Разработка и исследование грунтоуплотняющего устройства шагающего типа тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.02.13, кандидат технических наук Дикий, Роман Владимирович

• Дикий, Роман Владимирович
• кандидат технических наук
• 2007

Оглавление диссертации кандидат технических наук Дикий, Роман Владимирович

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. Состояние вопроса и задачи исследования

1.1 Обзор технологий прокладки траншей, котлованов и оросительных каналов

1.2 Анализ парка оборудования для уплотнения грунта траншей и котлованов 20 Выводы по главе

ГЛАВА 2. Проектирование грунтоуплотняющего устройства на основе приближенного прямолинейно-огибающего механизма

2.1 Кинематический анализ и синтез приближенных прямолинейно-огибающих механизмов

2.2 Определение кинематических характеристик грунтоуплотняющего устройства

Выводы по главе

ГЛАВА 3. Силовой анализ грунтоуплотняющего устройства

3.1 Определение вертикальной статической нагрузки с учетом характеристик грунта

3.2 Определение реакций в шарнирах грунтоуплотняющего устройства

3.3 Динамический анализ с законом сохранения момента импульса и учетом механической характеристики двигателя 92 Выводы по главе

ГЛАВА 4. Разработка и исследование устройства для уплотнения и вытрамбовывания траншей со сложным движением исполнительного органа

4.1 Прочностные расчеты грунтоуплотняющего устройства

4.2 Расчет механических передач привода устройства

4.3 Общий порядок и пример расчета грунтоуплотняющего устройства

4.4 Экспериментальное исследование взаимодействия грунтоуплотняющих опор с грунтом

Выводы по главе

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка и исследование грунтоуплотняющего устройства шагающего типа»

Актуальность темы исследования. В жилищно-коммунальном хозяйстве, промышленном, гражданском и гидротехническом строительстве наиболее трудоемкими являются земляные работы, особенно работы, связанные с прокладкой траншей и каналов. Как в России, так и за рубежом, прокладка траншей и каналов осуществляется в основном способом выемки грунта с последующим уплотнением дна. В связи с этим уже на начальном этапе планируются затраты на выемку и вывоз грунта, а также на организацию работ по уплотнению грунта дна траншей. Для увеличения несущей способности дно необходимо уплотнять качественно, так как от степени уплотнения дна траншеи зависит долговечность возведенных зданий и сооружений и в дальнейшем - расход средств на их эксплуатацию и ремонт.

Одним из направлений снижения производственных затрат на земляные работы по прокладке траншей (работы нулевого цикла) является применение способа прокладки без выемки грунта, или вытрамбовывание. В настоящее время этот способ является наиболее перспективным, однако, из-за низкой производительности применяемых для этого устройств, применяется значительно реже, а его широкое внедрение сдерживается недостаточным уровнем механизации, несмотря на широкое разнообразие землеройной и грунтоуплотняющей техники. Низкая производительность способа обусловлена отсутствием такой конструкции машины, которая позволила бы обеспечить непрерывность процесса вытрамбовывания при приемлемых габаритах и мобильности, что особенно актуально для маломерных траншей и каналов.

Актуальность поставленных задач подтверждается не только появлением литературных источников по теории и практике нового способа прокладки траншей [1, 2, 29, 93, 94, 119], но и оживлением патентного сегмента, связанного с разработкой специальных устройств [42, 45, 47, 54, 87,

112, 113]. Однако предложенные технические решения обладают высокой сложностью конструкции и требуют применения дополнительных средств механизации для перестановки устройства в следующую зону уплотнения. Тем не менее, патентный поиск выявил тенденцию к применению в таких устройствах сегментного уплотняющего рабочего органа [112, 113, 125], выполняющего движение раскатки грунта. Применение такого рабочего органа позволяет в сравнении с катком при равном удельном давлении в несколько раз уменьшить металлоемкость и габаритные размеры, что значительно повышает мобильность и маневренность устройства.

Этим обусловлена необходимость разработки новых методов расчета и конструкций устройств для уплотнения и вытрамбовывания траншей и каналов, отвечающих основным требованиям: высокая производительность; непрерывность процесса вытрамбовывания; высокая уплотняющая способность; минимальные металлоемкость и энергоемкость; малогабаритность, маневренность, универсальность и технологичность конструкции; высокая эксплуатационная надежность и др. На основе анализа функциональных механизмов строительных машин в работах [37, 49] отмечается перспективность использования в качестве исполнительных механизмов грунтоуплотняющих устройств механизмов с напряженным замкнутым кинематическим контуром. Такими механизмами являются прямолинейно-огибающие механизмы [64], которые позволяют создавать на их основе машины, обладающие низкой стоимостью изготовления, незначительными габаритными размерами и массой, низкими энергозатратами и материалоемкостью при производственном процессе, и, самое главное, непрерывность процесса уплотнения при дискретности следообразования.

Перспективными в рамках нового класса прямолинейно-огибающих механизмов [64] могут быть некоторые из шагающих движителей [25, 126128], особенно тот, у которого обеспечивается непрерывность колеи при перестановке сегментного рабочего органа, выполняющего сложное движение огибания дна траншеи [127].

Цель и задачи исследования. Целью данной диссертационной работы является разработка теоретических предпосылок создания конструкции принципиально нового грунтоуплотняющего устройства для вытрамбовывания траншей и оросительных каналов на основе прямолинейно-огибающего механизма со сложным движением исполнительного органа.

Достижение поставленной цели предусматривает решение следующих задач: анализ технологий прокладки траншей и принципов воздействия рабочих органов существующих разновидностей землеройных и грунтоуплотняющих машин, исходя из их кинематических и динамических особенностей, для определения наиболее перспективного способа прокладки траншей; выявление возможности создания высокопроизводительного грунтоуплотняющего устройства на основе приближенных прямолинейно-огибающих механизмов; определение кинематических характеристик исполнительного механизма грунтоуплотняющего устройства на основе кривошипно-кулисного прямолинейно-огибающего механизма и закона движения грунтоуплотняющего устройства для выбора оптимального режима работы устройства; определение динамических характеристик грунтоуплотняющего устройства, учитывающих особенности сложного движения исполнительного органа; разработка методики расчета привода исполнительного механизма грунтоуплотняющего устройства с учетом механической характеристики асинхронного двигателя; создание макета грунтоуплотняющего устройства, позволяющего подтвердить его работоспособность и теоретические предпосылки в области кинематических и динамических показателей. Методология и методы исследования. Решение поставленных задач диссертационного исследования осуществляется на основе методов и средств теории механизмов и машин, теоретической механики, теории уплотнения дорожно-строительных материалов, теории механики грунтов. Исследования проводились с применением ЭВМ, при этом использовались методы анализа и синтеза механических систем с помощью математических моделей, реализация которых осуществлялась аналитическими и численными методами.

Научная новизна: на основе анализа технологий прокладки выявлено, что наиболее перспективным является способ прокладки без выемки грунта, а существующие грунтоуплотняющие устройства применяются в основном для уплотнения дна уже проложенной траншеи и обладают рядом недостатков, главными из которых являются: сложность конструкции, значительная металлоемкость и энергоемкость; на основе анализа схем прямолинейно-огибающих механизмов выявлена перспективность использования в качестве исполнительного механизма грунтоуплотняющего устройства кривошипно-кулисного шагающего механизма; с помощью теории интерполяционного синтеза определены его основные размеры; определены кинематические характеристики движения грунтоуплотняющего устройства в целом и каждой из его опор; в аналитическом виде получена зависимость рабочего угла опоры от обобщенной координаты; впервые предложен и реализован алгоритм решения дифференциального уравнения движения машинного агрегата привода исполнительного механизма грунтоуплотняющего устройства с учетом механической характеристики двигателя и с использованием закона сохранения момента импульса; силовой анализ механизма грунтоуплотняющего устройства выполнен методом продольных реакций; установлена и экспериментально подтверждена зависимость между вертикальной статической нагрузкой, параметрами рабочего органа грунтоуплотняющего устройства (ширина, радиус) и глубиной уплотнения.

Практическая ценность: разработано и изготовлено грунтоуплотняющее устройство оригинальной конструкции • для вытрамбовывания траншей и оросительных каналов на основе приближенного кривошипно-кулисного прямолинейно-огибающего механизма; разработан пакет программ для кинематического и динамического расчета механизма грунтоуплотняющего устройства в математической среде Maple и среде Exel с использованием макросов Visual Basic of Applications (VBA).

Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждается созданием работоспособного макета грунтоуплотняющего устройства, результатами экспериментальных исследований взаимодействия грунтоуплотняющих опор с грунтом с использованием стандартных измерительных приборов, современных методик ведения исследований и статистической обработки результатов эксперимента.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались, обсуждались и получили одобрение на научно-технических конференциях Южно-Российского государственного университета экономики и сервиса (г. Шахты, 2004 - 2007 гг.), международной научно-технической конференции «Проблемы исследования и проектирования машин» (г. Пенза, 2006 г.), международной конференции "Теория механизмов и механика машин", посвященной 100-летию со дня рождения академика И.И. Артоболевского (г. Краснодар, 2006), Всероссийской научно-технической конференции "Информационные системы и модели в научных исследованиях, промышленности и экологии" (г. Тула, 2007).

Публикации. По результатам проведенных исследований опубликовано 13 работ, в том числе патент на изобретение и патент на полезную модель.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, 5 приложений и содержит 139 страниц машинописного текста, 50 рисунков, 5 таблиц и список литературных источников из 136 наименований.

Заключение диссертации по теме «Машины, агрегаты и процессы (по отраслям)», Дикий, Роман Владимирович

Выводы по главе

1. В результате применения разработанных в данной работе методик определения кинематических и динамических характеристик, а также существующих методик прочностных расчетов и расчетов механических передач создана оригинальная конструкция грунтоуплотняющего устройства со сложным движением исполнительного органа, реализованная в виде макета.

2. Проведенное экспериментальное исследование взаимодействия грунтоуплотняющих опор с грунтом подтвердило достоверность полученной формулы, определяющей зависимость между вертикальной статической нагрузкой, параметрами рабочего органа грунтоуплотняющего устройства (ширина, радиус) и глубиной уплотнения. Максимальное отклонение экспериментальной глубины уплотнения от теоретической составляет 3,5 %, что говорит о хорошей сходимости теоретических расчетов и экспериментальных данных.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. В результате проведенного анализа технологий прокладки траншей, котлованов и оросительных каналов выявлено, что наиболее перспективным является способ прокладки без выемки грунта, однако существующие грунтоуплотняющие устройства применяются, в основном для уплотнения дна уже проложенной траншеи и обладают рядом недостатков, главными из которых являются сложность конструкции, значительная металлоемкость и энергоемкость.

2. В результате анализа схем прямолинейно-огибающих механизмов выявлена перспективность использования в качестве исполнительного механизма грунтоуплотняющего устройства кривошипно-кулисного шагающего механизма. Такой механизм обладает по сравнению с катком рядом преимуществ: вертикальная статическая нагрузка может приниматься любой независимо от радиуса кривизны поверхностей опор, так как проходимость такого устройства этим радиусом не определяется; за счет перемены опоры в процессе переступания удельное давление шагающего механизма увеличивается вдвое даже при равном с вальцами радиусе кривизны опорных поверхностей, что позволяет снизить общий вес устройства и затраты энергии; применение рабочих органов в виде сегментов позволяет значительно снизить материалоемкость и габаритные размеры.

3. На стадии проектирования грунтоуплотняющего устройства определены кинематические характеристики движения грунтоуплотняющего устройства в целом и каждой из его опор; в аналитическом виде получена зависимость рабочего угла опоры в функции обобщенной координаты. С помощью определенных кинематических характеристик выбран оптимальный режим движения устройства, при котором можно определить место положения центра масс груза для обеспечения устойчивости и недопущения опрокидывания под действием сил инерции.

4. Уточненный расчет привода устройства выполнен с использованием разработанного алгоритма решения дифференциального уравнения движения машинного агрегата привода исполнительного механизма грунтоуплотняющего устройства. Для решения этого нелинейного уравнения с двумя переменными кроме традиционного закона сохранения кинетической энергии вводится дополнительное уравнение с использованием закона сохранения момента импульса и с учетом механической характеристики двигателя.

5. В результате силового анализа механизма грунтоуплотняющего устройства, выполненного методом продольных реакций, определены реакции в шарнирах и установлена зависимость между вертикальной статической нагрузкой, параметрами рабочего органа грунтоуплотняющего устройства (ширина, радиус) и глубиной уплотнения.

6. В результате применения разработанных в данной работе методик определения кинематических и динамических характеристик создана оригинальная конструкция грунтоуплотняющего устройства со сложным движением исполнительного органа, реализованная в виде макета.

7. Проведенное экспериментальное исследование взаимодействия грунтоуплотняющих опор с грунтом подтвердило достоверность полученной формулы, определяющей зависимость между вертикальной статической нагрузкой, параметрами рабочего органа грунтоуплотняющего устройства (ширина, радиус) и глубиной уплотнения.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Дикий, Роман Владимирович, 2007 год

1. Антонюк В.Г. Фундаменты в вытрамбованных котлованах Текст. / В.Г. Антонюк // Сельское строительство. Киев, Буд1вельник, 1983, №12, с. 12.

2. Антонюк В.Г., Рабинович И.Г. Опыт совершенствования фундаментов в вытрамбованных котлованах под .сельскохозяйственные здания Украины Текст. / В.Г. Антонюк, И.Г. Рабинович // Основания, фундаменты и механика грунтов. -М., Стройиздат, 1984, №6, с. 7-9.

3. Артоболевский И.И. Теория линейно-огибающих шатунных кривых Текст. / И.И. Артоболевский // Анализ и синтез механизмов: Тр. III совещ. по основным проблемам теории машин и механизмов. М.: Машгиз, 1963.-с. 27-41.

4. Артоболевский И.И. Теория механизмов для воспроизведения плоских кривых Текст. / И.И.Артоболевский. М.: Изд-во АН СССР, 1959. — 255 с.

5. Артоболевский И.И. Механизмы П.Л. Чебышева Текст. / И.И. Артоболевский, Н.И. Левитский. Научное наследие П.Л.Чебышева. Вып.2. Теория механизмов. - M.-JL: Изд-во АН СССР, 1945. - 192 с.

6. Артоболевский И.И. Синтез плоских механизмов Текст. / И.И. Артоболевский, Н.И. Левитский, С.А. Черкудинов. М.: Физматгиз, 1959. - 1084 с.

7. Асинхронные двигатели серии 4А: Справочник Текст. / А. Э. Кравчик, М.М. Шлаф, В.И. Афонин, Е.А. Соболенская. М.: Энергоиздат, 1982. -504 е., ил.

8. Бабков В.Ф., Безрук В.М. Основы грунтоведения и механики грунтов Текст. / В.Ф. Бабков, В.М. Безрук. 2-е изд., М.: Высшая школа, 1986. -238 е.: ил.

9. Багдасаров А.Р. и др. Машины и оборудование газонефтепроводов Текст. / А.Р. Багдасаров. Самара, 2003. - 196 с.

10. Балаховский М.С. На российском рынке фирма "Виртген" Текст. / М.С. Балаховский // Механизация строительства, 1995, №3, с. 22-24.

11. П.Белецкий В.Я. Вычисление максимального числа параметров схемы направляющего шарнирного четырехзвенника комбинированным методом синтеза Текст. / В.Я. Белецкий // Изв. вузов. Машиностроение. 1984, №1.- с. 35-39.

12. Беляев М.А. Создание и определение параметров сменного навесного оборудования с гидропневмоударным рабочим органом для уплотнения грунтов в стесненных условиях Текст. / М.А. Беляев. Автореф. дисс. канд. техн. наук. - Караганда, 1983. - 27 с.

13. Бергер Э.Г. Новые методы синтеза механизмов для воспроизведения и огибания кривых Текст. / Э.Г. Бергер. М.: Наука, 1970.

14. Березанцев В.Г. Предельное равновесие связной среды под сферическими и коническими штампами Текст. / В.Г. Березанцев // Изв. АН СССР. Отдел технических наук, 1955, № 7, с. 70-74.

15. Березанцев В.Г. и др. Несущая способность и деформации свайных фундаментов Текст. / В.Г. Березанцев, B.C. Христофоров, В.Н. Голубков В кн.: Доклады к V международному конгрессу по механике грунтов и фундаментостроению. М., 1961, с. 141-149.

16. Биарец Ж. и др. К изучению несущей способности фундаментов Текст. / Биарец Ж., Бурель М., Вак Б. В кн: Механика грунтов и фундаментостроение. М., 1966, с. 157-174.

17. Блох З.Ш. К синтезу кривошипно-шатунных прямолинейно-направляющих механизмов Текст. / З.Ш. Блох // Изв. АН СССР. Техн. Науки, 1962.-36 с.

18. Бобылев JI.M. Комплексная механизация уплотнения грунтов в стесненных условиях промышленного и гражданского строительства Текст. / JI.M. Бобылев // Механизация строительства, 1973, №4, с. 20-21.

19. Бобылев JI.M. и др. Новые машины для механизации уплотнения грунтов в стесненных условиях Текст. / JI.M. Бобылев, Л.Ф. Лукьяненко, Л.Н. Горелов и др. // Механизация строительства, 1974, №3, с. 21-22.

20. Бобылев Л.М. Уплотнение грунтов обратных засыпок в стесненныхусловиях строительства Текст. / JI.M. Бобылев. М.: Стройиздат, 1981. -252 с.

21. Броминская Н.В., Плицхелаури М.М. Навесное оборудование для уплотнения грунта Текст. / Н.В. Броминская, М.М. Плицхелаури // Строительные и дорожные машины, 1977, №12, с. 12.

22. Брускин Д.Э., Зорохович А.Е., Хвостов B.C. Электрические машины Текст. Ч. 1: Учебник для вузов/ Д.Э. Брускин, А.Е. Зорохович, B.C. Хвостов. -М.: Высш. школа, 1979. 288 е., ил.

23. Варганов С.А. и др. Машины для уплотнения грунтов в стесненных условиях строительства Текст. / С.А Варганов, П.И. Марков, А.О. Нифонтов. М.: ЦНИИТЭстроймаш, 1976. - 50 с.

24. Варганов С.А Машины для уплотнения грунтов и дорожно-строительных материалов Текст. / С.А. Варганов, Г.С. Андреев; Под ред. С.А. Варганова. М.: Машиностроение, 1981. - 240 е., ил.

25. Ведущее колесо транспортного средства Текст. / В.В. Альферович, В.К. Ищеин, Б.Е. Митин. А.с. 846316, Кл. В 60 В 19/00.

26. Вялов С.С. Несущая способность слабого слоя грунта, подстилаемого жестким основанием Текст. / С.С. Вялов. В кн.: Доклады к III Азиатской конференции по механике грунтов и фундаментостроению. М., 1967, с. 120-129.

27. Гаджиев Т.М. Укрепление русел оросительных каналов Текст. / Т.М. Гаджиев // Механизация строительства, 2004, №2, с. 13-15.

28. Гайдар А.И., Полищук Ю.Е. Малая механизация в жилищно-коммунальном хозяйстве Текст. / А.И. Гайдар, Ю.Е. Полищук. К.: Буд1вельник, 1986. 72 с.

29. Григорюк Г.К. Вытрамбовывание котлованов при устройстве фундаментов для промышленных, жилых и сельскохозяйственных зданий Текст. / Г.К. Григорюк // Механизация строительства, 1978, №10, с. 12-13.

30. Гринкевич П.С. Строительные машины Текст. / П.С. Гринкевич. Изд. 3-е, перераб. и доп. М, Машиностроение, 1975. - 486 с.

31. Дегтярев А.П. и др. Комплексная механизация земляных работ Текст. / А.П. Дегтярев, А.К. Рейги, С.И. Руденский. 2 изд., перераб. и доп. - М.: Стройиздат, 1987.-335 е., ил.

32. Дикий Р.В., Кузнецов С.А. Закон сохранения момента импульса в динамическом анализе механизмов Текст. / Р.В. Дикий, С.А. Кузнецов. -Известия высших учебных заведений. Северо-Кавказский регион. Технические науки. 2007. - №3. - с. 28-30.

33. Добронравов С.С. Строительные машины и основы автоматизации Текст. / С.С. Добронравов, В.Г. Дронов. Учеб. для строит, спец. вузов-М.: Высш. школа, 2001. 575 е.: ил.

34. Добронравов С.С. Строительные машины и оборудование: Справочник Текст. / С.С. Добронравов, М.С. Добронравов. Изд. 2-е, перераб. и доп. - Москва: Высш. шк., 2006. - 444 е.: ил.

35. Дорожно-строительные машины и комплексы: Учебник для вузов по спец. "Строительные и дорожные машины и оборудование" Текст. / В.И. Баловнев, А.Б. Ермилов, А.Н. Новиков и др.; Под общей редакцией В.И. Баловнева. М.: Машиностроение, 1988. - 384 с.

36. Дровников А.Н. Синтез симметричных прямолинейно-огибающих механизмов Текст. / А.Н. Дровников, С.А. Кузнецов // Новочерк. политехи, ин-т. Новочеркасск, 1993. - 143 с. - Деп. в ВИНИТИ 29.04.93, №1154-В93.

37. Дунаев П.Ф., Леликов О.П. Детали машин: Курсовое проектирование Текст. / П.Ф. Дунаев, О.П. Леликов. Учеб. пособие для машиностроит. спец. техникумов. - М.: Высш. шк., 1984. - 336 е., ил.

38. Дусев И.И. К синтезу четырехзвенных направляющих механизмов Текст. / И.И. Дусев, С.А. Кузнецов // Новочерк. политехи, ин-т. Новочеркасск,1987. 10 с. - Деп. В ВНИИТЭМР 23.04.87, № 213-мш87.

39. Дусев И.И. Обобщенный метод синтеза симметричных прямолинейно-направляющих механизмов Текст. / И.И. Дусев, С.А. Кузнецов, М.Ф. Мицик // Новочерк. политехи, ин-т. Новочеркасск, 1988. - 5 с. - Деп. в ВНИИТЭМР 26.02.88, №88-мш88.

40. Дусев И.И. Приближенный синтез механизмов для огибания дуги окружности прямой линией Текст. / И.И. Дусев, С.А. Кузнецов, М.Ф. Мицик // Новочерк. политехи, ин-т. Новочеркасск, 1988. - 5 с. - Деп. в ВНИИТЭМР 26.02.88, №87-мш88.

41. Ермилов А.Б., Алимов Б.Д. Сегментный рабочий орган для уплотнения грунтов в стесненных условиях строительства Текст. / А.Б. Ермилов, Б.Д. Алимов // Механизация строительства. 1992. - №3, - с. 19.

42. Зезюлин В.А. Испытания роторного траншейного экскаватора нового поколения Текст. / В.А. Зезюлин // Механизация строительства, 2004, №12, с. 3-5.

43. Зиновьев В.А. Аналитические методы расчета плоских механизмов Текст. / В.А. Зиновьев. М.: Гостехиздат, 1949. - 204 с.

44. Зыков Б.И. Исследования и обоснование параметров грунтоуплотняющего оборудования интенсифицирующего действия Текст. / Б.И. Зыков // Строительные и дорожные машины, 2000, №3, с. 42-44.

45. Иванов Н.Н., Пономарев П.П. Строительные свойства грунтов Текст. / Н.Н. Иванов, П.П. Пономарев. Ленгосстройиздат, 1932. 159 с.

46. Иванов Р.А., Федулов А.И. Ударные устройства для уплотнения грунта Текст. / Р. А. Иванов, А.И. Федулов // Строительные и дорожные машины, 2000, №2, с. 27-29.

47. Иродов И.Е. Основные законы механики Текст.: Учебн. пособие для вузов / И.Е. Иродов М.: Высш. школа, 1978. - 240 с.

48. Исаков B.C., Дровников А.Н., Диброва Г.Д. Структура технических систем с замкнутым энергетическим потоком Текст. / B.C. Исаков B.C.,

49. А.Н. Дровников, Г.Д. Диброва // Экология, технология и оборудование: в 2-х ч. сб. науч. тр. / ДГТУ. Ростов н/Д, 2003. ч. II, с. 92-98.

50. Карелин B.C. Аналитический синтез механизмов. 4.1: Направляющие механизмы Текст. / B.C. Карелин. - Калининский политехи, ин-т. Калинин, 1972.- 157 с.

51. Карелин B.C. Проектирование рычажных и зубчато-рычажных механизмов Текст.: Справочник / B.C. Карелин. М.: Машиностроение, 1986.- 184 с.

52. Карелин B.C. Синтез плоских шарнирных четырехзвенников по заданным точкам на шатунной кривой Текст. / B.C. Карелин // 6 Всесоюз. съезд теорет. и прикладной механики: Аннот. докл. Ташкент, 1986. - с. 330331.

53. Кожевников С.Н. Теория механизмов и машин Текст.: Учебн. пособие для вузов, издание третье / С.Н. Кожевников. М.: Машиностроение, 1969.-584 с.

54. Корзун В.И. Исследование рабочего органа машины для уплотнения грунта в стесненных условиях Текст. / В.И. Корзун: Дисс. канд. техн. наук.-Л., 1981.- 198 с.

55. Корнеев В.П. Мелиоративное машиностроение: состояние и задачи Текст. / В.П. Корнеев // Строительные и дорожные машины, 1991, №2, с. 5-7.

56. Королев Н.Е., Зубкин В.Е., Коновалов В.М. Непрерывное трамбование -основа для создания предельно экономичных, простых и надежных машин. Текст. / Н.Е. Королев, В.Е. Зубкин, В.М. Коновалов // Строительные и дорожные машины, 2000, №8, с. 23-24.

57. Костельов М.П. Методы и средства уплотнения в стесненных, неудобных и труднодоступных местах Текст. / М.П. Костельов. Каталог-справочник "Дорожная техника - 2001".

58. Костельов М.П. Уплотнение грунтов в траншеях и других стесненных местах дорожного строительства Текст. / М.П. Костельов. Труды

59. СоюздорНИИ, 1971, №48, с. 89-117.

60. Крутов А.В. К соотношениям в высшей кинематической паре Текст. / А.В. Крутов; Воронеж, ун-т. Воронеж, 1986. - 43 с. - Деп. в ВИНИТИ 18.04.86, №2847-В.

61. Крутов А.В. О движении, определяемом центроидно-траекторными парами Текст. / А.В. Крутов // Известия вузов. Машиностроение, 2001, №2-3, с. 3-6.

62. Крутов А.В. О некоторых способах описания плоского движения и их взаимосвязи Текст. / А.В. Крутов; Воронеж, ун-т. Воронеж, 1983. - 13 с. -Деп. в ВИНИТИ 21.03.84, №1550-84Деп.

63. Крутов А.В. Об уравнениях кривой для воспроизведения процесса обкатки заданного профиля Текст. / А.В. Крутов // Известия вузов. Машиностроение, 2003, №4, с. 27-34.

64. Крутов А.В. Об уравнениях одной кривой для воспроизведения плоского качения тел Текст. / А.В. Крутов; Воронеж, ун-т. Воронеж, 1983. - 12 с. -Деп. в ВИНИТИ 21.03.84, № 1549-84 Деп.

65. Крутов В.И., Власов Ю.В. Возведение столбчатых фундаментов в котлованах, полученных вытрамбовыванием просадочных грунтов Текст. / В.И. Крутов, Ю.В. Власов // Основания, фундаменты и механика грунтов. М., Стройиздат, 1969, №2, с. 19-21.

66. Кузнецов С.А. Интегральные механизмы индифферентной структуры. Анализ и синтез: Монография Текст. / С.А. Кузнецов, А.Н. Дровников // Южно-Российск. гос. техн. ун-т. Новочеркасск: ЮРГТУ, 1999. - 99 с.

67. Кузнецов С.А. Новые шагающие движители транспортных средств для почвосберегающих технологий Текст. / С.А. Кузнецов, А.Н. Дровников //

68. Проблемы экологии и безопасности жизнедеятельности Ростовской области: Сб. науч тр./ Дон. отд. Межд. акад. экол. и безоп. жизнедеят.; Донск. гос. техн. ун-т. Ростов н/Д., 1997.-е. 106-110.

69. Кузнецов С.А. Приближенный синтез симметричных прямолинейно-огибающих механизмов Текст. / С.А. Кузнецов // Теория механизмов и машин: Респ. междуведомственный науч. техн. сб. - Харьков: Виша школа, 1990. - Вып. 48. - с. 44-51.'

70. Кузнецов С.А. Графический и комбинированный методы силового анализа механизмов Текст. / С.А. Кузнецов, А.В. Владимиров // Известия высших учебных заведений. Северо-Кавказский регион. Технические науки.-2004. №2. - С. 79-81.

71. Кузнецов С.А. Устройство для резки кожи Текст. / С.А. Кузнецов, JI.A. Каплин // Сб. науч. тр. Донской гос. акад. сервиса. Шахты, 1996. - Вып. 20. - с. 62-66.

72. Курсовое проектирование деталей машин: Учеб. Пособие для учащихся машиностроительных специальностей техникумов Текст. / С.А. Чернавский, К.Н. Боков, И.М. Чернин и др. 2-е изд., перераб. и доп. -М.: Машиностроение, 1988.-416 е.: ил.

73. Левитский Н.И. Проектирование плоских механизмов с низшими парами Текст. /Н.И. Левитский. -М.: Изд-во АН СССР, 1950. 182 с.

74. Летошнев М.Н. Взаимодействие конной повозки и дороги Текст. / М.Н. Летошнев. -М., Транспечать, 1929. 127 с.

75. Липовецкая Т.Ф. Экспериментальные исследования распределения напряжений по подошве жестких штампов, расположенных на песчаном основании Текст. / Т.Ф. Липовецкая //Изв. ВНИИГ, 1953, № 49, с. 54-64.

76. Мазур Е. Пути повышения уплотнения грунтов Текст. / Е. Мазур // Механизация строительства, 2004, №8, с. 3-4.

77. Маслов Н.Н. Механика грунтов в практике строительства Текст. / Н.Н. Маслов. М.: Стройиздат, 1977. - 320 е.: ил.

78. Маргайлик Е.Г. Малогабаритные дорожные катки фирмы "Боммаг" Текст. / Е.Г. Маргайлик //Механизация строительства, 1996, №12, с.24-26.

79. Маргайлик Е.Г. Уплотняющая техника шведских фирм Текст. / Е.Г. Маргайлик // Строительные и дорожные машины, 2000, №5, с. 23-27.

80. Машины для земляных работ: Учеб. для вузов Текст. / Д.П. Волков, В.Я. Крикун, П.Е. Тотолин и др.; Под общ. ред. Д.П. Волкова. М.: Машиностроение, 1992 - 448 е.: ил.

81. Надеждин Н.В. К синтезу прямолинейно-направляющих кривошипно-ползунных механизмов Текст. / Н.В. Надеждин // Теория механизмов и машин: Респ. междуведомственный науч.-техн. сб. Харьков: Вища школа, 1984.-Вып. 37.-с. 13-18.

82. Неклюдов М.К. Механизация уплотнения грунтов Текст. / М.К. Неклюдов. 2-е изд., доп. и перераб. - М.: Стройиздат, 1985. - 168 е., ил. - (Повышение мастерства рабочих стр-ва и пром-сти строит, материалов).

83. Пейсах Э.Е. О точках движущейся плоской фигуры, наименее отклоняющихся от прямой Текст. / Э.Е. Пейсах, Ю.Л Саркисян // Изв. АН Арм. ССР. Технические науки. 1984. - Вып. 37. - № 5. - с. 3-7.

84. Пейсах Э.Е. Система проектирования плоских рычажных механизмов Текст. / Э.Е. Пейсах, В.А. Нестеров. М.: Машиностроение, 1988. - 232 с.

85. Перменов А.Н. Новые машины и оборудование для механического укрепления грунтов: Учебное пособие Текст. / А.Н. Перменов. Сарат. гос. техн. ун-т, Саратов, 1999. - 87 с.

86. Перменов А.Н., Сластенов В.В., Трушин Ю.М. Современное оборудование для уплотнения грунтов в сложных условиях строительства Текст. / А.Н. Перменов, В.В. Сластенов, Ю.М. Трушин. Саратовский политехнический ин-т, 1985.

87. Перменов А.Н., Сластенов В.В. Уплотнение грунтов в стесненных условиях строительства Текст. / А.Н. Перменов, В.В. Сластенов // Исследование параметров и расчеты дорожно-строительных машин: Науч. сб. Сарат. политехи, ин-т. Саратов, 1975.

88. Полтавцев И.С., Орлов В.Б., Ляхович И.Ф. Специальные землеройные машины и механизмы для городского строительства Текст. / И.С. Полтавцев, В.Б. Орлов, И.Ф. Ляхович. Киев, Буд1вельник, 1977. -136 е., ил.

89. Пономаренко Ю.Е. и др. Совершенствование оборудования для устройства фундаментов в вытрамбованных котлованах Текст. / Ю.Е. Пономаренко, М.В. Максимов, В.И. Кругов, Л.В.Ерофеев // Основания, фундаменты и механика грунтов, 1991, №6, с. 19-21.

90. Пособие по производству работ при устройстве оснований и фундаментов (к СНиП 3.02.01-83) Текст. / НИИОСП им. Н.М. Герсеванова. Москва, 1986.-567 с.

91. Рабинович И.Г., Бухаров В.И. Фундаменты в вытрамбованных котлованах Текст. / И.Г. Рабинович, В.И. Бухаров // Сельское строительство, 1981, №5, с. 17.

92. Радин В.И. и др. Электрические машины: Асинхронные машины Текст. / В.И. Радин, Брускин Д.Э., ЗороховичА.Е.; Под ред. И.П. Копылова М.: Высш. шк., 1988. - 328 е.: ил.

93. Решетов Д.Н. Детали машин: Учебник для студентов машиностроительных и механических специальностей вузов Текст. / Д.Н. Решетов. 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1989.496 е.: ил.

94. Решетов J1.H. Проектирование прямил типа Эванса и Уатта Текст. / JI.H. Решетов // Труды Института машиноведения. 1962. - Вып. 70. - с. 89-95.

95. Решетов J1.H. Проектирование направляющих механизмов Текст. / JI.H. Решетов // Труды Института машиноведения. 1962. - Вып. 89. - с. 65-71.

96. Румшиский JT.3. Математическая обработка результатов эксперимента: Справочное руководство Текст. / JI.3. Румшиский. М.: Наука, 1971.- 192 с.

97. Румянцев В.А., Фиглин И.З. Траншейные экскаваторы Текст. / В.А. Румянцев, И.З. Филин. М., Машиностроение, 1980 - 102 е.: ил.

98. Саркисян Ю.Л. Аппроксимационный синтез механизмов Текст. / Ю.Л Саркисян. М.: Наука, 1982. - 304 с.

99. Саркисян Ю.Л. К синтезу обратных шарнирных направляющих механизмов Текст. / Ю.Л Саркисян // Машиноведение. 1966. - № 5. -с. 14-20.

100. Саркисян Ю.Л. Унифицированные итерационные методы аппроксимационного синтеза механизмов для управляемого перемещения твердого тела Текст. / Ю.Л. Саркисян, К.Г. Степанян и др. // Машиноведение. 1987. - № 1.-е. 68-76.

101. Скороходов Е.А. Общетехнический справочник Текст. / Е.А. Скороходов. 2-е изд., перераб. и доп. - Машиностроение, 1982. -415 е., ил.

102. Сосков В.И. Технология монтажа и заготовительные работы Текст. / В.И. Сосков. Москва, 1989. - 344 с.

103. Тарг С.М. Краткий курс теоретической механики Текст.: Учеб. для втузов / С.М. Тарг. -10-е изд., перераб. И доп. М.: Высш. Шк., 1986. -416 с., ил.

104. Теличенко В.И. и др. Технология строительных процессов Текст. / В.И. Теличенко и др., Часть 1.- Москва, 2002.- 392 с.

105. Теория механизмов и механика машин Текст. / К.В. Фролов; Под ред. К.В. Фролова. -М.: Высш. шк., 2001.-496 с.

106. Тихомиров В.Б. Планирование и анализ эксперимента (при проведении исследований в легкой и текстильной промышленности) Текст. / В.Б. Тихомиров. М.: «Легкая индустрия», 1974. - 262 с.

107. Уплотнение грунта в стесненных местах промышленного и гражданского строительства с применением серийного оборудования и экспериментального навесного оборудования на серийные машины. М.: ЦНИИОМТП Госстроя СССР, 1975. - 60 с.

108. Устройство для уплотнения материала Текст. / А.Б. Ермилов, Б.Д. Алимов. А.с. 1783029 СССР, кл. Ё 01 С 19/34, Е 02 D 3/046 - 4888169/33; Заявлено 06.12.90; Опубл. 23.12.92, Бюл. № 47. - 6 е.: ил.

109. Устройство для уплотнения материала Текст. / А.Б. Ермилов, Б.Д. Алимов, А. Н. Шаламов. А.с. 1542991 СССР, кл. Е 01 С 19/23, 19/34 -441728731-33; Заявлено 26.04.88; Бюл. № 6.

110. Федосова С.А. Развитие математических методов исследования механизмов Текст. / С.А. Федосова, A.M. Токаренко. Киев: Наук, думка, 1988.- 132 с.

111. Форссблад JI. Вибрационное уплотнение грунтов и оснований Текст. / Пер. с англ. И.В. Гагариной. М.: Транспорт, 1987. - 188 с.

112. Фрейнкман И.Е., Ильгисонис В.К. Землеройные машины Текст. / И.Е. Фрейнкман, В.К. Ильгисонис. Л., Машиностроение, 1972. - 320 с.

113. Хархута Н.Я. Машины для уплотнения грунтов Текст. / Н.Я. Хархута. Л.: Машиностроение, 1973. - 176 с.

114. Хархута Н.Я., Васильев Ю.М. Устойчивость и уплотнение грунтов дорожных насыпей Текст. / Н.Я. Хархута, Ю.М. Васильев. М.: Автотрансиздат, 1964.-216 с.

115. Хот Г.А., Ковалев А.С., Наумов В.В. Опыт устройства фундаментов в вытрамбованных котлованах Текст. / Г.А. Хот, А.С. Ковалев, В.В. Наумов // Механизация строительства, 1997, №5, с. 3-5.

116. Царев Б.М. Роторные траншейные экскаваторы Текст. / Б.М. Царев // Механизация строительства, 1962,. № 6.

117. Ципурский И.Л. Исследования траншейных экскаваторов Текст. / И.Л. Ципурский // Механизация строительства, 1998, №3, с. 28-30.

118. Цыпкин А.Г., Цыпкин Г.Г. Математические формулы. Алгебра. Геометрия. Математический анализ: Справочник Текст. / А.Г. Цыпкин, Г.Г. Цыпкин. М.: Наука, гл. ред. физ.-мат. лит-ры, 1985. - 128 с.

119. Цытович Н.А. Механика грунтов: Краткий курс Текст. / Н.А. Цытович. 4-е изд., доп. М.: Высш. шк., 1983, - 288 е.: ил.

120. Чебышев П.Л. О параллелограммах Текст. / П.Л. Чебышев // Полн. собр. соч. Т.4. Теория механизмов. М.: Изд-во АН СССР, 1948. - с. 1636.

121. Шагающая машина для уплотнения дна траншей Текст. / С.И. Денисов, Г.В. Милях. А.с. 876822 СССР, кл. Е 01 С 19/34, Е 02 D 3/046 -2872357/29-33; Заявлено 14.01.80; Опубл. 30.10.81, Бюл. № 40. - 4 е.: ил.

122. Шагающее колесо транспортного средства Текст. / С.А. Кузнецов, И.И. Дусев. А.с. 1524347 СССР, Кл. В 60 В 19/00.

123. Шагающий движитель транспортного средства Текст. / С.А. Кузнецов, И.И. Дусев. А.с. 1365568 СССР, Кл. В 62 D 57/02 - 4036655/28-11, Заявлено 17.03.86.

124. Шагающий движитель транспортного средства Текст. / С.А. Кузнецов, И.И. Дусев. А.с. 1526093 СССР, Кл. В 62 D 57/02.

125. Шенк X. Теория инженерного эксперимента Текст. / Пер. с англ. Е.Г. Коваленко. М.: Изд-во "Мир", 1972. - 381 с.

126. Экскаваторы непрерывного действия Текст.: Учеб. пособие для подгот. рабочих на пр-ве / З.Е. Гарбузов, В.М. Донской, Н.В. Карев, J1.E. Подборский. 2-е изд. перераб. и доп. - М.: Высш. школа, 1980. - 303 е., ил. - (Профтехобразование. Строит, машины).

127. Яблонский А.А. Курс теоретической механики. 4.1. Статика. Кинематика Текст.: Учеб. для техн. вузов / А.А. Яблонский, В.М. Никифорова. 6-е изд. исправ. - М.: Высш. Шк., 1984. - 343 с.

128. Янцен И.А., Савчак О.Г., Мулдагалиев З.А. Гидропневмоударные рабочие органы машин Текст. / И.А. Янцен, О.Г. Савчак, З.А. Мулдагалиев // Механизация строительства, 1984, № 5, с. 14-16.

129. Ясинецкий В.Г., Фенин Н.К. Организация и технология гидромелиоративных работ. М.: 1986.

130. Kasachios A.J., Tricamo S.J. Optimal kinematic sinthesis of four-barmechanisms with minimax structural error // Proc. 6th World Congr. TheoryMash, and Mech. New York. New Delhi, 1984. - Vol. 1. - p. 146-149.

131. Long Yukuang, Zhou Jichang A new optimum sinthesis method in designing planar mechanisms / / Чунцин дасюэ сюэбао. J. Chongding Univ. - 1986.-9,-№3.-p. 19-26.

132. Merticaru V. Probabilistic optimiring method for the synthesis of the quandrangie mechanism wich generates imposed plane curves / Merticaru V., Oprisan C., Popovici E. / Bui. Inst, politehn Iasi. Sec. 4. 1990. - 36, № 1-4. -p. 7-16.

133. Определение кинематических характеристик грунтоуплотняющих опорrestart;

134. Координаты функции перемещения центра масс опоры:

135. Скорость центра масс опоры:diff(Sy(phi),phi); >diff(Sx(phi),phi);

136. Построение графиков кинематических характеристик: >plot(Sh(phi),phi=-Pi/2.3*Pi/2); >plot(Shi(phi),phi=-Pi/2.,3*Pi/2); >plot(Vs(phi),phi=-Pi/2.3*Pi/2); >plot(as(-phi).,phi=-Pi/2.3*Pi/2);

137. Определение функции перемещения грунтоуплотняющего устройстваrestart; with(plots):

138. Координаты центра кривизны в виде функции от у: >Mx:=rl*cos (phi) -r2*sin (psi) ; My:=rl*sin(phi)+r2*cos(psi); Координаты крайних точек опоры: >D2x:=R*sin (beta) ; D2y:=-R*cos(beta) ;

139. Dlx:= D2x*cos(-psi)+D2y*sin(-psi); Dly:=-D2x*sin(-psi)+D2y*cos(-psi); >Dx:=Dlx- (-Mx) ;

140. Размер гг между точкой сочленения кривошипа и кулисы и центром кривизны:r2:=rl/(1—cos(arctan(rl/b)));

141. Угол определяющий половину дуги окружности грунтоуплотняющей опоры:alphaO:=arctan(rl/b);

142. Координаты точки контакта N':

143. XN1. :=phi->rl*cos (phi)-r2*sin (psi) ;

144. YN1.:=phi->rl*sin(phi)+r2*cos(psi)-R;1. Координаты точки К:

145. XK. :=phi->rl*cos (phi) -r2*sin (psi) +R*sin (psi+alphaO) ; Y[K] :=phi->rl*sin(phi)+r2*cos(psi)-R*cos(psi+alphaO) ;1. Длина отрезка N'K:

146. NlK:=phi->sqrt((XN1.(phi)-X[K](phi))A2+(Y[Nl](phi)-Y[K] (phi))A2) ;1. Рабочий угол опоры:alpha:==phi-> (2*arcsin (NIK (phi) / (2*R))) ; Глубина уплотнения:1. H0: = (-rl+r2-R) ;

147. Расстояние, на которое переместится устройство за пол-оборота кривошипа:

148. С:=2*(rl-rl*r2/sqrt(rlA2+bA2)+R*arcsin(rl/sqrt(rlA2+bA2))); Расстояние, на которое переместится устройство, при каждом последующем повороте кривошипа на угол к:

149. Функция перемещения грунтоуплотняющего устройства:

150. S:=phi->piecewise(phi>=0 and phi<Pi, SI(phi),phi>=Pi and phi<2*Pi,C+S2(phi),phi>=2*Pi and phi<3*Pi,2*C+S3(phi), phi>=3*Pi and phi<4*Pi,3*C+S4(phi)); Скорость устройства:diff(S(phi),phi);diff(S(phi),phi$2);

151. PL1:=plo t(Dx(-phi,0)+S(phi), Dy (phi,0),phi=0.4*Pi.,color=black,thickness=l,numpoints=500,scalin g=constrained):

152. PL2:=plot(Dx(-phi,-beta[max.)+S(phi),Dy(-phi,betamax.),phi=0.4*Pi],color=blue,thickness=l,numpoints=500,sea ling=constrained):

153. PL3:=plot(Dx(-phi,+beta[max.)+S(phi),Dy(phi,+betamax.),phi=0.4*Pi],color=coral,thickness=l,numpoints=5 00,scaling=constrained): display([PL1,PL2,PL3]);

154. PL4: =plot(Dx(-phi+Pi,0)+S(phi),Dy(phi+Pi,0),phi=0.4*Pi.,color=black,thickness=l,ntimpoints=500,sca ling=constrained):

155. PL5:=plot(Dx(-phi+Pi,-beta[max.)+S(phi),Dy(-phi+Pi,betamax.),phi=0.4*Pi],color=blue,thickness=l,numpoints=500,sealing=constrained):

156. PL6:=plot(Dx(-phi+Pi,+beta[max.)+S(phi),Dy(phi+Pi,+betamax.),phi=0.4*Pi],color=aquamarine,thickness=l,num points=500,scaling=constrained): display([PL4,PL5,PL6]);

157. Определение реакций в шарнирах грунтоуплотняющего устройства, опоранаходится в фазе уплотненияrestart;

158. Угол уплотняющей опоры а0:alphaO:=arctan(rl/b);

159. Максимальная глубина уплотнения hQ:hO:=R-R*cos(2*alphaO) ;psi:=arcsin((rl*sin(phi) ) /k) ;k:=sqrt(bA2+rlA2+2*b*rl*cos(phi));1. Координаты точки N':

160. YNl.:=phi->-rl*cos(phi)+r2*cos(psi)-R; X[N1]:=phi->rl*sin (phi)-r2*sin(psi);

161. Координаты точки К при постоянном угле альфа:

162. YК.:=phi->-rl*cos(phi)+r2*cos(psi) -R*cos(alphaO+psi); X[K]:=phi->rl*sin(phi)-r2*sin(psi)+R*sin(alphaO+psi) ;1. Длина отрезка N'K:

163. NlK:=phi->sqrt( (XN1. (phi)-X[K] (phi) ) A2+(Y [Nl] (phi)-Y[K] (phi))A2) ;1. Рабочий угол опоры:alpha:=phi->2*arcsin(NIK(phi)/(2*R)); Координаты точки приложения силы К1:

164. Y Kl.:=phi->-rl*cos(phi)+r2*cos(psi)-R*cos(alpha(phi)/2); X[K1]:=phi->rl*sin(phi)-r2*sin(psi)+R*sin(alpha(phi)/2);1. Отрезки AB, AP, OP:

165. AB:=phi->sqrt(rlA2+bA2-2*rl*b*cos(Pi-phi)); >AP:=phi->AB(phi) /sin (Pi/2- (phi-psi)) ;

166. OP:=phi->AP(phi)-rl; Координаты полюса P:

167. YP. : =phi->OP (phi) *cos (phi) ; X[P]:=phi->-OP(phi)*sin(phi); Координаты точки M:

168. YM. :=phi->-rl*cos (phi)+r2*cos (psi) ; X[M]:=phi->rl*sin(phi)-r2*sin(psi);1. Отрезки PM, PK\MK':

169. PM:=phi->sqrt( (XM. (phi)-X[P] (phi)) A2+ (Y [P] (phi)-Y[M] (phi))A2) ;

170. PK1:=phi->sqrt((XKl. (phi)-X[P] (phi))A2+(Y[Kl] (phi)-Y[P](phi))A2);1. MK1:=R; Угол PMK':

171. PMK1 :=phi->arccos ((PM(phi) A2+RA2-PK1 (phi) A2) / (2*PM(phi) *R)) ; Отрезок PL:

172. PL:=phi->PM(phi)*sin(PMK1(phi));1. Дуга окружности NK':dugaNIK:=phi->alpha(phi)*R; Сила сопротивления:fc:=phi->G/dugaNlK(phi);

173. Fc:=phi->G*cos(alpha(phi));1. Mc:=phi->Fc(phi)*PL(phi);1. Углы 9 и p:theta:=phi->arcsin(PL(phi)/РК1(phi)); >beta:=phi->Pi/2+theta(phi);1. Уравновешивающая сила:

174. Fyp:=phi->Fc(phi)*PK1(phi)*cos(beta(phi))/AP(phi) ; Уравновешивающий момент:1. Мур:=phi->Fyp(phi)*rl;

175. Размер гг между точкой сочленения кривошипа и кулисы и центром кривизныг2:=rl/(1-cos(arctan(rl/b))); Реакции R., Ra, R3'.

176. R1:=phi->(G-Fyp(phi)*(sin(phi)cos(phi)*tan(psi)))/(cos(phi)+tan(psi)*sin(phi));

177. R3:=phi->(Fyp(phi)*cos(phi)-R1(phi)*cos(phi))/cos(psi);

178. Ra:=phi->sqrt(Fyp(phi)A2+R1(phi)A2) ; Введение исходных данных:rl:= ;b:= ;R:= ;G: =

179. Построение графиков уравновешивающего момента и реакций в шарнирах: >plot(Мур(phi),phi=-Pi/2.Pi/2);plot(R1(phi),R3(phi),Ra(phi).,phi=-Pi/2.Pi/2,color=[black,red,blue]);

180. Определение реакций в шарнирах грунтоуплотняющего устройства, опоранаходится в фазе переносаrestart;psi:=arcsin( (rl*sin(phi)) /к) ; к:=sqrt(bA2+rlA2+2*b*rl*cos(phi)); Координаты функции перемещения центра масс опоры:

181. Sy:=phi->-rl*cos(phi)-AS*cos(psi); Sx:=phi->rl*sin(phi)+AS*sin(psi); psi:=arcsin((rl*sin(phi))/k); k:=sqrt(bA2+rlA2+2*b*rl*cos(phi)); Скорость центра масс опоры:diff(Sy(phi),phi); >diff(Sx(phi),phi);

182. AB:=phi->sqrt(rlA2+bA2-2*rl*b*cos(Pi-phi)); >AP:=phi->AB(phi)/sin(Pi/2-(Pi-phi+psi)); Координаты полюса P:

183. YP. :=phi->AP (phi) *cos (phi) ; X[P]:=phi->-AP(phi)*sin(phi); Координаты точки S:

184. YS. :=phi->rl*cos (phi) +AS*cos (psi) ; X[S]:=phi->rl*sin(phi)+AS*sin(psi);1. Расстояние PS;

185. PS : =phi->sqrt ((XS. (phi)-X[P] (phi)) A2+(Y[S] (phi)-Y[P] (phi))A2) ;1. Угол SPA:

186. SPA:=phi->arccos((PS(phi)A2+AP(phi)A2-AS(phi)Л2)/(2*PS(phi)*AP(phi)));1. Уравновешивающая сила:

187. Fyp:=phi->(Vs(phi)*(G*cos(Pi/2+Pi-phi-SPA)+Fu*cos(Pi/2+zeta-(Pi-phi-SPA))))/Va;

188. Размер гг между точкой сочленения кривошипа и кулисы и центром кривизныr2:=rl/(1—cos(arctan(rl/b))); Реакции:1. R3:=phi->(

189. G*tan(phi)+Fu*(sin(zeta)+tan(phi)*cos(zeta))+Fyp(phi)*(tan(phi)* sin(psi)-cos(psi)))/(cos(psi)+tan(phi)*sin(psi));

190. R1:=phi->(-G+Fyp(phi)*sin(phi)+Fu*cos(zeta+Pi)-R3 (phi)*sin(psi))/cos(phi);

191. Ra:=phi->sqrt(Fyp(phi)A2+R1(phi)A2); Введение исходных данных:rl:= ;b:= ;R:= ;h:= ; G= ;Fu=

192. Построение графиков рабочего угла опоры и реакций:plot(alpha(phi).,phi=0.Pi/2,color=[black,red]); >plot ([R1 (phi) ,R3 (phi) ,Ra(phi) ] ,phi=

193. Pi/2.Pi/2,color=black,red,blue.,thickness=3,font=[TIMES,ROMAN, 18]) ;

194. Алгоритм решения дифференциального уравнения движения машинного агрегата, содержащего кривошипно-кулисный механизм с учетом механической характеристики двигателя

195. Public Const PI As Single = 3.1415926 Public Sub ROMAN2()1. Dim FI, FI2 As Single

196. Dim rl, b, R, Wl, RS, Ch As Single

197. Dim Kl, Al, ARCSIN1, psil, VYS1, VXS1, VS1, W21 As Single Dim K2, A2, ARCSIN2, psi2, VYS2, VXS2, VS2, W22 As Single Dim Jl, JPR As Single

198. Dim Z, ZZ, Zl, Z3, alphaO, alpha, r2 As Single

199. Dim YN1, XN1, YK, XK, NIK, YK1, XK1 As Single

200. Dim AB, AP, OP, YP, XP, YM, XM, EM, PK1, PMK1 As Single

201. Dim PL, Fc, Mc, G, theta, beta, Fyp As Single

202. Dim MDV, DELTAFI0 As Single

203. Dim Ш, DELTAFI, WO, WDV, WDVO, JO, JPRO As Single Dim WZ, WZO As Single Dim N, J, T As Integer1. DELTAFI0 = PI / 18rl = Cells(2, 2): b = Cells(3, 2): Wl = Cells(4, 2): R = Cells(5, 2)1. DELTAFI = PI / 100

204. Range ('*B6:AK29") .ClearContents

205. Range("B31:AK41").ClearContents1. For J = 1 To 37

206. N = 0: FI = DELTAFI0 * (J 10)

207. Cells(50, J + 1) = FI: Cells(51, J + 1) = (J 10) * 10 FI = FI - DELTAFI Ch = 0

208. FI > PI / 2 And FI <■ 3 * PI / 2 Then Ch = PI If FI = -PI / 2 Then FI = FI DELTAFI0 If FI = 0 Then FI = FI - DELTAFI0 If FI = PI / 2 Then FI = FI - DELTAFI0 If FI = PI Then FI = FI - DELTAFI0

209. FI = 3 * PI / 2 Then FI = FI DELTAFI0 = PI / 181. MET1:

210. Первая опора Скорость центра масс: Kl = Sqr(b л 2 + rl л 2 + 2 * b * rl * Cos(FI + Ch)) Al = rl * Sin(FI + Ch) / Kl: ARCSIN1 = Atn(Al / Sqr(l -Al * Al))psil = ARCSINI: Cells(8, J + 1) = psil FI2 = PI + ARCSINI: Cells (52, J + 1) = FI2 RS = 0.09369

211. Cos (FI)) A (1 / 2) + rl A 2 * Sin (FI) A 2 / (b A 2 + rlA2+2*b*rl* Cos (FI)) A (3 / 2) * b) / (1 rl A 2 * Sin (FI) A 2 / (bA2 + rlA2+2*b*rl*

212. Cos(FI))) A (1/2)) Cells (12, J + 1) = W211. Вторая опора

213. Приведенный момент инерции двух опор J1 = 0.286 * W21 * W21 / (W1 * W1) + 13.45 * VS1 * VS1 / (W1 * W1) + 0.286 * W22 * W22 / (Wl * Wl) + 13.45 * VS2

214. VS2 / (Wl * Wl) Cells(19, J + 1) = J1 JO = 0.5

215. JPR = JO + Jl: Cells(20, J + 1) = JPR1. Определение момента MDValphaO = Atn(rl / b) : Cells(22, J + 1) = alphaO r2 = rl / (1 Cos(alphaO)): Cells(23, J + 1) = r2

216. Координаты точки N' YN1 = -rl * Cos(FI + Ch) r2 * Cos(FI2) - R: XN1 = rl * Sin(FI + Ch) + r2 * Sin(FI2) Cells(24, J + 1) = YN1: Cells(25, J + 1) = XN1

217. Координаты точки К YK = -rl * Cos(FI + Ch) r2 * Cos(FI2) - R *

218. Cos(alphaO + FI2 PI): Cells(26, J + 1) = YK XK = rl * Sin(FI + Ch) + r2 * Sin(Fl2) + R * Sin(alphaO + FI2 - PI): Cells(27, J + 1) = XK

219. Длина отрезка N'K NIK = Sqr((XK XN1) л 2 + (YK - YN1) A 2): Cells(28, J + 1) = NIK1. Определение угла alpha

220. Z = NIK / (2 * R) : ZZ = Atn(Z / Sqr(l Z * Z) ) alpha = 2 * Atn(Z / Sqr(l - Z * Z)): Cells(29, J + 1) = alpha

221. Координаты точки приложения силы К'

222. YK1 = -rl * Cos(FI + Ch) r2 * Cos(FI2) - R * Cos (0.5alpha): Cells(30, J + 1) = YKl

223. XK1 = rl * Sin(FI + Ch) + r2 * Sin(FI2) + R * Sin(0.5alpha): Cells(31, J + 1) = XK11. Длина отрезка AB

224. AB = Sqr(rl A2+bA2-2*rl*b* Cos(PI + FI + Ch)): Cells(32, J + 1) = AB

225. Длина отрезка АР АР = AB / Sin(PI / 2 (PI + FI + Ch - FI2)): Cells (33, J + 1) = AP

226. Длина отрезка OP OP = АР rl: Cells(34, J + 1) = OP

227. Координаты полюса P YP = OP * Cos(FI + Ch): Cells(35, J + 1) = YP XP = -OP * Sin(FI + Ch) : Cells (36, J + 1) = XP

228. Координаты точки M YM = -rl * Cos(FI + Ch) r2 * Cos(Fl2): Cells(37, J + 1) = YM

229. XM = rl * Sin(FI + Ch) + r2 * Sin(Fl2): Cells(38, J + 1) = XM

230. Длина отрезка РМ РМ = Sqr((ХМ ХР) Л 2 + (YM - YP) л 2): Cells(39, J + 1) = РМ

231. Длина отрезка РК' РК1 = Sqr((ХК1 ХР) Л 2 + (УК1 - YP) А 2): Cells(40, J + 1) = РК11. Угол РМК'

232. Zl = (РМ Л 2 + R А 2 РК1 л 2) / (2 * РМ * R) РМК1 = PI / 2 - Atn(Zl / Sqr(1 - Z1 * Zl)) : Cells (41, J + 1) = PMK1

233. Длина отрезка PL PL = РМ * Sin(PMKl): Cells(42, J + 1) = PL

234. Сила сопротивления Fc G = 24000

235. Fc = G * Cos(alpha): Cells(43, J + 1) = Fc1. Угол theta

236. Z3 = PL / PKl: theta = Atn(Z3 / Sqr(l Z3 * Z3)) : Cells (45, J + 1) = theta1. Угол betabeta = PI / 2 + theta: Cells(46, J + 1) = beta

237. Уравновешивающая сила Fyp Fyp = Fc * PKl * Cos(beta) / AP: Cells(47, J + 1) = Fyp

238. Момент от силы сопротвления (движущий момент) MDV = Fyp * rl: Cells(44, J + 1) = MDV1. WO = 3.14

239. For T = 1 To Cells (54, 2)

240. WDV = WO 0.012 * MDV: Cells (55 + T, J + 1) = WDV WZ = (WDV * J1 + W0 * JO) / (J1 + JO) FI = FI + DELTAFI: N=N+1: If N = 1 Then WZ0 = WZ: JPR0 = JPR: GoTo MET1

241. MU = (JPR * (WZ * WZ WZ0 * WZ0) / DELTAFI + WZ * WZ * (JPR - JPR0) / DELTAJFI) / 2: Cells (45, J + 40) = MU1. MDV = MDV + MU Next T1. Next J End Sub

242. Расчет механических передач привода исполнительного механизма Расчет ведущего вала.

243. По формуле (4.1) определяем диаметр ведущего вала из расчета на чистое кручение по пониженному допускаемому напряжению без учета влияния изгиба:16.540000d>\\->51,62 мм,3,14-20принимаем d = 52 мм.

244. По формуле (4.2) определяем коэффициент запаса прочности в опасных сечениях:3^2>98 = 2,54>2,5 . д/3,62 +2,982

245. Расчет подшипников скольжения.

246. По формуле (4.5) определяем ширину вкладыша:1. Ь0 =0,8-52 = 41,6 мм.

247. С учетом фасок принимаем b = 40 мм.

248. По формуле (4.7) определяем скорость скольжения:

249. ЗД4-52-10"3 пло. , и = —-= 0,082 м/с.

250. По формуле (4.8) определяем среднее давление на рабочую поверхность вкладыша:24000 11Су|ЛуГГТ р =-= 11,54 МПа.52.40

251. Проверяем выполнение двух условий (4.9) и (4.10), которым должен удовлетворять проектируемый подшипник: ри = \ 1,54• 0,082 = 0,95 МПа-м/с.

252. Выбираем по таблице материал для вкладыша антифрикционный чугун АЧС-1, для которого:при v = 2 м/с: /?.=0,05 МПа, [ри] = 0,1 МПа-м/с; при v = 0,2 м/с: \р] = 9 МПа, [ри] = 1,8 МПа-м/с.

253. Для вычисленной скорости скольжения о = 0,082 м/с находим ри. = 1,8 МПа-м/с.1. Ы=Ы^=1329 МПаи 0,082

254. Таким образом, условия р < \р. и ри < \ро\ выполнены. Расчет шпоночного соединения. Для вала диаметром d = 52 мм выбираем призматическую шпонку 16x10x56 ГОСТ 23360-78.

255. По формуле (4.11) определяем напряжение смятия узких граней шпонки:2.540000 попипас,, =-?-ч = 98,9 МПа.с" 52-70-(Ю-7)

256. Таким образом, условие <тсц < а.см < 100 МПа выполняется.

257. По формуле (4.12) проверяем шпонку на срез:2.540000 Л/ггт г =-= 18,54 МПа.52.70-16

258. Расчет плоскоременной передачи. Радиус кривошипа по условию Г/-60 мм, поэтому из конструктивных соображений принимаем диаметр ведомого шкива d2=\50 мм.

259. По формуле (4.17) определяем диаметр ведущего шкива dj:150d, = -т-г = 50 мм.3(1-0,01)

260. По формуле (4.18) определяем межосевое расстояние: а = 2(50 + 150) = 400 мм.

261. По формуле (4.19) определяем угол обхвата малого шкива:а: =180-60-^^ = 165°. 1 400

262. По формуле (4.20) определяем длину ремня: 3,14(50 + 150) (150-50) 111/1Л,1.= 2-400 + ——--- + л-- = 1114,06 мм.2 4-400

263. По формуле (4.21) определяем скорость ремня:3,14-0,05-90 Л, .и = —-'-= 0,24 м/с.60

264. По формуле (4.22) определяем окружную силу:

265. F, = ^ = 9167,67 Н. ' 0,24

266. По таблице выбираем ремень Б800 с числом прокладок z=3, £„=1,5 мм, Ро=3 Н/мм.

267. По формулам (4.25) и (4.26) определяем коэффициент угла обхвата и коэффициент, учитывающий влияние скорости ремня: Са =1-0,003(180-165)= 0,955

268. С, = 1,04-0,0004-0,242 =1,04

269. По формуле (4.24) определяем допускаемую рабочую нагрузку на 1 мм ширины прокладки:р. = 3 • 0,955 • 1,04 • 0,9 • 1 = 2,68 Н/мм.

270. По формуле (4.28) определяем предварительное натяжение ремня: F0 =10,8-50-4,5 = 2430 Н.

271. По формулам (4.29) и (4.30) определяем натяжение ведущей и ведомойветви:

272. Fx =9167 + 0,5-2430 = 10382 Н. F2 =9167-0,5-2430 = 7952 Н.

273. По формулам (4.31)—(4.33) определяем напряжение от силы Ft,напряжение изгиба и напряжение от центробежной силы:1. J0382 1 50-4,5о- =100-—= 9 МПа; 50г„ = 1100 • 0,242 • 10~б = 0,00063 МПа.

274. По формуле (4.34) определяем максимальное напряжение:атт = 46,14 + 9 + 0,00063 = 55,14 МПа.

275. По формуле (4.35) проверяем ремень на долговечность:76.107-1,66-1 .ооп.0 =----г = 4488,74 ч.55,14 -2-3600-2,15-10

276. По формуле (4.37) определяем нагрузку на валы передачи:

277. F =3-2430-sin—= 7227,63 Н. 2

278. Редуктор выбираем без расчета из условия его передаточного отношения / = 2 и частоты вращения ведущей шестерни.

279. Расчет клиноременной передачи. Как и при расчете плоскоременной передачи, диаметр ведомого шкива d2 известен, d2= 194 мм.

280. По формуле (4.38) определяем диаметр ведущего шкива: 194d. =-= 50 мм.3,88

281. По формулам (4.39) и (4.40) определяем минимальное и максимальное межосевое расстояние:атп =0,55-(50+ 194)+10,5 = 144,7 мм; атах =50 + 194 = 244 мм.

282. По формуле (4.41) определяем длину ремня:1 = 2.244+3'14-(50+194М'94-50>'=892,33 мм. 2 4-244

283. Округляем длину ремня до стандартного значения: L = 900 мм.

284. По формуле (4.42) уточняем межосевое расстояние:а = 0,25900 383,08)+д/(900 - 383,08)2 -2{\94 - 50)2248,01 мм.

285. По формуле (4.43) определяем угол обхвата:а- =180-57 3 =146,9°. 1 248,01

286. По формуле (4.44) определяем необходимое число ремней для передачи заданной мощности Р: 2,2-1,2z = ■• = 1,93 « 2.1,87-0,82-0,89-1

287. По формуле (4.45) определяем натяжение ветви ремня:850.2,2-1,2-0,82 + 2 = $0 2-3,66-0,89

288. По формуле (4.46) определяем силу, действующую на вал: 146 9

289. FB = 2 • 284,86 • 2 • sin 2 = 1092,23 Н. 2

290. По формуле (4.47) определяем рабочий ресурс передачи: 4,7-Ю6 -900