CC BY
22
2. М.Г.Рихтер. Методика анализа эффективности функционирования автотранспортных систем. Дис... .канд. техн. наук. - Омск, 1993. - 163 с.
3. В.И. Николин., Проектирование автотранспортных систем доставки грузов. / В.И. Николин, С.М. Мочалин, Е.Е. Витвицкий , И.В. Николин -Омск: Изд-во СибАДИ, 2001.-184 с.
4. Е.С. Вентцель. Теория вероятностей:Учеб. Для вузов. -5-е изд. - М.: Высш.шк., 1998. - 576 с.
Research of influence of change of the idle time under loading (unloading) on functioning micro and especially small systems
Khohlova N.V., Nikolin V.I.
The average idle time at performance loading and discharging is used for operative, current and
forward planning. The idle time of automobiles at carrying out of cargo works depends on set of factors of casual character both objective, and subjective. Even at work in the same system (micro, especially small) the average size of idle time of the same automobile in various days has different values. For the description of such phenomenon it is necessary to carry out research of an idle time at performance of cargo works.
Хохлова Надежда Васильевна - преподаватель кафедры «Организация перевозок и управление на транспорте» Сибирской государственной автомобильно-дорожной академии. Основное направление научных исследований - функционирование микро и особо малых систем.
E-mail: [email protected]
Статья поступила 24.06.2008 г.
УДК 621.87
СНИЖЕНИЕ ВИБРОАКТИВНОСТИ РАБОЧЕГО МЕСТА ОПЕРАТОРА ЗТМ ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ДИНАМИЧЕСКОГО ГАСИТЕЛЯ КОЛЕБАНИЙ
И.А. Чакурин, канд. техн. наук., П.А. Корчагин, канд. техн. наук., доцент Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия (СибАДИ)
Аннотация. В статье приведены основные зависимости виброактивности рабочего места оператора автогрейдера от параметров системы при использовании рабочего оборудования в качестве динамического гасителя колебаний.
Ключевые слова: динамический гаситель колебаний, виброускорение, среднеквадратическое значение виброускорения, микрорельеф, рабочее место оператора.
Введение
В процессе работы землеройнотранспортной машины (ЗТМ) оператор подвергается вибрационным воздействиям. Наиболее вредное влияние оказывают низкочастотные вибрации, источником которых является ходовое оборудование машины. Зачастую штатная подвеска кабины и кресла не может полностью устранить вибрации на рабочем месте оператора. Поэтому необходимо изыскание новых устройств снижения виброактивности рабочего места оператора ЗТМ.
Постановка задачи
Из теории колебаний известен способ изменения вибрационного состояния объекта путем присоединения к нему дополнительных устройств, формирующих силовые воздействия. Выбором упругоинерциальных свойств системы добиваются того, чтобы присоединяемое устройство входи-
ло в резонанс, тем самым уменьшая колебания объекта виброзащиты. Такие устройства называют динамическими гасителями [1, 2].
Авторами статьи была выдвинута гипотеза о возможности уменьшения динамического воздействия на рабочее место оператора автогрейдера посредством использования рабочего органа (фронтального бульдозерного и (или) универсального отвала) в качестве динамического гасителя колебаний [3]. Для подтверждения данной гипотезы необходимо исследовать влияние изменения: жесткости и вязкости системы подвески бульдозерного отвала; тяговой рамы и универсального отвала на величину виброактивности рабочего места оператора.
Основные результаты исследования
Исследование влияния жесткости, приведенной к штокам гидроцилиндров подъема и опускания фронтального бульдозерного и универсаль-
ного отвалов, на уровень динамического воздействия на рабочем месте оператора показало, что при значениях жесткости в интервале С10=С11= =2-105...8-105 Н/м они практически не влияют на значения виброускорений рамы машины, пола кабины и кресла оператора. При значениях жесткости выше 9105 Н/м наблюдается значительный рост величины виброускорений на раме ма-
шины, на полу кабины и кресле оператора [3]. Для примера на рисунке 1 приведена зависимость среднеквадратического значения виброускорения на кресле оператора от жесткости, приведенной к штокам гидроцилиндров подвеса тяговой рамы [3].
ратора от жесткости, приведенной к штокам гидроцилиндров подвеса тяговой рамы: 1 - Ь=1104 Нс/м; 2 - Ь=7,5103 Н с/м; 3 - Ь=5103 Н с/м; 4 - Ь=2,5103 Нс/м;
5 - Ь=1103 Нс/м.
Полученные зависимости позволяют сделать вывод, что жесткость, приведенная к штокам гидроцилиндров рабочего оборудования, существенно влияет на величину динамических воздействий на рабочем месте оператора, и рабочее оборудование, возможно, использовать как динамический гаситель колебаний. Проведенные исследования показали, что в качестве динамического гасителя предпочтительней использовать тяговую раму с закрепленным на ней универсальным отвалом, поскольку в этом случае значения виброускорений: на раме машины на 50%; на полу кабины на 30%; на кресле оператора на 30% меньше по сравнению с использованием в качестве динамического гасителя бульдозерного отвала [3].
Исследования влияния вязкости приведенной к штокам гидроцилиндров подъема и опускания тяговой рамы на уровень динамического воздействия на рабочем месте оператора показали, что значение вязкости также оказывает влияние на величину динамических воздействий на рабочем месте оператора. С ростом вязкости среднеквадратическое значение виброускорения на рабочем месте оператора уменьшается. Рациональное значение вязкости составляет Ь=1104 Н с/м. Для примера на рисунке 2 приведена зависимость среднеквадратического значения виброускорения на кресле оператора от вязкости гидроцилиндров подвеса тяговой рамы [3].
Рис. 2. Зависимость среднеквадратического значения виброускорения 04 на кресле оператора от вязкости, приведенной к штокам гидроцилиндров подвеса тяговой рамы:
1 - Сю=Сіі==М05 Н/м; 2 - Сю=С11=2,5-105 Н/м; 3 - Сю=С11=5-105 Н/м; 4 - Сю=С11=7,5-105 Н/м.
В ходе исследований были получены зависимости уровня динамических воздействий на рабочем месте оператора от скорости автогрейдера при движении по разным типам микрорельефа. На рисунке 3 в качестве примера приведены зависимости изменения величины среднеквадратического виброускорения 04 на кресле оператора от жесткости, приведенной к штокам гидроцилиндров подъема и опускания тяговой рамы при различных скоростях движения автогрейдера по грунтовой дороге первого класса. Как видно из полу-
ченных зависимостей с увеличением скорости машины уровень динамических воздействий, как на полу кабины, так и на кресле оператора понижался.
Для примера на рисунках 4 - 5 представлены зависимости изменения среднеквадратического значения виброускорения 04 на кресле оператора от жесткости, приведенной к штокам гидроцилиндров подъема и опускания тяговой рамы при движении с разной скоростью и на поверхностях с разными параметрами микрорельефа [3].
О 4 , м/с2
1 —I
3 2 -//
у
— — . .
О
10
2 4 6 х1(Г С, Н/м
Рис. 3. Зависимость изменения среднеквадратического значения виброускорения 04 на
кресле оператора от жесткости, приведенной к штокам гидроцилиндров подъема и опускания тяговой рамы: 1 - v= 10 км/ч; 2 - v= 20 км/ч; 3 - v= 40 км/ч.
О 4 > м/с
! 3-/
^ Т~?і
' / 2 —Ш
/
Ш'Т.
2.5 2
1.5 1
0,5
О
х10 С, Н/м
10
Рис. 4. Зависимость изменения среднеквадратичного значения виброускорения Осі на кресле оператора от жесткости, приведенной к штокам гидроцилиндров подъема и опускания тяговой рамы при движении со скоростью 10 км/ч.:1 - грунтовая дорога третьего класса;
2 - грунтовая дорога второго класса; 3 - грунтовая дорога первого класса
кресле оператора от жесткости, приведенной к штокам гидроцилиндров подъема и опускания тяговой рамы, при движении со скоростью 40 км/ч.:
1 - грунтовая дорога третьего класса; 2 - грунтовая дорога второго класса; 3 - грунтовая
дорога первого класса
С увеличением скорости движения автогрейдера, на грунтовых дорогах разных классов, происходит понижение уровня динамических воздействий на кресле оператора: с 0,3 м/с2 при скорости 10 км/ч до 0,2 м/с2 при скорости 40 км/ч, на полу кабины с 0,07 м/с2 при скорости 10 км/ч до 0,03 м/с2 при скорости 40 км/ч. Ухудшение качества дороги приводит к увеличению уровня колебаний рабочего места оператора на 10%. Минимальное значение уровня динамических нагрузок на кресле оператора наблюдается при значениях жесткости, приведенной к штокам гидроцилиндров подъема и опускания тяговой рамы, лежащих в диапазоне С10=С11=2,0105 ...4,0-105 Н/м [3].
Заключение
Проведенные исследования позволили сделать следующие выводы:
Подтверждена гипотеза о возможности использования рабочего оборудования автогрейдера как динамического гасителя колебаний. В качестве динамического гасителя колебаний предпочтительней использовать тяговую раму автогрейдера с универсальным отвалом.
Наименьшее значение виброускорения на рабочем месте оператора наблюдается при значениях: жесткости и вязкости системы С1п=С11=2.0- 105 ...4.0-105 Н/м Ь10=Ь11=5,0
10 .1,0 104 Н с/м приведенной к штокам гидроцилиндров подъема и опускания тяговой рамы. Среднеквадратическое значение виброускорения при этом составляет: на полу кабины О( =0,12 м/с2, на кресле оператора Осі =0,2 м/с2. Амплитуда колебаний тяговой
рамы с универсальным отвалом при этом не превышает 4,2о.
С увеличением скорости движения автогрейдера по одному типу дороги, происходит понижение среднеквадратического значения виброускорения, как на кресле оператора, так и на полу кабины. Зависимость среднеквадратического значения виброускорения на кресле человека-оператора от скорости автогрейдера
имеет вид: О( = 1,18 •
-0,6559
автогр.
- для грунтовых дорог I - класса; Ос& = 1,19 • Ка-0;“92 - для грунтовых дорог II - класса; Ос[ = 1,18 • V-для грунтовых дорог III - класса; На полу каби-
-0,4437 ,
для грунтовых дорог I
-0,6591
автогр.
ны: О( = 0,40 • V
автогр.
класса; О( = 0,39 • ¥а
автогр.
для грунтовых
дорог
класса; О( = 0,43 • V
автогр.
для
грунтовых дорог III - класса.
Увеличение вертикальных неровностей микрорельефа дороги до 0,15 м приводит к увеличению уровня динамических воздействий на 10% при движении на скоростях до 10 км/ч. При движении автогрейдера на скоростях выше 10 км/ч увеличения уровня динамических воздействий как на кресле, так и на полу кабины не происходит
Библиографический список
1. Левитский Н.И. Колебания в механизмах: Учеб. пособие для втузов. - М.: Наука, Гл. ред. физ.-мат. лит., 1988.-336 с.
2. Вибрация в технике: Справочник: В 6 т. Защита от вибрации и ударов / Под ред. К.В. Фролова. - М.: Машиностроение, 1981. -Т.6.- 456 с.
3. Чакурин И.А. Снижение динамических воздействий на оператора автогрейдера в транспорт-
-0,4443
0,4796
ном режиме/: Дис. ... канд.техн.наук.- Омск, СибА-ДИ, 2008.- 196 с.
Decrease vibration operator motor grader workplace by use dynamic reduction of fluctuations
I.A. Chakurin, P.A. Korchagin
The way of vibration decreasing of operator motor grader workplace by use of the working equipment is described as dynamic reduction.
Корчагин Павел Александрович - канд техн. наук, доцент, начальник учебно-методического
управления СибАДИ. Основное направление научных исследований - защита оператора строительных и дорожных машин от динамических воздействий. Имеет более 30 опубликованных работ. e-mail: [email protected]
Чакурин Иван Алексеевич - канд техн. наук, помощник проректора по стратегическому развитию СибАДИ. Основное направление научных исследований - виброзащита оператора строительных и дорожных машин. Имеет 7 опубликованных работ. e-mail: [email protected]
Статья поступила 19 ноября 2008 г.
УДК 656.1
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ НОВЫХ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В ТРАНСПОРТНЫХ ИССЛЕДОВАНИЯХ
Э.А. Сафронов, д-р техн. наук, проф. Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия (СибАДИ)
Аннотация. Новые информационные технологии позволяют на более высоком уровне и с меньшими затратами осуществлять транспортные исследования в крупных городах.
Ключевые слова: информационные технологии, транспортные потоки, уличнодорожная сеть (УДС).
Введение
Появление новых информационных технологий способствует расширению транспортных исследований. Уровень информационного обеспечения в последнее время значительно вырос и позволяет выбирать наиболее подходящие технологии для решения практических задач. В частности, при разработке программы развития УДС г. Сургута до 2018 г. использованы следующие картографические материалы: открытая версия электронной карты города Сургута -электронный справочник «Вектор»; топографическая карта г. Сургута; оцифрованная карта г. Сургута; спутниковые снимки г. Сургута с сайта http://maps.google.ru.
Материалы космических снимков в настоящее время успешно используются во многих исследованиях, включая и градостроительные. Космические снимки являются «стоп-кадром» жизни города. На них помимо зданий и сооружений, улиц и магистралей отчетливо видны и транспортные средства. При этом можно определить уровень концентрации транспортных потоков на отдельных участках магистральной сети и транспортных узлах. Последовательность обработки исходных данных
На первом этапе задача заключается в выявлении на снимках транспортных средств и представлению их в виде отдельного слоя, по которому в дальнейшем можно будет проводить анализ загрузки транспортной инфраструктуры города и выявлять «узкие» места.
Затем проводится векторизация транспортных средств, где каждому автомобилю соответствует одна «точка». В результате появляется возможность выявить ареалы скопления движущегося автотранспорта («пробки») и ареалы скопления припаркованных в пределах автомагистралей и улиц автотранспортных средств с разделением их на создающие и не создающие помехи движению.
На функционирование магистралей и улиц города значительное влияние оказывает место «привязки» автотранспортных средств. Эти места можно взаимоувязать с адресами владельцев, которые, как правило, стремятся поставить свой автомобиль на парковку, в том числе и ночную, как можно ближе к своему дому. В комплексе эти данные, по сути, дают информацию о количестве и плотности распределения автотранспортных средств на определенной территории и, в том числе, о местоположении начала их движения.
