РЕФЕРАТ 6
ПЕРЕЧЕНЬ ЛИСТОВ ГРАФИЧЕСКИХ ДОКУМЕНТОВ 7
ВВЕДЕНИЕ 8
1. Общая характеристика работы 9
1.1. Актуальность темы исследования 9
1.2. Объект исследования 10
1.3. Предмет исследования 10
1.4. Цель работы 10
1.5. Научная новизна 10
1.6. Практическое значение работы 11
1.7. Апробация работы 11
2. Снегоболотоходы: история развития и конструктивные особенности 12
2.1. История развития шнековых движителей 12
2.1.1. Архимедов винт 12
2.1.2. Первые изобретения 13
2.2. Шнекороторные снегоходы и мотонарты 20
2.3. Разработки на заводе имени Лихачева 24
2.3.1. ЗИЛ-4904 25
2.3.2. ЗИЛ-29061 26
2.3.3. Патенты на изобретения в области разработок шнековых движителей 30
2.4. Современные разработки шнекороторных вездеходов 34
2.5. Анализ движителей и постановка задачи 36
3. Разработка шнековых движителей для малогабаритного снегоболотохода 38
3.1. Шнековый движитель на базе мотор-катка МВТУ им. Баумана 38
3.2. Шнековый движитель с шаговым двигателем 40
3.3. Шнековый движитель с велосипедными мотор-колесами 42
3.4. Выводы по главе 43
4. Варианты подвесок для малогабаритного снегоболотохода 45
4.1. Жёсткая подвеска 45
4.2. Рессорная подвеска 46
4.3. Пружинная подвеска 49
4.4. Торсионная подвеска 51
4.5. Выводы по главе 54
5. Варианты блок-схем управления двигателями 55
5.1. Система управления движителем с шаговым двигателем 55
5.2. Система управления движителем с регулируемым двигателем 56
5.3. Выводы по главе 58
6. Варианты блоков задания скорости 59
6.1. Блок задания скорости на инверторах 59
6.2. Блок генераторов 61
6.3. Блок задания скорости (делитель) 62
6.4. Программируемый генератор импульсов 63
6.5. Выводы по главе 65
7. Варианты кольцевых распределителей импульсов 66
7.1. Реверсивный регистр сдвига 66
7.2. Реверсивный регистр 68
7.3. Кольцевой распределитель импульсов 69
7.4. Кольцевой электронный коммутатор 70
7.5. Выводы по главе 72
8. Варианты преобразователей «Код-напряжение» 73
8.1. Бесконтактные ключи 73
8.2. Дискретные делители тока и напряжения 74
8.3. Выводы по главе 78
9. Вспомогательные блоки для систем управления 79
9.1. Счётчик импульсов 79
9.2. Блок управления направлением 79
10. Анализ надёжности блоков систему управления 81
10.1. Анализ блоков задания скорости 81
10.2. Анализ кольцевых распределителей импульсов 84
10.3. Анализ преобразователей «Код-напряжение» 86
11. Разработка систем управления СБХ с предлагаемыми вариантами движителей 93
11.1. Система управления движителем с шаговым двигателем 93
11.2. Система управления движителем с регулируемым двигателем 95
12. Устройства обнаружения потери импульсов 98
13. Расчет и выбор параметров движителей 108
13.1. Расчет основных параметров движителей 108
13.2. Проверочный расчет 112
13.3. Выбор электродвигателя 115
13.4. Расчет параметров планетарного редуктора 117
13.5. Расчет параметров рессорной подвески 123
13.6. Расчет параметров пружинной подвески 126
13.7. Расчет параметров торсионной подвески 130
13.8. Расчет параметров жесткой подвески 132
14. Общий вид снегоболотохода 135
15. Безопасность жизнедеятельности 137
15.1. Безопасность труда 137
15.1.1. Идентификация опасных и вредных производственных факторов 137
15.1.2. Электробезопасность 142
15.2. Чрезвычайные ситуации 144
15.2.1. Радиационная безопасность 144
15.2.2. Средства индивидуального дозиметрического контроля 145
Системы термолюминесцентные дозиметрические «Сапфир-001» 145
15.3. Природопользование и охрана окружающей среды 147
Выводы по главе: 148
16. Экономическое обоснование проекта 150
16.1. Единовременные затраты 150
16.2. Текущие затраты 151
16.3. Приведенные затраты 153
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 154
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 155
ПРИЛОЖЕНИЯ 156
Целью магистерской диссертации является разработка принципов построения малогабаритных снегоболотоходов с дистанционным управлением для инженерно-изыскательских работ.
Габаритные размеры снегоболотохода не должны превышать 1600x1200x1000 мм (ДхШхВ).
В настоящее время существует множество машин со шнековыми движителями, но у них есть один существенный недостаток - большие габаритные размеры и масса. Поэтому возникает необходимость уменьшения размеров, что даст возможность более широкого применения данной машины, например при использовании в опасных для человека условиях или труднодоступных для крупногабаритных машин.
В проекте представлены варианты движителей и подвесок, рассмотрены различные элементы и блоки систем управления, а также приведены технические и экономические обоснования выбора конструктивных элементов.
Также в диссертации представлен общий вид снегоболотохода, с обоснованием выбора всех конструктивных элементов и блоков системы управления.
В ходе проведенной работы были рассмотрены различные варианты движителей, подвесок и систем управления. Все они принципиально отличаются друг от друга. Они имеют различные условия эксплуатации, а самое главное предназначены для выполнения разных задач.
Исходя из выше сказанного можно сказать, что построение снегоболотохода зависит от различных аспектов, в том числе от поставленных задач, так, например, для выполнения инженерно-изыскательских работ в условиях радиационного фона и сильной заболоченности подойдет движитель с мотор-колёсами, соответствующая система управления и подвеска средней жесткости (пружинная). Для исследований почв и грунтов можно выбрать движитель с шаговым двигателем, подвеску малой жесткости (рессорная) и соответствующая система управления.
Также в ходе работы был рассмотрен вопрос надёжности системы управления, так как при движении по заданной траектории потеря импульса (управляющего сигнала) может привести к изменению курса.
В работе небыли рассмотрены вопросы энергообеспечения и оснащения снегоболотохода необходимым оборудованием, так как это зависит от поставленных задач, например ёмкость аккумуляторов напрямую зависит от дальности хода машины.
