунта и сил сопротивления скольжению грунта по отвалу, м; Н— высота отвала, м

Таким образом, при максимально рекомендуемой для расчетов толщине срезаемой стружки уточнение математической модели работы автогрейде-

ра при разработке грунта всей шириной основного (косопоставленного) отвала с точки зрения местоположения точки приложения равнодействующей сил сопротивления перемещению грунта и сил сопротивления скольжению грунта по рабочему органу по сравнению с традиционным представлением составит 8,96 %

В качестве дополнительного уточнения математической модели автогрейдера в процессе разработки грунта косопосггавленным отвалом при достаточно больших значениях кр целесообразно форму перемещаемого грунта перед отвалом рассматривать в виде усеченной пирамиды.

На рисунке 2 представлена схема для нахождения точки приложения равнодействующих сил сопротивления перемещению грунта и сил сопротивления скольжению грунта по отвалу (для усеченной пирамиды)

У

С

Bl л /М А / ш

Во / / N / R К \

и \ D Е

л' \

В О D

Рисунок 2 - Схема для нахождения точки приложения равнодействующих сил сопротивления перемещению грунта и сил сопротивления скольжению грунта по отвалу (для усеченной пирамиды)

Формула для определения искомой величины р принимает вид p = Bi+4B,B0+6Bf

2 4 Во+3BjB0+3Bf ' (И)

где В0 - высота усеченной пирамиды (соответствует ширине полосы разработки грунта косопоставленным отвалом),

By - высота отсеченной части CAE (малой пирамиды) В частных случаях

В„

1) при Вг = 0 (что соответствует полной пирамиде) р = —,

4

2) при В, —> оо (если угол захвата аж —> 90°, то пирамида превращается в призму и переходим к традиционной модели) р- О

Для удобства работы (например, при компьютерном моделировании) с формулой (11) введем понятие «коэффициента усеченносш» пирамиды фунта перед

отвалом автогрейдера д = —. В этом случае выражение (11) перепишется в виде во

2 4 1 + Зд + Зд Вторая координата, характеризующая точку приложения равнодействующих сил сопротивления перемещению грунта и сил сопротивления скольжению фунта по отвалу, может быть найдена по формуле

I 4Ю л

-''Г'(13)

4

3 В^

где Ш=---г--г (14)

4 вЦ+зв^+зв! К '

и также может быть выражено через «коэффициент усеченности»,

12 — вычисляется с помощью известной формулы для нахождения центра тяжести трапеции, лежащей в основании пирамиды фунта

Другим уточнением математической модели служит рассмотрение рабочего процесса с углом зарезания Р, фад, отличным от нуля (рисунок 3)

В соответствии с рисунком 3 и в результате тригонометрических преобразований расстояние по горизонтали от середины отвала до точки приложения равнодействующей сил сопротивления резанию фунта рр, м, определяется по формуле-

„ £г. V - в^тазх 2 Ыё20

Рг ~ ., , т хз - - , "Р ' а »

2 3 2 3 с<м р

где х2=х4 зтазх — ширина полосы разработки фунта с зарезанием, м, х4 - часть ширины отвала, режущая фунт, м

По физическому смыслу, при разработке фунта частью отвала В0 заменяется на х2, а при резании всей шириной отвала с зарезанием х2 = Вп. В этом случае, выражение (15) примет окончательный вид-

х4 (1 + 2 Рг =-~6-. (16)

Следует отметить, что несмотря на отсутствие в (16) толщины срезаемой стружки кР в явном виде, эта величина, несомненно, оказывает влияние на р^ так как находится в однозначной геометрической взаимосвязи с шириной полосы разработки фунта с зарезанием и углом зарезания (рисунок 3)

Из подобия треугольников (рисунок 3) местоположение по вертикали точки приложения равнодействующей сил сопротивления резанию фунта определяется значением

дг, •соэв ИР

-= ~у (17)

По результатам расчетов, проведенных на ЭВМ, получены данные, позволяющие, с целью численной оценки уточнения математической модели автофейдера с точки зрения учета угла зарезания, построить фафик (рису-

нок 4) зависимости относительного смещения по горизонтали (от середи-

ны ширины полосы разработки грунта) точки приложения равнодействующей силы сопротивления резанию грунта от значения угла зарезания Р, а также проиллюстрированы результаты расчетов абсолютного значения величины рр для автогрейдеров ДЗ-199, ДЗ-98 и А-120 В качестве примера, вычисления для указанных автогрейдеров производились применительно к случаям разработки грунта всем рабочим органом с зарезанием и резания половиной отвала При этом интервал изменения угла зарезания принимался от 15° до 18°, а величина угла захвата была выбрана равной 40°, как достаточно часто используемое на практике значение из рекомендуемого для данного вида рабочей операции диапазона от 35 до 50°

Из рисунка 4 следует, что относительное смещение по горизонтали точки приложения равнодействующей силы сопротивления резанию фунта (от середины ширины полосы разработки грунта) для оптимального диапазона угла зарезания р, составляет от 19,06 % до 20,19 % от общей ширины полосы разработки фунта. Для представленных автофейдеров при азх = 40° и разработке фунта всей шириной отвала с зарезанием от 15° до 18°, в абсолютном выражении величина рр принимает следующие значения: Д З-98 - от 0,523м до 0,554м, ДЗ-199 - от 0,458м до 0,485м, А-120 - от 0,470м до 0,498м При резании половиной отвала и указанных выше углах установки отвала рр составляет ДЗ-98 — от 0,261м до 0,277м, ДЗ-199 - от 0,229м до 0,242м; А-120 - от 0,235м до 0,249м Для угла захвата в 40°, угла резания в 35° и максимальной расчетной нафуженности тягового режима величина коэффициента буксования составит 13,7 % (для ДЗ-98), 13,8 % (для ДЗ-199) и 14,2 % (для А-120), значение продольной силы тяги колесного движителя соответственно равно 41,44 кН

Рисунок 3 - Схема взаимодействия отвала с фунтом при копании с зарезанием (вид спереди)

(для ДЗ-98), ЗОД1 кН (для ДЗ-199) и 33,87 кН (для А-120)

В результате общее уточнение математической модели, оцененное по таким важнейшим показателям, характеризующим работу ЗТМ при разработке грунта основным отвалом, как сила тяги колесного движителя и коэффициент буксования, составляет 10,46 %

Рр, М

Рр J 0,50 хг

0,45

0,40

0,20 . - о,35

0,30

0,25

0,19 -I- 0,20

15 16 17 Р, град

---------- — при резании всей длиной отвала с зарезанием,

--------при резании половиной отвала

Рисунок 4 - Зависимость относительного — и абсолютного рр смещения

по горизонтали (от середины ширины полосы разработки фунта) точки приложения равнодействующей силы сопротивления резанию грунта от значения угла зарезания Р

В третьем разделе предложены новые способ и алгоритм управления отвалом ЗТМ в процессе разработки грунта, основанные на определении текущего эффективного КПД машины с применением современных и новых информационных параметров, впервые предусмотрена самоподстройка системы управления рабочим органом в процессе работы ЗТМ при изменении грунтовых условий, разработаны технические средства, позволяющие реали-

-------- -------- ------ ДЗ-98

______ ~ А-120 ----ДЗ-199

Ре

•••

ДЗ-98 __ А-120

: ^ — — ~ ДЗ-199

зовать новые методы измерения физико-механических свойств и текущего объема фунта перемещаемого отвалом ЗТМ, и создать систему управления рабочим органом, основанную на экстремальном управлении по параметру эффективного КПД машины, исследована работа замкнутой динамической системы «ЗТМ — устройство управления рабочим органом» при использовании различных регуляторов

В общем случае, эффективный КПД машины может бьггь найден как отношение полезной энергии (или работы) к затраченной энергии (или работе) Если в каждый момент времени ЗТМ представлять как объект в виде «черного ящика», то в качестве полезной энергии (выходной сигнал) следует рассматривать энергию, затрачиваемую на перемещение объема фунта косо-поставленным отвалом, которая соответствует «действительно полезной» совершенной работе по отводу фунта в сторону с разрабатываемого участка, а в качестве затрачиваемой энергии (входной сигнал) - энергию, получаемую в результате сгорания топлива

Очевидно, что абсолютные численные значения определяемого эффективного КПД машины будут достаточно малы, так как при делении в числителе оценивается только «действительно полезная» энергия, а общие потери КПД связаны с достаточно низким КПД двигателя, потерями в самой ЗТМ и так далее Однако для системы управления это не является недостатком, так как при поиске мгновенного максимально возможного эффективного КПД машины интерес представляют не абсолютные значения, а относительные величины, то есть управление осуществляется по постоянному сравнению текущего значения эффективного КПД машины с предыдущим значением.

В результате аналитических исследований получено выражение для нахождения эффективного КПД машины в процессе разработки фунта косо-поставленным отвалом

V р-и2„

™Д=7 г " , (18)

г "гт '5ст где Стт - текущий расход топлива, кг;

бг> - удельная теплота сгорания топлива, Дж/кг

Качество управления во многом зависит от правильности выбора информационных сигналов Предложенная система автоматического управления рабочим органом ЗТМ в процессе копания фунта построена с использованием информационных параметров бесконтактного измерителя текущего объема перемещаемого грунта, а также датчиков действительной скорости движения ЗТМ, расхода топлива двигателем и физико-механических свойств разрабатываемого фунта На рисунке 5 показана структурная схема основного контура системы управления рабочим органом ЗТМ на примере автогрейдера в процессе копания фунта, раскрывающая принцип действия

Контур состоит из датчика действительной скорости движения машины, датчика расхода топлива двигателем, датчика физико-механических свойств разрабатываемого фунта, датчика объема грунта, задатчика опорных сигналов, управляющего блока, содержащего устройство ввода, перепро-

граммируемое постоянное запоминающее устройство (ППЗУ), к выходам которых подключен однокристальный микроконтроллер, присоединенный своим выходом к устройству вывода, и исполнительного механизма, включающего в себя электрозолотники, подключенные своим входом к устройству вывода, и гидроцилиндры, присоединенные входом к выходу электрозолотников и управляющие заглублением или выглублением рабочего органа, причем выходы датчика действительной скорости, датчика расхода топлива, датчика физико-механических свойств грунта, датчика объема грунта и за-датчика опорных сигналов подключены к входу устройства ввода, а микроконтроллер имеет обратную связь с устройством ввода, перепрограммируемым постоянным запоминающим устройством и устройством вывода.

Рисунок 5 - Структурная схема основного контура системы управления рабочим органом ЗТМ в процессе копания грунта

На рисунке 6 приведена блок-схема алгоритма работы основного контура системы управления отвалом ЗТМ в процессе копания грунта. В качестве основных информационных сигналов используются объем грунта перед рабочим органом, действительная скорость движения машины в процессе копания фунта, расход топлива двигателем, значения которых снимаются с соответствующих датчиков Произведение информационных сигналов датчиков объема грунта, задатчика опорного сигнала по физико-механическим свойствам фунта (при необходимости данный опорный сигнал корректиру-

ется в зависимости от сигнала с датчика физико-механических свойств грунта) и квадрата информационного сигнала датчика действительной скорости движения машины, деленное пополам, дает численное значение полезной энергии в каждый момент времени.

Затрачиваемая в текущий момент времени энергия определяется как произведение информационного сигнала датчика расхода топлива и удельной теплоты сгорания топлива.

Отношение полезной энергии к затрачиваемой дает численное значение мгновенного эффективного КПД машины в каждый момент времени В зависимости от разности между предыдущим и текущим значениями эффективного КПД машины вырабатывается сигнал на заглубление или выглубление рабочего органа.

С целью предотвращения нестандартных и аварийных ситуаций предусмотрена защита Сущность ее заключается в том, что во время работы постоянно снимаемые показания датчиков действительной скорости движения машины и объема перемещаемого грунта сравниваются с заданными опорными значениями этих величин Сигнал разрешения регулирования по параметру мгновенного эффективного КПД машины подается только при условии преобладания измеренных датчиками параметров над опорными сигналами. Если же одно из этих условий не выполняется, то исполнительный механизм получает команду на выглубление или заглубление рабочего органа.

С целью повышения точности управления в системе используется бесконтактный датчик физико-механических свойств грунта, информационный сигнал которого позволяет вносить оперативную корректировку в работу системы управления процессом разработки грунта для уточнения уровня опорных сигналов (по объему грунта, - используется для защиты от аварийных ситуаций, и по физико-механическим свойствам грунта, - используется при оценке полезной энергии) при достаточно широком диапазоне изменения грунтовых условий. Так, например, при значительном повышении влажности грунта специфика устройства измерителя объема может привести к излишне раннему преобладанию измеренного информационного параметра над опорным сигналом, следовательно, в этом случае уровень опорного сигнала объема грунта должен быть скорректирован в сторону повышения.

Предложенный экстремальный регулятор допускает совместное функционирование устройств поиска максимума эффективного КПД машины с существующими системами стабилизации, обеспечивающими получение заданного профиля обрабатываемой поверхности

Теоретические исследования замкнутой динамической системы «ЗТМ — устройство управления рабочим органом» с различными системами управления разработкой грунта показали, что наиболее эффективным является предложенное новое устройство экстремального управления процессом разработки грунта по величине мгновенного эффективного КПД машины Так, математическое ожидание производительности при моделировании процесса разработки грунта с управлением по эффективному КПД машины на 8,6 % больше, чем для управления по производительности

Рисунок 6 — Блок-схема алгоритма работы основного контура системы управления отвалом ЗТМ в процессе копания грунта

Следует отметить, что оценка эффективности работы производилась

основном по параметру производительности, так как по альтернативной предлагаемой в данной работе системе управления (СУ) отсутствуют данные по показателю эффективного КПД машины при совместной работе ЗТМ и системы управления рабочим органом Результаты расчетов (на примере автогрейдеров ДЗ-98, ДЗ-199 и А-120) представлены в таблице 1

Таблица 1 - Сравнительная характеристика эффективности совместной

>аботы ЗТМ и двух типов систем управления рабочим органом

Автогрейдер СУ по производительности СУ по эффективному КПД

Математическое ожидание Дисперсия Математическое ожидание Дисперсия

м3/ч т,(Ир), мм <г,(Лт), (м3/ч)2 <п(ЬР), мм2 т2(Пт), м3/ч тфр), мм ЫПщ), (м3/ч)2 мм2

ДЗ-98 586,3 87 1,5 4,1 637 84 1,1 2,3

ДЗ-199 473,2 72 1 3,5 514,1 71 0,7 2

А-120 501 80 1,3 3,9 543,9 79 1 2,2

Способы построения нескольких вариантов датчиков и системы управления в целом защищены патентами и заявками на изобретения РФ.

Созданная управляющая программа защищена авторскими правами (имеет государственную регистрацию, а также зарегистрирована в отраслевом фонде алгоритмов и программ)

Четвертый раздел посвящен исследованиям в области повышения эффективности планирования грунта ЗТМ В этом случае основной целью является достижение максимального эффективного КПД машины при высоком качестве получаемой после прохода поверхности

При разработке грунта косопоставленным отвалом ЗТМ, как правило, происходит не только отделение грунта от массива, но и отвод его в боковой валик Поэтому достаточно значимым моментом в теоретических исследованиях являлось рассмотрение процесса сброса грунта с косопоставленного отвала ЗТМ, в результате которого была установлена взаимосвязь геометрических параметров установки отвала с физико-механическими характеристиками грунта, описывающая условие сброса грунта с косопоставленного отвала, при котором начинается скольжение перемещаемого грунта по отвалу в горизонтальной плоскости перпендикулярно продольной оси машины

азх<агс^/и (19)

На рисунке 7 приведена зависимость максимально допустимого угла захвата, при котором начинается скольжение всего объема перемещаемого грунта по отвалу, от коэффициента трения грунта по металлу

Как следует из рисунка 7, для грунтов (например, условно сыпучих с малой вязкостью и влажностью) с низким коэффициентом трения по металлу сброс скольжением по отвалу будет происходить при азх < 70,71°, а с высоким коэффициентом трения по металлу (например, условно вязкий грунт) при азх< 59,04°

Требуется особо отметить, что, как следует из практики, сброс грунта в боковой валик возможен и при больших значениях угла захвата, но в таких случаях он происходит не в результате скольжения всей массы грунта по отвалу, а в результате избыточного набора грунта отвалом, перемещения отдельных частиц вырезанного объема без постоянного соприкосновения с отвалом, и преодоления силы трения, определяемой при этом через коэффициент трения грунта по грунту Подтверждением этому может служить пример разработки грунта отвалом при азх —* 90°, так как даже в варианте азх = 90° с концов отвала происходит сброс избыточного грунта, несвязанный со скольжением всего объема перемещаемого грунта по отвалу в горизонтальном на-

0.35 0.4 0.45 0 5 0.55 и Рисунок 7 - Зависимость максимально допустимого угла захвата, при котором начинается скольжение перемещаемого грунта по отвалу, от коэффициента трения грунта по металлу

В соответствии с целью управления рабочим органом ЗТМ при планировании грунта целесообразно использовать в качестве управляющего воздействия не заглубление или выглубление отвала (вертикальные перемещения), а изменение угла захвата (увеличение или уменьшение ширины полосы разработки) Как следует из классической литературы «Механизмы поворота отвала позволяют поворачивать отвал под нагрузкой при резании и перемещении грунта». Однако на практике возможно возникновение ситуации, когда усилия стандартного механизма поворота отвала окажется недостаточно для преодоления сил сопротивления грунта, действующих на отвал В этом случае, при необходимости, решением может являться установка на ЗТМ, кроме стандартного устройства поворота отвала, одного дополнительного гидроцилиндра для поворота отвала относительно продольной оси машины, обеспечивающего стабильную возможность непрерывного управления поворотом отвала во время разработки грунта

Система управления косопоставленным отвалом ЗТМ работает следующим образом При начале движения с разработкой грунта оператор посредством управления в ручном режиме гидроцилиндрами вертикального перемещения отвала производит установку (как правило, с помощью относи-

тельно небольшого заглубления в грунт) рабочего органа в высотное положение, соответствующее требованиям реальной обстановки на объекте строительства, и включает систему управления рабочим органом ЗТМ в процессе планирования грунта. Далее действия оператора сводятся к управлению траекторией движения ЗТМ. Функционирование системы аналогично рассмотренному выше варианту для процесса копания грунта отвалом ЗТМ Основным отличием является то, что в зависимости от разности между предыдущим и текущим значением эффективного КПД машины в данный момент времени вырабатывается сигнал (±Лада), который через устройство вывода подается на электрозолотники и, с помощью совместной работы стандартного устройства поворота отвала и, при необходимости, дополнительного гидроцилиндра поворота отвала, вызывает увеличение или уменьшение угла захвата рабочего органа

Таким образом, в предложенный в третьем разделе алгоритм управления процессом копания грунта необходимо внести следующие коррективы сигнал «Вниз» заменяется на сигнал «Увеличение угла захвата», а сигнал «Вверх» - на сигнал «Уменьшение угла захвата» Техническая реализация системы управления при указанных изменениях практически не усложняется, так как используются те же информационные сигналы и для комплексного управления разработкой грунта необходимо лишь предусмотреть возможность переключения с исполнительного механизма управления толщиной срезаемой стружки (для процесса копания грунта) на исполнительный механизм управления углом захвата (для процесса планирования грунта)

Проведенное имитационное моделирование показало высокую эффективность предложенной системы управления отвалом ЗТМ при планировании грунта, использующей в качестве управляющего воздействия изменение угла захвата отвала, при этом после одного прохода разброс значений ширины полосы разработки грунта не превышает 5 % от общей ширины отвала На практике эти значения сопоставимы с разбросом ширины валика грунта, остающегося после косопоставленного отвала, и не вызывают снижения производительности за счет уменьшения ширины полосы разработки на каждом очередном проходе

Система управления рабочим органом ЗТМ при планировании грунта и программа имитационного моделирования защищены авторскими правами

В пятом разделе обоснованы способы построения систем индивидуального и группового дистанционного управления ЗТМ с использованием функций Уолша и выделением системы ориентации машин в отдельную подсистему, а также установлены закономерности совместного использования систем управления рабочими органами и систем следящего дистанционного управления ЗТМ, позволяющие повысить производительность ЗТМ и безопасность жизнедеятельности оператора

В прошлом техническая реализация использования специальных сигналов сложной формы ограничивалась элементной базой электроники. Современное развитие микроэлектроники позволяет достаточно просто реализовать одно из перспективных направлений создания высокоэффективных

систем управления ЗТМ с использованием групп ортогональных сигналов прямоугольной формы Использование системы ортогональных сигналов в виде функций Уолша дает возможность получить вариант системы управления, не содержащей частотных фильтров, столь критичных к температурным условиям и настройке В такой системе реализуется высокая скорость передачи информации, что позволяет ее использовать практически с любым переносчиком команд на любых объектах управления.

На интервале [0; /] функцию можно представить рядом Фурье по системе функций Уолша

/(2)= Аф^а1ф,0)+ А(1^>аЩ,0)+ + А^аЩ.О), (20)

1

где асо= \г(а>ащто. - амплитуды составляющих сигнала (гармо-

о

ник) на кратных частотах,

2 = — — нормированное время, то есть отношение текущего времени к

времени передачи сигнала (периоду).

Система из 2* функций Уолша может быть сформирована путем перемножения К первых функций Радемахера

Г к <в)= ИЩФ>«2К я£й] при 0 < б < 1, (21)

где К- порядок функций

Использование системы ортогональных сигналов в виде функций Уолша снижает сложность технической реализации и одновременно повышает качественные характеристики системы, а также позволяет применять микропроцессоры, с целью повышения точности и быстродействия системы как при индивидуальном, так и при групповом дистанционном управлении ЗТМ

Теоретическая оценка точности определения местоположения ЗТМ в системах дистанционного управления выявила, что для ЗТМ значения ошибок определения местоположения составляют не более 1,7 %.

Проведенная экспериментальная проверка функционирования макета разработанной системы дистанционного управления ЗТМ с использованием функций Уолша показала, что система ориентации ЗТМ обеспечивает необходимую точность и позволяет измерять координаты местоположения со значениями ошибок не более 1,8 %, при этом выделение системы ориентации, как отдельной подсистемы, дает возможность использовать ЗТМ, оборудованные системой индивидуального дистанционного управления, в качестве ведомых машин в системе следящего дистанционного управления при установке на них подсистемы ориентации движения ЗТМ.

Выработанные системой управления рабочим органом ведущей ЗТМ сигналы с помощью исполнительных механизмов перемещают отвал, при этом перемещение отвала ведомой ЗТМ осуществляется по сигналам системы дистанционного управления, в частности, для процесса копания грунта,

когда ведомая ЗТМ отстает от ведущей машины, то отвал ведомой выглубля-ется, а когда опережает - заглубляется, при этом установленные на ЗТМ системы поддержания заданного углового по высоте положения отвала работают автономно

В шестом разделе представлены результаты экспериментальных исследований ЗТМ с системой управления рабочим органом

Целью экспериментальных исследований являлось- подтверждение правильности положений и допущений, принятых при проведении теоретических исследований; проверка адекватности разработанных и уточненных математических моделей, определение эффективности совместного функционирования ЗТМ, на примере автогрейдеров, с системой управления рабочим органом в процессе разработки грунта

Для достижения цели были решены следующие задачи.

- получена тяговая характеристика ЗТМ (на примере автогрейдера),

- проведены экспериментальные исследования с целью выбора варианта реализации измерителя объема грунта и оценена с помощью портативной информационно-измерительной системы работоспособность датчиков информационных параметров,

- оценена возможность применения измерителя объема перемещаемого грунта для различных ЗТМ,

- исследованы показатели функционирования ЗТМ (на примере автогрейдеров) в процессе разработки грунта в полевых условиях;

- определены технико-экономические показатели эффективности функционирования ЗТМ в процессе разработки грунта, оборудованной системой управления отвалом по эффективному КПД машины.

Для проведения испытаний ЗТМ, являющихся мобильными объектами, использовалась энергонезависимая информационно-измерительная система, содержащая внешний модуль АЦП Е-330 фирмы «L-CARD» и персональный компьютер типа notebook, с помощью которой была установлена работоспособность всех необходимых для функционирования системы управления рабочим органом ЗТМ датчиков информационных параметров, а также оценена чувствительность измерителя объема грунта, которая составила для интерференционного способа 180 мкА на м3 грунта, для метода частотной оценки - 480 Гц на м5, и для варианта частотного измерения с сверхрегенеративным детектором-преобразователем - 550 Гц на м3 На основании полученных данных сделан вывод о целесообразности использования устройства частотного измерения с сверхрегенеративным детектором-преобразователем, при этом разработанный измеритель объема грунта может без каких-либо изменений в конструкции эффективно применяться на многих ЗТМ, в частности, его применение опробовано на бульдозере и на бульдозерном рабочем оборудовании автогрейдеров

В результате проведения натурных испытаний ЗТМ установлена адекватность, проведенных при теоретических исследованиях, уточнений математической модели, а также получены графики взаимного изменения основ-

ных параметров, характеризующих функционирование ЗТМ при разработке фунта, и частоты сигнала измерителя текущего объема перемещаемого фунта перед рабочим органом (на рисунке 8 представлены результаты на примере автофейдера ДЗ-199), принципиальными отличительными особенностями которых являются выражение силы тяги в явном виде и наличие характеристики объема фунта перед отвалом

О 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3 0,35 Р, кГц Рисунок 8 — Графики взаимного изменения основных параметров, характеризующих функционирование ЗТМ при разработке грунта, и частоты сигнала измерителя объема грунта перед рабочим органом

При максимальной рекомендуемой расчетной нафуженности рабочего режима величина коэффициента буксования составила 13,9 % (для ДЗ-199) и 13,8 % (для ДЗ-98), при этом значение продольной силы тяги колесного движителя равно 29,15 кН (для ДЗ-199) и 40,26 кН (для ДЗ-98) Расхождение между теоретическими и экспериментальными показателями, характеризующими процесс разработки фунта, составило 0,8 — 3,2 %

Проведенные сравнительные испытания ЗТМ подтвердили работоспособность и эффективность разработанной и созданной системы управления отвалом по сравнению с ручным управлением При вырезании кюветов наблюдается прирост производительности на 22,9 % и снижение удельного расхода топлива на 13,1 % Сравнительные эксплуатационные показатели ЗТМ (на примере автофейдеров ДЗ-98 и ДЗ-199) при вырезании кювета с ручным и автоматическим управлением отвалом приведены в таблице 2

Установлено, что система управления отвалом ЗТМ по параметру эффективного КПД машины обладает лучшими характеристиками, чем устрой-

ство, работающее по принципу поиска экстремума мгновенной производительности, что подтверждает данные, полученные при моделировании на ЭВМ Расхождение между теоретическими, полученными при компьютерном моделировании, и экспериментальными данными составляет не более 3 %

Таблица 2 - Эксплуатационные показатели автогрейдеров ДЗ-98 и ДЗ-199

при вырезании кювета в ручном и автоматическом режимах

Показатели Единица измерения Ручное управление Автоматическое управление

ДЗ-98 ДЗ-199 ДЗ-98 ДЗ-199

Длина рабочего хода м 80 80 80 80

Количество рабочих ходов - 6 6 6 6

Общее время вырезания кювета с 417,6 420,6 432,4 436,8

Среднее время рабочего хода с 69,6 70,1 72,07 72,8

Средняя рабочая скорость автогрейдера м/с 1,149 1,141 1,110 1,099

Объем вырезанного грунта м3 58,47 47,45 74,41 60,57

Общий расход топлива при вырезании кювета кг 5,733 3,084 6,34 3,42

Часовой расход топлива кг/ч 49,4 26,4 52,78 28,19

Удельный расход топлива кг/м3 0,098 0,065 0,0852 0,0565

Техническая производительность ЗТМ м3/ч 504,1 406,1 619,4 499,1

В процессе проведения эксплуатационных испытаний получены данные, характеризующие изменение микропрофиля разрабатываемого грунта по длине отрытого кювета Колебания глубины копания по длине вырезаемого кювета составляют 1,5 - 2,7 см, что в целом положительно характеризует планирующие свойства машины при автоматическом режиме управления отвалом Высота неровностей, полученных в процессе копания с устройством управления при использовании в качестве управляющего воздействия заглубления или выглубления отвала, может быть ликвидирована при отделочных работах за один - два прохода

Подтверждена работоспособность и эффективность применения системы управления отвалом в процессе планирования грунта, использующей в качестве выходного управляющего воздействия увеличение или уменьшение угла захвата косопоставленного отвала ЗТМ, при этом установлено, что в большинстве ситуаций после одного прохода при требуемых небольших значениях толщины срезаемой стружки получают хорошее качество поверхно-

сти, не требующее дополнительной обработки

Разброс значений ширины полосы разработки грунта при управлении углом захвата отвала, составляет менее 5 % от общей ширины отвала, что в относительных величинах хорошо согласуется с расчетными данными, полученными при имитационном моделировании на ЭВМ, при этом погрешность измерений составляет не более 0,5 %

Седьмой раздел посвящен определению экономической эффективности ЗТМ, оборудованных системой управления отвалом, и анализу потенциальной экономической эффективности совместного использования средств управления рабочими процессами и дистанционного управления ЗТМ Для этого были решены следующие задачи

- оценена технико-экономическая эффективность использования ЗТМ, оборудованной системой управления рабочим органом по максимуму эффективного КПД машины по сравнению с ручным управлением,

- получено приближенное значение технико-экономической эффективности при сравнении вариантов управления рабочим органом ЗТМ по максимуму эффективного КПД машины и по максимуму производительности,

- оценен возможный экономический эффект от совместного использования предлагаемой системы управления разработкой фунта и системы следящего дистанционного управления ЗТМ

В качестве примера ЗТМ рассмотрены автогрейдеры ДЗ-98 и ДЗ-199.

Проведенные расчеты показали, что экономический эффект от практического внедрения разработанной системы управления рабочим органом по параметру максимального эффективного КПД машины в процессе копания фунта составит 110219 рублей в год на одну машину (для автофейдера ДЗ-199) и 159809 рублей в год на одну машину (для ДЗ-98) по сравнению с ручным управлением

Приближенно экономический эффект от применения разработанной системы автоматического управления рабочим органом автофейдера ДЗ-199 по параметру максимального эффективного КПД машины по сравнению с системой управления по максимальной мгновенной производительности составит 59115 рублей в год на одну машину.

В случае совместного использования предлагаемой системы управления разработкой фунта и системы следящего дистанционного управления ЗТМ годовой экономический эффект ориентировочно увеличиться на 82 % при одной ведомой машине Сокращение затрат в основном будет определяться экономией на заработной плате (ведомые ЗТМ управляются одним оператором ведущей ЗТМ), а незначительное увеличение затрат будет связано со стоимостью самой системы дистанционного управления. В случае использования нескольких ведомых машин, ожидается большее увеличение экономической эффективности за счет того, что на ведущей машине достаточно установки одного базового комплекта аппаратуры для всей системы дистанционного управления.

Внедрение системы управления рабочим органом ЗТМ при работе с изменением угла захвата отвала (более применимо для процесса планирова-

ния грунта) приводит к уменьшению количества необходимых проходов для получения заданного качества поверхности, что обуславливает общее увеличение производительности работ

В случае применения разработанной системы управления рабочим органом ЗТМ по параметру максимального эффективного КПД на бульдозере годовой экономический эффект будет больше, чем для автогрейдера, за счет более высокого коэффициента использования машины на операции копания грунта

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ

1 Установлены закономерности, определяющие местоположение точек приложения равнодействующих сил сопротивления перемещению и скольжению по отвалу грунта, а также равнодействующей силы сопротивления резанию грунта при рассмотрении рабочего процесса с углом зарезания, отличным от нуля, возникающих при разработке грунта отвалом, на основе которых развита математическая модель пространственной системы «ЗТМ -разрабатываемый грунт», в результате чего уточнение математической модели по относительному горизонтальному смещению точки приложения равнодействующей силы сопротивления резанию грунта (от середины ширины полосы разработки) для оптимального диапазона угла зарезания, составляет от 19,06 % до 20,19 % от общей ширины полосы разработки грунта, кроме того, местоположение по вертикали точки приложения равнодействующих сил сопротивления перемещению грунта и сил сопротивления скольжению грунта по рабочему органу по сравнению с традиционным представлением уточнено на 8,96 % Общее уточнение математической модели составляет 10,46 %

2 Теоретические исследования замкнутой динамической системы «ЗТМ — устройство управления рабочим органом» с различными системами автоматического управления разработкой грунта показали, что наиболее эффективной является разработанная система экстремального управления процессом разработки грунта по величине мгновенного эффективного КПД машины с применением современных и новых информационных параметров, при этом математическое ожидание производительности ЗТМ при моделировании процесса разработки грунта с системой управления по эффективному КПД машины на 8,6% больше, чем для работы с системой управления по производительности

3 С целью предотвращения возникновения аварийных и нестандартных ситуаций предусмотрена защита, сущность которой состоит в том, что переход на ручной режим управления возможен в любой момент времени, а процесс разработки грунта в случае необходимости корректируется по минимально возможным значениям объема грунта и действительной скорости движения машины, при этом для повышения точности управления в системе используется измеритель физико-механических свойств грунта, информационный сигнал которого позволяет вносить оперативную корректировку в работу системы управления процессом разработки грунта для уточнения уров-

ня опорных сигналов (по объему грунта — используется для защиты от аварийных ситуаций, и по физико-механическим свойствам грунта - используется при оценке полезной энергии) при достаточно широком диапазоне изменения грунтовых условий

4 На основе теоретических исследований определены варианты создания измерителей физико-механических свойств и объема грунта, обоснован выбор схем реализации, даны рекомендации по выбору диапазонов рабочих частот и установке измерителей на ЗТМ.

5 Выявлена взаимосвязь геометрических параметров установки отвала с физико-механическими характеристиками грунта, описывающая условие сброса грунта с косопоставленного отвала и для грунтов с различными значениями коэффициента трения грунта по металлу определены численные величины максимально допустимого угла захвата, при котором начинается скольжение перемещаемого грунта по отвалу в горизонтальной плоскости перпендикулярно продольной оси машины, которые составили для грунтов с низким коэффициентом трения по металлу (например, условно сыпучих с малой вязкостью и влажностью) азх < 70,71°, с высоким коэффициентом трения по металлу (например, условно вязкий грунт) азх < 59,04°

6 Проведенное на ЭВМ имитационное моделирование показало высокую эффективность предложенной системы автоматического управления отвалом землеройно-транспортной машины при планировании грунта, использующей в качестве управляющего воздействия не заглубление или вы-глубление рабочего органа (вертикальные перемещения), а изменение угла захвата отвала (увеличение или уменьшение ширины полосы разработки), при этом после одного прохода разброс значений ширины полосы разработки грунта не превышает 5 % от общей ширины отвала, что на практике сопоставимо с разбросом ширины валика грунта

7 Определены принципиальные схемы системы, установлены конструкции измерителей информационных параметров, и создана система управления рабочим органом ЗТМ, основанная на экстремальном управлении по параметру эффективного КПД машины, при этом для комплексного управления разработкой фунта предусмотрена возможность переключения с исполнительного механизма управления толщиной срезаемой стружки (для процесса копания грунта) на исполнительный механизм управления углом захвата (для процесса планирования грунта)

8 Научно-обоснованы способы построения систем индивидуального и фуппового дистанционного управления ЗТМ с выделением системы ориентации машин в отдельную подсистему, теоретическая оценка точности определения местоположения ЗТМ в системах дистанционного управления выявила, что для ЗТМ значения ошибок определения местоположения составляют не более 1,7 %.

9 Экспериментальная проверка функционирования макета разработанной системы дистанционного управления ЗТМ с использованием функций Уолша показала, что система ориентации ЗТМ обеспечивает необходимую точность и позволяет измерять координаты местоположения со значениями

ошибок не более 1,8 %, при этом выделение системы ориентации, как отдельной подсистемы, дает возможность использовать ЗТМ, оборудованные системой индивидуального дистанционного управления, в качестве ведомых машин в системе следящего дистанционного управления при установке на них подсистемы ориентации движения ЗТМ

10 Установлены закономерности совместного использования системы управления рабочими органами и разработанной системы следящего дистанционного управления ЗТМ, относящейся к типу «ведущая ЗТМ — ведомая ЗТМ», позволяющие увеличить производительность ЗТМ с одновременным повышением безопасности жизнедеятельности оператора, при котором выработанные системой управления рабочим органом ведущей ЗТМ сигналы с помощью исполнительных механизмов перемещают отвал, при этом перемещение отвала ведомой ЗТМ осуществляется по сигналам системы дистанционного управления, в частности, для процесса копания грунта, когда ведомая ЗТМ отстает от ведущей машины, то отвал ведомой выглубляется, а когда опережает - заглубляется, при этом установленные на ЗТМ системы поддержания заданного углового по высоте положения отвала работают автономно

11 Сравнительные испытания ЗТМ подтвердили работоспособность и технико-экономическую эффективность предложенной системы управления отвалом по сравнению с ручным управлением, так при вырезании кюветов наблюдается прирост технической производительности на 22,9 % и снижение удельного расхода топлива на 13,1 % Колебания глубины копания по длине вырезаемого кювета составляют 1,5 - 2,7 см, что в целом положительно характеризует планирующие свойства машины при автоматическом режиме управления высотным положением отвала.

12 Установлено, что разработанная система управления отвалом ЗТМ по параметру эффективного КПД машины обладает лучшими характеристиками, чем устройство, работающее по принципу поиска экстремума мгновенной производительности, что подтверждает данные, полученные при моделировании на ЭВМ. Расхождение между результатами теоретических исследований, полученными при компьютерном моделировании, и экспериментальными данными составляет не более 3 %

13 Подтверждена работоспособность и эффективность применения системы управления отвалом в процессе планирования грунта, использующей в качестве выходного управляющего воздействия увеличение или уменьшение угла захвата косопоставленного отвала ЗТМ, при этом установлено, что в большинстве ситуаций после одного прохода при требуемых небольших значениях толщины срезаемой стружки получают хорошее качество поверхности, не требующее дополнительной обработки

14 Определена экспериментальным путем величина разброса значений ширины полосы разработки грунта при управлении углом захвата отвала ЗТМ, составляющая менее 5 % от общей ширины отвала, что в относительных величинах хорошо согласуется с расчетными данными, полученными при имитационном моделировании на ЭВМ, при этом погрешность измерений составляет не более 0,5 %

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах

1 Патент № 2291254, РФ, МПК Е 02 F 9/20 Система автоматического управления рабочим органом землеройно-транспортной машины / Ю Ф.Устинов, А Д Кононов, А А Кононов, заявитель и патентообладатель Воронеж гос. арх -строит ун-т - заявка № 2004138533/03, заявл 28 12 2004, опубл. 10 01 2007, Бюл № 1 -6с- (лично автором выполнено 2,5 с )

2 Устинов, Ю Ф Система следящего дистанционного управления землеройно-транспортными машинами / Ю.Ф.Устинов, И M Тепляков, А А Кононов, Ю.В Авдеев // Изв вузов Строительство - 2006 — № 8 — С 73-76. - (лично автором выполнено 1,5 с )

3 Устинов, Ю.Ф. Техническая реализация системы дистанционного управления землеройно-транспортной машиной / Ю Ф Устинов, И M Тепляков, А А Кононов, Ю В Авдеев // Изв.вузов. Строительство -2006 — №5 -С 85-88 - (лично автором выполнено 1,5 с)

4 Устинов, Ю.Ф Проблема построения систем дистанционного управления землеройно-транспортными машинами / Ю Ф Устинов, И M Тепляков, А А Кононов, Ю В Авдеев И Изв вузов Строительство -2006 — №1.-С 83-86 - (лично автором выполнено 1,5 с.)

5 Устинов, Ю Ф Информационные технологии в автоматизации управления отвалом автогрейдера при разработке грунта / Ю Ф.Устинов, А Д Кононов, А А.Кононов // Вестник Воронежского государственного университета, серия Системный анализ и информационные технологии, Вып 2 — Воронеж, 2006. - С. 169-173. - (лично автором выполнено 1,75 с )

6 Кононов, А.А К вопросу взаимодействия основного отвала автогрейдера с разрабатываемым грунтом / А А Кононов // Изв.вузов. Строительство -2006 -№ 11-12 - С. 68-72.

7 Патент на полезную модель № 59243, РФ, МПК G 01 F 23/28. Высокочастотный измеритель уровня / Ю Ф Устинов, И.М Тепляков, А А-Кононов [и др ] Заявитель и патентообладатель Воронеж гос арх -строит, ун-т - заявка № 2004138532/28, заявл 28.12.2004; опубл. 10 12 2006, Бюл № 34. - 5 с - (лично автором выполнено 1,5 с )

8 Кононов, А А. Условие сброса грунта с основного отвала автогрейдера / А А Кононов // Изв вузов Строительство - 2006 - № 10. - С 66-68

9 Кононов, А А Уточнение математической модели автогрейдера при разработке грунта основным отвалом / А А Кононов // Изв вузов Строительство.-2006 -№ 8 — С 95-99.

10 Кононов, А А К вопросу моделирования работы автогрейдера при разработке грунта основным отвалом / А А Кононов // Изв вузов Строительство -2006 -№5 -С 88-90

11 Маршаков, В К Определение диэлектрических параметров объектов в СВЧ измерителе с антеннами ортогональной поляризации / В К Маршаков, А Д.Кононов, А А Кононов // Вестник Воронежского государственного университета, серия Физика, математика, Вып 2 - Воронеж, 2006 -С 85-87 -(лично автором выполнено 1,25 с)

12 Устинов, Ю Ф. Моделирование динамической системы «автогрейдер - автоматическое устройство управления рабочим органом» в процессе разработки грунта / Ю Ф Устинов, В А Жулай, А А Кононов И Отраслевой фонд алгоритмов и программ, свидетельство №7060, дата регистрации 18 октября 2006 Извещение о государственной регистрации №50200601828, дата регистрации 23 октября 2006 - 5 с - (лично автором выполнено 1,25 с )

13 Кононов, А А Информационные технологии в проблеме повышения эффективности использования землеройно-транспортных машин / А А Кононов // Сборник статей к XIII Международной научно-технической конференции «Информационная среда ВУЗа» - Иваново, 2006 -С 156-158

14 Устинов, Ю Ф Имитационное моделирование работы автогрейдера при планировании грунта с системой автоматического управления отвалом /

-„ Ю Ф Устинов, А А Кононов, С. А Иванов // Отраслевой фонд алгоритмов и программ, свидетельство №6400, дата регистрации 16 июня 2006 Извещение о государственной регистрации № 50200600976, дата регистрации 19 июня 2006. - 5 е.- (лично автором выполнено 1,25 с )

15 Кононов, А А Информационные технологии моделирования рабочего процесса автогрейдера при планировании грунта / А А Кононов, С А Иванов, А А Тютерев // Материалы II международной научно-технической конференции «Информационные технологии в науке, образовании и производстве» Т 2. - Орел ОрелГТУ, 2006 - С 77-80 - (лично автором выполнено 2 с.)

16 Кононов, А А. Автоматическое управление рабочими процессами землеройно-транспортных машин / А А Кононов, Ю Ф Устинов // Отраслевой фонд алгоритмов и программ, свидетельство №6406, дата регистрации 16 июня 2006 Извещение о государственной регистрации № 50200600982, дата регистрации 19 июня 2006 — 5 с - (лично автором выполнено 2,5 с )

17 Кононов, А А Вычисление основных параметров автогрейдера при разработке грунта основным отвалом / А А Кононов // Отраслевой фонд алгоритмов и программ, свидетельство №5965, дата регистрации 7 апреля 2006. Извещение о государственной регистрации № 50200600495, дата регистрации 14 апреля 2006 - 5 с.

18 Василенко, А В К вопросу об автоматизации разработки грунта основным отвалом автогрейдера / А В Василенко, ВИЕнин, А А Кононов, С А Иванов // Математическое моделирование, компьютерная оптимизация технологий, параметров оборудования и систем управления- Межвуз сб науч тр -Воронеж ВГЛТА, 2006 - С 182-184. -(лично автором выполнено 1 с)

19 Устинов, Ю Ф Методологические основы экспериментального определения некоторых физико-механических свойств разрабатываемого грунта / Ю Ф Устинов, А Д Кононов, А А Кононов // Изв вузов Строительство. — 2005 -№11-12 -С 109-113 - (лично автором выполнено 2 с )

20 Кононов, А А. Информационная модель определения физико-механических свойств отражающих объектов волновым методом / А А Кононов, А Д Кононов // Научный вестник ВГАСУ, серия «Колебатель-

ные, вибрационные, акустические процессы в строительном комплексе и градостроительстве». Вып 1 - Воронеж, 2005. - С 42-47. - (лично автором выполнено 3 с)

21 Кононов, А А К вопросу дистанционного управления землеройно-транспортными машинами / А А Кононов // Научный вестник ВГАСУ, серия «Дорожно-транспортное строительство». Вып 4 - Воронеж ВГАСУ, 2005 -С 64-70

22 Тепляков, И М. О разработке грунта основным отвалом автогрейдера / И М Тепляков, А А Кононов, А.В Василенко, В И.Енин // Математическое моделирование, компьютерная оптимизация технологий, параметров оборудования и систем управления Межвуз. сб науч тр — Воронеж-ВГЛТА, 2005. - С. 119 - 122 - (лично автором выполнено 1,5 с )

23 Тепляков, И М. Точность определения местоположения объекта радиотехническими методами /ИМ Тепляков, Ю В.Авдеев, А А Кононов // Математическое моделирование, компьютерная оптимизация технологий, параметров оборудования и систем управления Межвуз сб науч. тр — Воронеж. ВГЛТА, 2005 - С 136-138. - (лично автором выполнено 1,5 с.)

24 Устинов, Ю.Ф Основные концептуальные принципы автоматизации и дистанционного управления землеройно-транспортными машинами / Ю Ф.Устинов, И М Тепляков, А.А.Кононов, Ю.В Авдеев // Изв вузов. Строительство - 2005 - № 6. - С. 65 - 67. - (лично автором выполнено 1 с.)

25 Маршаков, В.К. Статистические характеристики амплитудных поляризационных параметров сигнала, распространяющегося в магнитоактив-ной среде / В.К.Маршаков, А.Д Кононов, А.А Кононов // Сб докладов XI Международной научно-технической конференции «Радиолокация, навигация, связь». Т.1 — Воронеж ВГУ, 2005 — С 258 - 266 - (лично автором выполнено 3 с.)

26 Устинов Ю.Ф Основные концептуальные принципы автоматизации и дистанционного управления технологическими машинами строительного комплекса / Ю.Ф.Устинов, И.М.Тепляков, А А Кононов, Ю В Авдеев // Научный вестник ВГАСУ, серия «Колебательные, вибрационные, акустические процессы в строительном комплексе и градостроительстве» Вып 1 — Воронеж, 2005. - С.4-8 - (лично автором выполнено 1,25 с )

27 Устинов, Ю Ф Новые информационные технологии автоматизации управления рабочим органом землеройно-транспортной машины в процессе копания фунта / Ю Ф.Устинов, А.А Кононов // Сборник статей к XI Международной научно-технической конференции «Информационная среда ВУЗа». — Иваново, 2004 — С 111—114. - (лично автором выполнено 2с)

28 Кононов, А А Моделирование работы автофейдера на ЭВМ / А А Кононов // В кн. «Информационные технологии XXI века методы, модели, средства контроля и технологии в задачах строительства и обучении» / Под общей ред. А.М Болдырева - Воронеж, ВГАСУ, 2002 - С 87-88

29 Никулин, П.И Сравнительные испытания работы автофейдера ДЗ-199 при ручном и автоматическом управлении отвалом / П.И Никулин,

В А Жулай, И М Тепляков, А А Кононов // Изв вузов Строительство - 2002

- № 11 - С. 91-93 - (лично автором выполнено 0,75 с )

30 Аникеенко, Г.Н Экспериментальное определение характеристик рассеяния поверхностей раздела некоторых материальных сред / Г.Н.Аникеенко, А А Кононов // Сб докладов VI Международной научно-технической конференции «Радиолокация, навигация, связь» Т 2 — Воронеж ВГУ, 2000 -С 1206-1211 - (лично автором выполнено 3 с )

31 Кононов, А А. Результаты экспериментальных исследований радиоволнового датчика набора грунта рабочим органом ЗТМ / А А Кононов // Материалы 52-й научно-технической конференции Краткое содержание докладов аспирантов и соискателей по проблемам архитектуры и строительных наук -Воронеж ВГАСА,2000 - С 123-125

32 Никулин, П И Датчик объема грунта для системы автоматического управления рабочим органом автогрейдера / П.И Никулин, ИМ Тепляков, А А.Кононов, Ю В Авдеев // Изв вузов Строительство - 2000. - № 2—3 - С 83-85 - (лично автором выполнено 1с)

33 Кононов, А А Экспериментальное определение уровня опорных сигналов для системы автоматического управления рабочим органом автогрейдера / А А Кононов // Изв вузов Строительство. - 2000 - № 7-8 - С 99 -101

34 Никулин, П И Результаты экспериментальных исследований работы автогрейдера ДЗ-199 / ПИ Никулин, ВА.Жулай, А А Кононов, И М Тепляков // Изв вузов Строительство - 2000 - № 11 — С. 91-94. — (лично автором выполнено 1,5 с )

35 Никулин, ПИ К вопросу исследования математической модели замкнутой динамической системы «автогрейдер — автоматическое устройство управления рабочим органом» /ПИ Никулин, В А Жулай, А А Кононов, И М Тепляков // Изв.вузов Строительство. - 1999. - № 10 - С 85-88 - (лично автором выполнено 1с)

36 Никулин, П И Повышение эффективности процесса копания грунта колесными землеройно-транспортными машинами / ПИ Никулин, И.М Тепляков, А А Кононов, В И Енин // Изв вузов Строительство. — 1999 -№ 6 - С. 105-107 - (лично автором выполнено 0,75 с )

37 Никулин, П И Результаты теоретического исследования процесса копания грунта основным отвалом автогрейдера ДЗ-199 / ПИ Никулин, И М Тепляков, А А Кононов // Изв вузов Строительство - 1999 - № 2-3 -С 111-114 - (лично автором выполнено 1,5 с )

38 Тепляков, И М Результаты математического моделирования работы автогрейдера ДЗ-199 при копании грунта основным отвалом /ИМ Тепляков, В И Гильмутдинов, А А Кононов // Изв вузов Строительство - 1999. — № 8

- С 94—96 — (лично автором выполнено 1 с.)

39 Никулин, ПИК вопросу исследования работы автогрейдера при копании грунта основным отвалом / П.И Никулин, И М.Тегаыков, А А Кононов//Изв вузов Строительство - 1998 -№10 - С 108-111 -(лично автором выполнено 1,5 с )

40 Патент № 2101683, РФ. в 01 Р 23/28. Высокочастотный уровнемер / Ю В Авдеев, А А Кононов, В И Енин [и др ] - заявл. 29 02 96, опубл 1998, бюл №1. - 5 с - (лично автором выполнено 1,75 с )

41 Никулин, ПИ О возможности экспресс-определения влажности грунта поляризационным методом / ПИ Никулин, И М Тепляков, А А Кононов // Изв вузов. Строительство - 1998 - № 1 - С 57-60 - (лично автором выполнено 1,5 с)

42 Патент № 2101684, РФ, в 01 Р 23/28. Интерференционный высокочастотный измеритель уровня / Ю В Авдеев, А А.Кононов, В И Енин [и др.]

- заявл 28 03 96, опубл 1998, бюл №1 - 5 с - (лично автором выполнено 1,75 с)

43 Кононов, А А. Определение влажности грунта по поляризационной структуре зондирующего сигнала / А А Кононов // Материалы 51-й научно-технической конференции ВГАСА - Воронеж ВГАСА, 1998-С 50-52

44 Никулин, П И Система автоматического управления рабочим органом землеройно-транспортной машины / ПИ Никулин, И.М.Тепляков, А А.Кононов // Сб материалов международной научно-технической конференции «Интерстроймех-98» - Воронеж, 1998 - С 15-16 - (лично автором выполнено 0,75 с)

45 Кононов, А.А Возможный алгоритм управления рабочим органом землеройно-транспортной машины / А А Кононов // Материалы 51-й научно-технической конференции ВГАСА -Воронеж ВГАСА, 1998 -С 49-50

46 Кононов, А.А Радиоволновые датчики контроля уровня среды, разрабатываемой ЗТМ / А А Кононов // Материалы 50й Юбилейной научно-технической конференции Краткое содержание докладов аспирантов и соискателей по проблемам архитектуры и строительных наук - Воронеж ВГАСА, 1997 -С 57-58

47 Никулин, П.И О возможности измерения уровня вещества интерференционным высокочастотным уровнемером / ПИ Никулин, ИМ Тепляков, А А Кононов // Сб тезисов VII международной научно-технической конференции «Оптические, радиоволновые, тепловые методы и средства контроля природной среды, материалов и промышленных изделий»

- Череповец, 1997 - С 62-63 - (лично автором выполнено 0,75 с)

48 Кононов, А.А Возможность оптимизации тягового режима земле-ройно-транспортных машин / А А Кононов // Материалы 50й Юбилейной научно-технической конференции Краткое содержание докладов аспирантов и соискателей по проблемам архитектуры и строительных наук - Воронеж ВГАСА, 1997 -С 54-56

Подписано в печать 29 06 2007 г Формат 60x84 1/16 Уч-издл2,1 Уел -печ л 2,2 Бумага писчая Тираж 120 экз. Заказ № 374

Отпечатано отдел оперативной полиграфии

Воронежского государственного архитектурно-строительного университета 394006, Воронеж, ул 20-летия Октября, 84

ВВЕДЕНИЕ.

1 СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ, ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Общие сведения.

1.2 Современное состояние исследований в области управления процессами разработки грунта землеройно-транспортными машинами.

1.3 Способы дистанционного управления строительными и дорожными машинами.

1.4 Применение информационных параметров для повышения эффективности землеройно-транспортных машин и безопасности жизнедеятельности оператора.

Выводы.

Цель и задачи исследований.

2 АНАЛИТИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ И МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА РАЗРАБОТКИ ГРУНТА

ОТВАЛОМ ЗЕМЛЕРОЙНО-ТРАНСПОРТНОЙ МАШИНЫ.

2.1 Математическая модель землеройно-транспортной машины при разработке грунта отвалом.

2Л. 1 Обоснование принятой расчетной схемы землеройнотранспортной машины.

2 Л .2 Функциональные зависимости сил и реакций, действующих на машину в процессе разработки грунта 2.1.3 Уточнения математической модели землеройнотранспортной машины при разработке грунта отвалом

2.1.4 Моделирование процесса разработки грунта отвалом землеройно-транспортной машины.

2.2 Результаты аналитического исследования работы землеройнотранспортной машины при разработке грунта отвалом.

Выводы.

УПРАВЛЕНИЕ РАБОЧИМ ОРГАНОМ ЗЕМЛЕРОЙНО-ТРАНСПОРТНОЙ МАШИНЫ В ПРОЦЕССЕ КОПАНИЯ ГРУНТА.

3.1 Структурная схема и алгоритм управления процессом копания грунта.

3.2 Методы измерения текущего объема грунта, перемещаемого перед отвалом землеройно-транспортной машины.

3.2.1 Общие положения измерения текущего объема перемещаемого грунта.

3.2.2 Теоретические и физические основы измерения текущего объема перемещаемого грунта.

3.2.3 Математическое моделирование измерения текущего объема перемещаемого грунта и определение исходных данных для практической реализации.

3.3 Методы измерения физико-механических свойств разрабатываемого грунта.

3.3.1 Научные основы измерения физико-механических свойств разрабатываемого грунта и определение исходных данных для практической реализации.

3.3.2 Схемное решение измерителя физико-механических свойств грунта и экспериментальное определение отражающих характеристик распространенных типов обрабатываемых поверхностей.

3.3.3 Особенности экспериментального определения физикомеханических характеристик разрабатываемого грунта.

3.4 Сравнительный анализ эффективности работы землеройно-транспортной машины с различными системами управления рабочим органом в процессе разработки грунта.

3.5 Принципиальные схемы реализации системы управления отвалом землеройно-транспортной машины.

Выводы.

УПРАВЛЕНИЕ РАБОЧИМ ОРГАНОМ ЗЕМЛЕРОЙНО-ТРАНСПОРТНОЙ МАШИНЫ ПРИ ПЛАНИРОВАНИИ ГРУНТА.

4.1 Теоретические основы процесса сброса грунта с косопоставленного отвала в боковой валик.

4.2 Структурная схема и алгоритм управления рабочим органом землеройно-транспортной машины при планировании грунтовой поверхности.

4.3 Моделирование процесса планирования грунтовой поверхности.

Выводы.

ДИСТАНЦИОННОЕ УПРАВЛЕНИЕ ЗЕМЛЕРОЙНО-ТРАНСПОРТНЫМИ МАШИНАМИ.

5.1 Научные основы построения системы дистанционного управления землеройно-транспортными машинами.

5.2 Структурные схемы системы индивидуального дистанционного управления землеройно-транспортными машинами.

5.3 Моделирование работы канала дистанционного управления землеройно-транспортными машинами.

5.4 Разработка системы группового дистанционного управления землеройно-транспортными машинами.

5.4.1 Научные основы создания системы следящего дистанционного управления землеройно-транспортными машинами.

5.4.2 Техническая реализация системы следящего дистанционного управления землеройно-транспортными машинами.

Выводы.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ РАБОТЫ ЗЕМЛЕРОЙНО-ТРАНСПОРТНЫХ МАШИН С СИСТЕМОЙ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ОТВАЛОМ.

6.1 Цели и задачи экспериментальных исследований.

6.2 Методика проведения экспериментальных исследований.

6.3 Статистическая обработка результатов экспериментальных исследований.

6.3.1 Определение необходимого числа опытов.

6.3.2 Оценка погрешностей результатов измерений.

6.4 Результаты экспериментальных исследований и их анализ.

6.4.1 Определение тяговой характеристики землеройно-транспортной машины.

6.4.2 Экспериментальное обоснование выбора варианта реализации измерителя текущего объема грунта перемещаемого отвалом землеройно-транспортной машины.

6.4.3 Оценка работоспособности информационных датчиков с помощью информационно-измерительной системы.

6.4.4 Оценка возможности применения измерителя текущего объема перемещаемого грунта для различных землеройно-транспортных машин.

6.4.5 Исследование показателей функционирования землеройно-транспортных машин в процессе разработки грунта в полевых условиях.

6.4.6 Сравнительные испытания работы землеройно-транспортных машин при ручном и автоматическом режимах управления отвалом.

Выводы.

7 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ РАЗРАБОТКИ ГРУНТА С СИСТЕМАМИ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ РАБОЧИМ ОРГАНОМ И ДИСТАНЦИОННОГО УПРАВЛЕНИЯ ЗЕМЛЕРОЙНО-ТРАНСПОРТНЫМИ МАШИНАМИ.

7.1 Общие положения.

7.2 Методика расчета технико-экономической эффективности землеройно-транспортных машин с системой автоматического управления отвалом при разработке грунта.

7.3 Результаты расчета и анализ технико-экономической эффективности землеройно-транспортных машин.

Выводы.

Экономическая стратегия страны нацелена на значительное повышение производительности труда за счет ускорения научно-технического прогресса, коренных преобразований в технике и технологии, мобилизации всех технических, организационных, экономических и социальных факторов [155]. В настоящее время проводится политика дальнейшей индустриализации строительного производства, ускорения создания и внедрения прогрессивной технологии, систем машин и механизмов, обеспечивающих комплексную механизацию строительных и монтажных работ. Основным средством индустриализации строительного производства выступает его комплексная механизация, основными задачами которой являются повышение производительности труда и технического уровня строительного производства, освобождение человека от выполнения тяжелых, трудоемких и утомительных операций, снижение себестоимости и улучшение качества строительной продукции [155].

Развитием строительного и дорожного машиностроения в значительной степени определяется решение таких узловых проблем строительства, как повышение качества выполняемых работ, увеличение их темпов без прироста ресурсов, сокращение ручного труда [226].

Использование машин в настоящее время требует более строгой совместной оценки экологических последствий и ожидаемого экономического эффекта. Машины с двигателем внутреннего сгорания (ДВС) являются источниками загрязнения атмосферы вредными веществами. Например, один час работы ДВС может выделить такое количество оксида углерода, которого достаточно для насыщения около 10 млн. м воздуха [134]. Для снижения наносимого вреда атмосфере необходимо добиваться максимально возможной эффективности эксплуатации техники, в том числе строительных и дорожных машин. 9

Комплексная механизация строительства, к которой необходимо стремиться, подразумевает полное оснащение строительства машинами и средствами механизации и автоматизации строительства [155].

Строительству свойственно большое разнообразие объектов и условий проведения работ, а, следовательно, и широкая номенклатура строительных и дорожных машин (СДМ) и оборудования.

На современном этапе научно-технического прогресса, сопровождающемся развитием производственных сил, внедрением новой техники, предъявляются повышенные требования к землеройно-транспортным машинам (ЗТМ), с помощью которых выполняется большая часть земляных работ [145] в строительстве. При этом объем земляных работ достигает 80 % от общего объема строительных работ [155]. ЗТМ осуществляют послойную разработку и перемещение грунта во время движения с целью придания поверхности определенных продольных и поперечных уклонов, при этом основными рабочими процессами являются копание и планирование грунта [155]. Следует отметить, что процесс копания состоит из резания грунта, то есть отделения части грунта от массива за счет контактного силового воздействия рабочего органа ЗТМ, и перемещения вырезанного грунта, как правило, с одновременным отводом (сбросом) его в боковой валик в случае работы косопоставленным отвалом (наиболее свойственно рабочему процессу автогрейдера или универсального бульдозера) или последующей отсыпкой грунта (характерно для работы бульдозера с неповоротным отвалом) или выгрузкой грунта в сооружение или отвал (соответствует рабочему процессу скрепера). При этом [155] по характеру рабочего процесса, составу технологических операций и последовательности их выполнения земляные сооружения делятся на выемки и насыпи.

Землеройно-транспортные машины широко применяются в промышленном и гражданском строительстве, горнорудной промышленности, дорожном строи

10 тельстве и так далее [226]. Повышение производительности при производстве работ и улучшение условий труда оператора может быть достигнуто за счет совершенствования систем управления и автоматизации управления технологическими процессами [145], при этом снижается удельный расход топлива, а, следовательно, загрязнение окружающей среды и улучшается качество получаемой поверхности земляного полотна обработки. Кроме того, важным является развитие систем дистанционного радиоуправления, позволяющих уберечь оператора от вредных для здоровья или опасных для жизни условий проведения работ.

Исследования в области возможностей автоматизации рабочих процессов и дистанционного управления ЗТМ проводились многими учеными в различных странах мира. Однако проблема построения высокоэффективной системы автоматизации ЗТМ остается открытой, так как среди известных систем автоматического управления (САУ) рабочими органами отсутствует управление по прямому параметру эффективности с учетом затрат на энергоноситель и с самостоятельной автоматической подстройкой при изменении грунтовых условий, кроме того, САУ, ориентированные на планирование грунта, не обеспечивают одновременно получение хорошего качества поверхности и высокой эффективности использования тяговых качеств ЗТМ, а большое разнообразие технологических процессов не позволяет применять для ЗТМ известные в технике средства радиоуправления.

Для решения проблемы требуется применение новых информационных технологий, которые позволят перейти к управлению по прямому параметру эффективности с учетом затрат на энергоноситель, обеспечат создание современной САУ рабочими органами ЗТМ с автоматической оценкой изменения грунтовых условий, унифицировать САУ с точки зрения возможности одновременного достижения высоких показателей эффективности работы и качества получаемой поверхности, разработать комплексное решение проблемы повышения эффективности использования ЗТМ и безопасности жизнедеятельности оператора за счет ав

11 томатизации управления рабочим органом и дистанционного управления ЗТМ.

Повышение эффективности рабочих процессов ЗТМ за счет разработки новых информационных технологий для автоматизации и дистанционного управления ЗТМ с целью увеличения результативности производства работ и повышения безопасности жизнедеятельности оператора в настоящее время является самостоятельным научным направлением. Современное развитие науки и техники позволяет выйти на качественно новый уровень управления технологическими процессами ЗТМ. В данном исследовании принципиальными отличиями от традиционных разработок являются управление по максимуму эффективного мгновенного коэффициента полезного действия (КПД) ЗТМ с автоматическим учетом затрат на энергоноситель и самоподстройкой при изменении свойств разрабатываемого грунта, возможность применения САУ для различных операций разработки грунта ЗТМ, а также комплексное решение проблемы повышения эффективности рабочих процессов ЗТМ и безопасности жизнедеятельности оператора.

Актуальность темы. Вопросам повышения эффективности управления ЗТМ за счет средств автоматизации рабочих процессов посвящено много теоретических и экспериментальных работ, выполненных как в России, так и за рубежом. Однако возникающие сложности выбора информационных параметров из-за отсутствия обоснованного преимущества какого-либо параметра над другими, а также ограниченность средств их измерения затрудняют создание эффективного, выпускаемого промышленностью, устройства управления разработкой грунта. Кроме того, интенсификация рабочих процессов не является единственным направлением автоматизации ЗТМ. Не менее важным является развитие систем дистанционного радиоуправления, позволяющими наряду с повышением экономической эффективности труда уберечь оператора от вредных для здоровья или опасных для жизни условий проведения работ.

Проблема повышения эффективности использования ЗТМ и безопасности

12 жизнедеятельности оператора является вполне разрешимой в случае одновременного использования систем автоматического управления рабочими процессами (что приводит к значительному уменьшению психофизической нагрузки на оператора) и дистанционного радиоуправления машиной (что позволяет уберечь оператора от работы в опасных для жизни или вредных для здоровья условиях).

Одним из основных направлений развития ЗТМ является создание машин повышенной единичной мощности и производительности. Во многих случаях ЗТМ при ручном управлении работает в режиме, который характеризуется большими величинами коэффициента буксования и низкими значениями тягового коэффициента полезного действия, что не обеспечивает максимум производительности ЗТМ. Увеличение эксплуатационной производительности при одновременном снижении удельного расхода топлива может быть достигнуто за счет рационального выбора параметров технологического процесса с помощью устройств автоматического управления, при этом снижаются психофизические нагрузки на оператора ЗТМ.

Известные системы автоматического управления рабочим органом являются, в основном, опытными образцами и не поддерживают производительность ЗТМ на максимальном уровне.

Таким образом, повышение эффективности рабочих процессов ЗТМ и безопасности жизнедеятельности оператора за счет разработки и применения новых информационных технологий для автоматизации и дистанционного управления ЗТМ является важной и актуальной проблемой.

Основные результаты исследований получены на основе анализа возможностей повышения эффективности использования ЗТМ и безопасности жизнедеятельности оператора для режимов разработки грунта, широко распространенных в различных отраслях строительства, и могут быть применены для многих машин строительного комплекса.

13

Цель работы - развитие научных основ повышения эффективности работы ЗТМ с использованием средств и методов информационных технологий.

Достижение поставленной цели требует решения следующих задач:

- установить закономерности, определяющие местоположение точек приложения равнодействующих сил сопротивления, возникающих при разработке грунта отвалом, на основе которых уточнить математическую модель пространственной системы «ЗТМ - разрабатываемый грунт»;

- разработать способ управления рабочим органом ЗТМ в процессе разработки грунта, основанный на определении текущего эффективного КПД машины и учитывающий изменения физико-механических свойств грунта;

- теоретическим путем установить взаимосвязь геометрических параметров установки отвала с физико-механическими характеристиками грунта, описывающую условие сброса грунта с косопоставленного отвала, при котором начинается скольжение перемещаемого грунта по отвалу в горизонтальной плоскости перпендикулярно продольной оси машины;

- разработать новый способ управления отвалом ЗТМ, использующий в качестве управляющего воздействия изменение угла захвата отвала;

- разработать технические средства, позволяющие реализовать новые методы измерения физико-механических свойств и текущего объема грунта перемещаемого отвалом ЗТМ, и создать систему управления рабочим органом, основанную на экстремальном управлении по параметру эффективного КПД машины;

- обосновать способы построения систем индивидуального и группового дистанционного управления ЗТМ, провести экспериментальные исследования макета радиоуправления с целью оценки точности определения местоположения ЗТМ;

- экспериментальным путем определить технико-экономические показатели эффективности функционирования ЗТМ в процессе разработки грунта, обо

14 рудованной системой управления отвалом по эффективному КПД машины.

Научная новизна работы заключается в разработке методологии оптимального управления рабочими процессами ЗТМ. Методология включает:

- разработку уточненной математической модели пространственной системы «ЗТМ - разрабатываемый грунт», учитывающей выявленные закономерности, определяющие местоположение точек приложения равнодействующих сил сопротивления, возникающих при разработке грунта отвалом;

- установление основных информационных параметров, необходимых для эффективного управления разработкой грунта, и определение способов измерения физико-механических свойств и текущего объема грунта, перемещаемого отвалом ЗТМ;

- выявление взаимосвязи геометрических параметров установки отвала с физико-механическими характеристиками грунта, описывающей условие сброса грунта с косопоставленного отвала, при котором начинается скольжение перемещаемого грунта по отвалу в горизонтальной плоскости перпендикулярно продольной оси машины;

- разработку способа управления отвалом ЗТМ в процессе разработки грунта, основанного на определении текущего значения эффективного КПД машины и учитывающего влияние физико-механических свойств грунта;

- научное обоснование способов построения систем индивидуального и группового дистанционного управления ЗТМ с использованием функций Уолша и выделением системы ориентации машин в отдельную подсистему;

- установление закономерностей совместного использования системы управления рабочим органом и системы следящего дистанционного управления ЗТМ, позволяющих повысить производительность ЗТМ и безопасность жизнедеятельности оператора;

- разработку способа управления отвалом ЗТМ по параметру эффективного КПД машины на основе использования в качестве управляющего воздейст

15 вия изменения угла захвата отвала.

Практическое значение работы:

- разработаны алгоритмы управления отвалом ЗТМ в процессе разработки грунта по параметру текущего эффективного КПД машины и технические средства для их практической реализации;

- разработана имитационная модель, позволяющая определять параметры работы динамической системы «ЗТМ - устройство управления рабочим органом», при этом математическое ожидание производительности ЗТМ при моделировании процесса разработки грунта с управлением по эффективному КПД машины на 8,6 % больше, чем при работе с управлением по производительности;

- разработана физическая модель системы дистанционного управления ЗТМ с использованием функций Уолша, экспериментальная проверка которой показала, что ошибка определения местоположения составляет не более 1,8 %;

- создана система управления отвалом ЗТМ по параметру эффективного КПД машины, учитывающая изменения физико-механических свойств грунта, применение которой позволило увеличить техническую производительность на 22,9 % и снизить удельный расход топлива на 13,1 %, при этом для комплексного управления разработкой грунта отвалом предусмотрена возможность переключения с исполнительного механизма управления толщиной срезаемой стружки на исполнительный механизм управления углом захвата отвала.

На защиту выносятся:

- математическая модель пространственной системы «ЗТМ - разрабатываемый грунт», учитывающая закономерности, определяющие местоположение точек приложения равнодействующих сил сопротивления, возникающих при разработке грунта отвалом;

- способы и алгоритмы управления отвалом ЗТМ в процессе разработки грунта, основанные на определении текущего значения эффективного КПД машины и учитывающие влияние физико-механических свойств грунта;

16

- результаты исследований работы системы «ЗТМ - устройство управления рабочим органом» при имитационном моделировании процесса разработки грунта с управлением по эффективному КПД машины и по производительности;

- способы построения систем дистанционного управления ЗТМ с выделением системы ориентации в отдельную подсистему, и закономерности совместного использования системы управления рабочим органом и системы следящего дистанционного управления ЗТМ;

- результаты экспериментальных исследований ЗТМ с системой управления рабочим органом по параметру эффективного КПД машины.

Реализация работы. Результаты работы внедрены в ОАО «Брянский Арсенал» (г. Брянск), ОАО «Воронежавтодор» (г. Воронеж), ООО «Липецк-Автобан» (г. Липецк), ОАО «Рудгормаш» (г. Воронеж), в подразделениях главного управления автомобильных дорог «Воронежупрдор».

Результаты работы используются в ГОУ ВПО ВГАСУ при подготовке инженеров по специальности 190205 «Подъемно-транспортные, строительные, дорожные машины и оборудование».

Достоверность. Достоверность полученных результатов обеспечена проведением анализа проблемы и применением аналитических, теоретических и экспериментальных исследований, методов математической статистики при планировании экспериментов и обработке их результатов, использованием методов высшей математики, акустики, радиофизики, теоретической механики и адекватностью результатов теоретических и экспериментальных исследований.

Апробация работы. Основные положения диссертации доложены и обсуждены на: международной научно-технической конференции «Интерстроймех» (г. Воронеж, 1998 г.); конференции, посвященной итогам работы межвузовской научно-технической программы «Архитектура и строительство» за 1993 - 1997 гг. (г. С.-Петербург, 1997 г.); VII международной научно-технической конференции «Оптические, радиоволновые, тепловые методы и средства контроля при

17 родной среды, материалов и промышленных изделий» (г. Череповец, 1997 г.); всероссийской научно-технической конференции «Радио и волоконно-оптическая связь, локация и навигация» (г. Воронеж, 1997 г.); юбилейной международной научно-практической конференции «Строительство-99» (г. Ростов н/Д, 1999 г.); V, VI, VIII, IX, X, XI, XII международных научно-технических конференциях «Радиолокация, навигация, связь» (г. Воронеж, 1999, 2000, 2002, 2003,2004, 2005, 2006 гг.); VIII, IX, XI, XIII международных научно-технических конференциях «Информационная среда ВУЗа» (г. Иваново, 2001, 2002, 2004, 2006 гг.); межотраслевой научно-практической конференции «Актуальные проблемы развития архитектурно-строительного комплекса» (г. Воронеж, 2006 г.); II международной научно-технической конференции «Информационные технологии в науке, образовании и производстве» (г. Орел, 2006 г.); ежегодных научно-технических конференциях ВГАСУ 1995 - 2006 гг.; заседаниях кафедры транспортных машин ВГАСУ.

Исследования проведены в рамках научно-технической программы «Научные исследования высшей школы по приоритетным направлениям науки и техники», подпрограмма 211 «Архитектура и строительство».

Публикации. По теме диссертации опубликована 71 печатная работа, в том числе: 21 в изданиях, аккредитованных ВАК РФ для докторских диссертаций, из них 19 в соответствии с перечнем, действующим с 1.01.2007 г.; 20 статей в трудах конференций; 2 тезиса докладов на конференциях; 3 патента РФ на изобретение и 1 патент РФ на полезную модель; 4 разработки зарегистрированы в отраслевом фонде алгоритмов и программ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, семи разделов, основных выводов и результатов, списка использованных источников из 302 наименований, 5 приложений. Работа изложена на 385 страницах, в том числе 288 страниц машинописного текста, 116 рисунков, 9 таблиц.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ

1 Установлены закономерности, определяющие местоположение точек приложения равнодействующих сил сопротивления перемещению и скольжению по отвалу грунта, а также равнодействующей силы сопротивления резанию грунта при рассмотрении рабочего процесса с углом зарезания, отличным от нуля, возникающих при разработке грунта отвалом, на основе которых развита математическая модель пространственной системы «ЗТМ — разрабатываемый грунт», в результате чего уточнение математической модели по относительному горизонтальному смещению точки приложения равнодействующей силы сопротивления резанию грунта (от середины ширины полосы разработки) для оптимального диапазона угла зарезания, составляет от 19,06 % до 20,19 % от общей ширины полосы разработки грунта, кроме того, местоположение по вертикали точки приложения равнодействующих сил сопротивления перемещению грунта и сил сопротивления скольжению грунта по рабочему органу по сравнению с традиционным представлением уточнено на 8,96 %. Общее уточнение математической модели составляет 10,46 %.

2 Теоретические исследования замкнутой динамической системы «ЗТМ - устройство управления рабочим органом» с различными системами автоматического управления разработкой грунта показали, что наиболее эффективной является разработанная система экстремального управления процессом разработки грунта по величине мгновенного эффективного КПД машины с применением современных и новых информационных параметров, при этом математическое ожидание производительности ЗТМ при моделировании процесса разработки грунта с системой управления по эффективному КПД машины на 8,6% больше, чем для работы с системой управления по производительности.

3 С целью предотвращения возникновения аварийных и нестандартных ситуаций предусмотрена защита, сущность которой состоит в том, что переход

299 на ручной режим управления возможен в любой момент времени, а процесс разработки грунта в случае необходимости корректируется по минимально возможным значениям объема грунта и действительной скорости движения машины, при этом для повышения точности управления в системе используется измеритель физико-механических свойств грунта, информационный сигнал которого позволяет вносить оперативную корректировку в работу системы управления процессом разработки грунта для уточнения уровня опорных сигналов (по объему грунта - используется для защиты от аварийных ситуаций; и по физико-механическим свойствам грунта - используется при оценке полезной энергии) при достаточно широком диапазоне изменения грунтовых условий.

4 На основе теоретических исследований определены варианты создания измерителей физико-механических свойств и объема грунта, обоснован выбор схем реализации, даны рекомендации по выбору диапазонов рабочих частот и установке измерителей на ЗТМ.

5 Выявлена взаимосвязь геометрических параметров установки отвала с физико-механическими характеристиками грунта, описывающая условие сброса грунта с косопоставленного отвала и для грунтов с различными значениями коэффициента трения грунта по металлу определены численные величины максимально допустимого угла захвата, при котором начинается скольжение перемещаемого грунта по отвалу в горизонтальной плоскости перпендикулярно продольной оси машины, которые составили для грунтов с низким коэффициентом трения по металлу (например, условно сыпучих с малой вязкостью и влажностью) азх< 70,71°, с высоким коэффициентом трения по металлу (например, условно вязкий грунт) азх< 59,04°.

6 Проведенное на ЭВМ имитационное моделирование показало высокую эффективность предложенной системы автоматического управления отвалом землеройно-транспортной машины при планировании грунта, использующей в качестве управляющего воздействия не заглубление или выглубле

300 ние рабочего органа (вертикальные перемещения), а изменение угла захвата отвала (увеличение или уменьшение ширины полосы разработки), при этом после одного прохода разброс значений ширины полосы разработки грунта не превышает 5 % от общей ширины отвала, что на практике сопоставимо с разбросом ширины валика грунта.

7 Определены принципиальные схемы системы, установлены конструкции измерителей информационных параметров, и создана система управления рабочим органом ЗТМ, основанная на экстремальном управлении по параметру эффективного КПД машины, при этом для комплексного управления разработкой грунта предусмотрена возможность переключения с исполнительного механизма управления толщиной срезаемой стружки (для процесса копания грунта) на исполнительный механизм управления углом захвата (для процесса планирования грунта).

8 Научно-обоснованы способы построения систем индивидуального и группового дистанционного управления ЗТМ с выделением системы ориентации машин в отдельную подсистему, теоретическая оценка точности определения местоположения ЗТМ в системах дистанционного управления выявила, что для ЗТМ значения ошибок определения местоположения составляют не более 1,7 %.

9 Экспериментальная проверка функционирования макета разработанной системы дистанционного управления ЗТМ с использованием функций Уолша показала, что система ориентации ЗТМ обеспечивает необходимую точность и позволяет измерять координаты местоположения со значениями ошибок не более 1,8 %, при этом выделение системы ориентации, как отдельной подсистемы, дает возможность использовать ЗТМ, оборудованные системой индивидуального дистанционного управления, в качестве ведомых машин в системе следящего дистанционного управления при установке на них подсистемы ориентации движения ЗТМ.

301

10 Установлены закономерности совместного использования системы управления рабочими органами и разработанной системы следящего дистанционного управления ЗТМ, относящейся к типу «ведущая ЗТМ - ведомая ЗТМ», позволяющие увеличить производительность ЗТМ с одновременным повышением безопасности жизнедеятельности оператора, при котором выработанные системой управления рабочим органом ведущей ЗТМ сигналы с помощью исполнительных механизмов перемещают отвал, при этом перемещение отвала ведомой ЗТМ осуществляется по сигналам системы дистанционного управления, в частности, для процесса копания грунта, когда ведомая ЗТМ отстает от ведущей машины, то отвал ведомой выглубляется, а когда опережает - заглубляется, при этом установленные на ЗТМ системы поддержания заданного углового по высоте положения отвала работают автономно.

11 Сравнительные испытания ЗТМ подтвердили работоспособность и технико-экономическую эффективность предложенной системы управления отвалом по сравнению с ручным управлением, так при вырезании кюветов наблюдается прирост технической производительности на 22,9 % и снижение удельного расхода топлива на 13,1 %. Колебания глубины копания по длине вырезаемого кювета составляют 1,5 - 2,7 см, что в целом положительно характеризует планирующие свойства машины при автоматическом режиме управления высотным положением отвала.

12 Установлено, что разработанная система управления отвалом ЗТМ по параметру эффективного КПД машины обладает лучшими характеристиками, чем устройство, работающее по принципу поиска экстремума мгновенной производительности, что подтверждает данные, полученные при моделировании на ЭВМ. Расхождение между результатами теоретических исследований, полученными при компьютерном моделировании, и экспериментальными данными составляет не более 3 %.

13 Подтверждена работоспособность и эффективность применения системы управления отвалом в процессе планирования грунта, использующей

302 в качестве выходного управляющего воздействия увеличение или уменьшение угла захвата косопоставленного отвала ЗТМ, при этом установлено, что в большинстве ситуаций после одного прохода при требуемых небольших значениях толщины срезаемой стружки получают хорошее качество поверхности, не требующее дополнительной обработки.

14 Определена экспериментальным путем величина разброса значений ширины полосы разработки грунта при управлении углом захвата отвала ЗТМ, составляющая менее 5 % от общей ширины отвала, что в относительных величинах хорошо согласуется с расчетными данными, полученными при имитационном моделировании на ЭВМ, при этом погрешность измерений составляет не более 0,5 %.

303

1. A.c. №1532664, СССР, Е 02 F 3/76. Землеройно-профилировочный агрегат / М.А Ахмеджанов, А.Э.Тешабаев, Х.Л.Мурадов. Заявитель и патентообладатель Среднеазиатский НИИ механизации и электрификации сельского хозяйства. 30.12.89, бюл. №48.

2. A.c. № 569683 СССР. Способ регулирования рабочих процессов зем-леройно-транспортных машин / В.Н.Тарасов, В.Д.Глебов, Г.И.Теремязев. -1977, бюл. №31.

3. A.c. № 881255, СССР. Устройство для автоматического управления рабочим органом землеройно-транспортной машины / Н.А.Ульянов, И.М.Тепляков, Ю.В.Авдеев и др.. -1981, бюл. № 42.

4. A.c. № 994651, СССР. Устройство для автоматического управления рабочим органом землеройно-транспортной машины / Н.А Ульянов, И.М.Тепляков, Ю.В Авдеев. 1983, бюл. № 5.

5. A.c. №1293286 СССР. Бульдозер с автоматической системой управления отвалом. / В.Д.Глебов, В.М.Иванова, О.А.Винокуров, А.М.Вестлицын. -1987, бюл. №8.304

6. A.c. №1330274 СССР. Бульдозер. / В.Д.Глебов, В.М.Иванова, О.А.Винокуров, А.М.Вестлицын. 1987, бюл. №30.

7. A.c. №2014400 РФ. Бульдозер с автоматическим управлением отвалом. / Б.Д.Кононыхин, В.П.Еремин, В.И.Кулешов и др.. 1994, бюл. №11.

8. A.c. №2016172 РФ. Система автоматического управления рабочим органом бульдозера. / Б.Д.Кононыхин, В.П.Еремин, В.И.Кулешов и др.. -1994, бюл. №13.

9. A.c. №557156 СССР. Устройство для автоматического управления рабочим органом землеройно-транспортной машины. / Л.Я. Цикерман, Г.И.Асмолов, В.А.Богатюк. 1977, бюл. №17.

10. A.c. №743612 СССР. Система для группового вождения самоходных сельскохозяйственных машин. / Н.А.Ульянов, И.М.Тепляков. — 1980, бюл. №24.

11. A.c. №818518 СССР. Система для группового вождения самоходных сельскохозяйственных машин. / Н.А.Ульянов, И.М.Тепляков. 1981, бюл. №13.

12. A.c. №1247474 СССР, Е 01 В 69/04. Устройство для регулирования положения рабочего органа дорожной машины / И.А.Гвоздев, В.М.Гребенников, В.И.Корчагин. Калининский политехнический институт. -№ 3847680/29-03; заявл. 24.01.85; опубл. 30.07.86, бюл. №28.

13. A.c. №1308221 СССР, А 01 В 69/04. Устройство для группового вождения самоходных машин / заявитель и патентообладатель Воронежский сельскохозяйственный институт. № 3908481/30-15; заявл. 11.06.85; опубл. 07.05.87, бюл. №17.

14. A.c. №1318183 СССР, А 01 В 69/04. Устройство выработки команд управления системы дублерного вождения тракторов / Е.К.Власова, Т.И.Грушко, Ю.С. Ефимов и др.. № 3893711/30-15; опубл. 04.03.85; заявл. 23.06.87, бюл. №23.305

15. A.c. №1380637 СССР, А 01 В 69/04. Устройство для параллельного вождения мобильных агрегатов / заявитель и патентообладатель Научно-производственное объединение «Армсельхозмеханизация». -№ 3835881/30-15; заявл. 04.09.85; опубл. 15.03.88, бюл. №10 .

16. A.c. №1389700 СССР, А 01 В 69/04, В 60 К 41/00. Устройство для дистанционного управления трактором / заявитель и патентообладатель Московский автомобильно-дорожный институт. № 4149012/31-11; заявл. 14.11.86; опубл. 23.04.88, бюл. №15 .

17. A.c. №1444479 СССР, Е 02 F 3/80. Рабочий орган землеройно-транспортной машины. / А.И.Кузин, М.И.Грифф, Б.Я.Барам, и др.. Волго-донский опытно-экспериментальный завод. №4132310/29-03; заявл. 13.10.86; опубл. 15.12.88, бюл. №46.

18. A.c. №1598896 СССР, А 01 В 69/04. Фотооптический датчик для автоматического направления движения мобильных машин / заявитель и патентообладатель Институт механики машин АН ГССР. № 4397527/30-15; заявл. 28.03.88; опубл. 15.10.90, бюл. №38 .

19. Авдеев, В.П. Использование статистических характеристик двумерных зондирующих сигналов в дефектоскопии строительных материалов /

20. B.П.Авдеев, А.Д.Кононов, А.А.Кононов // Сб. ст. к VIII Международной научно-технической конференции «Информационная среда ВУЗа». Иваново, 2001. - С.89-91.

21. Авдеев, В.П. Неразрушающий экспресс-контроль качества строительных материалов радиоволновым методом / В.П.Авдеев // Изв. вузов. Строительство. 1996. - № 6. - С.75 - 78.

22. Авдеев, В.П. Установка для определения характеристик рассеяния поверхностей раздела некоторых материальных сред / В.П.Авдеев,

23. A.Д.Кононов, А.А.Кононов // Сборник статей к IX Международной научно-технической конференции «Информационная среда ВУЗа». Иваново, 2002.1. C.87-88.

24. Авдеев, Ю.В. Система следящего управления движением и технологическим процессом трактора-робота. / Ю.В.Авдеев, И.М.Тепляков, Т.Я.Владимирова, В.Т.Чикунов. // Тез. докл.Ш всерос. конф. по робототехни-ческим системам. Воронеж, 1984. - С. 15.

25. Автогрейдеры. Общие технические условия: ГОСТ Р 50188-92: введен 01.07.93. -М.: Изд-во стандартов, 1992. 19с.

26. Александров, Ю.В. Основы автоматики и автоматизации производственных процессов в дорожном строительстве / Ю.В.Александров,

27. B.Ф.Амельченко Омск, 1977. - Т. 2, - 176с.

28. Алексеева, Т.В. Гидропривод и гидроавтоматика землеройно-транспортных машин / Т.В.Алексеева. М.: Машиностроение, 1966. - 148с.

29. Алексеева, Т.В. Эффективность стабилизации процесса копания бульдозерами / Т.В.Алексеева // Сборник научных работ. Омск: Западно307

30. Сибирское книжное издательство, 1972. Вып. 3. - С. 10-16.

31. Алексеенко, А.Г. Применение прецизионных аналоговых ИС / А.Г.Алексеенко, Е.А.Коломберт, Г.И.Стародуб. -М.: Советское радио, 1980. -224с.

32. Альперович, А.И. Башенный кран КБ-674-4-1 с телерадиопрограмм-ным управлением / А.И.Альперович, Я.И.Водяницкий // Механизация строительства. 1975. - №12. - С. 9-11.

33. Альтман, Д.Д. Устройства СВЧ / Д.Д.Альтман. М.: Мир, 1968.421с.

34. Амельченко, В.Ф. Оператор в системе управления бульдозерным агрегатом / В.Ф.Амельченко, Л.Б.Буланов // Сборник научных трудов: Исследования и испытания строительных и дорожных машин. Омск, 1973. -№ 4. -С. 154-160.

35. Амельченко, В.Ф. Сравнительные исследования систем управления рабочим процессом бульдозера / В.Ф.Амельченко // Межвузовский сборник научных трудов: Гидропривод и системы управления. Новосибирск, 1977. -С. 51-56.

36. Амельченко, В.Ф. Управление рабочим процессом землеройно-транспортных машин / В.Ф.Амельченко. Омск: Западно-Сибирское книжное издательство, 1975. - 232с.

37. Аникеенко, Г.Н. Контроль качества строительных материалов и изделий с помощью радиоволнового измерителя с антеннами эллиптической поляризации / Г.Н.Аникеенко, А.А.Кононов, А.Д.Кононов // Сб. докладов VIII308

38. Международной научно-технической конференции «Радиолокация, навигация, связь». Т.1 Воронеж, 2002. - С. 643-647.

39. Аникеенко, Г.Н. Статистическая модель ионосферного канала радиосвязи / Г.Н.Аникеенко, А.А.Кононов, А.Д.Кононов // Сб. докладов VIII Международной научно-технической конференции «Радиолокация, навигация, связь». Т.2. Воронеж: ВГУ, 2002. - С. 1368-1371.

40. Асмолов, Г.И. Автоматизация процесса копания мощными земле-ройно-транспортными машинами с мотор-колесами / Г.И.Асмолов // Труды ВНИИСтройдормаш: Вопросы прогнозирования и развития строительных и дорожных машин. — Москва, 1972. С. 9-12.

41. Асмолов, Г.И. Моделирование системы автоматического управления рабочими органами землеройно-транспортных машин / Г.И.Асмолов // Строительные и дорожные машины. 1971. - №3. С. 11-14.

42. Асмолов, Г.И. Разработка и исследование системы автоматического управления рабочими органами мощных скреперов с мотор-колесами с целью повышения их производительности: Автореферат дис. канд. техн. наук / Г.И.Асмолов. Москва, 1973. - 24с.

43. Астафьев, Г.П. Радиотехнические средства навигации летательных аппаратов / Г.П.Астафьев, В.С.Шебшевич, Ю.А.Юрков. М.: Сов.радио, 1966. -241с.

44. Баловнев, В.И. Моделирование процессов взаимодействия со средой рабочих органов дорожно-строительных машин / В.И.Баловнев. М.: Высшая школа, 1981.-335с.309

45. Баловнев, В.И. Сравнительные испытания различных механизмов загрузки ковша скрепера грунтом / В.и.Баловнев, А.А.Яркин // Строительные и дорожные машины. 1992. - № 9 - 10. - С. 7 - 10.

46. Бендат, Дж. Прикладной анализ случайных данных / Дж. Бендат, А. Пирсол; пер. с англ. М.: Мир, 1989. - 540с.

47. Бессарабов, Б.Ф. Диоды, тиристоры, транзисторы и микросхемы широкого применения. Справочник / Б.Ф.Бессарабов, В.Д.Федюк, Д.В.Федюк. -Воронеж: ИПФ Воронеж, 1994. 719с.

48. Борисов, С.В.Лазерное управление землеройно-транспортными машинами / С.В.Борисов, А.П.Кованов, Г.С. Корженков, Ю.А.Мохов и др. // Сборник научных трудов «Автоматизация строительных и дорожных машин». М.: ВНИИСтройдормаш, 1985. - С. 29 -36.

49. Бронштейн, И. Н. Справочник по математике для инженеров и учащихся втузов / И.Н. Бронштейн, К.А. Семендяев. Под ред. Г. Гроше, В. Циг-лера. М. : Наука, 1980. - 976с.

50. Бузин, Ю.М. Иерархическая модель рабочего процесса землеройно-транспортной машины / Ю.М.Бузин // Изв.вузов. Строительство. 1999. - № 12.-С. 76-82.

51. Бузин, Ю.М. Исследование буксования колесного движителя земле-ройно-транспортной машины при монотонно возрастающей силе тяги: Дис. канд. техн. наук / Ю.М.Бузин. Воронеж, 1979. - 302с.

52. Бузин, Ю.М. Методология разработки энергосберегающей системы управления процессом копания грунта землеройно-транспортных машин / Ю.М.Бузин, П.И.Никулин // Изв.вузов. Строительство. 2005. - № 5. - С. 7531081.

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

54. Бузин, Ю.М. Тензодатчик продольного усилия в элементах с шаровым шарниром строительных и дорожных машин / Ю.М.Бузин, Л.Х.Шарипов,

55. B.А.Жулай // Информационный листок № 92-84. Воронеж: ВНТИЦентр, 1984.-4с.

56. Варковастов, Ю.В. Исследование экстремального регулирования процесса копания скреперными агрегатами: Автореферат дис. канд. техн. наук / Ю.В.Варковастов. Москва, 1972. - 19с.

57. Василенко, A.B. К вопросу об автоматизации разработки грунта основным отвалом автогрейдера / А.В.Василенко, В.И.Енин, А.А.Кононов,

58. C.А.Иванов // Межвузовский сборник научных трудов: Математическое моделирование, компьютерная оптимизация технологий, параметров оборудования и систем управления. Воронеж: ВГЛТА, 2006. - С. 182-184.

59. Васьковский, A.M. Исследование рабочего процесса землеройно-планировочных машин в связи с вопросами их автоматизации.: Дис. канд. техн. наук. / А.М.Васьковский. Москва, 1968. - 193с.

60. Ватуев, М.А. Малогабаритный маятниковый измеритель угла для автоматизации производственных процессов в дорожном строительстве. / М.А.Ватуев, Л.С.Каминский, В.А.Руфов // Строительные и дорожные машины 1991.-№2.-С. 17-20.

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

62. Викторов, В.А. Радиоволновые измерения параметров технологических процессов / В.А.Викторов, Б.В.Лункин, А.С.Совлуков. М.: Энерго-атомиздат, 1989. - 208с.311

63. Витерби Э.Д. Принципы когерентной связи / Э.Д.Витерби. М.: Сов.радио, 1970.-392с.

64. Волков, Д.П. Динамика электромеханических систем экскаваторов / Д.П.Волков, Д.А. Каминская. -М.: Машиностроение, 1971. 383с.

65. Геращенко, В.В. Определение статических характеристик строительно-дорожных машин / В.В.Геращенко, М.Я.Яскевич // Строительные и дорожные машины. 1992. - № 9 - 10. - С. 23.

66. Голубов, Б.И. Ряды и преобразования Уолша / Б.И.Голубов, А.В.Ефимов, В.А.Скворцов. М.: Наука, 1987. - 344с.

67. Гречишников, Б.А. Исследования средств и способов снижения на-груженности основных узлов автогрейдера: Автореферат дис. канд. техн. наук / Б.А.Гречишников. Харьков, 1981. - 27с.

68. Грудинская, Г.П. Распространение радиоволн / Г.П.Грудинская. М.: Высшая школа, 1967. - 244с.

69. Гультяев, А. Визуальное моделирование в среде MATLAB: Учеб. курс / А. Гультяев. СПб. : Питер, 2000. - 430с.

70. Гурман, В.Е. Теория вероятности и математическая статистика: Учебное пособие для вузов / В.Е.Гурман М.: Высшая школа, 1999. - 497с.

71. Гусев, Б. В. XXI век. Стратегия развития отечественного строительного и дорожного машиностроения / Б.В.Гусев // Строительные и дорожные машины. 2003. - № 10. - С. 2-5.

72. Гусев, К.Г. Поляризационная модуляция / К.Г.Гусев, А.Д.Филатов, А.П.Сополев. -М.: Сов. радио, 1974. -288с.

73. Гусев, К.Г. Поляризационная модуляция / К.Г.Гусев. Харьков: ХВКИУ, 1968.-328с.

74. Гуткин, J1.C. Теория оптимальных методов радиоприема при флук-туационных помехах / Л.С.Гуткин. -М.: Сов.радио, 1972. 445с.

75. Гутников, B.C. Интегральная электроника в измерительных устрой312ствах / В.С.Гутников. Л.: Энергия, 1980. - 248с.

76. Деревянко, С.Н. Автоматическое регулирование процесса копания грунта бульдозерами и скреперами. / С.Н.Деревянко. Харьков: ХГУ, 1963. -35с.

77. Деревянко, С.Н. Автоматическое управление копанием грунта бульдозерами и скреперами. / С.Н.Деревянко, В.П.Плехоткин // Строительные и дорожные машины. -1964. №9. - С. 14-17.

78. Деревянко, С.Н. О путях автоматизации рабочего процесса скреперов и бульдозеров. / С.Н Деревянко, А.М.Холодов // Механизация строительства. 1962. - №6. - С. 8-10.

79. Дорожно-строительные машины и комплексы: Учеб. для вузов / Под общ. ред. В.И.Баловнева. Омск: Изд-во СибАДИ, 2001. - 528с.

80. Дорожно-строительные машины: Учеб. / Под ред. А.М.Щемелева. -Мн.: Технопринт, 2000. 515с.

81. Дорожные машины / Н.Я.Хархута, М.И.Капустин, В.П.Семенов, И.М.Звентов. Л.: Машиностроение, 1976. - 472с.

82. Драбкин, Л.А. Антенно-фидерные устройства / Л.А.Драбкин, В.Л.Зузенко . — М.: Советское радио, 1986. 99с.

83. Енохович, A.C. Справочник по физике и технике / А.С.Енохович. -М.: Просвещение, 1976. 175с.

84. Ерофеев, A.A. Автоматизированные системы управления строительными машинами Л.: Машиностроение, 1977. — 224с.

85. Жулай, В.А. Методика расчета оценочных показателей работы автогрейдера при копании и перемещении грунта: Дис. канд. техн. наук / В.А.Жулай. Воронеж, 1990. - 226с.

86. Завадский, Ю.В. Статистическая обработка эксперимента: Учебное пособие / Ю.В.Завадский. М.: Высшая школа, 1976. - 270с.

87. Зеленин, А.Н. Лабораторный практикум по резанию грунтов /313

88. А.Н.Зеленин, Г.Н.Карасев, Л.В.Красильников М.: Высшая школа, 1969. -312с.

89. Зубков, В.Ш. Исследование путей повышения эффективности автогрейдеров: Дис. канд. техн. наук. / В.Ш.Зубков. Москва, 1982. — 296с.

90. Зубкович, С.Г. Статистические характеристики радиосигналов, отраженных от земной поверхности / С.Г.Зубкович. — М.: Советское радио, 1969. -271с.

91. Иванищев, П.И. Определение тяговых качеств колесного движителя, загруженного стационарными случайными возмущениями: Дис. канд. техн. наук / П.И.Иванищев- Воронеж, 1978. 198с.

92. Иночкин, В.М. Бульдозеры с автоматической системой управления «Автоплан 1» / В.М.Иночкин, А.Б.Сырков // Механизация строительства. -1971.-№2.-С. 19-23.

93. Инструкция по определению экономической эффективности новых строительных, дорожных, мелиоративных машин, противопожарного оборудования, лифтов, изобретений и рационализаторских предложений. М. : ЦНИИТЭстроймаш, 1978. - 412с.

94. Казакевич, В.В. Об экстремальном регулировании: Дис. канд. техн. наук / В.В.Казакевич. Москва, 1944. - 230с.

95. Калинин, Ю.И. Исследование работы автогрейдера с автоматической системой стабилизации буксования движителя: Дис. канд. техн. наук / Ю.И. Калинин. Воронеж, 1975. - 182с.

96. Канарейкин, Д.Б. Поляризация радиолокационных сигналов / Д.Б.Канарейкин, Н.Ф.Павлов, В.А.Потехин. М.: Советское радио, 1966. -440с.

97. Кассандрова, О.И. Обработка результатов наблюдений / О.И.Кас-сандрова, В.В.Лебедев. -М.: Наука, 1987. 104с.

98. Кетков, Ю. Л. МАТЪАВ 6.x: Программирование численных методов314

99. ЮЛ. Кетков. СПб.: БХВ-Петербург, 2004. - 662с.

100. Козловский, Н. С. Основы стандартизации, допуски, посадки и технические измерения / Н. С. Козловский, А. Н. Виноградов. М.: Машиностроение, 1982. - 284с.

101. Колчин, A.B. Встроенные преобразователи для диагностирования тракторных двигателей / А.В.Колчин // Тракторы и сельхозмашины. 1987. -№ 12. - С.23-27.

102. Кононов, A.A. Возможный алгоритм управления рабочим органом землеройно-транспортной машины / А.А.Кононов // Материалы 51-й научно-технической конференции ВГАСА. Воронеж: ВГАСА, 1998. - С. 49-50.

103. Кононов, A.A. К вопросу взаимодействия основного отвала автогрейдера с разрабатываемым грунтом / А.А.Кононов // Изв.вузов. Строительство. 2006. - № 11-12. - С. 68 - 72.

104. Кононов, A.A. К вопросу дистанционного управления землеройно-транспортными машинами / А.А.Кононов // Научный вестник ВГАСУ, серия «Дорожно-транспортное строительство». Вып.4. Воронеж: ВГАСУ, 2005. -С. 64-70.

105. Кононов, A.A. К вопросу моделирования работы автогрейдера при разработке грунта основным отвалом / А.А.Кононов // Изв.вузов. Строительство. 2006. - № 5. - С. 88 - 90.

106. Кононов, A.A. Определение влажности грунта по поляризационной структуре зондирующего сигнала / А.А.Кононов // Материалы 51-й научно-технической конференции ВГАСА-Воронеж: ВГАСА, 1998 С. 50-52.

107. Кононов, A.A. Разработка системы автоматического управления рабочим органом землеройно-транспортной машины: Дис. канд. техн. наук / А.А.Кононов. -Воронеж, 1998. 195 с.

108. Кононов, A.A. Условие сброса грунта с основного отвала автогрейдера / А.А.Кононов // Изв.вузов. Строительство. 2006. - № 10. - С. 66 - 68.

109. Кононов, A.A. Уточнение математической модели автогрейдера при разработке грунта основным отвалом / А.А.Кононов // Изв.вузов. Строительство. 2006. - № 8. - С. 95 - 99.

110. Кононов, A.A. Экспериментальное определение уровня опорных сигналов для системы автоматического управления рабочим органом автогрейдера / А.А.Кононов // Изв.вузов. Строительство. 2000. - № 7-8. - С. 99318101.

111. Кононыхин, Б.Д. Современное состояние бортовой автоматики мобильных строительно-дорожных машин / Б.Д.Кононыхин, Д.П.Волков // Строительные и дорожные машины. 1992. - № 7. - С. 14 - 17.

112. Кононыхин, Б.Д. Современные проблемы управления строительными и дорожными машинами / Б.Д.Кононыхин // Строительные и дорожные машины. 1992. - № 5. - С. 17 - 19.

113. Кононыхин, Б.Д. Современные средства и системы управления строительными и дорожными машинами. Учебное пособие / Б.Д.Кононыхин, Э.Н.Кузин, Н.А.Абдулханов. М.: ВЗИИТ, 1987. - 80с.

114. Коробейников, А.Т. Испытания сельскохозяйственных тракторов / А.Т.Коробейников, В.С.Лихачев, В.Ф. Шолохов. М.: Машиностроение, 1985. - 240с.

115. Крившин, А. П. Исследование путей повышения эффективности колесных землеройно-транспортных машин непрерывного действия на основе использования их эксплуатационных свойств: Дис. д-ра техн. наук / А.П. Крившин. М.: МАДИ, 1973. - 536с.

116. Ксеневич, И.П. Системы автоматического управления ступенчатыми трансмиссиями тракторов / И.П.Ксеневич, В.Н.Тарасик. М.: Машиностроение, 1979.-280с.

117. Кудрявцев, Е. М. GPSS World. Основы имитационного моделирования различных систем / Е. М. Кудрявцев. М.: ДМК, 2004. - 320с.

118. Кудрявцев, Е. М. Mathcad 2000 Pro: Символьное и численное решение разнообразных задач / Е. М. Кудрявцев. М.: ДМК, 2000. - 576с.

119. Кудрявцев, Е. М. Mathcad 8 / Е. М. Кудрявцев. М.: ДМК, 2000.318с.

120. Кудрявцев, Е. М. Комплексная механизация строительства / Е.М. Кудрявцев. М.: Издательство Ассоциации строительных вузов, 2005. - 424с.319

121. Кудрявцев, Е. М. Комплексная механизация, автоматизация и меха-новооруженность строительства / Е.М. Кудрявцев. М.: Стройиздат, 1989. -246 с.

122. Кудрявцев, Е. М. Основы автоматизации проектирования машин / Е.М. Кудрявцев. -М.: Машиностроение, 1993. -336с.

123. Кузин, Э.Н. Машины для прокладки горизонтального дренажа / Э.Н.Кузин, В.Б.Кудиш, Л.Я.Спрудэ // Строительные и дорожные машины. -1981.-№10.-С. 3-5.

124. Куликов, Е. И. Методы измерения случайных процессов / Е.И. Куликов. М.: Радио и связь, 1986. - 272с.

125. Кунце, Х.-И. Методы физических измерений / Х.-И. Кунце; пер. с нем.-М.: Мир, 1989.-216с.

126. Купер, Дж. Вероятностные методы анализа сигналов и систем / Дж. Купер, К. Макгиллем; пер. с англ. М.: Мир, 1989. - 376с.

127. Левин, М. Б. Методическое и программное обеспечение автоматизированного эксперимента в динамике машин / М. Б. Левин и др.; под. ред. С.А. Добрынина. М.: Наука, 1989. -294с.

128. Лоусон, Ч. Численное решение задач методом наименьших квадратов / Ч. Лоусон, Р. Хенсон; пер. с англ. М.: Наука, 1986. - 232с.

129. Луневич, В. П. Перспективный автогрейдер ДЗ-199 / В.П. Луневич, В.А. Жулай и др. // Строительные и дорожные машины. 1998. - №5. - С. 10-12.

130. Максименко, А. Н. Устройство для диагностирования трансмиссии / А.Н. Максименко, Г.Л. Антипенко, Д.В. Геращенко // Строительные и дорожные машины. 2003. -№ 12.-С. 17-18.

131. Максименко, А. Н. Эксплуатация строительных и дорожных машин: Учебник / А.Н. Максименко. Мн.: УП «Технопринт», 2004. - 404с.

132. Максименко, А.Н. Эксплуатация строительных и дорожных машин:320

133. Учеб. пособие / А.Н.Максименко. Мн.: Высш. шк., 1994. - 221с.

134. Малиновский, Е.Ю Динамика самоходных машин с шарнирной рамой / Е.Ю.Малиновский, М.М.Гайцгори. -М.: Машиностроение, 1974. 175с.

135. Малиновский, Е.Ю. Расчет и проектирование строительных и дорожных машин на ЭВМ / Е.Ю.Малиновский, Л.Б.Зарецкий, Ю.М Гольдин и др.. -М.: Машиностроение, 1980.-216с.

136. Мартынов, H.H. MATLAB 5.x: Вычисления, визуализация, программирование / Н.Н.Мартынов. М.: КУДИЦ-Образ, 2000. - 332с.

137. Машины для земляных работ: Учебник для вузов / Д.П.Волков, В.Я.Крикун, П.Е.Тотолин и др./ Под общ. ред. Д.П.Волкова М.: Машиностроение, 1992. - 448с.

138. Машины землеройные. Метод определения тяговой характеристики: ГОСТ 27247-87. М.: Издательство стандартов, 1987. - 13с.

139. Мейстер, Д. Эргономические основы разработки сложных систем / Д.Мейстер. -М.: Мир, 1979. 235с.

140. Методические указания по разработке сметных норм и расценок по эксплуатации строительных машин и автотранспортных средств (МДС 813.99) М.: Госстрой России, 1999. - 44с.

141. Методы обработки результатов наблюдений. Основные положения: ГОСТ 8.207-86. М.: Издательство стандартов, 1986. - 9с.

142. Московенко, И. Б. Неразрушающий акустический контроль качества материалов и изделий методами свободных и вынужденных колебаний (методология, средства, технология): Автореф. дис. д-р техн. наук / И.Б.Моско-венко. СПб., 2002. - 41 с.

143. Неразрушающий контроль и диагностика: Справочник / В.В.Клюев, Ф.Р.Соснин, А.В.Ковалев и др.. Под ред. В.В.Клюева. 3-е изд., исп. доп. -М.: Машиностроение, 2005. - 656с.322

144. Никольский, В.В. Теория электромагнитного поля / В.В.Никольский. -М: Высшая школа, 1961. -356с.

145. Никулин, П.И. Высокочастотный уровнемер / П.И.Никулин, И.М.Тепляков, А.А.Кононов, Ю.В.Авдеев, В.И.Енин // Изв.вузов. Строительство. 2002. -№ 4. - С. 137.

146. Никулин, П.И. Датчик объема грунта для системы автоматического управления рабочим органом автогрейдера / П.И.Никулин, И.М.Тепляков, А.А.Кононов, Ю.В.Авдеев. // Известия вузов. Строительство. 2000. - № 2-З.-С. 83-85.

147. Никулин, П.И. К вопросу исследования работы автогрейдера при копании грунта основным отвалом / П.И.Никулин, И.М. Тепляков, А.А.Кононов // Изв.вузов. Строительство. 1998. - № 10. - С. 108 - 111.

148. Никулин, П.И. О возможности экспресс-определения влажности грунта поляризационным методом / П.И.Никулин, И.М.Тепляков,323

149. А.А.Кононов // Известия вузов. Строительство. 1998. - № 1. - С. 57-60.

150. Никулин, П.И. Повышение эффективности процесса копания грунта колесными землеройно-транспортными машинами / П.И.Никулин, И.М.Тепляков, А.А.Кононов, В.И.Енин // Изв.вузов. Строительство. 1999. -№6.-С. 105- 107.

151. Никулин, П.И. Режимы разработки грунта землеройно-транспортными машинами: проблемы и перспективы / П.И.Никулин, Ю.М.Бузин // Изв.вузов. Строительство. 2003. - № 9. - С. 124 - 129.

152. Никулин, П.И. Результаты теоретического исследования процесса копания грунта основным отвалом автогрейдера ДЗ-199 / П.И.Никулин, И.М.Тепляков, А.А.Кононов // Изв.вузов. Строительство. 1999. - № 2 -3. -С.111 - 114.

153. Никулин, П.И. Результаты экспериментальных исследований работы автогрейдера ДЗ-199 / П.И.Никулин, В.А.Жулай, А.А.Кононов, И.М.Тепляков // Изв.вузов. Строительство. 2000. - № 11.-С. 91 - 94.

154. Никулин, П.И. Система автоматического управления рабочим органом землеройно-транспортной машины / П.И.Никулин, И.М.Тепляков,

155. A.А.Кононов // Сб. материалов международной научно-технической конференции «Интерстроймех-98». Воронеж, 1998. - С. 15-16.

156. Никулин, П.И. Системы автоматизации землеройно-транспортных машин / П.И.Никулин, ИМ.Тепляков, А.А.Кононов // Межвузовский сборник научных трудов: Исследование строительных и дорожных машин. Воронеж: ВГАСА, 1996.-С. 79-80.

157. Никулин, П.И. Сравнительные испытания работы автогрейдера ДЗ-199 при ручном и автоматическом управлении отвалом / П.И.Никулин,

158. B.А.Жулай, А.А.Кононов, И.М.Тепляков // Изв.вузов. Строительство. 2002. -№ 11.-С. 91 -93.

159. Новицкий, П. В. Оценка погрешностей результатов измерений /324

160. П.В. Новицкий, И.А. Зограф JI. : Энергоатомиздат, 1985. - 248с.

161. Новые технологии и машины при строительстве, содержании и ремонте автомобильных дорог: Учебн. пособие / Под ред. А.Н.Максименко. -Мн.: ДизайнПРО, 2000. 224с.

162. О показателях текущей стоимости и региональных индексах пересчета стоимости строительно-монтажных и ремонтно-строительных работ к уровню цен на 01.01.1991 г. и 01.01.2000 г. на июль 2006 г. // Строительство и цены. 2006. - № 22. - С. 21.

163. Орлов, С.А. Повышение эффективности использования автогрейдеров на планировочных работах Дис. канд. техн. наук / С.А.Орлов. Омск, 2001.- 196с.

164. Остапенко, В.Н. Надежность человека-оператора в процессе производства радиоэлектронной аппаратуры / В.Н.Остапенко // Инженерно-психологическая оценка сложных систем. Харьков, 1973. - С. 125-131.

165. Отчет по теме «Создание систем и средств автоматизации, включая дистанционное управление скреперами, бульдозерами и асфальтоукладчиками для применения в дорожном строительстве». ВНИИСтройдормаш, 1967. -127с.

166. Павлов, В.В. Начала теории эргатических систем / В.В.Павлов. -Киев: Наукова думка, 1975. 298с.

167. Патент № 2085063, РФ, А01В69/04. Способ управления агрегатом и устройство для его осуществления / И.М.Гаджимурадов. заявл. 06.05.92; опубл. 27.07.97, бюл. №21.

168. Патент № 2090028, РФ, А01В69/04. Способ стабилизации движения мобильного средства и подвеска движителя / И.М.Гаджимурадов. -заявл. 06.05.92; опубл. 20.09.97, бюл. №26.

169. Патент № 2094970, РФ, А01В69/04. Способ управления агрегатом и устройство для его осуществления / И.М.Гаджимурадов. заявл. 06.05.92,325опубл. 10.11.97, бюл. №31.

170. Патент № 2096939, РФ, А01В69/04. Способ управления агрегатом и устройство для его осуществления / И.М.Гаджимурадов. заявл. 15.02.91; опубл. 27.11.97, бюл. №23.

171. Патент № 2101683, РФ. G 01 F 23/28. Высокочастотный уровнемер / Ю.В.Авдеев, А.А.Кононов, В.И.Енин и др.. заявл. 29.02.96; опубл. 1998, бюл.№1. - 5с.

172. Патент № 2101684, РФ, G 01 F 23/28. Интерференционный высокочастотный измеритель уровня / Ю.В.Авдеев, А.А.Кононов, В.И.Енин и др.. -заявл. 28.03.96; опубл. 1998, бюл.№1. 5с.

173. Патент № 2258341, РФ, А01В69/04. Устройство автоматического контроля заданной глубины обработки почвы / Ю.А.Тырнов, А.Н. Агапов. -заявл. 30.01.2004; опубл. 20.08.2005, бюл. №23.

174. Патент №2090027, РФ, А01В69/04. Способ управления и оценки параметров мобильного агрегата и устройство для его осуществления / И.М.Гаджимурадов. заявл. 22.01.92; опубл. 20.09.97, бюл. №26.

175. Патент №2180432 , РФ, G01F1/66. Цифровой ультразвуковой расходомер / Ю.П.Михеев, А.П. Наумчук. Заявка № 2000101924/28; заявл. 25.01.2000; опубл. 10.03.2002.

176. Патент РФ № 2131961, Е02Р9/20. Способ управления рабочим органом землеройно-транспортной машины / Ю.М.Бузин. заявл. 8.07.1997, опубл. 20.06.1999.

177. Патент РФ № 2232234, Е02Г9/20, Способ управления процессом копания грунта землеройно-транспортной машины и устройство для его осуществления //Ю.М.Бузин, А.Ю.Бузин. заявл. 24.09.2002; опубл. 10.07.2004.

178. Перчаков, Г.П. Планирующие свойства автогрейдера ДЗ-122 с системой автоматики / Г.П.Перчаков, С.Е.Кульбацкий // Строительные и дорожные машины. 1991.-№ 11.-С. 21.

179. Петрушов, В.А. Сопротивление качению автомобилей и автопоездов / В.А.Петрушов, С.А.Шуклин, В.В. Московкин. М.: Машиностроение, 1975.-224с.

180. Поздняк, С.И. Введение в статистическую теорию поляризации радиоволн / С.И.Поздняк, В.А.Мелитицкий. М.: Советское радио, 1974. -480с.

181. Поздняк, С.И. Об измерении диэлектрической проницаемости диэлектриков / С.И.Поздняк, Г.Н. Аникеенко // Измерительная техника. № 12. - 1968.-С. 62-68.

182. Попов, Л.Н. Лабораторный контроль строительных материалов и изделий: Справочник / Л.Н.Попов. М.: Стройиздат, 1986, - 372с.

183. Прямые измерения с многократными наблюдениями. Методы обработки результатов наблюдений: ГОСТ 8.207 76; введ. 01.01.77. - М.: Изд-во стандартов, 1981. - 10с.

184. Пустыльник, Е.И. Статистические методы анализа и обработки наблюдений / Е.И.Пустыльник. М.: Наука, 1968. - 288с.

185. Радиопередающие устройства / М.В.Балакирев, Ю.С.Вохмяков, А.В.Журиков и др.. Под общ ред. О.А.Челнокова. М.: Радио и связь, 1982. -256с.327

186. Радиоприемные устройства / Под ред. А.П.Жуковского М.: Высшая школа, 1989. - 278с.

187. Ронинсон, Э.Г. Автогрейдеры: Учебник для профтехучилищ / Э.Г.Ронинсон. 2-е изд. перераб. и доп. - М.: Высшая школа, 1982. - 192с.

188. Румшинский, JI.3. Математическая обработка результатов эксперимента / Л.З.Румшинский. — М.: Наука, 1971. 192с.

189. Савельев, А.П. Новый способ определения технической производительности ЗТМ / А.П.Савельев // Строительные и дорожные машины. 1991. -№ 12.-С. 11.

190. Сайбаль, А.Г. Основы теории точности радиотехнических методов местоопределения / А.Г.Сайбаль. -М.: Оборониздат, 1958. 154с.

191. Сандлер, В. Л. ОАО «Брянский арсенал»: Новая техника для строительства автодорог / В.Л.Сандлер, А.В.Скоблов, Д.Х.Дачковский // Строительные и дорожные машины. 2003. - № 6. - С. 16-19.

192. Сато, Ю. Обработка сигналов. Первое знакомство / Ю.Сато; пер. с японского. М. : Додека-ХХ1, 2002. - 176с.

193. Сборник сметных норм и расценок на эксплуатацию строительных машин, механизмов и автотранспортных средств: ТСН 81-03-2001. Воронеж: ООО «Региональный Центр ценообразования и экономики в строительстве», 2001.

194. Сверхрегенеративный измеритель уровня / Ю.Ф.Устинов, Ю.В.Авдеев, А.А.Кононов, А.Д.Кононов. Заявка на получение патента на изобретение РФ, МПК G 01 F 23/28. Заявитель Воронеж, гос. арх.-строит. ун-т. - № 2006123308 ; заявл. 29.06.2006.

195. Сверхрегенераторы / М.К.Белкин, Г.И.Кравченко, Ю.Г.Ско-робутов, Б.А.Стрюков -М.: Радио и связь, 1983. 248с.

196. Севров, К.П. Автогрейдеры. Конструкция, теория, расчет / К.П.Севров, Б.В.Горячко, А.А.Покровский. М.: Машиностроение, 1970.328192с.

197. Селиванов, А. С. Шаги навстречу развитию конкурентоспособного строительно-дорожного машиностроения / A.C. Селиванов, В.П. Варфоломеев, М.Д. Полосин // Строительные и дорожные машины. 2002. - № 6. - С. 28.

198. Сергиенко, А. Б. Цифровая обработка сигналов / А.Б. Сергиенко. -СПб.: Питер, 2003. 608с.

199. Середа, Г.К. Инженерная психология / Г.К.Середа. Киев: Виша школа, 1976.-368с.

200. Система автоматического управления рабочим органом автогрейдера / Ю.Ф.Устинов, В.А.Жулай, А.А.Кононов. Заявка на получение патента на изобретение РФ, МПК Е 02 F 9/20. Заявитель Воронеж, гос. арх.-строит. ун-т. - № 2006123158 ; заявл. 29.06.2006.

201. Система автоматического управления рабочим органом землерой-но-транспортной машины в процессе копания грунта / Устинов Ю.Ф.,

202. A.А.Кононов. Заявка на получение патента на изобретение РФ, МПК Е 02 F 9/20. Заявитель Воронеж, гос. арх.-строит. ун-т. - № 2006121083; заявл. 13.06.2006.

203. Современное состояние и внедрение электронных средств в технику обслуживания и диагностики строительного оборудования // Строительные и дорожные машины. 2002. -№ 7.-С.10-13.

204. Справочник по теории вероятностей и математической статистике /

205. B.С.Королюк, Н.И.Портенко, А.В.Скороход, А.Ф.Турбин. М.: Наука, 1985. -640с.

206. Степнов, М. Н. Статистические методы обработки результатов механических испытаний: Справочник / М.Н.Степнов. М.: Машиностроение, 1985.-232с.

207. Строительная газета. 2006. №6. - 24с.329

208. Строительные машины: Справочник: в 2 т. Т. 1: Машины для строительства промышленных, гражданских сооружений и дорог / А.В.Ран-нев, Ю.Ф.Корелин, А.В.Жаворонков и др. / Под ред. Э.Н.Кузина. М.: Машиностроение, 1991. - 496с.

209. Строительные нормы и правила. Автомобильные дороги: СНиП 2.05.02.-85-М.: Госстрой СССР, 1986.-51с.

210. Тарасов, В.Н. Динамика систем управления рабочими процессами землеройно-транспортных машин / В.Н.Тарасов. Омск: Западно-сибирское книжное издательство. Омское отделение, 1975. - 184с.

211. Тепляков, И.М. Работа автогрейдера с автоматической системой управления процессом копания грунта: Дис. канд. техн. наук / И.М.Тепляков. Москва, 1983. - 216с.

212. Тепляков, И.М. Результаты математического моделирования работы автогрейдера ДЗ-199 при копании грунта основным отвалом / И.М.Тепляков, В.И.Гильмутдинов, А.А.Кононов // Изв.вузов. Строительство.3311999.-№8.-С. 94-96.

213. Техническая кибернетика. Теория автоматического регулирования. Книга 3. Часть II. Теория нестационарных, нелинейных и самонастраивающихся систем автоматического регулирования / Под редакцией В.В.Солодовникова. -М.: Машиностроение, 1969. 366с.

214. Ульянов, H.A. Колесные движители строительных и дорожных машин / Н.А.Ульянов. М.: Машиностроение, 1982. - 279с.

215. Ульянов, H.A. Об автоматическом регулировании режима работы автогрейдера / Н.А.Ульянов, Б.И.Михайлов // Строительные и дорожные машины. 1960. - №7. -С. 14-18.

216. Ульянов, H.A. Обоснование выбора схемы автоматического регулирования землеройной машины при копании грунта / Н.А.Ульянов,332

217. Ю.И.Калинин // Материалы XXVII научно-технической конференции ВИСИ. -Воронеж, 1972.-С. 185-186.

218. Ульянов, H.A. Самоходные колесные землеройно-транспортные машины / Н.А.Ульянов, Э.Г.Ронинсон, В.Г.Соловьев. М.: Машиностроение, 1976.-359с.

219. Ульянов, H.A. Теория самоходных колесных землеройно-транспортных машин / Н.А.Ульянов. М.: Машиностроение, 1969. -519с.

220. Ульянов, H.A. Тормозная установка для тяговых испытаний земле-ройно-транспортных машин / Н.А.Ульянов, Л.Х.Шарипов // В кн.: Исследование и расчет строительных и дорожных машин. Вып. 2. Воронеж: Изд-во ВГУ, 1975.-С. 114-118.

221. Устинов, Ю.Ф. Методологические основы экспериментального определения некоторых физико-механических свойств разрабатываемого грунта / Ю.Ф.Устинов, А.Д.Кононов, А.А.Кононов // Известия вузов. Строительство. 2005. - № 11-12. - С. 109-113.333

222. Устинов, Ю.Ф. Основные концептуальные принципы автоматизации и дистанционного управления землеройно-транспортными машинами / Ю.Ф.Устинов, И.М.Тепляков, А.А.Кононов, Ю.В.Авдеев // Изв.вузов. Строительство. 2005. - № 6. - С. 65 - 67.

223. Устинов, Ю.Ф. Проблема построения систем дистанционного управления землеройно-транспортными машинами / Ю.Ф.Устинов, И.М.Тепляков, А.А.Кононов, Ю.В.Авдеев // Известия вузов. Строительство. -2006. -№ 1. С.83-86.

224. Устинов, Ю.Ф. Система следящего дистанционного управления землеройно-транспортными машинами / Ю.Ф.Устинов, И.М.Тепляков, А.А.Кононов, Ю.В.Авдеев // Известия вузов. Строительство. 2006. - № 8. -С. 73-76.

225. Устинов, Ю.Ф. Техническая реализация системы дистанционного управления землеройно-транспортной машиной / Ю.Ф.Устинов, И.М.Тепляков, А.А.Кононов, Ю.В.Авдеев // Известия вузов. Строительство. -2006. -№ 5. С.85-88.334

226. Устинов, Ю.Ф. Информационные технологии в автоматизации управления отвалом автогрейдера при разработке грунта / Ю.Ф.Устинов,

227. A.Д.Кононов, А.А.Кононов // Вестник Воронежского государственного университета, серия Системный анализ и информационные технологии, Вып.2. -Воронеж, 2006. С. 169-173.

228. Федоров, Д.И. Рабочие органы землеройных машин / Д.И.Федоров. М.: Машиностроение, 1977. - 288с.

229. Финкелыптейн, JI.A. Антенные контуры широкодиапазонных коротковолновых передатчиков: Расчет и конструирование / Л.А.Финкельштейн, Г.Х.Гиршман . М.: Госэнергоиздат, 1960. - 232с.

230. Холодов, A.M. Основы динамики землеройно-транспортных машин / А.М.Холодов. -М.: Машиностроение, 1968. 158с.

231. Цветков, В.К. Исследование энергонасыщенности бульдозерного агрегата в режиме стабилизации загрузки при копании грунта: Дис. канд. техн. наук / В.К.Цветков. Омск, 1976. - 187с.

232. Цикерман, Л.Я. Автоматизация производственных процессов в дорожном строительстве. / Л.Я. Цикерман, М.: Транспорт, 1972. — 316с.

233. Чаповский, Е.Г. Лабораторные работы по грунтоведению и механика грунтов / Е.Г.Чаповский. М.: Недра, 1966. - 303с.

234. Шамтур, В.И. Радиоуправление на расстоянии. / В.И. Шамтур // Радиотехника. 1971. - №6. - С. 108-110.

235. Шарипов, Л.Х. Тензометрическая аппаратура для динамических испытаний землеройно-транспортных машин / Л.Х.Шарипов, И.М.Тепляков,

236. B.А.Жулай // Информационный листок № 20-83. Воронеж, ВНТИЦентр, 1983.-4с.

237. Шор, Б. Я. Статистические методы анализа и контроля качества и надежности / Я.Б. Шор. М.: Советское радио, 1962. - 552с.

238. Щумаков, Б.Д. Исследование процесса управления бульдозерным агрегатом на мелиоративных работах: Дис. канд. техн. наук / Б.Д. Щумаков. -Челябинск, 1983.-231с.

239. Эллис, Д.Р. Управляемость автомобиля / Д.Р.Эллис. Пер. с англ. -М.: Машиностроение, 1975. - 216с.

240. Якубовский, С.В. Цифровые и аналоговые интегральные микросхемы Справочник / С.В.Якубовский, Л.И.Ниссельсон, В.И.Кулешова и др..— М.: Радио и связь, 1990. 496с.

241. Allen, P.J. Four Component Polarization Resolver / PJ.Allen. IRE Trans., Microwave Theory and Techn, v.MMTlO. -1962. - № 3. - P. 220.

242. Biesenbach, W. Funkfernsteuerung von Rangierlokomotiven mit fragbaren sendegesät / W.Biesenbach, K.Bäcker // BBC Nach. - 1971. - № 9-10. -P. 295-302.

243. Bohmker, T.W. Draft control mexhanism. United states patent office 2654301, 1953, Oct. 6.

244. Cattanco, A. Radiocomando diginale, propozionall / A.Cattanco, G.Bra-zioli // Parfe guaría «Sperimenfare». 1981. - № 1. - P. 41-49.

245. Cattanco, A. Radiocomando diginale, propozionall / A.Cattanco, G.Bra-zioli II Parfe guaría «Sperimenfare». 1981. - № 2. - P. 69-72.

246. Draper, C.S. Principles of Optimalizing Control Systems and Application to the Internal Combustion Engine «ASME» / C.S.Draper. Ney-York, 1951.

247. Ensik, T. Radio controlled diesel shunters / T.Ensik // Railway End. -1977.-№1.-P. 21-22.

248. Hamilton T.D. Operational differentiator / T.D.Hamilton. // Electronic Engineering. 1974. - № 560. - P. 53.336

249. Hartley, D. Radio remonte control devices cut costs, and enhance the safety of railoads / D. Hartley // Mining Eng. 1970. - №6. - P. 65-66.

250. L-CARD: каталог изделий 2003 2004. - (http//www.lcard.ru).

251. OVEN: Контрольно-измерительные приборы. -(http ://www.owen.ru).

252. Patent № 2053450, Francium. G 09 В 9/00, A 63 H 30/00.Dispositif de kommande a distance pour vehicule miniaturice Takalo Kanko Armas. Is announced 4.07.69, is published 16.04.71.

253. Patent № 356899, USA, H 04 В 7/12, F 41 С 19/12 /Radio controlled trap shooting apperatiins. / Hartness William R. Is announced 7.04.67, is published 2.03.71.

254. Patent № 3732570, USA, H 04 В 7/00, H 04 G 7/02. Remote radio winch control unit. /Florentino Antonio Francesko. Is announced 1.07.71, is published 8.05.73.

255. Patent № 3735412, USA., H 04 В 7/00. Remote control systems. / R.Kampmeyer Ambler Elektronics. Is announced 13.07.71, is published 22.05.73.

256. Patent № 3793636, USA, H04 В 7/00, G 19/16. Nonconductive data link control apparaturs. / Clark Daniel C., Dark Patrick Mc Coldrick Fhomas G. Moog Jne. Is announced 28.01.72, is published 9.02.74.

257. Patent № 4038590, USA, G 05 В 11/32. Pulse code modulation radio control system. / Knowlton Dennik J. Is announced 3.01.75, №538338, is published 26.07.77.

258. Patent № 3394974, USA. E02F 3/84. Automatic stabilization systems of an actual speed of driving of the machine. 17.11.1965

259. Patent № 3610099, USA, H 04 G 9/00 Means for providing a vehicle control signal containing direction and spud information./ Woods David H. West-inghouse Eltctric Corp. Is announced 26.10.72., is published 7.05.74.

260. Patent № 3747108, USA, H 04 В 7/00, H 04 G 7/02. Remote control337systems / Ringer Kenneth M. A.R.F. Products, Enc./ Is announced 7.09.71, is published 17.07.73.

261. Patent № 3858728, USA, B 66 C 3/00 Radio control crane and spreader system for handling containers Midland-Ross Corp. / Jack E. Fathauer, Is announced 11.01.74., is published 7.01.75.

262. Patent № 4194574, USA, E02F 3/76. The device for monitoring power of a digging and expedient of a raising the productivity of the machine. -25.03.1980.

263. Patent № 55-3503, Japan, E02F 3/84. The selfregulation device of a position of dump of the bulldozer. 25.01.1980.

264. Patent № 55-36776, Japan, E02F 3/84. The automatic control system is published by dump of the bulldozer. 24.09.1980.

265. Rockwell, H.W. Automatic depth control for earth working machines. United states patent office №3394474, 1968, July 30.

266. Safford, Edward Zenfesty. Radio control manual / S.E.Zenfesty VII, 192 p.p., ill., 1.25 sh «Brif. Nat. Bibliogr.» 1973. Slough: Fonlskam, 1973. -№ 1231. -P. 19.

267. Satake,Yukio. Pecent trends in crane automation systems for steel plauts / Y.Satake // Mitsubishi Elec. En. 1976. - №49. - P. 6-12.

268. The request №56-44211, Japan, E02F 3/85. The automatic control system is published by dump of the bulldozer. 17.10.1981.

269. Torisaki, Shunsuke. Radio-controlled bulldozers /S. Torisaki // Japan Electron. Engng. 1969. -№ 35. - P. 38^1.

270. Traister, R.J. The 555 Project Book / RJ.Traister. TAB Books Inc, 1985.-263 p.

271. Vandcvenne, Felix, Schillermans Jozef. Telekommande par radio d'une locomotive diesel Cackerill 300 ch / F.Vandcvenne // Ann. mines Belg . -1974. -№1.-P. 43-52.338