CC BY
5УДК 621.86
ИМИТАЦИОННОЕ КОМПЬЮТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ РЕЖИМОВ РАБОТЫ КАНАТНОЙ ГРУЗОПОДЪЕМНОЙ МАШИНЫ ДЛЯ ЛЕСОЗАГОТОВКИ НА СКЛОНАХ
А.В. Химич
ФГБОУ ВО «Брянский государственный университет имени академика И.Г. Петровского»
В статье рассматриваются вопросы имитационного компьютерного моделирования параметров режимов работы канатной грузоподъемной машины для лесозаготовки на склонах. Исследование выполнено при финансовой поддержке гранта Президента РФ для государственной поддержки молодых российских ученых-докторов наук № МД-1543.2022.4.
Ключевые слова: математическое моделирование, компьютерное моделирование, имитационное моделирование, канатная грузоподъемная машина, лесозаготовка на склоне, режимы работы.
Канатные грузоподъемные машины (КГМ) могут использоваться для заготовки древесины на крутых склонах, в труднодоступной местности [1]. Для создания современных конкурентоспособных грузоподъемных машин необходимо разрабатывать и внедрять эффективные методы исследования. Численное компьютерное математическое моделирование является эффективным методом исследования динамики создаваемых инновационных транспортно-технологических машин [2-5].
Конкретные значения параметров, определяющих прочность конструкции, зависят от текущего режима работы КГМ. К типовым режимам может относиться: передвижение рабочего органа КГМ к месту спила дерева, валка дерева, его предварительная обработка, транспортировка в зону временного складирования.
В свою очередь, режимы работы КГМ определяются совокупностью значений параметров (факторов нагруженности) в текущий момент времени, например, масса груза (дерева), координаты рабочего органа в пространстве, скорость движения рабочего органа, скорость ветра на рабочей площадке КГМ и т.д.
Типовым способом представления исходной информации для имитационного моделирования является блок распределения [6 - 8]. Переход от одного уровня нагрузки к другому осуществляется согласно условным вероятностям перехода р от I -го уровня к у'-го
уровню. Вычисление этих вероятностей осуществляется после каждого вычислительного опыта (после каждого перехода). Число переходов равно числу циклов работы КГМ в сутки. Схема моделирования приведена на рис. 1.
Рис. 1. Схема моделирования переходов
В вычислительном опыте с номером ^ переход к значению фактора нагруженности, соответствующего 1-й ступени блока распределения определяется следующим образом:
'01 при хя < Р,_у{,
Qs =
i-1
Q при 2 Ps-I,k ^ ** Ps-i,k; k=1 k=1
Ом при £ Р-1,к < ХЛ <1
к=1
где О - результат £ -го вычислительного опыта; 5 = 1...ЫцС ; хк - случайное число,
распределенное равномерно в интервале [0; 1].
Если требуется не указать интервал, а определить точное значение параметра, то необходимо пересчитывать значение пропорционально хд .
Если в ходе моделирования в течение £ вычислительных опытов получено, что машина отработала И1 циклов с значением параметра, лежащим в / -й группе, то вероятность перехода в £ +1 -м вычислительном опыте к грузу 7 -й группы равна
Мцс ■ 0Б] _ м}
Кцс - s
где Q. - относительная масса груза, перемещаемого в течение сj циклов.
Указанный подход в дальнейшем будет использоваться для моделирования факторов нагруженности, которые будут использоваться как параметры моделей и начальные условия для интегрирования уравнений движения, представленных в работе [1].
Список литературы
1. Лагерев И.А., Химич А.В. Математическое моделирование динамики кабельной грузоподъемной машины // Ученые записки Брянского государственного университета. -2022. - №1.
2. Лагерев А.В., Лагерев И.А. Оптимальное проектирование линий канатного метро в условиях сильно урбанизированной городской среды // Известия Московского государственного технического университета МАМИ. - 2015. - Т.1. - № 1. - С. 57-65.
3. Киютина И.И., Лагерев И.А. Формирование компетенций в области современных сквозных цифровых технологий у обучающихся по направлению «Реклама и связи с общественностью» // Ученые записки Брянского государственного университета. - 2020. - №2. -С.11-15.
4. Лагерев И.А., Мильто А.А., Лагерев А.В. Эффективность упругого демпфирования в шарнирных соединениях стрел крано-манипуляторных установок при повышенных зазорах // Научно-технический вестник Брянского государственного университета. - 2016. - № 1. - С. 18-36.
5. Лагерев И.А., Мильто А.А., Лагерев А.В. Снижение ударной нагрузки, вызываемой люфтом в шарнирных соединениях звеньев крано-манипуляторных установок // Научно-технический вестник Брянского государственного университета. - 2015. - № 2. - С. 37-44.
6. Лагерев И.А. Имитационное моделирование факторов нагруженности металлоконструкции мостового крана // Вестник Брянского государственного технического университета. - 2009. - №4. - С. 65-70.
7. Лагерев И.А. Моделирование факторов нагруженности металлоконструкции мостового крана на основе сетевой имитационной модели // Вестник Брянского государственного технического университета. - 2010. - №2. - С. 74-81.
8. Лагерев И.А. Моделирование факторов нагруженности крана-манипулятора машины для сварки трубопроводов // Вестник Брянского государственного технического университета. - 2012. - №1. - С. 62-70.
Сведения об авторе
Химич Анна Васильевна - аспирант ФГБОУ ВО «Брянский государственный университет имени академика И.Г. Петровского», e-mail: annahimich14@mail.ru.
COMPUTER SIMULATION OF THE MODES OF OPERATION OF THE CABLE LIFTING MACHINE FOR LOGGING ON THE SLOPES
A.V. Khimich
Bryansk State University named after Academician I. G. Petrovsky
The article deals with the issues of simulation computer modeling of the parameters of the modes of operation of a cable lifting machine for logging on slopes. The study was supported by Presidential Grant for Governmental Support to Young Russian Scientists No. MD-1543.2022.4
Keywords: mathematical modeling, computer modeling, simulation modeling, rope lifting machine, logging on the slope, operating modes.
References
1. Lagerev I.A., Khimich A.V. Mathematical modeling of dynamics cable lifting machine. Uchenye zapiski Bryanskogo gosudarstvennogo universiteta. - 2022. - №1.
2. Lagerev A.V., Lagerev I.A. Optimal design of cable subway lines in a highly urbanized city environment. Izvestiya MGTU "MAMI". - 2015. - Vol.1. - No.1. - pp. 57-65.
3. Lagerev I.A., Kiyutina I.I. Development and support of advertising websites on the Internet in case of the problem of the browser cache updating. Uchenye zapiski Bryanskogo gosudarstvennogo universiteta. - 2020. - №2. - P. 16-20.
4. Lagerev I.A., Milto A.A.. Lagerev A.V. Effectiveness of elastic damping in the pivot joints of cargo boom of crane-manipulating installations at large gaps. Nauchno-tekhnicheskiy vestnik Bryanskogo gosudarstvennogo universiteta. - 2016. - №1. - P. 18-36.
5. Lagerev I.A., Milto A.A., Lagerev A.V. Reducing the impact load arising from the looseness in joints of articulating cranes. Nauchno-tekhnicheskiy vestnik Bryanskogo gosudarstvennogo universiteta. - 2015. - №2. - P. 37-44.
6. Lagerev I.A. Simulation of a bridge crane metal construction loading parameters. Vestnik Bryanskogo gosudarstvennogo tekhnitcheskogo universiteta. - 2009. - №4. - P. 65-70.
7. Lagerev I.A. Simulation of a bridge crane metal construction loading parameters. Vestnik Bryanskogo gosudarstvennogo tekhnitcheskogo universiteta. - 2010. - №2. - P. 74-81.
8. Lagerev I.A. Simulation of a crane-manipulator of mobile energy unit metal construction loading parameters. Vestnik Bryanskogo gosudarstvennogo tekhnitcheskogo universiteta. - 2012. -№1. - P. 62-70.
About author
Khimich A.V. - Post-graduate Student, Bryansk State University named after Academician I. G. Petrovsky, e-mail: annahimich14@mail.ru.
