Однопролетные мобильные канатные дороги на базе сопряженных единой несуще-тяговой канатной системой двух аэромобильных канатных установок в настоящее время представляют собой новейший тип подвесных канатных дорог, предназначенных для преимущественного использования в сложных природных условиях при отсутствии необходимой наземной транспортной инфраструктуры. В статье рассмотрена проблема разработки комплексной математической модели однопролетной мобильной канатной дороги маятникового типа на базе аэромобильных канатных установок, которая может рассматриваться как основа для дальнейших исследований по созданию цельной научно обоснованной теории данного типа транспортирующего оборудования. Сформулированы методологические принципы создания указанной математической модели, предложена ее структура и дана краткая характеристика внутренних подсистем модели.
Предпросмотр статьи
Идентификаторы и классификаторы
Мобильные канатные дороги в настоящее время рассматриваются как один из перспективных видов грузового или грузо-пассажирского транспорта [1]. Хотя опыт использования транспортных канатных технологий имеет многовековую историю [2], в последние десятилетия наблюдается рост интереса к этому виду транспорта [3]. Это связано с развитием в современном мире таких глобальных процессов, как повышение значимости экологических требований при оценке качества функционирования промышленных и социальных объектов или охраняемых природных экосистем, реализация концепции «Умный город», переход к технологиям Индустрии 4.0 применительно к сфере транспорта [4].
Список литературы
1. Степченко Т.А., Бабич О.В. Результаты научных исследований Брянского государственного университета в сфере мобильных транспортно-перегрузочных канатных систем и комплексов // Научно-технический вестник Брянского государственного университета. 2021. № 1. С. 9-29. DOI: 0.22281/2413-9920-2021-07-01-09-29. EDN: YIILHX
2. Hoffmann K., Zrnić N. A Contribution on the History of Ropeways // Explorations in the History of Machines and Mechanisms. History of Mechanism and Machine Science. Dordrecht: Springer, 2012. Vol. 15. P. 381-394.
3. Reichenbach M., Puhe M. Struggling with inertia: Regime barriers opposing planning and implementation of urban ropeways // J. of Urban Mobility. 2022. № 2. P. 100023.
4. Panfilov A.V., Korotkiy A.A, Panfilova E.A., Lagerev I.A. Development of transport infrastructure of urban mobility based on cable metro technology // IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering. 2020. Vol. 786. P. 012067. DOI: 10.1088/1757-899X/786/1/012067 EDN: FDJKDT
5. Лагерев А.В., Лагерев И.А., Таричко В.И. Конструкции и основы проектирования мобильных транспортно-прегрузочных канатных комплексов. Брянск: РИСО БГУ, 2020. 207 с. EDN: LAZYOZ
6. Пат. 2780877 Рос. Федерация: МПК7 B61B 7/00. Быстромонтируемая мобильная канатная дорога / Лагерев А.В., Лагерев И.А. - №2022117303; заявл. 24.06.2022; опубл. 04.10.2022, Бюл. № 32. EDN: MTJZMO
7. Пат. 2818434 Рос. Федерация: МПК7 B61B 7/00. Модульная мобильная канатная дорога / Лагерев А.В. - № 2023131421; заявл. 28.11.2023; опубл. 02.05.2024, Бюл. № 13. EDN: HAEAVG
8. Таричко В.И., Лагерев И.А. Анализ альтернативных вариантов однопролетных мобильных канатных дорог на базе самоходных шасси // Научно-технический вестник Брянского государственного университета. 2023. №1. С. 101-111. DOI: 10.22281/2413-9920-2023-09-01-101-111 EDN: JOKKXQ
9. Шатунова Е.А., Лагерев И.А. Анализ технико-организационных возможностей вертолетов для развертывания мобильных канатных дорог на базе аэромобильных канатных установок // Научно-технический вестник Брянского государственного университета. 2023. № 3. С. 255-268. DOI: 10.22281/2413-9920-2023-09-03-255-268 EDN: LMYQMT
10. Лагерев А.В. Обоснование и анализ принципа обеспечения универсальности габаритных размеров аэромобильных канатных установок в транспортном состоянии // Научно-технический вестник Брянского государственного университета. 2023. №3. С. 239-254. DOI: 10.22281/2413-9920-2023-09-03-239-254 EDN: PGKTAL
11. ГОСТ Р 51876-2008. Контейнеры грузовые серии 1. Технические требования и методы испытаний. Часть 1. Контейнеры общего назначения. Введ. 2008-09-03. М.: Стандартинформ, 2011. 54 с.
12. ГОСТ Р 53350-2009. Контейнеры грузовые серии 1. Классификация, размеры и масса. Введ. 2009-05-25. М.: Стандартинформ, 2018. 16 с.
13. Лагерев А.В., Лагерев И.А., Таричко В.И. Надежность и безопасность эксплуатации мобильных транспортно-перегрузочных канатных комплексов. Брянск: РИСО БГУ, 2022. 207 с.
14. Лагерев А.В., Лагерев И.А. Общий подход к созданию цифровых двойников мобильных канатных дорог на основе мобильных транспортно-перегрузочных канатных комплексов // Научно-технический вестник Брянского государственного университета. 2022. №1. С. 38-60. DOI: 10.22281/2413-9920-2022-08-01-38-60 EDN: XLCLFK
15. Лагерев И.А., Таричко В.И., Панфилов А.В. Методика создания и применения цифрового двойника мобильного транспортно-перегрузочного канатного комплекса // Advanced Engineering Research. 2020. Т. 20. № 3. С. 243-251. EDN: CWTKXV
16. Таричко В.И., Химич А.В. Комплексная математическая модель мобильного транспортно-перегрузочного канатного комплекса // Научно-технический вестник Брянского государственного университета. 2019. №4. С. 523-532. DOI: 10.22281/2413-9920-2019-05-04-523-532 EDN: SHDLOO
17. Лагерев А.В., Лагерев И.А., Таричко В.И. Моделирование рабочих процессов мобильных транспортно-перегрузочных канатных комплексов. Брянск: РИСО БГУ, 2021. 204 с. DOI: 10.5281/zenodo.6044972 EDN: MEBDNK
18. Лагерев А.В., Лагерев И.А., Таричко В.И. Определение усилий натяжения канатов при эксплуатации мобильных транспортно-перегрузочных канатных комплексов // Научно-технический вестник Брянского государственного университета. 2022. № 3. С. 194-210. DOI: 10.22281/2413-9920-2022-08-03-194-210 EDN: EVLPWZ
19. Лагерев И.А., Лагерев А.В., Панфилов А.В., Марченко Э.В. Моделирование динамики пассажирской кабины транспортной системы “Канатное метро” // Вестник Донского государственного технического университета. 2018. Т. 18. № 1. С. 16-21. DOI: 10.23947/1992-5980-2018-18-1-16-21 EDN: XOAOLZ
20. Таричко В.И. Конструкция и анализ технических характеристик быстроразъемного устройства для соединения концов канатов мобильных канатных дорог // Научно-технический вестник Брянского государственного университета. 2022. №2. С. 131-141. EDN: UEPBRN
21. Wang L., Rega G. Modelling and transient planar dynamics of suspended cables with moving mass // International Journal of Solids and Structures. 2010. Vol. 47. P. 2733-2744. DOI: 10.1016/j.ijsolstr.2010.06.002 EDN: MYKLAR
22. Короткий А.А., Лагерев А.В., Месхи Б.Ч., Лагерев И.А., Панфилов А.В., Таричко В.И. Транспортно-логистические технологии и машины для цифровой урбанизированной среды. Ростов-на-Дону: ДГТУ, 2019. 268 с. DOI: 10.5281/zenodo.3551132 EDN: NFOEFF
23. Лагерев А.В., Таричко В.И., Лагерев И.А. Моделирование режимов работы гидроприводов с частотно-дроссельным регулированием мобильных транспортно-перегрузочных канатных комплексов // Научно-технический вестник Брянского государственного университета. 2019. №4. С. 462-480. DOI: 10.22281/2413-9920-2019-05-04-462-480 EDN: ZIONON
24. Лагерев А.В., Таричко В.И., Лагерев И.А. Вероятностно-временной анализ кинетики показателей надежности на стадии проектирования канатной системы мобильного транспортно-перегрузочного канатного комплекса // Научно-технический вестник Брянского государственного университета. 2020. №2. С. 256-275. DOI: 10.22281/2413-9920-2020-06-02-256-275 EDN: WNVVVY
25. Лагерев И.А., Лагерев А.В., Таричко В.И. Варианты компоновки основного технологического оборудования на базовых шасси мобильных транспортно-перегрузочных канатных комплексов и их сравнительный анализ // Научно-технический вестник Брянского государственного университета. 2021. №3. С. 236-250. DOI: 10.22281/2413-9920-2021-07-03-236-250 EDN: OIBZVB
26. Лагерев И.А., Таричко В.И., Лагерев А.В. Компоновка технологического оборудования на базовом шасси мобильного транспортно-перегрузочного канатного комплекса // Научно-технический вестник Брянского государственного университета. 2020. №3. С. 388-403. DOI: 10.22281/2413-9920-2020-06-03-388-403 EDN: HMTOKC
27. Лагерев И.А., Таричко В.И., Лагерев А.В. Формирование стратегии восстановления канатной системы мобильного транспортно-перегрузочного канатного комплекса в процессе эксплуатации // Научно-технический вестник Брянского государственного университета. 2020. №2. С. 276-293. DOI: 10.22281/2413-9920-2020-06-02-276-293 EDN: XMUKRC
28. Таричко В.И. Структурная оптимизация гидропривода мобильного транспортно-перегрузочного канатного комплекса на основе Парето-оптимальных решений // Научно-технический вестник Брянского государственного университета. 2020. №4. С. 506-517. DOI: 10.22281/2413-9920-2020-06-04-506-517 EDN: COFUPB
29. Таричко В.И., Шалупина П.И. Моделирование нагруженности рамы базовой станции мобильного транспортно-перегрузочного канатного комплекса // Научно-технический вестник Брянского государственного университета. 2021. №2. С. 166-175. DOI: 10.22281/2413-9920-2021-07-02-166-175 EDN: MDJMZY
30. Lagerev I.A., Lagerev A.V., Tarichko V.I. Modeling the swing of mobile loader cranes with anchor outriggers when operating on weak soils // E3S Web of Conferences. 2021. № 326. P. 00011. EDN: UIWKMU
31. Лагерев А.В., Лагерев И.А. Современная теория манипуляционных систем мобильных многоцелевых транспортно-технологических машин и комплексов. Моделирование рабочих процессов и проектирование элементов гидропривода. Брянск: РИСО БГУ, 2019. 201 с. DOI: 10.5281/zenodo.3268490 EDN: VLEQJY
32. Короткий А.А., Лагерев А.В., Месхи Б.Ч., Лагерев И.А., Панфилов А.В. Развитие транспортной инфраструктуры крупных городов и территорий на основе технологии канатного метро. Ростов-на-Дону, ДГТУ, 2017. 344 с. DOI: 10.5281/zenodo.1311913 EDN: YLOTLS
33. Guštinčič J., Raffi L.M.G. Analysis of oscillations in a cableway: wind load effects // Modeling in Science Education and Learning. 2013. № 6. P. 145-155.
34. Hoffmann K. Oscillation Effects of Ropeways Caused by Cross-Wind and Other Influences // FME Transactions. 2009. №37. P. 175-184.
35. Knawa-Hawryszków M., Prokopowicz D., Bryja D. Multipurpose nonlinear cable model for dynamic response of structures under moving load // Computers and Structures. 2021. №257. P. 106642. EDN: BONSTK
36. Lepidi M., Gattulli V. Static and dynamic response of elastic suspended cables with thermal effects // International Journal of Solids and Structures. 2012. Vol. 49. P. 1103-1116. DOI: 10.1016/j.ijsolstr.2012.01.008
Выпуск
Другие статьи выпуска
При эксплуатации автомобиля его двигатель внутреннего сгорания значительную долю времени работает на неустановившихся режимах. Для автотранспортных средств с традиционными силовыми установками это является неизбежным ввиду необходимости регулирования мощности на ведущих колесах, а также нежелательным с позиции часто имеющего место значительного ухудшения эффективных показателей и экологических качеств двигателя по отношению к их значениям, характерным для установившихся режимов работы, что обусловлено влиянием ряда факторов и отражено в известных исследованиях. Для большей приспособленности двигателя внутреннего сгорания и всей силовой установки к работе на неустановившихся режимах, учитывая сложность протекающих в агрегатах при этом процессов, актуальными являются исследования по экспериментальному изучению текущего расхода топлива, эффективного крутящего момент и экологичности двигателя на этих режимах. В статье усовершенствована методика определения текущего расхода топлива на неустановившихся режимах для автомобильного двигателя внутреннего сгорания с внешним смесеобразованием, топливной рампой тупикового типа и распределенным впрыском бензина через электромеханические форсунки. Выполнено экспериментальное исследование влияния на объемную производительность форсунки перепада давления топлива, длительности управляющего импульса и величины электрического напряжения. В качестве примера выбрана форсунка Denso 23209-39295 двигателя 2ZR-FXE автомобиля Toyota Prius PHV 4-го поколения. Применен стенд Autool СТ160, а также разработано дополнительное электронное оборудование. На основе полученных результатов предложен аналитический аппарат для более точного определения текущего расхода топлива на неустановившихся режимах работы двигателя без необходимости установки на автомобиль дополнительных датчиков и оборудования.
В статье рассмотрена задача внедрения жесткого тела в изотропное эластично-упругое полупространство через деформируемую пластину, обладающей свойствами, характерными для тонких пластин - упругих тел с толщиной много меньше, чем остальные геометрические размеры и исследованных по теориям Кирхгофа и Пуассона. Наличие тонкой пластины меняет характеристики процесса внедрения, поскольку методы, применимые для решения прямого вдавливания в полупространство, не могут быть использованы для определения зависимости нагрузки от деформации. Интегрально-дифференциальные уравнения, определяющие внедрение жесткого тела конечных размеров, решены с использованием подхода дискретизации. Метод интегрального преобразования позволил определить оператор нагружения, составной частью которого является параметр относительной жесткости системы, состоящей из пластины и упругого полупространства. Относительная жесткость зависит от модулей упругости и геометрических параметров области контакта и упругой пластины. Проанализировано влияние жесткости упругой пластины на относительную жесткость всей системы и представлены результаты, демонстрирующие влияние жесткости пластины на задачу Буссинеска о деформировании полупространства. Решение данной задачи применимо к практической области научных исследований по уплотнению асфальтобетонных смесей различными видами уплотняющих рабочих органов, поскольку характер образования дефектов в асфальтобетонном покрытии сохраняет научный интерес к созданию альтернативной уплотняющей техники.
Аварийный тормоз является важнейшим элементом системы безопасности эскалатора, призванным предупреждать негативные последствия возникновения нештатных ситуаций. Однако, ввиду весьма редкого срабатывания данного механизма, влияние динамических нагрузок на его элементы изучено недостаточно. Кроме того, применение тормозов нормально-замкнутого типа с постоянным моментом, требует более детального изучения на предмет схватывания контактирующих поверхностей. Целью данной работы является оценка рабочих параметров, а также напряженно-деформированного состояния элементов аварийного тормоза с применением виртуального моделирования в программном комплексе Comsol Mutliphysics, в условиях различной загрузки эскалатора и площади схватывания поверхностей фрикционов. В статье представлены результаты численного моделирования динамического режима нагружения стяжных болтов фрикциона храпового устройства аварийного тормоза тоннельного эскалатора. Рассмотрен случай возникновения нештатного состояния узла в результате образования схватывания рабочих поверхностей фрикционного устройства. Представлены результаты численного эксперимента, выполненного в программе конечно-элементного моделирования Сomsol Multiphysics в трехмерной нестационарной постановке.
Повышение качественных показателей выгрузки трудносыпучих материалов из стационарных и мобильных бункерных емкостей может быть достигнуто путем применения механических сводообрушителей селективного действия. Конфигурация рабочих органов данных устройств позволит обеспечить стабильный выпуск широкой номенклатуры материалов с различными физико-механическими свойствами из бункеров имеющих различную геометрию. Воспользовавшись теоретическим инструментом, нашедшим применение в исследованиях процессов резания металла и грунта, была разработана теоретическая модель взаимодействия рабочих органов переносного сводообрушителя со слежавшимся материалом в бункере. Исследовав характер работы устройства непосредственно в полости выпускной воронки бункера (вращение рабочих органов с одновременным их отклонением на различных стадиях выгрузки материала) были получены выражения для определения действующих нагрузок и затрачиваемой мощности. При этом в полученных формулах наряду с физико-механическими свойствами выгружаемых материалов были учтены конструктивно-режимные параметры устройства. Используя полученные выражения выполнено построение теоретических зависимостей, устанавливающих влияние нескольких изменяемых конструктивно-режимных параметров (размеры рабочих органов, их подача, угловая скорость) на затрачиваемую мощность. Результаты проведенных исследований могут быть использованы для оптимизации конструктивно-режимных параметров сводообрушителей при конструировании их лабораторных и промышленных образцов.
В ходе проведения исследования была разработана усовершенствованная модель движения вязкого смазочного материала в рабочем зазоре радиального подшипника скольжения с адаптированным опорным профилем. Основное внимание было уделено воздействию полимерного покрытия с канавкой на распределение давления и скорости смазочного материала. Для достижения поставленных целей, были использованы методы численного анализа, которые обеспечили создание детализированной картины распределения давления и скорости внутри рабочей зоны. Особый акцент был сделан на учет сжимаемости смазочного материала, что позволило значительно улучшить точность расчетов и повысить надежность полученных данных. Модель показала себя надежной и точной, что подтверждается согласованностью расчетных данных с экспериментальными измерениями. В результате моделирования были подробно изучены характеристики распределения давления и скорости смазки в системе. Исследование показало, что внедрение полимерного покрытия с канавкой заметно влияет на поведение смазочного материала, улучшая его распределение и уменьшая потенциальные зоны перегрева и износа. Таким образом, данная работа представляет собой попытку внести вклад в область исследования радиальных подшипников скольжения. Полученные результаты могут быть использованы для дальнейшего совершенствования конструкций подшипников, что позволит увеличить их надежность и долговечность в различных отраслях промышленности.
Самоходные виброплиты - грунтоуплотняющие машины поверхностного действия с плоским рабочим органом, который вводится в состояние колебательных движений и обеспечивает перемещение виброплиты по поверхности грунта. Промышленно выпускаемые образцы самоходных виброплит существенно различаются по техническим характеристикам, что обуславливает различия в эффективности их использования на различных типах грунтов и в различных условиях выполнения работ. Данный факт в значительной степени затрудняет как проектирование новых моделей самоходных виброплит, так и выбор подходящих моделей для уплотнения грунтов в различных условиях выполнения работ. В то же время, значительная часть производителей приводят весьма ограниченные рекомендации по технологическим возможностям различных моделей виброплит, что увеличивает риск недостаточного уплотнения грунта и снижения срока службы возводимых на нем сооружений. Целью исследования являлся сбор данных о промышленно выпускаемых моделях виброплит, а также анализ рекомендаций производителей по использованию самоходных виброплит в различных условиях выполнения работ. Собранные данные позволяют оценить накопленный опыт по разработке и совершенствованию линеек самоходных виброплит и могут быть использованы при проектировании новых моделей поверхностных грунтоуплотняющих машин.
Издательство
- Издательство
- БГУ
- Регион
- Россия, Брянск
- Почтовый адрес
- 241036, г. Брянск, ул. Бежицкая, д. 14.
- Юр. адрес
- 241036, г. Брянск, ул. Бежицкая, д. 14.
- ФИО
- Антюхов Андрей Викторович (Руководитель)
- E-mail адрес
- bryanskgu@mail.ru
- Контактный телефон
- +7 (483) 2666577
- Сайт
- https:/www.brgu.ru