автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.12, диссертация на тему:Система автоматизации проектирования рабочего оборудования строительного манипулятора с активным рабочим органом

На правах рукописи

ПЕРОВ СЕРГЕЙ АНАТОЛЬЕВИЧ

СИСТЕМА АВТОМАТИЗАЦИИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ РАБОЧЕГО ОБОРУДОВАНИЯ СТРОИТЕЛЬНОГО МАНИПУЛЯТОРА С АКТИВНЫМ РАБОЧИМ ОРГАНОМ

Специальность 05.13.12 - Системы автоматизации проектирования (промышленность)

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических на;

□□34

Омск - 2009

003479742

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования "Сибирская государственная автомобилыю-дорожная академия"

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Щербаков Виталий Сергеевич

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Браилов Иван Григорьевич

кандидат технических наук, доцент Минитаева Алина Мажитовна

Ведущая организация: Омский филиал института математики

Сибирского отделения Российской Академии наук

Защита диссертации состоится 6 ноября 2009 г. в 16.00 ч. на заседании объединённого диссертационного совета ДМ 212.250.03 при Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования "Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия" по адресу: 644080, г. Омск, пр. Мира, 5, зал заседаний.

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

Отзывы на автореферат направлять по адресу: 644080, г. Омск, пр. Мира 5, тел., факс: (3812) 65-03-23, e-mail: Arkhipenko_m@sibadi.org/

Автореферат разослан 6 октября 2009 г.

Ученый секретарь объединённого диссертационного совета ДМ 212.250.03 кандидат технических наук

М.Ю. Архипенко

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Широкое внедрение в промышленности систем автоматизации проектирования (САПР) способствует сокращению сроков проектирования, нахождения оптимальных проектных решений, снижению себестоимости и повышению производительности труда конструкторов.

Одной из высокопроизводительных и эффективных машин в строительстве является строительный манипулятор (СМ), оснащённый активным рабочим органом (АРО) эффективность эксплуатации которого в значительной степени зависит от конструкции рабочего оборудования (РО), однако применение АРО на СМ приводит к возникновению значительных динамических нагрузок, которые передаются на платформу СМ и соответственно на рабочее место человека-оператора. Поэтому важную роль для конструкторских бюро играет обоснованный выбор параметров РО СМ, направленный на повышение их грузоподъемности, производительности, точности выполнения работ, расширения зоны действия (ЗД) РО, а также снижения динамических нагрузок на человека-оператора.

Автоматизация моделирования рабочих процессов СМ с АРО позволяет детально исследовать динамические нагрузки в элементах РО СМ, на рабочем месте человека-оператора, оптимизировать параметры РО и устройства виброзащиты (УВЗ).

Одним из этапов проектирования РО СМ с АРО является проведение статических и динамических расчетов СМ, позволяющих исследовать динамическую систему "активный рабочий орган - строительный манипулятор - человек-оператор". Такие исследования на начальных этапах проектирования СМ с применением САПР позволяют сократить затраты на экспериментально-доводочные работы, устранить дефекты конструкций, оптимизировать её параметры.

Однако на сегодняшний день САПР РО СМ с АРО пока не разработаны, что тормозит внедрение СМ в производство.

Цель работы: разработка системы автоматизации проектирования рабочего оборудования строительного манипулятора с активным рабочим органом.

Объект исследования: процесс автоматизации проектирования рабочего оборудования строительного манипулятора с активным рабочим органом.

Предмет исследования: закономерности, связывающие критерии эффективности рабочего оборудования строительного манипулятора с его основными конструктивными параметрами.

Задачи исследований. Для достижения поставленной цели были решены следующие задачи:

1. Разработана математическая модель рабочего процесса строительного манипулятора.

2. Обоснован критерий эффективности рабочего оборудования строительного манипулятора с активным рабочим органом.

3. Выявлены основные закономерности, устанавливающие связь между геометрическими параметрами рабочего оборудования и размерами зоны действия рабочего оборудования; динамическими характеристиками рабочего оборудования и видом возмущающих воздействий с показателями динамических воздействий на рабочем месте человека-оператора.

4. Разработана система автоматизации проектирования рабочего оборудования строительного манипулятора с активным рабочим органом.

Методика исследований носит комплексный характер, содержит как теоретические, так и экспериментальные исследования.

Задачами теоретических исследований являлось выявление основных закономерностей, связывающих принятый критерий эффективности РО СМ и параметры РО СМ; разработка методики выбора основных параметров УВЗ.

Задачей экспериментальных исследований являлось определение численных значений параметров математической модели, подтверждение адекватности математической модели, подтверждение эффективности предложенных рекомендаций.

Научная новизна заключается в:

- разработанной пространственной обобщенной расчетной схеме, отражающей общие признаки динамической системы "активный рабочий орган - строительный манипулятор - человек-оператор";

- математической модели, дающей возможность осуществлять исследования влияния параметров системы "активный рабочий орган -строительный манипулятор - человек-оператор";

- выявленных зависимостях, определяющих влияние геометрических параметров РО на ЗД, а также возмущающих воздействий со стороны АРО, параметров УВЗ, положения элементов РО в пространстве на динамические нагрузки на человека-оператора;

- предложенной методики и алгоритме автоматизации проектирования РО СМ с АРО.

Практическая ценность работы заключается:

- в созданном программном комплексе, дающем возможность комплексного исследования статических и динамических характеристик СМ;

- в предложенной методике определения рациональных параметров УВЗ;

- разработанном программном обеспечение для автоматизации проектирования РО СМ с АРО.

Реализация работы. Система автоматизации проектирования РО СМ с АРО внедрена в Конструкторское бюро Транспортного машиностроения.

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались на III Межрегиональной научно-практической конференции «Многоцелевые гусеничные и колёсные машины: разработка, производство, модернизация и эксплуатация» (Омск-Броня 2006), Всероссийской научно-технической конференции «Роль механики в создании эффективных материалов, конструкций и машин XXI века» (Омск 2006), Международном конгрессе «Машины, технологии и процессы в строительстве» (Омск 2007), межвузовских научно-практических конференциях аспирантов и студентов «Теоретические знания в практические дела» (Омск 2006, 2007, 2008, 2009), научно-технической конференции ГОУ «СибАДИ» (Омск 2008).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 15 печатных работ.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, основных результатов и выводов, списка литературы и приложений. Объем диссертации составляет в целом 184 страницы основного текста, в том числе 7 таблиц, 56 рисунков, список литературы из 125 наименований и приложений на 4 страницах.

Во введении обоснована актуальность разрабатываемой темы, определена цель исследования, сформулированы научная новизна и практическая ценность, дано краткое содержание работы и сведения об ее апробации.

В первой главе диссертации проведен анализ состояния вопроса: основных тенденций развития СМ с АРО; санитарных норм по динамическим воздействиям на рабочих местах; воздействий АРО на СМ; способов и средств защиты человека-оператора от динамических воздействий; факторов, определяющих жесткость элементов РО СМ. Обоснованы и определены критерии эффективности. Сформулированы цель и задачи исследования.

Проведенный анализ развития СМ с АРО позволил определить тенденции их дальнейшего развития, в числе которых находится оптимизация ЗД РО и обеспечение санитарных норм на рабочем месте человека-оператора по динамическим нагрузка, создаваемым АРО.

В связи с этим в работе принят векторный критерий оптимизации РО СМ, компонентами которого являются размеры ЗД РО и коэффициент передачи £ динамического воздействия со стороны АРО на рабочее место человека-оператора.

Первый показатель эффективности — это геометрические параметры ЗД, при которых РО СМ является работоспособным, то есть отвечает требованиям заказчика. Обеспечение требуемых значений высоты подъема, глубины опускания, радиуса действия (вылета) АРО.

Второй показатель эффективности это — коэффициент передачи виброускорений £, который равен отношению амплитуд виброускорений

защищаемого объекта А0б к амплитуде виброускорения источника Аи характеризует эффективность устройств виброзащиты:

. и

А

об

(1)

Во второй главе изложена общая методика исследований, вопросы решения задач оптимизации, на основе методологии системного анализа сформирована структура работы.

Третья глава посвящена разработке: математической модели рабочего процесса СМ (рис. 1); пространственной обобщенной расчетной схемы системы "активный рабочий орган - строительный манипулятор -человек-оператор", составлению математической модели РО СМ, аналитическому описанию возмущающих воздействий со стороны АРО.

Проведенный в работе анализ факторов, определяющих жесткость элементов СМ, показал, что жесткость металлоконструкций РО в 15...20 раз выше приведённой к штокам гидроцилиндров жесткостей гидролиний. В связи с этим было принято допущение, что элементы РО представлены абсолютно жесткими стержнями.

Опорная поверхность

Л

С1

Сила реакции

С2

О

£

сз

Источник динамических воздействий

С4

Базовая машина

Платформана упругих элементах

31

С8

Стрела 1) С9

Рукоять

Активный рабочий орган

Рабочее оборудование

Выходные показатели

С5

О

Кресло человека-оператора

I

С6

Человек-оператор

С7

V.

- перемещение;

- скорость;

- ускорение.

Рисунок 1 — Блок-схема рабочего процесса строительного манипулятора с ............_ активным рабочим органом

Упруговязкие свойства элементов ходового и рабочего оборудования представлены телами Фохта. Математическое описание СМ как динамической системы базировалось на следующих допущениях:

1. СМ представляет шарнирно-сочлененный пространственный многозвенник с наложенными на него упруговязкими динамическими связями.

2. Связи, наложенные на колебательную систему СМ, являются голономными и стационарными.

3. Элементы рабочего оборудования представлены как абсолютно жесткие стержни.

4. Люфты в шарнирах отсутствуют.

5. Силы сухого трения в гидроцилиндрах отсутствуют.

6. Колебания элементов СМ малы.

На рис. 2 изображена пространственная обобщенная расчетная схема динамической системы "активный рабочий орган - строительный манипулятор - человек-оператор", представляющая собой систему с пятью массами.

Рисунок 2 - Прострапствепная обобщенная расчетная схема динамической системы "активный рабочий орган - строительный манипулятор - человек-

оператор"

Обобщенные координаты, принятые для данной пространственной динамической системы, приведены в таблице 1. Число степеней свободы динамической системы равно числу обобщенных координат.

№ п/п Обобщённая координата Степени свободы элемента

1 перемещение центра масс О1 вдоль оси Уо

2 Чг поворот платформы вокруг оси Х[

3 Чз поворот платформы вокруг оси Ъ\

4 Ча поворот стрелы вокруг оси Ъг

5 Чь поворот рукояти вокруг ОСИ Ът,

6 Чб поворот активного рабочего органа вокруг оси Ъ4

7 Чп перемещение человека-оператора вдоль оси У0

Для составления уравнений динамической системы "активный рабочий орган - строительный манипулятор — человек-оператор" в работе использовался метод однородных координат и уравнения Лагранжа второго рода:

ж} _ж + ар+дФ=д дц дц дц

где г- время; — обобщенная координата; Л"—кинетическая энергия; Р - потенциальная энергия; Ф - диссипативная функция; ^ - обобщенная

скорость; 0} — обобщенная сила, действующая по _/ - ой обобщенной координате.

В работе были составлены уравнения геометрических связей между ходом штоков гидроцилиндров стрелы и рукояти и углами поворота элементов РО относительно их осей крепления.

Расчетная схема, на которой указаны основные параметры РО, оказывающие влияние на ЗД, приведена на рис. 3.

Уравнения геометрических связей между длинами гидроцилиндров и углами поворотов элементов РО позволили провести анализ влияния размеров и формы элементов РО на размеры ЗД.

Установлены зависимости высоты подъёма глубины опускания \¥2 и радиуса действия (вылета) \у3 от параметров РО gl, g2,...

... &,); (3)

= 1*(ё|> 1,2) ... Яп).

На рис. 4 в качестве примера представлены зависимости параметров ЗД РО СМ от углов изгиба стрелы, кронштейна крепления гидроцилиндра рукояти, рукояти.

Рисунок 3 - Расчетная схема рабочего оборудования строительного манипулятора

В четвёртой главе изложены основные результаты теоретических исследований динамической системы "активный рабочий орган -строительный манипулятор - человек-оператор".

Теоретические исследования динамических характеристик СМ проводились с тремя видами возмущающих воздействий, прикладываемых к АРО: единичной ступенчатой функцией, позволившей исследовать переходные процессы динамической системы; гармонической функцией силы от времени, создаваемые вибровозбудителями, позволившими снять амплитудно-частотные характеристики колебаний всех элементов динамической системы, включая колебания человека-оператора.

Третий вид возмущающих воздействий был представлен периодической силой. Ударные импульсы периодической силы задавались несколькими видами, соответствующими реальным молотам.

Временные зависимости силы реакции разрабатываемого грунта на АРО аппроксимировались регрессионными уравнениями с достоверностью Л2 > 0,7.

м

высота подг :ма ЛРО^

радиус деж гвия ,»•*

глубина опускания А •о

130° 140° 150° 160° 170° 180°

• > ■

Рисунок4-Зависимости параметров зопы действия строительного манипулятора от: а) - угла изгиба стрелы; б) — угла изгиба кронштейна крепления гидроцилиндра рукояти; в) — угла изгиба рукояти.

На рис. 5 в качестве примера приведены аппроксимированные временные функции реальных импульсов силы реакции разрабатываемого грунта на Л1Ч).

При исследовании динамических характеристик системы особое внимание уделялось рассмотрению перемещений, скоростей и ускорений на рабочем месте человека-оператора, а также тех элементов РО, которые оказывают существенное влияние на вертикальные перемещения режущей кромки АРО и человека-оператора.

12

РЮ3,Н

г \

1 \

1 •

, я-юМн

0,025

0,025

Рисунок 5 - Аппроксимации импульсов силы реакции разрабатываемого грунта активным рабочим органом

В качестве примера на рис. 6 приведены переходные процессы обобщенной координаты q1 и перемещения в вертикальной плоскости режущей кромки АРО Удо.

0,4 0,2

д7-10~*,м

-0,4

0,4 0,2 -0 -0,2 -0,4 -0,6 -0,8

0,2 0,4

1,2

0,2 0,4 0,6 0,8

1.2

Рисунок 6 - Переходные процессы обобщенной координаты Ч7 и перемещения режущей кромки активного рабочего органа

2 5 ^Гц 30

Рисунок 7 - Частотная характеристика среднеквадратичного значения скорости колебаний рабочего места человека-оператора

Сравнительный анализ мест установки УВЗ на стреле, рукояти, АРО показал, что наиболее эффективным является УВЗ, установленное на стреле.

На рис. 7 в качестве примера представлена частотная характеристика среднеквадратического значения скорости колебаний рабочего места человека-оператора. Верхняя кривая - СМ без УВЗ, нижняя кривая - с установленным УВЗ на стреле манипулятора.

Для нахождения оптимального значения коэффициента передачи £, были решены задачи условной и безусловной оптимизации.

Постановка задачи условной оптимизации выглядит следующим образом:

е(с, d) —»min; ]

dL = 1-10 Нс/м; 110 <с<1-10 Н/м d2 = 2 104Нс/м; 1105 <с<1108Н/м

d3 =410 Нс/м;

1-10 <с<1-10 Н/м

(4)

d4 =6-104Нс/м; МО5 <с<1108Н/м d5 = 8• 104Нс/м; 1-Ю5 <с<1-108Н/м]

На рис. 8 представлены аппроксимированные зависимости значений коэффициента передачи от величины жесткости упругого элемента, УВЗ, уравнения регрессии и величины их достоверности.

f = 3,0022с4 - 26,131с' + 72,965с2 - 85,515с ?■ 36,002; R2

Е Н2,4574с^-'ЭДШеИ 641489с2 - 83,59с + 40,625; ¿2 = 0,987 "1-Ю5 МО6 1-Ю7 С,Н/М 110"

Рисунок 8 - Аппроксимация зависимостей значений коэффициента передачи от величины жесткости упругого элемента

Переход от задачи условной оптимизации к задаче безусловной оптимизации производился методом множителей Лагранжа.

Задача безусловной оптимизации решалась градиентным методом, блок-схема алгоритма представлена на рис. 9.

Пятая глава посвящена описанию алгоритма и программного комплекса для автоматизации проектирования РО СМ с устройствами

виброзащиты. Подтверждена адекватность математической модели системы "активный рабочий орган - строительный манипулятор - человек-оператор". Описан интерфейс предложенной САПР.

Рисунок 9 - Блок-схема алгоритма решения задачи безусловной оптимизации Блок-схема алгоритма САПР СМ с АРО приведена на рис. 10

Интерфейс предложенной САПР представляет собой набор последовательно всплывающих окон, вид которых типичен для Windows-приложений и каждое окно служит для проведения расчётов, помимо этого содержит строку меню (рис. 11, 12, 13).

Значения обощбнллх коорджаг. рад . Жесткости элементов расчётной схем»), НУи

Сила реакции. Н Графическое изображение воны действия Параметры зоны действия Графичбкж зависни ости

Рисунок 11 - Окно для проведения расчётов статических характеристик

ЖКиреть гк>рвдн^й пряесДопг^м (С1) *ЮИГ<СТЬ ГкфвДНекГВЯС* опори {С21 ■»«спмъ ам^И щюиЙ июры [СМ

жкпогть гхлрииглиифв првпь! ^ясность пц^осикпдре с^-^яти {С5!

ег-пюстк гмфо ити-дав жпвчог« ибИу1<^го [С . ж&спесь упругогч *жкта «респ» чвпсвв>»оперв1сра (С1

(ПУК}*/ "О 16-1СГ7 '

ойсгв аз* иг?

0.15*19" Г <И*1СГ7 " 08-1СГЙ

Рисуйок 12 —Окио ввода значений жесткости элементов расчетной схемы

Строка меню состоит из 2 пунктов: Файл, Графики. Пункт Файл состоит из 5 типичных для \Утс1о\У8-приложений групп, которые предназначены дня

создания проектов (Новый расчет), открытия существующих проектов (Открыть), сохранения проектов (Сохранить и Сохранить как...) и выхода из системы (Выход). Пункт Графики будет содержать те графики, которые будут соответствовать проведенным исследованиям, позволяющие получить наглядное представление о результатах исследования.

РАСЧЁТ ОПТИМАЛЬНОГО ЗНАМЕНИЯ ЖЕСТКОСТИ УСТРОЙСТВА ВИБРОЗАЩШЫ

"пироцит^др стрелы О тдроцшмадр рукояти гадроцнгниор поворота

рабочего органа

э&нтНшважспг. ГУМ

„эти

4ЧЭЧ я-гч

Рисунок 13 - Окно определения оптимальных значений жесткости устройства виброзащнты

При описании экспериментальных исследований отражены методики проведения эксперимента и обработки результатов измерений, а также требований к измерительной аппаратуре, применяемой при исследовании.

В работе сопоставлялись следующие динамические и статические характеристики, полученные в результате расчета и эксперимента:

- статические отклонения кромки АРО;

- переходные процессы отклонения режущей кромки АРО по ступенчатому воздействию;

- среднеквадратические значения перемещений, скоростей и виброускорений на рабочем месте человека-оператора.

Сравнительный анализ переходных процессов показал, что погрешность по амплитуде, периоду и декременту затухания не превышали - соответственно 9, 13, 14%.

Расхояедения среднеквадратических значений скоростей и ускорений определялись в основном допущениями, принятыми при составлении расчетной схемы. Максимальное значение погрешности не превышает 14%.

Проведенный сравнительный анализ результатов теоретических и экспериментальных исследований подтвердил правомерность допущений, принятых при теоретических исследованиях.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Предложена пространственная расчетная схема динамической системы «активный рабочий орган - строительный манипулятор — человек-оператор», представляющая собой шарнирно-сочленённый многозвенник с наложенными на него упруговязкими связями - телами Фохта.

2. Математическая модель, составленная методом уравнений Лагранжа второго рода, представляет систему дифференциальных уравнений, коэффициенты которой являются функциями больших значений обобщенных координат и конструктивных параметров строительного манипулятора.

Моделями возмущающих воздействий являлись: единичная ступенчатая функция, позволившая получить переходные процессы элементов динамической системы; гармонические функции изменения силы от времени, позволившие изучить амплитудно-частотные характеристики; периодическими функциями силы от времени, полученными в результате аппроксимации реальных импульсов силы реакции разрабатываемого грунта на активный рабочий орган, позволившие получить среднеквадратические значения перемещений, скоростей и ускорений на рабочем месте человека-оператора.

3. Предложенный векторный критерий эффективности рабочего оборудования содержит два компонента, один из которых отражает размеры зоны действия рабочего оборудования, второй - характеризует коэффициент передачи динамических воздействий со стороны активного рабочего органа на рабочее место человека-оператора.

4. Выявлены основные закономерности, устанавливающие связь между геометрическими параметрами рабочего оборудования и размерами зоны действия. Разработана методика анализа и синтеза геометрических параметров элементов рабочего оборудования.

5. Установлено, что динамические воздействия на рабочем месте человека-оператора определяются амплитудой и частотой возмущающих воздействий со стороны активного рабочего органа, инерционными и упруговязкими характеристиками элементов рабочего оборудования и кресла человека-оператора, положением элементов рабочего оборудования.

6. Предложено за счет установки устройств виброзащиты на элементы рабочего оборудования изменять собственные частотные характеристики элементов рабочего оборудования и тем самым обеспечивать требуемое значение коэффициента передачи динамического воздействия со стороны активного рабочего органа на рабочее место человека-оператора.

7. Сравнительный анализ мест установки устройств виброзащиты на стрелу, рукоять, рабочий орган, показал, что наибольший эффект даёт устройство виброзащиты, установленное на стрелу. Результаты

исследований показали, что величины среднеквадратических значений скорости и ускорений на месте человека-оператора снизилась на 30% по сравнению с серийной машиной.

8. Разработанная система автоматизации проектирования позволяет проводить исследования статических и- динамических характеристик динамической системы "активный рабочий орган - строительный манипулятор - человек-оператор" в автоматизированном режиме, определять геометрические параметры элементов рабочего оборудования с целью нахождения оптимальных размеров зоны действия, а также находить оптимальное значение жесткости упругого элемента устройства виброзащиты.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ ОПУБЛИКОВАНЫ В СЛЕДУЮЩИХ РАБОТАХ:

В изданиях рекомендованных экспертным советом ВАК:

1. Щербаков B.C., Перов С.А. Система автоматизированного моделирования рабочего оборудования строительного манипулятора // Вестник Воронежского Государственного Технического Университета -Воронеж. - Том 5, № 6 - 2009. С. 150 - 152.

В других изданиях:

2. Перов С.А., Щербаков B.C. Система автоматизированного проектирования строительного манипулятора// Теоретические знания в практические дела: материалы Межвузовской научно-практической конференции аспирантов и студентов с международным участием 13 марта 2006 года. 4.2 - Омск: РосЗИТЛП. С.55 - 58.

3. Перов С.А., Щербаков B.C. Математическая модель строительного манипулятора// Теоретические знания в практические дела: материалы Межвузовской научно-практической конференции аспирантов и студентов с международным участием 13 марта 2006 г. 4.2 - Омск: РосЗИТЛП, С.124- 128.

4. Перов С.А. Модель объекта проектирования (строительного манипулятора)// Проблемы проектирования, строительства и эксплуатации транспортных сооружений: материалы I Всероссийской научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых 2426 мая 2006 г. - Омск: СибАДИ, 2006,- Книга 3. С.107 - 111.

5. Перов С.А. Обоснование расчётной схемы строительного манипулятора// Многоцелевые гусеничные и колёсные машины: разработка, производство, модернизация и эксплуатация: материалы III Межрегиональной научно-практической конференции (Броня - 2006).-Омск: ОТИИ, 2006. С. 127 - 130.

6. Перов С.А. Определение зоны действия рабочего оборудования строительного манипулятора // Роль механики в создании эффективных

материалов, конструкций и машин XXI века: Труды всероссийской научно-практической конференции посвященной 90-летию со дня рождения д.т.н.

B.Д. Белого 6-7 декабря 2006 г. - Омск: СибАДИ - 2006. С. 276 - 279.

7. Перов С.А. Уравнения геометрических связей механической подсистемы строительного манипулятора// Межвузовский сборник трудов молодых ученых, аспирантов и студентов. Выпуск 4 часть 1 - Омск: СибАДИ - 2007. С. 231 - 235.

8. Перов С.А., Щербаков С.А. Оптимизация параметров рабочего оборудования строительного манипулятора с целью определения оптимальной зоны действия рабочего оборудования// Теоретические знания в практические дела: материалы Межвузовской научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых исследователей 14-16 марта 2007 г. - Омск: РосЗИТЛП. С. 147.

9. Перов С.А. Определение малых перемещений и скоростей упруго-вязких элементов строительного манипулятора// Энергетика, экология, энергосбережение, транспорт: материалы 3-ей МНТК. Часть 1 -Новосибирск: Новосибирская государственная академия водного транспорта-2007. С. 117-119.

10. Перов С.А. Визуализация перемещений рабочего оборудования строительного манипулятора в simmehanics// Сборник научных трудов №6 «Машины и процессы в строительстве» - Омск - СибАД И - 2007. С. 109 -111.

11. Перов С.А. Структура системы автоматизированного моделирования строительного манипулятора// материалы IV Международного технологического конгресса (Броня — 2007) Омск - 2007.

C. 217-218.

12. Перов С.А. Расширение рабочей зоны строительного манипулятора с помощью изменения формы рабочего оборудования// Межвузовский сборник трудов молодых ученых, аспирантов и студентов. Выпуск 5 часть 1 - Омск: СибАДИ - 2008. С. 236 - 239.

13. Перов С.А. Математическая модель строительного манипулятора как элемент системы автоматизированного проектирования// Теоретические знания в практические дела: сборник статей Международной научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых исследователей 2008 г. Ч.3 - Омск: РосЗИТЛП. С. 155- 158.

14. Перов С.А. Воздействие активного рабочего органа на строительный манипулятор// Материалы IV Всероссийской научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых 2009 г. Книга 1 - Омск: СибАДИ. С. 335 - 338.

15. Перов С.А. Факторы, определяющие жесткость элементов рабочего оборудования строительного манипулятора// Вестник СибАДИ №3(13)-2009. С. 29-30.

Подписано к печати 02.10.2009. Формат 60x90 1/16. Бумага офсетная. Отпечатано на дупликаторе.

Гарнитура Тайме Усл. п.л. 1,25; уч.-изд. л. 0,91. Тираж 100 экз. Заказ № 243.

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

ВВЕДЕНИЕ.

1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1. Классификация строительных манипуляторов.

1.2. Основные тенденции развития строительных манипуляторов.

1.3. Санитарные нормы на вибрацию рабочих мест.

1.4. Воздействия активного рабочего органа на строительный манипулятор.

1.5. Способы и средства защиты человека-оператора от динамических воздействий.

1.6. Факторы, определяющие жесткость элементов рабочего оборудования строительного манипулятора.

1.7. Обзор исследований, посвященных динамике строительных манипуляторов.

1.8. Пакеты моделирования сложных динамических систем.

1.9. Обоснование и выбор критерия эффективности.

1.10. Цель и задачи исследования.

2. МЕТОДИКА ВЫПОЛНЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ.

2.1. Общая методика теоретических исследований.

2.2. Обеспечение надежности измерений экспериментальных данных.

2.3. Решение задачи оптимизации.

2.4. Структура работы.

3. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ ДИНАМИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ "АКТИВНЫЙ РАБОЧИЙ ОРГАН СТРОИТЕЛЬНЫЙ МАНИПУЛЯТОР - ЧЕЛОВЕК-ОПЕРАТОР". 54 3.1 Составление модели рабочего процесса строительного манипулятора с активным рабочим органом.

3.2. Выбор и обоснование обобщенной расчетной схемы динамической системы "активный рабочий орган — строительный манипулятор — человек-оператор".

3.3. Уравнения геометрических связей динамической системы "активный рабочий орган — строительный манипулятор — человек-оператор".

3.4. Линеаризация математической модели строительного манипулятора.

3.5. Уравнения кинематики упруговязких элементов строительного манипулятора.

3.6. Уравнения динамики системы "активный рабочий орган — строительный манипулятор - человек-оператор".

3.7. Математическое описание возмущающих воздействий, создаваемых активными рабочими органами.

3.8 Уравнения геометрических связей элементов рабочего оборудования строительного манипулятора.

3.9. Выводы по главе.

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ДИНАМИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ "АКТИВНЫЙ РАБОЧИЙ ОРГАН СТРОИТЕЛЬНЫЙ МАНИПУЛЯТОР - ЧЕЛОВЕК

ОПЕРАТОР".

4.1. Исследование статических характеристик динамической системы "активный рабочий орган — строительный манипулятор - человек-оператор".

4.1.1. Исследование влияния статического отклонения режущей кромки активного рабочего органа от величины и направления реакции со стороны разрабатываемого объекта.

4.1.2. Исследование влияния жесткости элементов рабочего оборудования на статическое отклонение рабочего органа.

4.1.3. Исследование влияния положения элементов рабочего оборудования строительного манипулятора на величину вертикального статического отклонения режущей кромки активного рабочего органа.

4.1.4 Исследование влияния формы элементов рабочего оборудования строительного манипулятора на параметры зоны действия.

4.2. Исследование динамических характеристик системы "активный рабочий орган — строительный манипулятор -человек-оператор".

4.2.1. Исследование переходных процессов динамической системы "активный рабочий орган - строительный манипулятор - человек-оператор".

4.2.2. Исследование влияния величины возмущающего воздействия на динамическую систему "активный рабочий орган - строительный манипулятор — человек-оператор".

4.2.3. Исследование влияния положения элементов рабочего оборудования на динамическую систему "активный рабочий орган — строительный манипулятор — человек-оператор".

4.2.4. Исследование влияния параметров динамических связей рабочего оборудования на динамическую систему "активный рабочий орган — строительный манипулятор - человек-оператор".

4.2.5. Исследование влияния частоты возмущающего воздействия на динамические характеристики системы "активный рабочий орган — строительный манипулятор — человек-оператор".

4.2.6. Исследование влияния параметров подвески кресла на динамические воздействия на человека-оператора

4.3. Аппроксимация зависимостей.

4.4. Выводы по главе.

РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗАЦИИ

ПРОЕКТИРОВАНИЯ СТРОИТЕЛЬНОГО МАНИПУЛЯТОРА.

5.1. Структура системы автоматизации проектирования строительного манипулятора.

5.2. Пользовательский интерфейс системы автоматизации проектирования.

5.3. Подтверждение адекватности математической модели 154 5.3.1. Сопоставление результатов теоретических и экспериментальных исследований.

5.4 Рекомендации по выбору параметров и места установки устройства виброзащиты.

5.5. Выводы по главе.

Актуальность работы. Совершенствование и ускорение строительного производства, подъём его на качественно новый уровень возможны исключительно только за счет индустриализации и комплексной механизации основных трудоёмких работ с конечной целью полного исключения ручного труда.

Широкое внедрение комплексной механизации способствует сокращению сроков строительства и его себестоимости, повышению производительности труда. В свою очередь, комплексная механизация невозможна без насыщенности строительства необходимым количеством высокопроизводительных машин и оборудования.

Одной из таких машин является строительный манипулятор (СМ), эффективность эксплуатации которого в значительной степени зависит от рабочего оборудования (РО), установленного на нём. В настоящее время получило широкое распространение навесное РО активного действия для СМ с гидравлическим приводом, которое используется для рыхления мёрзлого грунта, разработки скальных пород, дробления негабаритов, разрушения фундаментов, асфальтобетонных покрытий, трамбования площадок и откосов каналов [103]. При работе СМ с активным рабочим органом (АРО) во всех звеньях его системы возникают значительные динамические нагрузки, которые вызывают вибрацию платформы СМ и соответственно рабочего места с человеком-оператором [28, 37, 103, 105].

Одной из причин, ограничивающих интенсификацию рабочего процесса, направленную на увеличение мощности единичного удара активного органа, является допустимые санитарные нормы на динамическую нагруженность рабочих мест [26, 125]. Поэтому одним из важных условий использования СМ с рабочим оборудованием активного действия является снижение вредных динамических воздействий на человека-оператора [111].

Помимо этого СМ действует в ограниченном пространстве, размеры которого в значительной степени зависят от РО.

Поэтому важную роль для машиностроительных организаций играет совершенствование РО СМ, направленное на повышение их грузоподъемности, маневренности, производительности и точности выполнения работ, расширение зоны действия (ЗД), а также снижение динамических нагрузок на человека оператора.

Автоматизированное моделирование рабочих процессов СМ позволяет наиболее полно учитывать динамические характеристики механизмов манипулятора.

Основным этапом проектирования РО СМ с АРО является проведение статических и динамических расчетов СМ, позволяющих исследовать динамическую систему "активный рабочий — строительный манипулятор — человек-оператор". Такие исследования на начальных этапах проектирования манипулятора с применением систем автоматизированного проектирования (САПР) позволяют сократить затраты на экспериментально-доводочные работы по выявлению дефектов и совершенствованию конструкций.

Использование САПР позволяет добиться уменьшения погрешностей при проектировании рабочего оборудования СМ.

Визуальное моделирование на ЭВМ дает возможность проводить вычислительные эксперименты, как с проектируемыми системами, так и с уже существующими, натурные эксперименты с которыми нецелесообразны или затруднительны. В тоже время, благодаря своей близости по форме к физическому моделированию, этот метод исследования доступен широкому кругу пользователей.

Цель работы: разработка системы автоматизации проектирования рабочего оборудования строительного манипулятора с активным рабочим органом.

Задачи исследований. Для достижения поставленной цели были решены следующие задачи:

1. Разработана математическая модель рабочего процесса строительного манипулятора.

2. Обоснован критерий эффективности рабочего оборудования строительного манипулятора с активным рабочим органом.

3. Выявлены основные закономерности, устанавливающие связь между геометрическими параметрами рабочего оборудования и размерами зоны действия рабочего оборудования; динамическими характеристиками рабочего оборудования и видом возмущающих воздействий с показателями динамических воздействий на рабочем месте человека-оператора.

4. Разработана система автоматизации проектирования рабочего оборудования строительного манипулятора с активным рабочим органом.

Методика исследований носит комплексный характер, содержит как теоретические, так и экспериментальные исследования.

Задачами теоретических исследований являлось выявление основных закономерностей, связывающих принятый критерий эффективности РО СМ и параметры РО СМ; разработка методики выбора основных параметров УВЗ.

Задачей экспериментальных исследований являлось определение численных значений параметров математической модели, подтверждение адекватности математической модели, подтверждение эффективности предложенных рекомендаций.

Научная новизна заключается в:

- разработанной пространственной обобщенной расчетной схеме, отражающей общие признаки динамической системы "активный рабочий орган — строительный манипулятор — человек-оператор";

- математической модели, дающей возможность осуществлять исследования влияния параметров системы "активный рабочий орган -строительный манипулятор - человек-оператор";

- выявленных зависимостях, определяющих влияние геометрических параметров РО на ЗД, а также возмущающих воздействий со стороны АРО, параметров УВЗ, положения элементов РО в пространстве на динамические нагрузки на человека-оператора;

- предложенной методики и алгоритме автоматизации проектирования РО СМ с АРО.

Практическая ценность работы заключается:

- в созданном программном комплексе, дающем возможность комплексного исследования статических и динамических характеристик СМ;

- в предложенной методике определения рациональных параметров

УВЗ;

- разработанном программном обеспечение для автоматизации проектирования РО СМ с АРО.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, основных результатов и выводов, списка литературы и приложений. Объем диссертации составляет в целом 184 страницы основного текста, в том числе 7 таблиц, 56 рисунков, список литературы из 125 наименований и приложений на 4 страницах.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

1. Предложена пространственная расчетная схема динамической системы «активный рабочий орган — строительный манипулятор — человек-оператор», представляющая собой шарнирно-сочленённый многозвенник с наложенными на него упруговязкими связями - телами Фохта.

2. Математическая модель, составленная методом уравнений Лагранжа второго рода, представляет систему дифференциальных уравнений, коэффициенты которой являются функциями больших значений обобщенных координат и конструктивных параметров строительного манипулятора.

Моделями возмущающих воздействий являлись: единичная ступенчатая функция, позволившая получить переходные процессы элементов динамической системы; гармонические функции изменения силы от времени, позволившие изучить амплитудно-частотные характеристики; периодическими функциями силы от времени, полученными в результате аппроксимации реальных импульсов силы реакции разрабатываемого грунта на активный рабочий орган, позволившие получить среднеквадратические значения перемещений, скоростей и ускорений на рабочем месте человека-оператора.

3. Предложенный векторный критерий эффективности рабочего оборудования содержит два компонента, один из которых отражает размеры зоны действия рабочего оборудования, второй — характеризует коэффициент передачи динамических воздействий со стороны активного рабочего органа на рабочее место человека-оператора.

4. Выявлены основные закономерности, устанавливающие связь между геометрическими параметрами рабочего оборудования и размерами зоны действия. Разработана методика анализа и синтеза геометрических параметров элементов рабочего оборудования.

5. Установлено, что динамические воздействия на рабочем месте человека-оператора определяются амплитудой и частотой возмущающих воздействий со стороны активного рабочего органа, инерционными и упруговязкими характеристиками элементов рабочего оборудования и кресла человека-оператора, положением элементов рабочего оборудования.

6. Предложено за счет установки устройств виброзащиты на элементы рабочего оборудования изменять собственные частотные характеристики элементов рабочего оборудования и тем самым обеспечивать требуемое значение коэффициента передачи динамического воздействия со стороны активного рабочего органа на рабочее место человека-оператора.

7. Сравнительный анализ мест установки устройств виброзащиты на стрелу, рукоять, рабочий орган, показал, что наибольший эффект даёт устройство виброзащиты, установленное на стрелу. Результаты исследований показали, что величины среднеквадратических значений скорости и ускорений на месте человека-оператора снизилась на 30% по сравнению с серийной машиной.

8. Разработанная система автоматизации проектирования позволяет проводить исследования статических и динамических характеристик динамической системы "активный рабочий орган — строительный манипулятор - человек-оператор" в автоматизированном режиме, определять геометрические параметры элементов рабочего оборудования с целью нахождения оптимальных размеров зоны действия, а также находить оптимальное значение жесткости упругого элемента устройства виброзащиты.

1. Алексеев С.П., Казаков A.M., Колотинов Н.Н. Борьба с шумом и вибрацией в машиностроении. М.: Машиностроение, 1970.

2. Анциферов Е.Г. Методы оптимизации и их приложения/ Е.Г. Анциферов, Л.Т. Ащепков, В.П. Булатов. — Новосибирск: Наука, 1990. — Т.1. 158 с.

3. Базанов А. Ф., Забегалов Г. В. Самоходные погрузчики. 2-е изд., перераб. - М.: Машиностроение, 1979. - 406 с.

4. Байкалов В. А. Исследование системы управления рабочим органом автогрейдера с целью повышения эффективности профилировочных работ. Канд. дис. - Омск, 1981, - 202 с.

5. Балагула В .Я., Гайцгори М.М. Выбор структуры управления и параметров активной подвески землеройно-транспортных машин. В кн.: Автоматизация расчетов строительных и дорожных машин. Труды ВНИИстройдормаш, вып. 75. -М., 1977, с. 39-48.

6. Барайщук С.И., Аверьянов Ю.Г., Федоров С.В. Поиск эмпирических зависимостей по экспериментальным данным: Методические указания по выполнению курсовой работы / — Омск: Изд-во СибАДИ, 1994. — 20 с.

7. Баранов В.Н., Захаров Ю.Е, Электрогидравлические и гидравлические вибрационные механизмы. М.; Машиностроение, 1977. -326 с.

8. Бауман В.А., Быховский И.И. Вибрационные машины и процессы в строительстве. М.: Высшая школа, 1977. - 255 с.

9. Бауман В.А., Варфоломеев В.П. Направления развития строительных и дорожных машин в XI пятилетке. Механизация строительства, 1982, №2, с. 2-3.

10. Башкиров B.C., Дудков Ю.Н., Пивцаев А.Н., Капитонов O.K. Установка для определения количества нерастворенного газа в исследуемой жидкости. А.с. № 767620 0.1 7/00. Опубл. 30.09.80.

11. Башта Т.М. Машиностроительная гидравлика. М.: Машиностроение, 1971. - 671 с.

12. Башта Т.М., Зайченко И.З., Ермаков В.В., Хаймович Е.М. Объемные гидравлические приводы. М.: Машиностроение, 1969. - 620 с.

13. Беркман И.Л., Раннев А.В., Рейш А.К. Универсальные одноковшовые строительные экскаваторы. М.: Высшая школа,. 1981. — 304 с.

14. Борьба с вибрацией на производстве ВЦНИИОТ. М.: Наука, 1976. -128 с.

15. Бындас JI.A., Глухарев К.К. и др. К оценке функционального состояния человека-оператора при действии вибраций. В кн.: Виброзащита человека-оператора и вопросы моделирования. - М.: Наука, 1973, с. 28-34.

16. Быховский И.И. Основы теории и вибрационной техники. М.: Машиностроение, 1969. - 357 с.

17. Варсанофьев В.Д., Кузнецов О.В. Гидравлические вибраторы. -Л.: Машиностроение, 1979. 244 с.

18. Васильев Ю.М., Готлиб Я.Г., Филатов А.Е.: Нормирование производственных вибраций в СССР и за рубежом. М.: Машиностроение, 1976.-20 с.

19. Васильев Ю.М., Готлиб Я.Г., Филатова А.Е. Нормированиепроизводственных вибраций в СССР и за рубежом. М.: Машиностроение, 1976.-20 с.

20. Васильченко В.А., Беркович Ф.М. Гидравлический привод строительных и дорожных машин. — М.: Стройиздат, 1978. 166 с.

21. Веденяпин Г.В. Общая методика экспериментального исследования и обработки опытных данных. М.: Колос, 1973. - 200 с.

22. Вибрация на промышленных предприятиях и меры борьбы с ней. Новосибирск: Наука, 1967. - 160 с.

23. Вибрация в технике: Справочник в 6-ти Т. / Под ред. К.В. Фролова. М.: Машиностроение, 1981. - 456 с.

24. Вибрация в технике: Справочник в 6-ти Т. / Под ред. К.В.Фролова. М.: Машиностроение, 1981. - 456 с.

25. Вильман, Ю.А. Основы роботизации в строительстве: Учеб. пособие. М.: Высшая школа, 1989. — 271 с.

26. Волков Д.П. Проблемы динамики, прочности, долговечности и надежности строительных и дорожных машин: Тезисы доклада на международном симпозиуме "Стройдормаш-81 "-М., 1981.-21 с.

27. Вольперт Э.Г. Динамика амортизаторов с нелинейными упругими элементами. — М.: Машиностроение, 1972. 136 с.

28. Воробьев, В.А. Анализ состояния и тенденции развития робототехники в строительстве./ В.А.Воробьев, Г.Ю.Френкель, А.Я.Юков // Известия ВУЗов. Строительство и архитектура. — 1984, № 9.

29. Вязовикин В.Н. Гидромолоты как сменное рабочее оборудование к гидравлическим экскаваторам. Строительные и дорожные машины, 1981, №6, с. 6 - 7.

30. Гамынин Н.С. Гидравлический привод систем управления. М.: Машиностроение, 1972. - 376 с.

31. Гришков Г.В. Динамическое гашение колебаний твердого тела, имеющего три степени свободы. В кн.: Механика. Труды МИЭМ, вып. 39. -М., МИЭМ, 1974, с. 9-19.

32. Дегтярев Ю.И. Методы оптимизации: Учеб. пособие для вузов. — М.: Советское радио, 1980. — 267с.

33. Денисов В.П. Оптимизация тяговых режимов землеройно-транспортных машин. Дис. . докт.техн.наук. Омск: СибАДИ. 2006. -261 с.

34. Дехтяренко И.И., Коваленко В.П. Определение характеристик звеньев системы автоматического регулирования. М.: Энергия, 1973. - 120 с.

35. Дмитревич Ю.В., Соколов В.А. Эргономические показатели гидравлических молотов, применяемых на гидравлических экскаваторах. — В сб.: Исследование и разработка ударных строительных и дорожных машин. Труды ВНИИСДМ, вып. 84. М., 1979, с. 19-22.

36. Дмитревич Ю.В., Соколов В.А., Касьянов П.Д. Сменное рабочее оборудование гидромолот СП-62 к экскаватору ЭО-5122. - Строительные и дорожные машины, 1981, № 11, с. 7.

37. Добронравов В.В. Основы аналитической механики. М.: Высшая школа, 1976, - 263 с.

38. Добронравов В.В. Основы механики неголономных машин. М.: Высшая школа, 1970, - 272 с.

39. Дьяконов В.П. Справочник по алгоритмам и программам на языке Basic для персональных ЭВМ: Справочник. М. Наука, 1987. - 240 с.

40. Жданов А.В. Обоснование основных конструктивных параметров гидравлических рулевых механизмов строительных и дорожных машин с шарнирно-сочлененной рамой. Дис. . канд.тех.наук. — Омск: СибАДИ, 2007. -218 с.

41. Загороднюк, В.Т., Строительная робототехника / В.Т.Загороднюк, Д.Я.Паршин. М.: Стройиздат, 1990. - 268 с.

42. Зырянова С.А. Система автоматизированного моделирования стрелового грузоподъемного крана: Дис. . канд. техн. наук. Омск, СибАДИ, 2006. - 153 с.

43. Иванов Н.И. Борьба с шумом и вибрациями на путевых истроительных машинах. М.: Транспорт, 1987. - 223 с.

44. Йориш Ю.И. Виброметрия. М.: Машгиз, 1969.

45. Кемнец Ю.В. Теория ошибок и измерений. М.: Геодезиздат, -1961.- 126 с.

46. Кичигин А.Ф., Янцен И.А., Савчак О.Г., Моделирование динамического внедрения инструмента в горную породу. Горный журнал. Изв. вузов, 1972, № 1.

47. Клаус, О. Брайен. Точное измерение и расчет значений объемного модуля упругости для жидкостей и смазок / Пер. с англ. В кн.: Теоретические основы инженерных расчетов. Серия Д.М., Мир, 1964, с. 6672.

48. Княжев Ю.М. Исследование одноковшового экскаватора с целью повышения точности выполняемых работ. Автореферат - канд. дис. - Омск, 1980.- 15 с.

49. Кожевников С.Н., Пешат В.Ф. Гидравлический и пневматический приводы металлургических машин. М.: Машиностроение, 1973. - 359 с. (48)

50. Колесные тракторы для работы на склонах / П. А. Амельченко, И. П. Ксеневич, В. В. Гуськов, А. И. Якубович М.: Машиностроение, 1978. -248 с.

51. Коловский М.З. Автоматическое управление виброзащитными системами. М.: Наука, 1976. - 319 с.

52. Колпакова М.Н. Оптимальное проектирование геометрических параметров ковшей скреперов с принудительным загрузочным устройством шнекового и винтового типа: Дис. . канд. техн. наук: 05.05.04. — Саратов, 2002. 156 с.

53. Корчагин П. А. Совершенствование одноковшового экскаватора с целью снижения динамического воздействия на рабочее место человека-оператора (на примере экскаватора второй размерной группы): Дис. канд. техн. наук. Омск, СибАДИ, 1997. - 188 с.

54. Котенко, И.П. Опыт применения манипуляторов на погрузочно-разгрузочных, транспортных и складских работах. Обзорная информация/ И.П.Котенко, А.И.Черкасский. М.: ЦНИИТЭИМС, 1983. - 43 с.

55. Крутов В.И. , Грушко И.М., Попов В.В. и др. Основы научных исследований: Учеб. для техн.вузов. — М.: Высшая школа 1989. — 400 с.

56. Кулешов B.C., Лакота Н.А. Динамика систем управления манипуляторами. М.: Энергия, 1971. - 305 с.

57. Курицкий Б.Я. Поиск оптимальных решений средствами Excel 7.0. СПб.: BHV - Санкт-Петербург, 1997. - 384 с.

58. Лузанова И.А., Прокофьев В.Н. Экспериментальные определения адиабатического модуля объемной упругости жидкости. В кн.: Проблемы гидроавтоматики. - М.: Наука, 1969, с. 25-30.

59. Лурье А.Б. Динамика регулирования навесных сельскохозяйственных агрегатов. Л.; Машиностроение, 1969. - 288 с.

60. Марфенко А.Н., Мордвинкин Л.К. Исследование динамических режимов машины для дорожных и строительных работ. В кн.; Строительные и дорожные машины. - Караганда, 1972.

61. Матвеев Ю.И. Вибродозиметрия контроль условий труда. - М.: Машиностроение, 1989. - 96 с.

62. Математические основы теории автоматического регулирования / Под ред. В.К. Чемоданова. М.: Высшая школа, 1977, - 366 с.

63. Матеметические основы теории автоматического регулирования / Под ред. Б. К. Чемоданова. М.: Высшая школа, 1977. -366 с.

64. Машины для уплотнения грунтов в стесненных условиях строительства / ЦНИИТЭстроймаш. М.: ЦНИИТЭстроймаш, 1976.-50 с.

65. Машины для уплотнения грунтов и дорожно-строительных материалов / Под ред. С.А.Варганова, Г.С. Андреева. М.: Машиностроение, 1982.-240 с.

66. Медведев B.C., Лесков А.Г., Ющенко А.С. Системы управления манипуляционных роботов. М.: Наука, 1978. - 416 с.

67. Москофиди А. А. Исследование и оптимизация параметров сменного навесного оборудования землеройной машины с гидропневмоударным рабочим органом. Канд. . дис. - Ростов - на - Дону. 1977.-211 с.

68. Мэнли Р. Анализ и обработка записей колебаний / Пер. с англ. -М.: Машиностроение, 1972. 376 с.

69. Налимов В.В.Теория эксперимента. — М.: Наука, 1971. — 260 с.

70. Научные работы институтов охраны труда ВЦСПС М., Профиздат, 1972, вып. 77. - 96 с.

71. Недорезов И.А., Звягинцев А.Н., Исаев O.K. Навесной рыхлитель к гидравлическим экскаваторам. Строительные и дорожные машины, 1978, №5.

72. Недорезов И.А., Исаев O.K. и др. Опыт эксплуатации и результаты испытаний пневмомолотов на гидравлических экскаваторах. -Строительные и дорожные машины, 1980, № 5, с. 7-10.

73. Николаев В.М., Горбачев В.П, Уплотнение и закрепление грунтов в стесненных условиях строительного производства. — М.: изд-во лит-ры по строит., 1968. 153 с.

74. Опыт применения манипуляторов и роботов в строительстве. Материалы семинара. М., 1988. 190 с.

75. Пановко Я.Г. Введение в теорию механических колебаний. М.: Наука, 1971.-240 с.

76. Пахомов М.П., Осиновский А.А., Николаев В.А., Проблема нормирования вибраций и виброзащита человека-оператора, В кн.: Взаимодействие подвижного состава и пути и динамика локомотивов дорог

77. Сибири, Дальнего Востока и Крайнего Севера. Омск, 1981, с. 20-24.

78. Пеллинец B.C. Измерение ударных ускорений. М.: изд-во стандартов, 1975. - 287 с.

79. Перов С.А. Структура системы автоматизированного моделирования строительного манипулятора // материалы IV Международного технологического конгресса (Броня 2007) Омск — 2007, стр. 217-218.

80. Перов С.А. Уравнения геометрических связей механической подсистемы строительного манипулятора // Межвузовский сборник трудов молодых ученых, аспирантов и студентов. Выпуск 4 часть 1 — Омск: СибАДИ-2007 г., стр. 231-235.

81. Петровский И.Г. Лекции по теории обыкновенных дифференциальных уравнений. М.: Наука, 1970. - 279 с.

82. Пивцаев А. Н. Исследование экскаватора с активным рабочим органом с целью снижения динамических воздействий на человека-оператора: Дис. канд. техн. наук. Омск, СибАДИ, 1982. - 223 с.

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

84. Попов Д.П. Динамика и регулирование гидро- и пневмосистемы. М.: Машиностроение, 1977. - 424 с.

85. Потемкин В.Г. Вычисления в среде MATLAB. — М.: Диалог-МИФИ. 2004. - 328 с.

86. Прокофьев В.Н., Лазариди А.П., Лузанова И.А. Некоторые свойства рабочей жидкости экскаватора при эксплуатации в южных районах страны. Изв. вузов. Машиностроение, 1970, №8, с. 92-97.

87. Расчеты и проектирование строительных и дорожных машин на ЭВМ / Под ред. Е.Ю.Малиновского. М.: Машиностроение, 1980. - 215 с.

88. Реброва И.А. Автоматизация моделирования оптимальной траектории движения рабочего органа строительного манипулятора: Дис. . канд. техн. наук. Омск, СибАДИ, 2006. - 135 с.

89. Резинометаллические опоры для узлов и агрегатов строительных и дорожных машин. Одзаки Хисао, Кикичми Мицуру, Омиси Токио, Фукудоава Кисси, Накачаба Кэй. Мицубиси дэюко тихо, 1930, 17, № I с. 5664.

90. Резник Ю.Н. Многомерные активные виброзащитные системы, их динамика и особенности расчета. Канд. дис. - Иркутск, 1978.

91. Руководящий нормативный документ. Машины строительные и дорожные. Определение эргономических показателей РД 22-32-80: М. ВНИИстройдормаш, 1980. 93 с.

92. Румшинский JI.3. Математическая обработка результатов эксперимента. М.: Наука, 1974, с. 107-123.

93. Руппель А. А. Повышение точности разработки грунта одноковшовым экскаватором с гидроприводом: Дис. . канд. техн. наук. -Омск, СибАДИ, 1986.-266 с.

94. Савчак О.Г. Создание и исследование двухмассовых гадропневматических ударных устройств применительно к активным рабочим органам дорожно-строительных машин. Канд. дис. - Караганда, 1978.- 240 с.

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

96. Санитарные нормы и правила по ограничению вибрации и шума на рабочих местах тракторов, сельскохозяйственных, мелиоративных, строительно-дорожных машин и грузового автотранспорта. М., 1974, - 9 с.

97. Сменное рабочее оборудование ударного действия одноковшовых гидравлических экскаваторов: Обзор. — М.: ЦНИИТЭстроймаш, 1979. - 53 с.

98. Смоляницкий Э.А., Перлов А.С. К динамическому анализу рабочего оборудования гидравлического экскаватора. Труды ВНИИ-стройдормаш. М., 1969, с. 20-27.

99. Соколинский В.Б. Машины ударного разрушения. М.: Машиностроение, 1982. - 184 с.

100. Соловьев B.C., Старожук И.А. Тракторист, вибрация и GRAMMER// Тракторы и сельскохозяйственные машины.- 1995. №5.

101. Строительные роботы и манипуляторы/ В.И.Баловнев, Л.А.Хмара, В.П.Степаневский, П.И.Немировский. — К.: Будивэльнык, 1991. — 136 с.

102. Тауякбаев Ш. Исследование динамики самоходных бутобоев, оснащенных гидропневмоударными исполнительными органами.- Автореф.канд. дне. Караганда, 1981.-25 с.

103. Тихомиров Ю.Ф. Промышленные вибрации и борьба с ними. — Киев: Техника, 1975. — 184 с.

104. Универсальный одноковшовый гидравлический экскаватор, фирмы Schxving /ФРГ/. Строительные и дорожные машины, 1979, № 8, с. 67.

105. Фролов К.В. Влияние вибрации на организм человека и проблемы виброзащиты: Материалы III Всесоюзного симпозиума. — М.: Наука, 1977, с. 15-17.

106. Фролов К.В., Фурман Ф.А. Прикладная теория виброзащитных систем. М.: Машиностроение, 1980. - 280 с.

107. Фурунжиев Р.И. Проектирование оптимальных виброзащитных систем. Минск: «Вышэйшая школа», 1971. - 320 с.

108. Харкевич А.А. Спектры и анализ. М.: Гостехтеориздат, 1957.

109. Хохлов В.А., Прокофьев В.Н., Борисова Н.А. и др. Электрогидравлические следящие системы. М.: Машиностроение, 1971. -431 с.

110. Чупраков Ю.И. Гидропривод и средства гидроавтоматики. М.: Машиностроение, 1979. - 232 с.

111. Щербаков В. С. Исследование системы управления одноковшового гидравлического экскаватора с целью повышения точности разработки грунта: Дис. . канд. техн. наук. Омск, СибАДИ, 1974. - 148 с.

112. Щербаков Е. С. Исследование неуправляемых перемещений рыхлительного агрегата с целью повышения эффективности разработки мерзлых грунтов: Дис. . канд. техн. наук. Омск, СибАДИ, 1980.-207 с.

113. Щербаков B.C. Математическое описание рыхлительного агрегата в однородных системах координат. М., 1980, - 48 с. Деп. в ВНИИТИ, 1980, №11.

114. Щербаков B.C., Амельченко В.Ф. Математическое описаниеодноковшового экскаватора как объекта управления. В межвуз. сб.: Гидропривод и системы управления землеройно-транспортных машин, вып. 1. Омск, СибАДИ, 1973, с. 29-38.

115. Щербаков B.C., Шлыков В.И. Пространственная математическая модель одноковшового экскаватора. Деп. в ВНИИТИ, 1978, №3.

116. Янковский В.А. Борьба с шумом и вибрацией. Строительные и дорожные малины, 1981, №3, с. 28.

117. Янцен И.А. Асимметрия рабочих циклов импульсных систем. В сб.: Механизация и автоматизация горнодобывающей промышленности. -Караганда, КПТН, 1973.

118. Gentle R., P. Edvards, В. Bolton, Mechanical Engineering Systems, 2001,-320 с.125. http://www.vashdom.ru.