CC BY
23
ческих параметров грунтозацепов колесного движителя в процессе их взаимодействия с почвой. При этом важно учитывать влияние на трактор внешних воздействий, независимо от их природы происхождения и интенсивности. При работе колесного трактора на поле, силовые нагрузки на его колеса постоянно изменяются, вследствие неравномерности тягового сопротивления и воздействий, обусловленных неровностями поля. В свою очередь, важно отметить, что существенный вклад могут вносить также колебания, возбуждаемые грунтозацепами ведущих колес.
При движении ведущего колеса от воздействия, передаваемого крутящим моментом, возникает касательная сила тяги как следствие упора почвозацепов, вызывающих сдвиг и срез почвенных элементов, а ее максимальное значение обуславливается физико-механическими свойствами контактирующих поверхностей (силами трения и сопротивления). Аддитивность сил трения и сопротивлений, возникающих на каждом грунтозацепе в отдельности, как на горизонтальной поверхности снизу, так и на всех его боковых гранях делает возможным, в конечном итоге, определить максимальное значение касательной силы тяги («суммарная сила трения»):
где N - число грунтозацепов, находящихся в зацеплении с почвой; Б - «суммарная сила трения»; Бс - сила сопротивления почвы сжатию; Б - сила внешнего трения; Б - сила
внеш А бок
трения боковых граней грунтозацепа; Рт -сила внутреннего трения.
Данный вид записи формализации в экспериментальных и теоретических исследованиях предполагает константность геометрических параметров грунтозацепов колеса на протяжении всего рабочего процесса трактора. Однако необходимо отметить, что все перечисленные силы являются функциями высоты грунтозацепа. Такая лабильность значений параметров грунтозацепов колеса, формализованная уравнением (1), окажет значимое влияние на изменение «суммарной силы трения».
Таким образом, формулу (1) можно обозначить как математическую модель для проведения качественного анализа процесса изменения максимального значения касательной силы тяги. Это становится возможным, если получить функциональную взаимосвязь между изменениями геометрических параметров грунтозацепов и перечисленными выше видами силовых возмущений, сопровождающих работу трактора.
Ишмеев М.Р.
Оренбургский государственный университет
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ГРАФОВ ПРИ ОПРЕДЕЛЕНИИ ОЧЕРЕДНОСТИ РЕМОНТА ДЕФЕКТНЫХ УЧАСТКОВ ТРУБОПРОВОДОВ
На сегодняшний день многие трубопроводы физически устарели. В отличие от прошлых лет, когда все (или подавляющее большинство) обнаруженные дефекты удалялись из трубопроводов путем вырезки «катушек», что в общем случае приводило к повышенным расходам, в настоящее время такая практика ремонта трубопроводов неприемлема. Это обусловлено как тем, что в результате внут-ритрубной диагностики число выявляемых дефектов неизмеримо возросло, так и тем, что далеко не все выявленные дефекты представляют реальную угрозу для трубопровода, и их ремонт или удаление необязательны.
Для определения очередности ремонта дефектных участков воспользуемся методом графов, который позволяет рассмотреть все возможные варианты при выборе ремонтных участков.
Представим их в виде дерева (рис. 1):
Рисунок 1. Первая ступень графа. 0 - состояние трубопровода без устранения дефектов, 1- состояние после замены/ремонта ЗА №1, 2 - №2 и т.д.
Тогда, покажем все возможные варианты (рис.2):
Рисунок 2. Возможные варианты выбора запорной арматуры. Жирными стрелками обозначен вариант, при котором оптимальным является ремонт дефектов под номерами 2 и 3.
В матричном виде варианты будут выглядеть следующим образом:
деф. №1 деф. №2 деф. №3 (деф.- дефектный участок)
(без ремонта)
(ремонт участка №3)
(ремонт участка №2)
(ремонт участков №№2 и 3) (ремонт участка №1)
(ремонт участков №№1 и 3) (ремонт участков №№1 и 2) (ремонт всех участков №№1, 2 и 3)
Количество вариантов подсчитывается по формуле Мвар = 2 п, где п - количество дефектов, подлежащих ремонту. При количестве десяти дефектов количество вариантов составит 1024, а при количестве 20 (при большой протяженности трубопровода количество дефектов могут колебаться в пределах 30-40) уже составит 1’048’576. Поэтому данная задача без средств автоматизации является довольно трудоемкой.
Для решения этой проблемы разработана математическая модель, позволившая в автоматизированном режиме создавать матрицу возможных вариантов на основе двоичных кодов.
Результатом компьютерной обработки данных по дефектным участкам с помощью программных преобразований на основе предложенной математической модели является вектор очередности ремонта указанных участков трубопровода с учетом стоимости их ремонта.
Калинин С.В.
Оренбургский государственный университет
ДЕРЕВОМЕТАЛЛИЧЕСКИЕ БАЛКИ СО СТЕНКОЙ ИЗ ПРОФИЛИРОВАННЫХ ЛИСТОВ И КОНСТРУКЦИИ НА ИХ ОСНОВЕ
Необходимым условием реализации национальных проектов «Доступное и комфортное жилье - гражданам России» и «Развитие агропромышленного комплекса» является разработкой и внедрение в строительную практику материалов, технологий и конструкций, обеспечивающих наибольший экономический эффект от их применения. При этом, особое значение имеет проблема снижения их материалоемкости. Одним из путей снижения материалоемкости строительства является применение комбинированных конструкций из разномодульных материалов, например, деревометаллических, в которых наиболее полно используется положительные свойства каждого материала.
На кафедре «Строительные конструкции» ОГУ разработаны в содружестве со специалистами Красноярска и Новосибирска ведутся опытно-конструкторские разработки и исследования деревометаллических балок и конструкций на их основе в виде крупноразмерных ребристых плит, пространственных арок и ферм.
Разработанные деревометаллические балки предназначены для перекрытия пролетов 6..15м под расчетную погонную нагрузку до 18кН/м, что соответствует условиям строительства на территории Оренбургской области.
Применение деревометаллических балок в сравнении с типовым решением покрытия позволяет снизить расход древесины на 1418%, сократить стоимость балок на 25-30%, уменьшить сроки строительства и трудозатраты на монтаже в 1,2-1,4 раза, облегчить нижележащие конструкции. Опыт применения разработанных балок и конструкций на их основе в проектах различных зданий и сооружений показал, что они:
- обеспечивают простоту изготовления и монтажа, причем их изготовление может быть
