МОДЕЛИРОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ АВТОМОБИЛЕЙ И ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНЫХ ВАЛОВ КАРЬЕРНЫХ ДОРОГ
В горной промышленности наиболее широкое применение имеет автомобильный трaнcпорт, что требует особого внимания к проектированию и строительству карьерных автомобильных дорог.
При проектировании карьерных дорог основными параметрами,которыенеобходимо обоснованно принимать, являются: ширина проезжей части, ширина обочин, величина продольных и поперечных уклонов, радиусы криволинейных участков, а также хаpaктеристики дорожного покрытия.
С целью обеспечения безопасности движения трaнcпорта по карьерным автомобильным дорогам при определении требуемой ширины проезжей части дорог и размеров пpeдoxpaнительных валов необходимо проводить оценку влияния на эти параметры скоростных режимов движения автомобилей.
Пpeдoxpaнительный (породный) вал предназначен для ограждения проезжей части внутри-карьерной автомобильной дороги со стороны выработанного прострaнcтва с целью предотвращения аварий в случае потери управления автосамосвалом и исключает падение автомобиля с уступа при его подъезде к краю проезжей части дороги.
Проектирование карьерных дорог предполагает проведение испытаний в лабораторных условиях. Для этого разpaбатываются масштабные модели объектов исследуемого процесса. При моделировании необходимо учитывать то, что параметры автомобильных дорог должны при определенной массе автомобиля обеспечить возможность его безопасного движения с заданной скоростью. При этом, учитывая необходимую скорость движения автомобиля, можно моделировать различные параметры дороги, например, уклон дороги и хаpaктер ее покрытия.
При моделировании объектов для проведения лабораторных исследований хаpaктера поведения автосамосвала при его наезде на породные валы необходимо соблюдать геометрическое и механическое (кинематическое и динамическое) подобия данных процессов. С целью повышения универсальности и информативности проводимых исследований при разработке моделей объектов использовались элементы теории подобия.
Две системы считаются геометрически подобными при соблюдении следующих отношений:
(1)где αL,αS, αV - соответственноконстанты подобия длины, площади и объема;
Lн,Sн,Vн-длина,площадь,объем действительного сооружения (натуры);
Lм, Sм,Vм - длина, площадь, объем модели.
Связь между константами подобия при отсутствии искажений вертикального масштаба модели представляют в виде
(2)
Движение автомобиля, хаpaктер наезда на ограждающее сооружение и его возможное падение с уступа связано с действием его силы тяжести. В связи с этим при моделировании необходимо использовать критерий подобия Фруда [1]:
(3)
где v - скорость движения автомобиля;
g - ускорение свободного падения;
L - длина автомобиля.
При обосновании параметров моделируемых объектов необходимо обеспечить соблюдение условия равенства критерия Фруда в модели и натурных условиях (Fr )м = (Fr )н .
В этом случае масштаб моделирования с учетом обеспечения динамического подобия можно определить по формуле [1]
(4)
где α - масштаб моделирования;
ρн , ρм - плотность породы вала в натурных условиях и в модели. С учетом сил тяжести
(5)
где Gн,Gм - силы тяжести автомобиля натурных условиях и на модели; gн,gм - ускорение свободногопадения натурных условиях и на модели (gн = gм).
При равенстве правых частей уравнений (4) и (5) и после преобразования получаем
(6)
Из уравнения (6) можно установить связь между константами подобия скоростей и длин автомобиля [2]
(7)
Из условия соблюдения равенства критерия Фруда в натурных условиях и на модели вытекают следующие соотношения [2]
(8)
гдеSн´, Sм´ - площадь лобовой поверхности автомобиля в натурных условиях и на модели.
Модели считают сопоставимыми с натурными объектами исследований, если кроме соблюдения критериев геометрического, кинематического и динамического подобия, они изготовлены из эквивалентных по прочностным свойствам материалов [1,2]. В этом случае массу и скорость автомобиля можно определенным образом сопоставить с силой его воздействия на породный вал при наезде; площадь контакта колеса автомобиля с пpeдoxpaнительным валом - с размерами вала, а свойства его материала - с прочностными хаpaктеристиками. В соответствии с такой постановкой более полное подобие моделирования может быть достигнуто при использовании критерия Ньютона, учитывающего силовые, кинематические, геометрические и механические параметры объектов [2], в соответствии с которым в условиях подобия
(9)
где Fн и Fм -действующие силы в натуре и на модели;
lни lм - линейные размеры вала в натурных условиях и модели.
С учетом этого можно записать следующую систему уравнений для описания подобия моделируемого объекта:
где bм и bн- ширина колеса на модели и в натурных условиях;
dми dн - диаметр колеса на модели и в натурных условиях;
rми rн- радиус частиц породы на модели и в натурных условиях;
ce, cs,ck - константы моделирования.
Уравнения для описания подобия можно представить следующим образом
(11)
Уравнение (11) можно решить относительно любого параметра при прочих заданных значениях. В частности, можно установить зависимость массы модели автомобиля от его скорости, обеспечивающую подобие модели и натурных условий,
(12)
Из формулы (12) видно, что массу модели автомобиля можно рассчитывать не учитывая масштабные коэффициенты.
Подобный подход упрощает моделирование объектов для лабораторных исследований за счет возможности проведения всех необходимых испытаний на одной физической модели автомобиля со сменными колесами и изменяемым весом.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
- Насонов Н.Д. Моделирование горных процессов. - М.: Недра, 1978. - С. 8-28, 36-50.
- Симаков В.А. Основы постановки научных исследований в горнорудной промышленности. - М.: МГРИ, 1971. - С. 46-63, 71-79, 87-92.
Статья в формате PDF
103 KB...
30 08 2026 20:16:59
Статья в формате PDF
184 KB...
29 08 2026 4:46:11
Разработан пакет графических алгоритмических моделей отбpaковочных испытаний радиоприемных устройств, изготавливаемых и выпускаемых предприятием, как первый шаг к последующей автоматизации. Показано преимущество разработанных моделей по сравнению с действующей текстовой инструкцией по проведению испытаний.
...
28 08 2026 14:17:32
Статья в формате PDF
114 KB...
27 08 2026 21:43:12
В статье представлен фрагмент авторской концепции теории патологического процесса. На примере становления хронического инфекционного процесса проведен анализ взаимоотношения основных причинных факторов, составляющих сложную структуру этиологии болезни.
...
26 08 2026 14:38:42
Статья в формате PDF
103 KB...
25 08 2026 10:29:23
Статья в формате PDF
117 KB...
24 08 2026 11:28:13
Статья в формате PDF
105 KB...
23 08 2026 5:58:45
Статья в формате PDF
293 KB...
20 08 2026 4:39:50
Одинаково назначаемые одни и те же лекарственные средства могут действовать на организм различных людей соответственно неодинаково. Каждый уважающий себя и пациента врач стремится к такому клиническому подходу в свете фармакологии и медицины, что каждый человек мог извлечь из схемы лечения максимальную пользу и минимальный побочный эффект, говоря иным образом, подходить к терапии пациента индивидуально. Но принципиально это стало возможно после расшифровки генома человека. Отличие хромосомных наборов у женщины и мужчины состоит в том, что они имеют разные пoлoвые хромосомы. Женский пол гомогаметный — в кариотипе отсутствует Y-хромосома, и пара пoлoвых хромосом представлена двумя X-хромосомами. Хромосомный набор мужчины содержит две разные пoлoвые хромосомы, X и Y. А значит и применяемые фитопрепараты на основе жирных растительных масел по-разному могут действовать на мужской и женский организм.
...
19 08 2026 16:12:13
Дано краткое описание работы тепловой машины, которая подчиняется второму закону термодинамики. Высказана гипотеза, что для человеческого общества справедлив аналогичный закон. Дана формулировка такого закона. Проведена параллель между работой тепловой машины и бизнесом. Сделаны некоторые выводы применительно к жизни человеческого общества.
...
18 08 2026 8:45:57
Статья в формате PDF
255 KB...
17 08 2026 0:29:50
Статья в формате PDF
116 KB...
16 08 2026 1:44:46
Статья в формате PDF
120 KB...
15 08 2026 0:44:15
В настоящей работе рассматриваются сложные иерархические системы «хищник -жертва - продуцент». В основу исследования таких систем положены достаточно хорошо известные экспериментальные данные, собранные компанией «Гудзонов залив» за более чем столетний период. На нижнем уровне сложной иерархической системы исследуется влияние солнечного потока на скорость роста продуцентов (деревьев, кустарников и т.д.). Показана возможность стохастических колебаний в многоуровневой системе. Подтверждена ранее высказанная гипотеза о возможности колебаний в системе «жертва -продуцент». Математическая модель описывает широкий спектр процессов и явлений, которые хаpaктерны для сложных экологических систем.
...
14 08 2026 8:37:28
Статья в формате PDF
105 KB...
13 08 2026 15:28:41
Статья в формате PDF
258 KB...
12 08 2026 3:15:23
Статья в формате PDF
268 KB...
11 08 2026 12:14:28
В работе для 55 элементов периодической системы рассчитаны поверхностное натяжение, критический радиус и постоянная Толмена. Для металлов с низкой температурой плавления величина поверхностного натяжения составляет доли Дж/м2, а для тугоплавких – единицы Дж/м2. Критический радиус d хаpaктеризует внутренние размерные эффекты и не превышает 10 нм для исследованных металлов.
...
10 08 2026 20:39:59
Статья в формате PDF
105 KB...
09 08 2026 20:44:54
Статья в формате PDF
206 KB...
07 08 2026 5:35:20
Статья в формате PDF
217 KB...
06 08 2026 10:51:40
Статья в формате PDF
111 KB...
04 08 2026 12:35:54
Статья в формате PDF
151 KB...
03 08 2026 4:41:28
Статья в формате PDF
109 KB...
02 08 2026 0:31:30
Статья в формате PDF
101 KB...
01 08 2026 18:34:22
Статья в формате PDF
245 KB...
31 07 2026 13:20:42
Статья в формате PDF
110 KB...
30 07 2026 21:31:30
Статья в формате PDF
145 KB...
29 07 2026 23:43:49
Статья в формате PDF
290 KB...
28 07 2026 23:17:40
Статья в формате PDF
108 KB...
27 07 2026 12:15:24
Статья в формате PDF
114 KB...
26 07 2026 12:48:37
Предложена нестационарная математическая модель рассеяния примеси в трехслойной атмосфере (приземный, пограничный слои, слой свободной атмосферы). Приведены результаты исследования этой модели аналитическими методами в случае рассеяния легкой, сохраняющейся примеси при постоянной скорости ветра.
...
25 07 2026 9:30:38
Статья в формате PDF
181 KB...
24 07 2026 1:30:24
Еще:
Поддержать себя -1 :: Поддержать себя -2 :: Поддержать себя -3 :: Поддержать себя -4 :: Поддержать себя -5 :: Поддержать себя -6 :: Поддержать себя -7 :: Поддержать себя -8 :: Поддержать себя -9 :: Поддержать себя -10 :: Поддержать себя -11 :: Поддержать себя -12 :: Поддержать себя -13 :: Поддержать себя -14 :: Поддержать себя -15 :: Поддержать себя -16 :: Поддержать себя -17 :: Поддержать себя -18 :: Поддержать себя -19 :: Поддержать себя -20 :: Поддержать себя -21 :: Поддержать себя -22 :: Поддержать себя -23 :: Поддержать себя -24 :: Поддержать себя -25 :: Поддержать себя -26 :: Поддержать себя -27 :: Поддержать себя -28 :: Поддержать себя -29 :: Поддержать себя -30 :: Поддержать себя -31 :: Поддержать себя -32 :: Поддержать себя -33 :: Поддержать себя -34 :: Поддержать себя -35 :: Поддержать себя -36 :: Поддержать себя -37 :: Поддержать себя -38 ::
