Экспериментальные исследования неуправляемого сдвига бульдозера
https://doi.org/10.26518/2071-7296-2022-19-4-514-521
Аннотация
Введение. При выполнении технологического цикла внешние силы со стороны рабочего органа строительно-дорожной машины иногда приводят к неконтролируемому ее отклонению от заданной траектории. При этом существует явная зависимость величины сдвигающей силы от ее направления. Целью экспериментальных исследований являлось получение значений предельной сдвигающей силы при различных ее направлениях.
Материалы и методы. Испытания проводились на примере гусеничного бульдозера класса 10 т производства Челябинского тракторного завода. Сдвиг осуществлялся за счет действия внешней силы, приложенной к краю отвала в различных направлениях. Внешняя сила записывалась на осциллограмму.
Результаты. Сдвиг начинался при внешнем усилии, равном пределу сцепления при условии, когда линия действия внешней силы проходила через центр давления. При отклонении линии действия внешней силы от центра давления сдвиг начинался при значительно меньших значениях внешнего усилия. В результате эксперимента был построен годограф предельной сдвигающей силы.
Заключение. Экспериментально получено, что характер изменения внешнего усилия при поступательном и вращательном сдвиге принципиально отличались. Подтверждено, что чем больше направление сдвигающей силы отклоняется от центра давлений машины, тем меньшее значение внешней силы способно привести к неуправляемому сдвигу.
Об авторах
И. П. Трояновская
Южно-Уральский государственный университет; Южно-Уральский государственный аграрный университет
Россия
Трояновская Ирина Павловна – д-р техн. наук, проф., проф. кафедры «Колесные и гусеничные машины»; проф. кафедры «Тракторы, сельхозмашины и земледелие» г. Челябинск; г. Троицк
Россия
Трояновская Ирина Павловна – д-р техн. наук, проф., проф. кафедры «Колесные и гусеничные машины»; проф. кафедры «Тракторы, сельхозмашины и земледелие» г. Челябинск; г. Троицк
А. О. Жаков
Южно-Уральский государственный университет
Россия
Жаков Андрей Олегович – аспирант кафедры «Колесные и гусеничные машины» г. Челябинск
Россия
Жаков Андрей Олегович – аспирант кафедры «Колесные и гусеничные машины» г. Челябинск
Список литературы
1. Zhao J., Li H., Yang C., Wang W. A novel path planning method for wheel-legged unmanned vehicles based on improved ant colony algorithm // 60th Annual Conference of the Society of Instrument and Control Engineers of Japan. 2021. рр. 696-701. doi:10.1109/TRO.2021.3053649
2. Бакенов А. Ж. Система управления движением мобильного робота с использованием компьютерного зрения // Наука настоящего и будущего. 2020. № 2. С. 111–114.
3. Zhang P., Chen K., Yang T. Tracking the trajectory of autonomous ground vehicles with dead zones of actuators // International Computer Games Magazine. 2021. no. 2914190. doi:10.1155/2021/2914190
4. Пестриков С. А. Актуальные вопросы экономической эффективности наземных беспилотных транспортных средств // Финансовая экономика. 2019. № 12. С. 375–378.
5. Du J., Zhou H., Jin X. Vehicle motion simulation method in urban traffic scene // Lecture notes in computer science (including subseries lecture notes in artificial intelligence and lecture notes in bioinformatics). 2020. Vol. 12341 LNCS. pp. 312-321. doi:10.1007/978-3-030-60816-3_34.
6. Kuwata Y., Teo J., Fiore G., Karaman S., Frazzoli E., How J.P. Real-time motion planning with applications to autonomous urban driving // IEEE Transactions on Control Systems Technology. 2009. Vol. 17(5), pp. 1105-1118. doi:10.1109/TCST.2008.2012116.
7. Zhang H., Yang X., Liang J., Xu X., Sun X. Gps path tracking control of military unmanned vehicle based on preview variable universe fuzzy sliding mode control // Machines. 2021. Vol. 9 (12), no. 304. doi:10.3390/machines9120304
8. Hu Y., Wang X., Hu J., Gong J., Wang K., Li G., Mei C. An Overview on Unmanned Vehicle Technology in Off-Road Environment // Beijing Ligong Daxue Xuebao/Transaction of Beijing Institute of Technology. 2021. Vol. 41(11), pp. 1137-1144 doi:10.15918/j.tbit1001-0645.2020.144.
9. Колтуков А. А., Шестаков В. А., Голубенко Е. А. Зарубежный опыт создания беспилотных наземных транспортных средств для решения задач материально-технического обеспечения войск в условиях боевых действий // Военная мысль. 2019. № 8. С. 136–142.
10. Thamrin N. M., Arshad N.H.M., Adnan R., Sam R. Forward Navigation for Autonomous Unmanned Vehicle in Inter-Row Planted Agriculture Field // Studies in Systems, Decision and Control. 2022. Vol. 371, pp. 183-198. doi:10.1007/978-3-030-74540-0_7.
11. Troyanovskaya I. P., Pozin B. M., Noskov N. K Ploughing Tractor Lateral Withdrawal Model // Procedia Engineering. 2017. Vol. 206. pр. 1540-1545. doi: 10.1016/j.proeng.2017.10.674.
12. Troyanovskaya I. P., Zhakov A. O., Starunova I. N. Mathematical model of passive withdrawal of a tractor unit // IOP Conference series: Earth and environmental Science. 2021. Vol. 659(1), no. 012081. doi:10.1088/1755-1315/659/1/012081.
13. Казаченко Г. В., Басалай Г. А., Тройнич В. А. Уравнения равновесия при уводе гусеничной машины и их исследование // Горная механика и машиностроение. 2020. № 1. С. 17–22.
14. Трояновская И. П., Жаков А. О. Модель неуправляемого сдвига на примере строительно-дорожной техники // Вестник СИБАДИ. 2021. Т.18, № 6(82). С. 678–687. doi:10.26518/2071-7296-2021-18-6-678-687
15. Трояновская И. П. Страгивание при пассивном повороте строительно–дорожных машин // Строительные и дорожные машины. 2011. № 1. С. 49–52.
16. Economou J. T., Colyer R.E. Modeling of skid steering and fuzzy logic vehicle ground interaction // Proceedings of the American Control Conference. 2000. Vol. 1, pp. 100-104. doi:10.1109/acc.2000.878781
17. Жаков А. О., Трояновская И. П. Влияние анизотропии на силовое взаимодействие гусеничного движителя с грунтом при повороте машины // Тракторы и сельхозмашины. 2020. № 2. С. 43–49. doi:10.31992/0321-4443-2020-2-43-49
18. Вязников М. В. Использование теории комбинированного трения при составлении математической модели криволинейного движения гусеничных машин // Наука и образование: научное издание МГТУ им. Н. Э. Баумана. 2014. № 12. С. 279–290.
Рецензия
Для цитирования:
Трояновская И.П., Жаков А.О. Экспериментальные исследования неуправляемого сдвига бульдозера. Научный рецензируемый журнал "Вестник СибАДИ". 2022;19(4):514-521. https://doi.org/10.26518/2071-7296-2022-19-4-514-521
For citation:
Troyanovskaya I.P., Zhakov A.O. Experimental studies of the uncontrolled shift of the bulldozer. The Russian Automobile and Highway Industry Journal. 2022;19(4):514-521. (In Russ.) https://doi.org/10.26518/2071-7296-2022-19-4-514-521
Просмотров: 183
Послать статью по эл. почте 