CC BY
68
Актуальные проблемы авиации и космонавтики. Технические науки
тельность, разрешающая способность, влияние гистерезиса.
Библиографические ссылки
1. Вибрации в технике : справочник. Т. 6 / Под ред. К. В. Фролов. М. : Машиностроение, 1981.
2. Шевцов С. М., Ереско А. С., Ереско С. П. Автоматизация процессов измерения // Механики -XXI веку. VII Всерос. науч.-техн. конф. с междунар.
участием : сб. докладов. Братск : ГОУ ВПО «БрГУ». 2008. С. 38-40.
3. Казакевич А. Акселерометры Analog Device. Устройство, применение и непрерывное обновление //Компоненты и технологии. 2007. № 5. С. 46-50.
4. Шевцов С. М., Ереско С. П. Патент РФ на полезную модель № 86737. По Заявке 2009113775/22 приоритет 13.04.2009. Опубл. 10.09.2009. Бюл. № 25.
© Шевцов С. М., Ереско С. П., 2010
УДК 681.5.073
С. М. Шевцов, Н. В. Пискунов Научный руководитель - С. П. Ереско Сибирский федеральный университет, Красноярск
СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ДОРОЖНЫМИ МАШИНАМИ НА ОСНОВЕ ГЛОНАСС
Представлен способ автоматического управления исполнительными механизмами строительно-дорожных машин на основе технологии ГЛОНАСС. Рассмотрен дифференциальный метод обработки информации спутниковых сигналов для использования в управлении исполнительными механизмами строительно-дорожных машин.
В настоящее время используемые системы автоматизации на строительно-дорожных машинах имеют ряд недостатков, к которым можно отнести сложность конструкции, инерционность, сложность в эксплуатации.
Для решения поставленной задачи получения информации о высоте исполнительного механизма предлагается использовать антенну аппаратуры ГЛОНАСС/вР8, что позволит определять высоту исполнительного механизма и его угол наклона относительно линии горизонта. Информация о положении агрегатов поступает на дисплей оператору, что позволяет ему более качественно контролировать технологические процессы.
Наибольшую точность обеспечивают дифференциальные и относительные статические способы. Сущность данного метода заключается в следующем. Один приемник ставится на пункте с заранее известными координатами (например опорном пункте геодезической сети). При этом его называют базовой референц-станцией или контрольно-корректирующей. Другой преемник, подвижный, размещается на определяемой точке. Поскольку координаты базовой станции известны, то их можно использовать для сравнения с вновь определяемыми и находить на этой основе поправки для подвижной станции, которые передаются на подвижную станцию по радиоканалу посредством специального передатчика. Мобильная станция, получив дифференциальные поправки, корректирует свои измеренные координаты, тем самым повышая точность измерения.
Для повышения надежности приема сигналов спутниковых навигационных систем необходимо дополнить спутниковые радионавигационные системы специальными наземными станциями формирующими навигационные сигналы (НСФНС) по-
добные излучаемым спутниками радионавигациных систем (СРНС). Данные станции могут быть созданы на базе имитатора сигналов (рис. 1, 2), которые представляют собой программно-аппаратный комплекс, позволяющий формировать сигналы любых систем ГЛОНАСС, GPS и GALILEO, производить перестройку сигналов по задержке и доплеровскому сдвигу частоты, изменять цифровую информацию.
Рис. 1. Одноканальный имитатор сигналов РНС ГЛОНАСС/GPS прибор МРК-30
• • J
Ы —-—----
Рис. 2. Многоканальный имитатор сигналов СРНС ГЛОНАСС/GPS прибор МРК-40
Наземная станция формирования навигационных сигналов располагается в точках с точно известными координатами, выбранными на поверхности так, чтобы обеспечивать радиовидимость оптимального числа спутников СРНС и НСФНС навигационной аппаратурой потребителя (НАП) в любом участке проведения работ. Данная наземная станция излучает сигналы, соответствующие сигналам СРНС, что
Секция «Проектирование машин и робототехника»
позволяет осуществлять их прием НАП совместно с сигналами спутников СРНС без изменения алгоритмов функционирования и приема сигналов, реализованных в навигационной аппаратуре потребителей. Совместная обработка сигналов спутников СРНС И НСФНС в навигационной аппаратуре потребителя приведет к отсутствию сбоев в определениях и повышению точности определения координат технических средств.
Антенна ГЛОНАСС устанавливается на строительно-дорожной машине на исполнительном механизме. Контроллер использует полученную информацию для управления агрегатами машины, гидроприводом и выдает информацию на дисплей оператора. Автоматизация строительно-дорожного процесса дает возможность оператору получать план задание на работу в виде электронной карты мест-
ности с заданным профилем на каждом участке, причем профиль может быть задан не только в горизонтальной, но и в вертикальной плоскости. Так для автогрейдера, например, горизонтальный профиль, заданный на электронной карте может быть использован как программа управления гидроприводом рабочего механизма.
Дополнительным преимуществом системы является ее открытость для контроля заказчиком проведенных работ, автоматизирует систему контроля за работой операторов, позволит создавать в электронном виде техническую документацию по строительству и эксплуатации дорог.
© Шевцов С. М., Пискунов Н. В., Ереско С. П., 2010
УДК 621.483
Е. Д. Шориков Научный руководитель - А. А. Фадеев Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева, Красноярск
МЕТОДЫ ЗАЩИТЫ ДЕТАЛЕЙ ОТ КАВИТАЦИОННОГО РАЗРУШЕНИЯ В ВИХРЕВЫХ ГИДРАВЛИЧЕСКИХ ТЕПЛОГЕНЕРАТОРАХ
Дается анализ причин возникновения разрушений в деталях вихревых гидравлических теплогенераторов (ВТГ) и анализ методов их защиты от кавитационного разрушения.
Тепловые гидродинамические насосы («вихревые гидравлические теплогенераторы») являются высокоэффективными, автономными, энергосберегающими системами отопления, теплоснабжения и горячего водоснабжения. В первую очередь они предназначены для автономного отопления помещений, нагрева воды для бытовых и технологических целей. В этом плане ВТГ более эффективны, чем электронагреватели и более экономичны, чем паровые установки. Они надёжны и безопасны [1].
Анализ условий и режимов работы вихревого гидравлического теплогенератора показал, что при вихревом движении жидкости имеется несколько источников выделения тепловой энергии. Главный -это кавитационные пузырьки, возникающие вследствие нарушения сплошности жидкости и заполненные паром, газом или их смесью [2].
Процесс кавитации происходит в результате местного уменьшения давления в жидкости ниже критического значения, которое приблизительно равно давлению насыщенного пара этой жидкости при данной температуре. При этом жидкость в пузырьках переходит в критическое состояние, когда отсутствует какое-либо различие между жидкой и газообразной фазами. В местах, где скорость потока жидкости резко уменьшается, а давление соответственно увеличивается, происходит переход жидкости из критического состояния в обычное. Этот переход сопровождается схлопыванием кави-
тационных пузырьков и выделением большого количества теплоты [1].
Нагрев жидкости при вихревом движении обеспечивается также в результате разрыва и восстановления межмолекулярных водородных связей воды. Их разрыв происходит при создании условий для кавитации в вихревой камере, а восстановление с выделением теплоты - при остывании жидкости.
Сложность в практическом применении кавита-ционного процесса состоит в том, что, с одной стороны, скорость течения жидкости в насадке должна быть достаточно большой, чтобы вызвать эффект кавитации, а с другой - чрезмерное количество ка-витационных пузырьков приводит к быстрому разрушению самой насадки. Говоря об этом, уместно привести пример инженеров, работающих на Волжской ГЭС, по их наблюдениям за 3 года использования турбины, кавитация «съела» 243 кг специальной антикавитационной стали.
Анализируя работу ВТГ, мы попробовали выделить ряд методов, которые могут помочь увеличить степень надежности и долговечности их использования, а также подчеркнули основные процессы, влекущие за собой причины разрушения ВТГ.
Изучение материалов, используемых при производстве ВТГ показало, что как правило, стойкость металлов против кавитационного разрушения повышается с увеличением механической их прочности или химической (окислительной) стойкости,
