Введение 4
1 Устройства для распределения асфальтобетонной смеси как технологический процесс и объект управления 5
1.1 Описание распределяющих асфальтобетонную смесь устройств и их особенности 5
1.2 Анализ существующих технологий укладки асфальтобетонной смеси 12
1.3 Существующие системы автоматизации объекта 14
1.4 Анализ исследований методов управления процессом распределения асфальтобетонной смеси 19
1.5 Выводы по главе 22
2 Математическое моделирование процесса распределения асфальтобетонной смеси 23
2.1 Математическая модель устройства для распределения асфальтобетонной смеси 23
2.2 Синтез системы управления 29
2.2.1 Анализ объекта 29
2.2.2 Схема гидропривода шнекового распределителя 37
2.2.3 Исследование динамики гидропривода шнекового
распределителя 45
2.3 Выводы по главе 48
3 Экспериментальные исследования температурной сегрегации
асфальтобетонной смеси 49
3.1 Методика проведения исследований и анализ 49
3.2 Обработка экспериментальных исследований 50
3.3 Выводы по главе 57
4 Реализация системы управления процессом распределения асфальтобетонной
смеси 58
4.1 Выбор промышленного контроллера 58
4.2 Описание структурной схемы управления винтовым шнеком
асфальтоукладчика 59
4.3 Выводы по главе 61
Заключение 62
Список сокращений 63
Список использованных источников 66
ПРИЛОЖЕНИЕ А 73
ПРИЛОЖЕНИЕ Б 89
Для перспективного развития строительства автомобильных дорог требуются постоянные совершенствования в области направления строительной техники.
Необходимыми компонентами дорожно-строительных комплексов стали системы управления, обеспечивающие возможность достижения наибольшей производительности машин и наивысшего качества выполнения работ. Большое распространение при строительстве автомобильных дорог получили асфальтоукладчики. Они выполняют операции приема смеси от автосамосвалов, распределения ее на заданную ширину укладки, профилирования, уплотнения и выглаживания асфальтобетонной смеси.
Одной из главных причин преждевременного разрушения асфальтобетонных покрытий является температурная сегрегация асфальтобетонной смеси, которая возникает при ее транспортировке из асфальтобетонного завода, перегрузке смеси из транспортного средства в бункер асфальтоукладчика и укладке ее в дорожную одежду.
Нарушение однородности структуры асфальтобетонных слоев по плотности при строительстве, в процессе эксплуатации обусловливает появление и накопление внутренних напряжений под действием транспортных нагрузок и факторов окружающей среды, вследствие чего происходит несвоевременное образование трещин, выбоин и других разрушений на дорожном покрытии.
Целью научного исследования является повышение эффективности системы автоматического управления асфальтоукладчика. Использовано программное обеспечение для моделирования Matlab Simulink, с применением пакетов SimHudraulics, SimMechanics.
В процессе выполнения магистерской работы были решены следующие задачи:
- анализ существующих распределяющих устройств;
- анализ технологий укладки асфальтобетонной смеси;
- анализ существующих систем автоматизации асфальтоукладчика;
- разработана модель системы управления процессом распределения асфальтобетонной смеси асфальтоукладчиком в среде MATLAB&Simulink;
- исследование системы автоматического процесса распределения асфальтобетонной смеси асфальтоукладчиком;
- обработка экспериментальных исследований;
- получено свидетельство на программу моделирования процесса распределения смеси асфальтоукладчиком.
