Введение к работе
Актуальность темы
В лесной промышленности на долю автомобильного лесовозного транспорта приходится около 90 % всего объема транспортируемой древесины. Величина транспортной составляющей в себестоимости лесопродукции весьма существенна. Поэтому меры, направленные на уменьшение транспортных затрат путем повышения транспортно-эксплуатационных качеств автомобильных лесовозных дорог определяют существенную значимость задачи для лесопромышленной отрасли.
Повышение транспортно-эксплуатационных качеств автомобильных лесовозных дорог требует комплексного решения вопросов взаимодействия в системе«водитель-автопоезд-дорога» с учетом специфики лесопромышленного производства.Особенностью автомобильных лесовозных дорог является наличие значительного количества кривых радиусами менее 300 м, на которых дополнительное сопротивление движению автопоездов проявляется наиболее значительно. Криволинейное движение автопоездов является одним из самых распространенных режимов движения при вывозке и перевозке лесоматериалов.
Анализ такой сложной системы, как «водитель-автопоезд-дорога» традиционными методами исследования весьма трудоемок и не эффективен. В связи с этим в качестве современной альтернативы выдвигаются системы автоматизированного моделирования, основанные на компьютерно-графической ЗБ-имитации процессов и объектов, позволяющее иметь дело с более детальными моделями, чем аналитические методы, выполнять более безопасные, менее затратные и быстрые эксперименты, чем при натурном исследовании.
Таким образом, решение задач, связанных с исследованием явлений и процессов, происходящих при движении автопоезда по криволинейному участку пути, является весьма актуальным. Создание математических моделей и адаптация современных средств их решения с применением ПК, как основных для совершенствования тягово-эксплуатационных расчетов, занимают одно из основных мест в теоретических и экспериментальных работах, посвященных изучению движения автопоездов.
Цель работы -Повышение транспортно-эксплуатационных показателей лесовозных дорог с использованием систем автоматизированного моделирования.
Задачи исследований
Проанализировать современные технологии в области компьютерного эксперимента для анализа системы «водитель-автопоезд-дорога» применительно к вывозке древесины;
Выполнить теоретические исследования движения лесовозных автопоездов на криволинейных участках автодорог;
Адаптировать методику имитационного моделирования посредством программного KOMrmeKcaSimulationX для анализа криволинейного движения лесовозных автопоездов;
Апробировать разработанную методику на имитационном эксперименте для оценки дополнительного сопротивления движению лесовозных автопоездов от кривых различного радиуса;
Провести экспериментальные исследования дополнительного сопротивления движению лесовозного автопоезда от кривых;
Проверить адекватность предлагаемой методики моделирования и результатов имитационного эксперимента данным натурного эксперимента;
7. Оценить с помощью полученных моделей дополнительное сопротив
ление движению лесовозных автопоездов от кривых в плане.
Научная новизна
Уточнен характер зависимости дополнительного сопротивления движению автопоездов на кривых малых радиусов, установлена степень влияния некоторых факторов в виде регрессионных моделей;
Применены современные системы автоматизированного моделирования движения лесовозных автопоездов в кривых, основанные на компьютерно-графической ЗО-имитапии процессов и объектов;
Предложены поправки к нормам расхода топлива и износа шин автопоездов в зависимости от дополнительного сопротивления движению.
На защиту выносятся:
методика имитационного моделирования движения автопоездов для определения транспортно-эксплуатационных показателей автомобильных лесовозных дорог;
результаты экспериментальных исследований дополнительного сопротивления движению лесовозного автопоездаот кривых различного радиуса;
- результаты имитационного моделирования движения автопоездов буксирного и седельного типов по криволинейным траекториям автомобильных лесовозных дорог.
Обоснованность и достоверностьнаучных положений, выводов и ре-комендацийподтверждается применением современных программных комплексов имитационного моделирования, основанных на компьютерно-графической ЗБ-имитации процессов и объектов; применением инструментально-измерительного оборудования при проведении натурных экспериментов, обработкой экспериментальных данных методами математической статистики на директивном уровне надежности 0,95,совпадением результатов расчетов по имитационным моделямс экспериментальными данными.
Практическая значимость работы
Уточненная методика имитационного моделирования на основе современных программных комплексов, позволяющая решить задачи по определению эксплуатационных показателей автопоездов при движении по лесовозным дорогам.
Разработанные регрессионные модели дополнительного сопротивления движению лесовозных автопоездов буксирного и седельного типов от кривых в плане, позволяющие количественно оценивать необходимое приращение силы тяги, для обеспечения движения по криволинейным участкам лесовозных дорог.
Определенныекоэффициенты дополнительного сопротивления движению в зависимости от типа применяемого автопоезда, радиуса круговой кривой и типа покрытия лесовозных дорог, уточняющие тяговые расчеты подвижного состава автомобильного лесовозного транспорта.
Реализация результатов исследования
Результаты исследования примененыв расчетах ведомственных норм расхода топлива, норм износа шин, в учебном процессе.
Апробация работы
Основные положения диссертации представлены на ежегодных научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава Северного (Арктического) федерального университета имени М.В. Ломоносова (2007-2011).
Публикации
Основные результаты работы отражены в 4 публикациях, в том числе од-нав издании по перечню ВАК.
Структура и объем работы
Диссертация объемом 120 страниц включает введение, пять глав, общие выводы и рекомендации, содержит 37 рисунков, 7 таблиц. Библиографический список содержитПО наименований.
