Математическая модель движения гусеничного поезда для внедорожных контейнерных перевозок

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Рассмотрены особенности взаимодействия активных участков гусеничного движителя с малодеформируемым опорным основанием типа «плотный грунт». На примере маневра «поворот с заданным радиусом» было выполнено имитационное математическое моделирование движения гусеничного поезда, и на основе анализа полученных результатов подтверждена работоспособность разработанной математической модели. Разработанная математическая модель движения гусеничного полуприцепного поезда позволяет исследовать его движение в пространстве с учетом взаимного влияния тягача и полуприцепа, взаимодействия активных участков гусеничного движителя с опорным основанием и моделирования рабочих процессов его систем.

На основании исследования можно заключить, что применение метода компьютерного моделирования динамики систем тел является эффективным средством для прогнозирования показателей эксплуатационных свойств гусеничных поездов, определения законов управления движением, а также для оценки энергоэффективности при выполнении виртуальных маневров. Разработанная математическая модель динамики гусеничного поезда позволяет проводить широкий круг исследований по оценке подвижности гусеничных поездов различного конструктивно-компоновочного исполнения.

Об авторах

К. Б. Евсеев

МГТУ им. Н.Э. Баумана

Автор, ответственный за переписку.
Email: kb_evseev@bmstu.ru

к.т.н.

Россия, Москва

Список литературы

  1. Kato H., Shibasaki R., Ducruet C. Global logistics network modelling and policy. Quantification and analysis for international freight. Amsterdam: Elsevier, 2020. 372 c.
  2. Аксенов П.В. Многоосные автомобили. 2-е изд. М.: Машиностроение, 1989. 280 c.
  3. ADAMS – The Multibody Dynamics Simulation Solution. URL: https://www.mscsoftware.com/product/adams (дата обращения: 14.07.2021).
  4. EULER – Software Complex for Automated Dynamic Analysis of Multibody Mechanical Systems. URL: http://www.euler.ru/index.php/euler (дата обращения: 14.07.2021).
  5. Универсальный механизм – программный комплекс для моделирования динамики механических систем. URL: http://www.umlab.ru/pages/index.php (дата обращения: 14.07.2021).
  6. ФРУНД – программная система формирования решений уравнений нелинейной динамики. URL: http://frund.vstu.ru/ (дата обращения: 14.07.2021).
  7. MATLAB Simscape/Multibody – Model and simulate multibody mechanical systems. URL: https://www.mathworks.com/products/simscape-multibody.html (дата обращения: 14.07.2021).
  8. Горобцов А.С., Карцов С.К., Поляков Ю.А. Особенности построения пространственных динамических моделей автомобилей с учетом больших движений твердых тел // Известия ТулГУ. Технические науки. 2013. № 6-1. C. 102–115.
  9. Горобцов А.С., Карцов С.К., Плетнев А.Е., Поляков Ю.А. Компьютерные методы построения и исследования математических моделей динамики конструкций автомобилей: монография. М.: Машиностроение, 2011. 463 c.
  10. Забавников Н.А. Основы теории транспортных гусеничных машин. М.: Машиностроение, 1975. 448 c.
  11. Красненьков В.И., Харитонов С.А. Динамика криволинейного движения транспортной гусеничной машины // Труды МВТУ им. Н.Э. Баумана. 1980. № 339. C. 3–67.
  12. Рождественский Ю.Л., Машков К.Ю. О формировании реакций при качении упругого колеса по недеформируемому основанию // Труды МВТУ. 1982. № 390. C. 56–64.
  13. Эллис Д.Р. Управляемость автомобиля. М.: Машиностроение, 1975. 216 c.
  14. Дик А.Б. Расчет стационарных и нестационарных характеристик тормозящего колеса при движении с уводом: дисс. … канд. техн. наук: 05.05.03 / САДИ. Омск, 1988. 224 c.
  15. Горелов В.А., Косицын Б.Б., Мирошниченко А.В. [и др.] Метод определения характеристик индивидуального тягового электропривода двухзвенной гусеничной машины на этапе проектирования // Труды НГТУ им. Р.Е. Алексеева. 2019. № 3 (126). C. 120–134.
  16. Котиев Г.О., Падалкин Б.В., Мирошниченко А.В. [и др.] Теоретические исследования подвижности быстроходных гусеничных машин с электротрансмиссиями // Материалы международной научно-практической конференции; под редакцией И.А. Каляева, Ф.Л. Черноусько, В.М. Приходько. 2018. C. 27–36.
  17. Горелов В.А., Евсеев К.Б., Чудаков О.И. [и др.] Оценка показателей криволинейного движения автопоезда с помощью имитационного математического моделирования // Известия МГТУ «МАМИ». 2020. № 4 (46). C. 2–15.
  18. Котиев Г.О., Горелов В.А., Мирошниченко А.В. Разработка закона управления индивидуальным приводом движителей многоосной колесной машины // Известия высших учебных заведений. Машиностроение. 2012. № 1. C. 49–59.
  19. Исаков П.П. Теория и конструкция танка. Трансмиссии военных гусеничных машин. T. 5. М.: Машиностроение, 1985. 367 c.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2. Рис. 1. Конструктивно-компоновочная схема беспилотного гусеничного поезда

Скачать (153KB)
3. Рис. 2. Расчетная схема движения твердого тела в пространстве

Скачать (53KB)
4. Рис. 3. Расчетная схема силовой связи в системе из двух твердых тел

Скачать (45KB)
5. Рис. 4. Структурная схема математической модели гусеничного поезда, выполненного по полуприцепной схеме

Скачать (153KB)
6. Рис. 5. Расчетная схема определения нормали к опорной поверхности

Скачать (53KB)
7. Рис. 6. Расчетная схема взаимодействия активного участка гусеницы с опорным основанием

Скачать (72KB)
8. Рис. 7. Механические характеристики ТЭД при различном параметре управления

Скачать (78KB)
9. Рис. 8. Схема трансмиссии с индивидуальным приводом ведущих колес

Скачать (110KB)
10. Рис. 9. Схема трансмиссии с дифференциальным приводом ведущих колес

Скачать (96KB)
11. Рис. 10. Траектория движения гусеничного поезда и изменение его скорости движения

Скачать (52KB)
12. Рис. 11. Изменение моментов сопротивления на ведущих колесах тягача

Скачать (56KB)

© Евсеев К.Б., 2021

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
 


Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».