Помощь в учёбе, очень быстро...
Работаем вместе до победы

Автоматизация эскизно-технического проектирования автогрейдера

Диссертация: Автоматизация эскизно-технического проектирования автогрейдера
ДиссертацияПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

В наши дни наблюдается бурное развитие систем автоматизированного проектирования (САПР) в машиностроении, которые используются для автоматизации конструкторских и технологических работ. Современные САПР применяются для сквозного автоматизированного проектирования, технологической подготовки, анализа и изготовления изделий в машиностроении, для электронного управления конструкторской… Читать ещё >

Содержание

  • 1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ
    • 1. 1. Жизненный цикл изделия
    • 1. 2. Этап эскизного проектирования
    • 1. 3. Основные тенденции развития авто грейдеров
    • 1. 4. Обзор механизмов подвески рабочего органа автогрейдера
    • 1. 5. Блок-схема рабочего процесса автогрейдера
    • 1. 6. Анализ исследований по теории копания грунта
    • 1. 7. Анализ математических моделей микрорельефа грунта
    • 1. 8. Цель и задачи исследования
  • 2. МЕТОДИКА ВЫПОЛНЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ
    • 2. 1. Общая методика теоретических исследований
    • 2. 2. Методика экспериментальных исследований
    • 2. 3. Анализ и обоснование критериев эффективности автогрейдера
    • 2. 4. Решение задачи оптимизации
    • 2. 5. Структура выполнения работы
  • 3. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ АВТОГРЕЙДЕРА
    • 3. 1. Морфологический анализ конструкции автогрейдера
    • 3. 2. Математическая модель автогрейдера
    • 3. 3. Математическая модель системы управления РО автогрейдера
    • 3. 4. Математическая модель процесса копания грунта
    • 3. 5. Математическая модель микрорельефа грунта
    • 3. 6. Обобщенная математическая модель автогрейдера
    • 3. 7. Выводы по главе
  • 4. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ИНЖЕНЕРНОЙ МЕТОДИКИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ АВТОГРЕЙДЕРА
    • 4. 1. Анализ влияния параметров рабочего процесса на планирующую способность автогрейдера
      • 4. 1. 1. Влияние угла захвата РО
      • 4. 1. 2. Влияние соотношения базы машины и коэффициента базы к длине волны неровности обрабатываемой поверхности
      • 4. 1. 3. Влияние параметров микрорельефа
      • 4. 1. 4. Влияние параметров ходового оборудования
    • 4. 2. Анализ влияния основных геометрических параметров на планирующую способность автогрейдера
      • 4. 2. 1. Аппроксимация зависимостей
      • 4. 2. 2. Выбор оптимальных значений геометрических параметров ^ автогрейдера
    • 4. 3. Тягово-сцепной расчет автогрейдера
    • 4. 4. Выбор шин
    • 4. 5. Выводы по главе
  • 5. СИСТЕМА АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ
    • 5. 1. Инженерная методика расчета основных параметров автогрейдера
    • 5. 2. САПР автогрейдера на эскизно-техническом этапе
    • 5. 3. Подтверждение адекватности математической модели автогрейдера
    • 5. 4. Внедрение результатов исследований
    • 5. 5. Выводы по главе

Автоматизация эскизно-технического проектирования автогрейдера (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

Целью каждой проектно-конструкторской разработки является создание и выпуск изделий на уровне лучших мировых образцов. Достичь этой цели можно лишь путем применения комплекса наиболее эффективных технических решений. Для этого требуется синтезировать и проанализировать много вариантов решений, что по ряду причин затруднительно без применения вычислительной техники [52,66].

В наши дни наблюдается бурное развитие систем автоматизированного проектирования (САПР) в машиностроении, которые используются для автоматизации конструкторских и технологических работ. Современные САПР применяются для сквозного автоматизированного проектирования, технологической подготовки, анализа и изготовления изделий в машиностроении, для электронного управления конструкторской и технологической документацией.

Применение САПР в промышленности позволяет существенно снизить затраты времени и средств на создание новых и модернизацию существующих машин [5].

Автогрейдер, как землеройно-транспортная машина, выполняет широкий круг работ, в том числе работ по возведению земляного полотна. Значительная часть этих работ приходится на планировочные работы [61,92,93].

До настоящего времени не было разработано САПР автогрейдера, в полной мере учитывающей закономерности влияния основных конструктивных параметров на планировочные и тягово-сцепные свойства.

В связи с этим возникла необходимость исследования планировочных, тягово-сцепных характеристик автогрейдера и создания научно-обоснованной методики по выбору рациональных конструктивных параметров при эскизно-техническом проектировании автогрейдера.

1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА.

ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ.

1. Проведенный анализ предшествующих исследований позволил обосновать векторный критерий эффективности автогрейдера на этапе эскизно-технического проектирования, отражающий планировочные и тягово-сцепные качества машины.

2. Разработанная обобщенная математическая модель рабочего процесса автогрейдера включает в себя математические модели подсистем: базовая машина, система управления рабочим органом в поперечной и продольной плоскостях, микрорельеф обрабатываемой поверхности и сила реакции разрабатываемого грунта на рабочий орган автогрейдера.

3. Проведен анализ влияния основных параметров автогрейдера и его рабочего процесса на его планирующую способность.

4. Установлены закономерности влияния основных геометрических параметров автогрейдера на коэффициенты сглаживания обрабатываемой поверхности. Рекомендованы оптимальные значения длины базы автогрейдера, коэффициента базы машины и межосевого расстояния колес балансирных тележек.

5. Разработан алгоритм оптимизационного синтеза основных геометрических параметров автогрейдера с учетом тягово-сцепных свойств машины.

6. Предложена инженерная методика расчета основных параметров автогрейдера, алгоритм которой использован при разработке программного продукта для расчета основных параметров автогрейдера в автоматизированном режиме.

7. Сравнение результатов автоматизированного эскизно-технического проектирования с экспериментальными данными позволило подтвердить адекватность предложенных математических моделей, работоспособность и эффективность предложенной системы автоматизированного проектирования.

Показать весь текст

Список литературы

  1. Ю.П., Маркова Е. В., Грановский Ю. В. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий. М.: Наука, 1976. — 279 с.
  2. Т.В., Щербаков B.C. Оценка и повышение точности землеройно-транспортных машин: Учеб. пособие. — Омск: СибАДИ, 1981. — 99 с.
  3. В.Ф. Управление рабочим процессом землеройно-транспортных машин. — Зап.-сиб. кн. изд-во, Омское отделение, 1975. — 232 с.
  4. К. А. Теория резания грунтов землеройно-транспортными машинами: Учеб. пособие. — Омск: ОмПИ, 1989. 80 с.
  5. .А., Бочаров Н. Ф., Жеглов Л. Ф. и др. Проектирование полноприводных колесных машин: в 2 т. Т.1. Учеб. для вузов. М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 1999. — 488 с.
  6. В.А. Исследование системы управления рабочим органом автогрейдера с целью повышения эффективности профилировочных работ: Дис. канд. техн. наук. Омск: СибАДИ, 1981. — 189 с.
  7. А.Ф. Совершенствование системы стабилизации положения рабочего органа автогрейдера: Дис.. канд. техн. наук. — Омск: СибАДИ, 1986.-231 с.
  8. И.В. Автотракторные колеса: Справочник. М.: Машиностроение, 1985.- 272 с.
  9. В.И. Моделирование процессов взаимодействия со средой рабочих органов дорожно-строительных машин: Учеб. пособие для студентов ВУЗов. 2-е изд., перераб. — М.: Машиностроение, 1994. 432 с.
  10. Ю.Баловнев В. И. Основные направления повышения эффективности и интенсификации дорожно-строительных машин. // Интенсификация рабочих процессов дорожных машин. М.: МАДИ. — 1981. — с. 4−11.
  11. П.Баловнев В. И., Завадский Ю. В., Кустарев Г. В. Использование ЭВМ при исследовании эффективности дорожных машин методами математического моделирования. Учебное пособие/МАДИ. М., 1987. — 104 с.
  12. В.И., Хмара JI.A. Интенсификация разработки грунтов в дорожном строительстве. М.: Транспорт, 1993. — 382 с.
  13. В.И., Хмара JI.A. Повышение производительности машин для земляных работ: Производств, издание. — М.: Транспорт, 1992. — 136 с.
  14. В.В. Математическая модель поверхности грунта, обрабатываемой автогрейдером// Строительные и дорожные машины, 2006. -№ 8 С.33−39.
  15. В.В. Основы оптимизационного синтеза при проектировании землеройно-транспортных машин. Издание 2-е, доп. и перераб. — Омск: Изд-во ОТИИ, 2006. 143 с.
  16. В.В. Повышение точности планировочных работ автогрейдерами с дополнительными опорными элементами рабочего органа: Дис.. канд. техн. наук. — Омск, 1987. 230 с.
  17. В.В., Беляев Н. В. Сравнительный анализ строительно-дорожных машин как объектов автоматизации// Строительные и дорожные машины. № 5, 2008 — С.50−51.
  18. В.В., Колякин В. И., Беляев Н. В. Морфологический анализ конструкций планировочных машин. // Строительные и дорожные машины. — 2006.- № 3 С.30−31.
  19. Н.В. Автоматизация процесса профилирования земляного полотна автогрейдером// Машины и процессы в строительстве: Сб. науч. тр. № 6.- Омск: СибАДИ, 2007. С.126−133.
  20. Н.В. Алгоритм определения параметров автогрейдера в соответствии с тягово-сцепным расчетом на электронно-вычислительноймашине// Вестник СибАДИ: Научный рецензируемый журнал. — Омск: СибАДИ. № 3 (9). — 2008. — С.92−95.
  21. Н.В. Алгоритм оптимизационного синтеза основных геометрических параметров автогрейдера// Вестник Воронежского государственного технического университета. — Том 4, № 12, 2008. — С.63−67.
  22. Н.В. Анализ влияния параметров ходового оборудования автогрейдера на его планирующую способность// Материалы 62-й научно-технической конференции СибАДИ. Омск: СибАДИ, 2008. — Кн. 1 — С.40−45.
  23. Н.В. Влияние структуры землеройно-транспортных машин на их устойчивость// Межвузовский сборник трудов молодых ученых, аспирантов и студентов. — Омск: СибАДИ, 2007. — Вып.4. 4.1. — С.37−42.
  24. Н.В. Проёктирование конструкций планировочных машин// Межвузовский сборник трудов молодых ученых, аспирантов и студентов. — Омск: СибАДИ, 2008L-Вып. 5.-Ч. 1, С.41−46:
  25. Дж., Пирсол А. Измерение и анализ случайных процессов. -М.: Мир, 1974.-464 с.
  26. В. П., Белковский В. Н. Шины для тракторов и сельскохозяйственных машин. — М:. Агропромиздат, 1988:—240 с.
  27. Ю.М. Системный подход — основа анализа и синтеза рабочего процесса землеройно-транспортной машины / Строительные и дорожные машины.-2002.-№ 10.-С. 36−41.
  28. Ю.А. Расчет сил резания и копания грунтов. — Киев: Изд-во киевского университета, 1965. — 167 с.
  29. Ю.А. Резание грунтов землеройными' машинами. — М.: Машиностроение, 1971. -360 с.
  30. Ю.А., Баландинский B.JI. Машины для специальных земляных работ: Учеб. пособие для вузов. — Киев: Вища школа. Головное изд-во, 1980. 192 с.
  31. Дж. Теория наземных транспортных средств / Пер. с англ. -М.-Машиностроение, 1982. -284с.
  32. М.И. Исследование процессов взаимодействия", отвала автогрейдера с грунтом: Дис.. канд. техн.наук. — Омск: СибАДИ, 1980. — 141 с.
  33. М.Я. Справочник во высшей математике. — М.: Наука, 1964.-872 с.
  34. Н.С. Элементы объемных гидроприводов мобильных машин. Справочные материалы: Учебное пособие. — Омск: Изд-во СибАДИ, 2005.- 127 с.
  35. М.А. Повышение эффективности профилировщика ДС-151 путем совершенствования системы управления рабочим органом. Дис.. канд.техн.наук. Омск: СибАДИ, 1985. — 187 с.
  36. ГОСТ 11. 004−74. Прикладная статистика. Правила определения оценок и доверительных границ для параметров нормального распределения. Введ. 01.07.75. -М.: Изд- во стандартов, 1974.-20 с.
  37. ГОСТ 17 394–79*. Шины широкопрофильные с регулируемым давлением. Основные параметры и размеры. Введ. 01.07.80. М.: Изд-во стандартов, 1979: — 4 с.
  38. ГОСТ 22 374–77. Шины пневматические. Конструкция. Термины и определения. Введ. 01.01.78. М.: Изд-во стандартов, 1977. — 58 с.
  39. ГОСТ 22 946–78. Планировщики полей. Методы испытаний. Введ. 01.01.79 до 01.01.89. М.: Изд-во стандартов, 1978. — 12 с.
  40. ГОСТ 24 985–81. Шины с регулируемым давлением. Основные параметры и размеры. Введ. 01.07.82. М.: Изд-во стандартов,. 1981. — 4 с.
  41. ГОСТ 8430–2003. Шины пневматические для строительных, дорожных, подъемно-транспортных и рудничных машин. Технические условия. Введ. 01.01.05. М.: Изд-во стандартов, 2003. — 17 с.
  42. ГОСТ 9420–79. Автогрейдеры. Технические условия, М. — 1979: —v13 с.
  43. B.C. Исследование процесса управления рабочимкорганом автогрейдера на отделочных планировочных операциях с целью его автоматизации. Дис.. канд.техн.наук. — М.: МАДИ, 1963. 135 с. -
  44. B.C. Основы автоматизации землеройных машин. — М-: Высшая школа, 1969. — 91 с.
  45. Ю. В. САПР в автомобиле- и тракторостроении: Учебник для студ. высш. учеб. заведений. — М.: Издательский центр «Академия», 2004. — 224 с.
  46. В.П. Оптимизация тяговых режимов землеройно-транспортных машин. Дис.. докт.техн.наук. — Омск: СибАДИ, 2006. — 261 с.
  47. В.П., Мещеряков В. А., Матяш И. И. Результаты экспериментальных исследований автогрейдера с отвалом переменной длины // Строительные и дорожные машины. — 2001. № 5. — с. 13−14.
  48. Дж.К. Методы проектирования / Пер. с англ. 2-е изд.перераб. и доп. М.: Мир, 1986. 326 с.
  49. Динамика системы «дорога шина — автомобиль — водитель» /А.А. Хачатуров, B.JI. Афанасьев, B.C. Васильев, и др. Под ред. А. А. Хачатурова. — М.: Машиностроение, 1976. — 535 с.
  50. Дорожные машины. Часть I. Машины для земляных работ / Т. В. Алексеева., К. А. Артемьев, А. А. Бромберг и др. — 3-е изд., перераб и доп. -М.: Машиностроение, 1972. 504 с.
  51. А. И. Строительные машины и основы автоматизации: Учеб. для строит, вузов. — М.: Высш. шк., 1995. 400 с.
  52. А.В. Обоснование основных конструктивных параметров гидравлических рулевых механизмов строительных и дорожных машин с шарнирно-сочлененной рамой. Дис.. канд.техн.наук. — Омск: СибАДИ, 2007.-218 с.
  53. В.А., Серов А. А., Скрипченков А. В. Новые автогрейдеры // Строительные и дорожные машины. 2000. — № 12. — с. 10−13.
  54. Ф.Д. Автогрейдер. 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Транспорт, 1970. 182 с.
  55. Н.Г., Требенок Г. И. Дорожная техника брянского ОАО «СММ Холдинг» // Строительные и дорожные машины. — 2000. — № 10. — с.2−5.
  56. A.M. Основы теории взаимодействия рабочих органов дорожно-строительных машин со средой. Автореф. дис.. докт. техн. наук. — Омск: Ом. дом печати, 2002. — 36 с.
  57. А.Н., Баловнев В. И., Керов И. П. Машины для земляных работ. Учебное пособие для ВУЗов. — М.: Машиностроение, 1975. — 424 с.
  58. В.Е. Повышение эффективности автогрейдера совершенствованием устройства подвеса рабочего органа: Дис.. канд. техн. наук. Омск.: СибАДИ, 1985. — 247 с.
  59. Капустин Н. М. Автоматизация машиностроения: Учеб. для втузов.— М.: Высш. шк., 2002.— 223 с: ил.
  60. О.Н., Лебедев В. В. Обработка результатов наблюдений. — М.: Наука, 1970. — 104*с.
  61. В.И. Совершенствование планировочных машин на базе промышленных тракторов с целью повышения точности разработки грунта: Дис. канд.техн.наук. — Омск, СибАДИ, 1991. — 249 с.
  62. .Д. Аналитический метод оценки эффективности управляемых землеройно-транспортных машин // Строительные и дорожные машины, 1986. № 10. — с.8−9:
  63. .Д. Исследование и разработка лазерной системы стабилизации рабочего органа автогрейдера: Дис.. канд. техн. наук. — М., 1972.-205 с.
  64. В.И., Грушко И. М., Попов В. В. и др. Основы. научных исследований: Учеб. для техн.вузов. М.: Высш.шк., 1989. — 400 с.
  65. Э.Н. Основные направления развития строительных и дорожных машин // Проблемы повышения технического уровня строительных и дорожных машин. -М.: ВНИИстройдормаш. 1987. — № 108.
  66. Э.Н. Повышение эффективности землеройных машин непрерывного действия на основе увеличения точности позиционирования рабочего органа: Дис.. докт. техн. наук. — М.: ВНИИСДМ, 1984. -443 с.
  67. Э.Н., Шейнис Е. И., Иванов О. И. Оценка планировочных машин-на стадии испытаний // Строительные и дорожные машины. — 1984. -№ 12.-с. 12−13.
  68. Е.Ю., Гайцгори М. Н. Динамика самоходных машин с шарнирной рамой. М.: Машиностроение, 1974. — 175 с.
  69. Математические основы теории автоматического регулирования, Под.ред. Б. К. Чемоданова. Учеб. пособие для втузов. М.: Высшая школа, 1971.-808 с.
  70. Машины для земляных работ. Учебник / Под общей ред. Ветрова Ю. А. — Киев: Вища школа, 1976. 368 с.
  71. Н.А., Рейзина Г. Н. Решение технических задач по теории вероятностей и математической статистике: Справ.пособие.-Мн.: Выш.шк., 1991.-164с.: ил.
  72. В.В. Теория эксперимента. М.: Наука, 1971. — 260 с.
  73. И.А. Тяговый расчет и выбор основных параметров автогрейдеров. // Исследования дорожных машин. М.: ВНИИстройдормаш. — 1965.
  74. Э.Э. Основы аналитических методов определения планирующих свойств машин типа грейдер: Дис.. канд.техн.наук. — М.: МАДИ, 1964.-315 с.
  75. Э.Э. Статистический метод оценки планирующих свойств машин грейдерного типа // Исследования дорожных машин. — М.: НИИстройдоркоммунмаш, 1965. — 90 с.
  76. Основы автоматики и автоматизация производственных процессов в дорожном строительстве: Учеб. пособие / Ю. В. Александров- СибАДИ. — Омск: СибАДИ, 1974 Ч. 1. — 1974. — 231 с.
  77. В.А. Исследование автогрейдера с целью повышения точности профилировочных работ: Дис.. канд. техн.наук. — Омск: СибАДИ, 1980.-231 с.
  78. А.В. Методы оптимизации в примерах и задачах: Учеб. пособие / А. В. Пантелеев, Т. А. Летова. — 2-е изд., исправл. — М.: Высш. шк., 2005. 544 с.
  79. В.В., Гаврилов В. М. Оптимизация по последовательно применяемым критериям. — М.: Сов. радио, 1975. — 192 с.
  80. Прикладные задачи теории вероятностей / Вентцель Е. С., Овчаров Л. А. -М.: Радио и связь, 1983. 416 с.
  81. Расчет и проектирование строительных и дорожных машин на ЭВМ / Под ред. Е. Ю. Малиновского. М.: Машиностроение, 1980. — 216 с.
  82. Э.Г. Автогрейдеры: Уч. пособие для проф.-техн. училищ. -3-е изд. перераб. и доп. М.: Высшая школа, 1986. — 224 с.
  83. К.П., Горячко Б. В., Покровский А. А. Автогрейдеры: Конструкция, теория, расчет. — М.: Машиностроение, 1970. — 192 с.
  84. А.А. Спектральная теория подрессоривания транспортных машин. -М. Машиностроение, 1972. -192 с.
  85. Система автоматизации для автогрейдеров — шесть датчиков гарантируют точность // Строительные и дорожные машины. — 2001. № 12. — с.11.
  86. СНиП 3.06.03−85. Автомобильные дороги /Госстрой СССР. -М.: ЦНТП Госстроя СССР, 1986. -112 с.
  87. С.В. Новая подвеска рабочего органа автогрейдера // Строительные и дорожные машины. — 1992. № 3. — с. 12−13.
  88. Э.А. Исследование длины базы и места расположения рабочего органа планировочных машин: Дис.. канд. техн. наук. М., 1955. -126 с.
  89. В.Н. Динамика систем управления рабочими органами землеройно-транспортных машин. Зап.-сиб. кн. изд-во, Омское отделение, 1975.- 182 с.
  90. В.В. Повышение производительности автогрейдера, выполняющего планировочные работы, совершенствованием системы управления. Дис.. канд.техн.наук. — Омск: СибАДИ, — 1997. — 172 с.
  91. Н.А. Колесные движители строительных и дорожных машин: Теория и расчет. — М.: Машиностроение, 1982. — 279 с.
  92. Д.И., Бондарович Б. А. Надежность рабочего оборудования землеройных машин. -М.Машиностроение, 1981, -280 с.
  93. A.M. Проектирование машин для земляных работ: Вища шк. Изд-во при Харьк. Ун-те, 1986.— 272 с.
  94. A.M., Ничке В.В, Назаров JI.B. Землеройно-транспортные машины. Харьков: Вища школа. Изд-во при Харьк. ун-те, 1982. — 192 с.
  95. Черных И.В. Simulink: среда создания инженерных приложений. — М.: Диалог-МИФИ, 2003. 521 с.
  96. К.К. Автоматизированное проектирование процессов и машин/МШ.-М., 1992.-38 с.
  97. К.К. Выбор и обоснование параметров автогрейдера: Дис.. канд.техн.наук. -М.: МАДИ, 1979. 212 с.
  98. Шпур Г. Ф. JI. Краузе. Автоматизированное проектирование в машиностроении / Пер. с нем. Г. Ф. Волковой и др.- под ред. Ю. М. Соломенцева, В. П. Диденко. — М.: Машиностроение, 1988. — 648 с.
  99. B.C. Научные основы повышения точности работ, выполняемых землеройно-транспортными машинами: Дис.. доктора, техн. наук. Омск: СибАДИ, 2000. — 416 с.
  100. Ш. Щербаков B.C. Составление структурных схем землеройно-транспортных машин как объектов автоматизации: Учебное пособие. — Омск: Изд-во СибАДИ, 2001. 47 с.
  101. B.C., Руппель А. А., Глушец В. А. Основы моделирования систем автоматического регулирования и электротехнических систем в среде MatLab и Simulink: Учебное пособие. — Омск: Изд-во СибАДИ, 2003. 160 с.
  102. ПЗ.Яценко И. Н., Прутчиков O.K. Плавность хода грузовых автомобилей. М.: Машиностроение, 1968.-220с.114. http://r-s-group.ru/115. http://www.raise.ru/
Заполнить форму текущей работой

Пора сдавать?