Гірничі, будівельні, дорожні та меліоративні машини

Огляд систем підвіски мобільних колісних роботів

Ярослав Коробенко — 2024-12-19

Поширеним типом транспортних систем, які використовуються в робототехніці, є колісні платформи з принаймні однією ведучою віссю та певною формою підвіски для кожного колеса. Автономна навігація з високою швидкістю по пересіченій місцевості є складною і актуальною задачею для колісних роботів. Для досягнення мобільності на місцевості, колісний робот повинен швидко адаптуватися та реагувати. Системи підвісок мобільних колісних роботів відіграють ключову роль у забезпеченні їхньої стабільності, маневреності та загальної ефективності. В цій статті представлено комплексний аналіз різних типів підвісок, які застосовуються в сучасних мобільних колісних роботах. Розглянуто основні конструкції пасивних та активних, жорстких і пружних підвісок, а також їхні особливості, переваги та недоліки.

В результаті проведеного аналізу виявлено, що оптимальний вибір системи підвіски залежить від специфічних умов експлуатації робота та поставлених завдань. Наприклад, для роботів, що працюють в умовах складного рельєфу, більш підходящими є підвіски з високою амортизацією, тоді як для роботів, що виконують точні маневри на рівній поверхні, важливішою є жорсткість підвіски.

Стаття може бути корисною для інженерів, дослідників та розробників робототехнічних систем, які прагнуть покращити конструкції мобільних колісних роботів та підвищити їхню ефективність і надійність. Висновки та рекомендації, наведені у статті, можуть сприяти розвитку нових підходів до проектування підвісок та оптимізації існуючих рішень у сфері мобільної робототехніки

Моделювання руху машини під кутом для перевезення будівельних матеріалів

Сергій Орищенко — 2024-12-19

Під час робочого процесу навантажувач перемішується на майже горизонтальних майданчиках, допустимий ухил яких. Розрахунок поздовжньої стійкості навантажувачів ведеться з умови перекидання вперед з урахуванням того, що деформуються пневматичні шини, якщо пневмоколісний хід. Кут додаткового нахилу навантажувача вперед внаслідок деформації опор визначається співвідношенням сили тяжкості навантажувача з вантажем жорсткість ґрунту під переднім та заднім котками гусеничного ходу або радіальна жорсткість передніх та задніх пневматичних шин навантажувача на пневмоколісному ході; відстань між центром ваги навантажувача та вертикальною віссю, що проходить через точку перекидання. Тому при розрахунку поздовжньої стійкості гусеничного та пневмоколісного навантажувачів. Найменший запас поздовжньої стійкості має навантажувач у разі руху під ухил з одночасним гальмуванням машини та робочого обладнання при його опусканні. Положення робочого обладнання відповідає максимальному вильоту.

Аналіз та оцінка тягового розрахунку думпера для транспортування будівельних виробів

Сергій Орищенко — 2024-12-19

При тяговому розрахунку визначають основні конструктивні параметри машини для транспортування будівельних виробів: масу, номінальну потужність двигуна, швидкість руху та передавальні числа трансмісії. Ці параметри забезпечують необхідні тягові показники думпера у реальних умовах експлуатації. Розрахункові передавальні числа остаточно уточнюються при доборі числа зубів шестерень коробки передач. Для супіщаних ґрунтів норми максимального тиску на ґрунт збільшуються на 20%.Для техніки, що використовується на ґрунтах з вологістю 0,9 НВ, норми максимального тиску збільшують: на 25…15% – при навантаженні на одиничний колісний рушій не більше відповідно 6 та 16 кН; на 10% - при навантаженні на одиничний гусеничний рушій менше 25 кН.

Дослідження функціональних компонентів будівельного технологічного модуля

Юрій Заєць — 2024-12-19

Метою пропонованої статті є дослідження функціональних компонентів механізованого будівельного технологічного оснащення.

Методологія базується на дослідницькому та творчому підходах. Використано методи аналізу розробки, синтезу технічних рішень, імітаційного моделювання. Наукова новизна. Дослідження функціональних компонентів механізованого технологічного оснащення, аналіз технічних рішень дозволили обґрунтувати склад будівельного технологічного модуля для зведення залізобетонних монолітних конструкцій. Авторами запропоновано результати синтезу конструктивних рішень, які реалізовані в конструкції вертикально рухливої опалубки, що дозволяє покращити технологічні показники будівельного процесу за рахунок скорочення використання важкої кранової техніки для зведення вертикальних будівельних конструкцій. Результати досліджень. У статті розглядаються важливі питання формування складових будівельного технологічного оснащення, зокрема опалубного модуля. Запропоновані рішення забезпечують реалізацію плавного переміщення опалубного модуля, оптимізацію процесу відшарування бетонувального формуючого контура від шару бетону вертикальної будівельної конструкції.

Аналіз поширених геологічних моделей матеріалів

Євген Міщук — 2024-12-19

В роботі виконаний аналіз фізичних моделей, які використовуються при дослідженні напруженого стану геологічних порід. До поширених фізичними моделей, відносяться: 1) грунту та піни; 2) псевдо – тензор; 3) геологічна; 4) Швера-Мюррея; 5) континуальна поверхня шапки; 6) Кулона-Мора; 6) з’єднаного каменю. Наведено графічне представлення опису моделі грунта та піни. На початкових етапах навантаження при малих деформаціях модель поводить себе лінійно-пружно. При збільшенні рівня деформацій перетворюється в нелінійну модель. Графічне представлення моделі псевдо-тензора відображає два режими роботи моделі в залежності від фізичних властивостей матеріалу. Геологічна модель представляє із себе один із підвидів моделі геологічної шапки і використовується при вирішенні геомеханічних проблем, а також при моделюванні таких матеріалів, як бетон. Графічне представлення геологічної моделі описується трьома кривими, функції, яких наведені в роботі. Модель Швера-Мюррея є розширеною версією геологічної моделі, яка включає вязкопластичність для розрахунку швидкісних ефектів і механіки пошкоджень. Призначена для дослідження таких матеріалів, як грунти, бетон та гірські породи. Вдосконаленою моделлю Швера-Мюррея є модель континуальної поверхні шапки (CSCM), поверхня текучості якої визначається трьома інваріантами напружень. Модель Кулона-Мора призначена для дослідження твердих елементів, товстих оболонок і частинок SPH. Використовується для представлення зв’язних або незв’язних гірських порід, ґрунтів, уламкових зцементованих гірських порід, піщаних ґрунтів та інших зернистих матеріалів. Модель з’єднаного каменю є аналогом моделей Друкера-Прагера та Кулона-Мора. Модель орієнтованої тріщини використовується для моделювання крихких матеріалів (кераміка) або пористих матеріалів, таких як бетон, і які зазнають руйнування внаслідок великих навантажень розтягу. В основному це може бути ізотропний пружнопластичний або пружний матеріал із орієнтованою тріщиною.

Розробка узагальненого лінійно-квадратичного нейрорегулятора системи „кран-вантаж”. Частина 1

Юрій Ромасевич — 2024-12-19

У першій частині статті проведено опис концепції дослідження та представлено результати, які у подальшому дозволяють виконати розробку лінійно-квадратичного нейрорегулятора руху динамічної системи „кран-вантаж”. Для цього було виконано постановку задачі оптимального керування. У ній використано математичну модель в якій функція керування розглядається як швидкість зміни рушійного зусилля. Це збільшує порядок системи на одиницю. Для окремих компонентів інтегрального критерію обрано вагові коефіцієнти та обґрунтовано величини початкових умов. Вихідну задачу синтезу лінійно-квадратичного регулятора зведено до рівняння Ріккаті. Для одного випадку було отримано розв’язок рівняння Ріккаті і проведено побудову графічних залежностей, які відповідають отриманому оптимальному керуванню. Аналіз графічних залежностей дав змогу встановити недоліки і переваги отриманого оптимального керування. Серед переваг встановлено плавність руху системи та забезпечення нульового значення рушійного зусилля на початку руху. Це дозволяє зменшити навантаженість динамічними зусиллями приводу механізму переміщення крана та його металоконструкції. Серед недоліків оптимального керування – значна швидкість наростання рушійного зусилля на початку руху, що може викликати складнощі при реалізації оптимального керування на практиці, а також перерегулювання швидкості руху крана.

Багатократне розв’язування рівняння Ріккаті дало змогу отримати масиви даних для тренування, валідації та тестування штучної нейронної мережі, яка розглядається як універсальний апроксиматор розв’язків рівняння Ріккаті. Описано процес нормалізації даних та формування навчальних пар.

Всі дані стосовно оптимальних значень коефіцієнтів регулятора отримані для мас вантажу, які змінювались у межах 60…25000 кг і довжин гнучкого підвісу, які змінювались у межах 1.2…12 м. Крім того, у межах -5…-30 змінювався показник степеня вагового коефіцієнта, який відповідає за важливість мінімізації швидкості зміни рушійного зусилля.

Аналіз умов створення сучасного виробництва

Валерій Яковенко — 2024-12-19

Розвиток ринкових відносин встановлює погляд на підприємство як інструмент підприємництва. Законодавство визначає підприємство як самостійний господарюючий статутний суб'єкт, що має права юридичної особи і здійснює виробничу, науково-дослідну і комерційну діяльність з метою одержання прибутку. Закон про підприємництво визначає, що підприємництво - це систематична діяльність з виробництва продукції, виконання робіт, надання послуг та заняття торгівлею з метою одержання прибутку, що передбачає самостійну ініціативу та значний ступінь власного ризику. В умовах конкуренції така ціль потребує постійного пошуку або створення нових ринкових можливостей для виготовлення продукції або надання послуг. Підприємство як організація має складну структуру: значну кількість працівників, та систему відношень. Тоді з'являється потреба у спеціалістах з особливою кваліфікацією, що здатні цілеспрямовано впливати на працівників, здійснювати управління, координацію, мотивацію і контроль для досягнення цілей підприємства. Підприємець - це особа, яка свідомо йде на ризик при створенні нової організації, або впровадженні нової ідеї або послуги. У даній статті наведено як самостійно знаходити нові ринкові можливості для підприємства, обґрунтовувати заходи модифікації діяльності підприємств в умовах конкуренції, створювати сучасний стиль керівництва у поєднанні ресурсів, повноважень, психології відношень, динамізму зовнішнього середовища, використовувати інноваційні можливості, оперативне приймання рішення, прогнозувати розвиток організацій, орієнтуватися у спеціальній літературі з питань підприємства, маркетингу, менеджменту, застосовувати сучасні комп'ютерні технології управління. На сьогоднішній день для створення підприємницької діяльності існують багато аспектів. Створення фізичної особи підприємниць (ФОП), створення бізнес стратегії підприємства, залучення рекламних агентів для успішних продажів виготовленої продукції, облаштування приміщення для виготовлення і зберігання продукції.