Осипов С.П.

УДК 624.132: 69.002.5

ОСИПОВ СЕРГЕЙ ПАВЛОВИЧ, канд. техн. наук,

osip1809@rambler.ru

АНПИЛОГОВ ПАВЕЛ ВЛАДИМИРОВИЧ, аспирант,

011_paul@sibmail.com

КРАВЧЕНКО СЕРГЕЙ МИХАЙЛОВИЧ, канд. техн. наук, доцент,

kravchenkosm.1951@mail.ru

НЕГОДИН АЛЕКСАНДР ВИКТОРОВИЧ, ст. преподаватель,

semerka.82@mail.ru

Томский государственный архитектурно-строительный университет,

634003, г. Томск, пл. Соляная, 2

АЛГОРИТМ  ИМИТАЦИОННОГО  МОДЕЛИРОВАНИЯ  ВРЕМЕННОГО  РАСПРЕДЕЛЕНИЯ  ТЯГОВОГО  УСИЛИЯ  МНОГОРЕЗЦОВЫХ  РАБОЧИХ  ОРГАНОВ  ЗЕМЛЕРОЙНЫХ  МАШИН

Разработан алгоритм имитационного моделирования временного распределения тягового усилия многорезцовых рабочих органов землеройных машин, основанный на эмпирической информации о функциях распределения случайных величин и функций, характеризующих процесс резания грунта одиночным резцом. Учитывается многообразие типов взаимодействий единичного резца с неоднородным грунтом: резание однородного грунта и гравийно-галечных включений; пластическое и упругое вдавливание включений; вырывание и скол включений. Алгоритм применим для фрезерных, баровых и комбинированных рабочих органов землеройных и горнодобывающих машин, а также дорожных фрез.

Ключевые слова: алгоритм; тяговое усилие; временное распределение; рабочий орган; бар; фреза; резание грунтов; гравийно-галечные включения; износ; резцы; имитационное моделирование.

Библиографический список

  1. Soldatenko, A. Methods of Excavation Core Drilling / A. Soldatenko, H.Y. Jiang, A. Danilov // Applied Mechanics and Materials. – 2011. – V. 90. – P. 3015–3025.
  2. Lindgren, M. Excavation in moraine and dense non-cohesive soil: Numerical analysis of soil behavior / M. Lindgren // Stockholm : Department of Civil and Architectural Engineering Division of Soil and Rock Mechanics Royal Institute of Technology, 2012. – 163 p.
  3. Johnson, L.L. Measurement of force to excavate extraterrestrial regolith with a small bucket-wheel device / L.L. Johnson, R.H. King // Journal of Terramechanics. – 2010. – V. 47. – No. 2. – P. 87–95.
  4. Patel, B.P. Soil-Tool Interaction as a Review for Digging Operation of Mini Hydraulic Excavator / B.P. Patel, J.M. Prajapati // International Journal of Engineering Science and Technology. – 2011. – V. 3. – No. 2. – P. 894–901.
  5. Ермаков, C.М. Метод Монте-Карло в вычислительной математике: ввод. курс / C.М. Ермаков. – М. ; СПб. : Бином. Лаб. знаний: Нев. диалект, 2009. – 192 с.
  6. Кириллов, Ф.Ф. Статистическое моделирование процессов износа резцов землеройных машин / Ф.Ф. Кириллов, С.П. Осипов, А.Д. Кухаренко, А.В. Негодин // Известия вузов. Строительство. – 2010. – № 11/12. – С. 112–117.
  7. Осипов, С.П. Имитационно-эмпирическая модель временного распределения тягового усилия многорезцовых рабочих органов землеройных машин / С.П. Осипов, П.В. Анпилогов, С.М. Кравченко, А.В. Негодин // Вестник Томского государственного архитектурно-строительного университета. – 2014. – № 1. – С. 201–210.
  8. Васильев, С.И. Исследование процесса резания мерзлых грунтов с гравийно-галечниковыми включениями роторными рабочими органами / С.И. Васильев, С.П. Ереско // Системы. Методы. Технологии. – 2010. – № 4(8). – С. 145–153.
  9. Цветков, Е.А. Эмпирическое исследование статистических свойств некоторых генераторов псевдослучайных чисел / Е.А. Цветков // Математическое моделирование. – 2011. – Т. 23. – № 5. – С. 81–94.
  10. Жмуров, А.А. Эффективные генераторы псевдослучайных чисел при молекулярном моделировании на видеокартах / А.А. Жмуров, В.А. Варсегов, С.В. Трифонов, Я.А. Холодов, А.С. Холодов // Компьютерные исследования и моделирование. – 2011. – Т. 3. – № 3. – С. 287–308.
  11. Кириллов, Ф.Ф. Детерминированная математическая модель временного распределения тягового усилия для многорезцовых рабочих органов землеройных машин / Ф.Ф. Кириллов, С.П. Осипов, К.Б. Бида, А.Д. Кухаренко // Строительные и дорожные машины. – 2010. – № 9. – С. 28–30.

______________________________ 

SERGEY P. OSIPOV, PhD,

osip1809@rambler.ru

PAVEL V. ANPILOGOV, Research Assistant,

011_paul@sibmail.com

SERGEY M. KRAVCHENKO, PhD, A/Professor,

kravchenkosm.1951@mail.ru

ALEKSANDR V. NEGODIN, Senior Lecturer,

semerka.82@mail.ru

Tomsk State University of Architecture and Building,

2, Solyanaya Sq., 634003, Tomsk, Russia

SIMULATION  MODELING  ALGORITHM  FOR  MOVING  FORCE  TIME  DISTRIBUTION  OF  MULTICUT  OPERATING  ELEMENTS

The paper presents the algorithm of time distribution simulation modeling of multicut operating element draft force of a earthmoving machines. The algorithm is based on empirical information about the distribution function of random values and functions that characterize the process of soil cutting with a single cutter. A variety of interactions between a single cutter and heterogeneous soil was considered, namely: cutting of homogeneous soil and gravel and boulder inclusions, plastic and elastic indentation of inclusions, cleavage of inclusions. The algorithm is applicable for milling, bars and combined operating elements of earthmovers, mining machines, and rotovators.

Keywords: algorithm; moving force; time distribution; operating element; bar; cutter; soil cutting; gravel and boulder inclusions; wear; simulation modeling.

References

  1. Soldatenko A., Jiang H.Y., Danilov A. Methods of Excavation Core Drilling. Applied Mechanics and Materials. 2011. V. 90. Pp. 3015–3025.
  2. Lindgren M. Excavation in moraine and dense non-cohesive soil: Numerical analysis of soil behavior. Stockholm : Department of Civil and Architectural Engineering Division of Soil and Rock Mechanics Royal Institute of Technology, 2012. 163 p.
  3. Johnson L.L., King R.H. Measurement of force to excavate extraterrestrial regolith with a small bucket-wheel device. Journal of Terramechanics. 2010. V. 47. No. 2. Pp. 87–95.
  4. Patel B.P., Prajapati J.M. Soil-Tool Interaction as a Review for Digging Operation of Mini Hydraulic Excavator. International Journal of Engineering Science and Technology. 2011. V. 3. No. 2. Pp. 894–901.
  5. Ermakov S.M. Metod Monte-Karlo v vychislitel'noi matematike[Monte Carlo method in computer science] Moscow : The BKL Publishers; St-Petersburg : Nevskii DialektPubl., 2009. 192 p. (rus)
  6. Kirillov F.F., Osipov S.P., Kukharenko A.D., Negodin A.V. Statisticheskoe modelirovanie protsessov iznosa reztsov zemleroinykh mashin[Statisticalmodeling ofcutting toolwear ofearthmoving machines]. News of Higher Educational Institutions. Construction. 2010. No. 11/12. Pp. 112–117. (rus)
  7. Osipov S.P., Anpilogov P.V., Kravchenko S.M., Negodin A.V. Imitatsionno-empiricheskaya model' vremennogo raspredeleniya tyagovogo usiliya mnogoreztsovykh rabochikh organov zemleroinykh mashin [Empirical model simulated for moving force time distribution of multicut operating elements]. Vestnik of Tomsk State University of Architecture and Building. 2014. No. 1. Pp. 201–210. (rus)
  8. Vasil'evS.I., Eresko S.P. Issledovanie protsessa rezaniya merzlykh gruntov s graviino-galechnikovymi vklyucheniyami rotornymi rabochimi organami[Investigation of cutting ice soilswithgraveland boulderinclusions by rotaryoperating elements]. Systems. Methods. Technologies. 2010. No 4(8). Pp. 145–153. (rus)
  9. Tsvetkov E.A. Empiricheskoe issledovanie statisticheskikh svoistv nekotorykh generatorov psevdosluchainykh chisel[Empiricalstudy of statisticalproperties of pseudorandom number generators]. Matematicheskoe modelirovanie. 2011. V. 23. No. 5. Pp. 81–94. (rus)
  10. Zhmurov A.A., Varsegov V.A., Trifonov S.V., Kholodov Ya.A., Kholodov A.S. Effektivnye generatory psevdosluchainykh chisel pri molekulyarnom modelirovanii na videokartakh [Effectivepseudorandom number generatorsinvideoadapter molecular modeling]. Komp'yuternye issledovaniya i modelirovanie. 2011. V. 3. No. 3. Pp. 287–308. (rus)
  11. Kirillov F.F., Osipov S.P., Bida K.B., Kukharenko A.D. Determinirovannaya matematicheskaya model' vremennogo raspredeleniya tyagovogo usiliya dlya mnogoreztsovykh rabochikh organov zemleroinykh mashin[Deterministicmodel oftractiontime distribution formulticutoperating elements ofearth-moving machines]. Construction and Road Building Machinery. 2010. No. 9. Pp. 28–30. (rus)

Статья | (366 Кб)