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.
Показано значение естественнонаучной составляющей образования для развития способов умственной деятельности у одаренных детей и значение основополагающих знаний естественных наук для будущих поколений.
...
09 12 2023 2:27:10
Статья в формате PDF
534 KB...
08 12 2023 16:45:45
Статья в формате PDF
116 KB...
07 12 2023 1:33:52
Статья в формате PDF
120 KB...
06 12 2023 1:35:53
Статья в формате PDF
142 KB...
05 12 2023 3:35:45
Статья в формате PDF
132 KB...
03 12 2023 14:34:49
Статья в формате PDF
119 KB...
02 12 2023 13:21:51
Статья в формате PDF
189 KB...
01 12 2023 4:49:59
Статья в формате PDF
257 KB...
30 11 2023 1:20:17
Статья в формате PDF
244 KB...
29 11 2023 17:44:12
Статья в формате PDF
121 KB...
28 11 2023 23:58:22
Статья в формате PDF
112 KB...
27 11 2023 22:14:33
Статья в формате PDF
364 KB...
26 11 2023 18:57:36
Статья в формате PDF
164 KB...
24 11 2023 15:18:46
Статья в формате PDF
105 KB...
23 11 2023 15:22:24
Статья в формате PDF
111 KB...
22 11 2023 0:13:11
Статья в формате PDF
126 KB...
21 11 2023 8:59:28
Статья в формате PDF
126 KB...
20 11 2023 3:10:18
Статья в формате PDF
430 KB...
19 11 2023 2:52:14
Статья в формате PDF
112 KB...
18 11 2023 2:10:38
Статья в формате PDF
312 KB...
17 11 2023 0:51:48
В статье описывается математическая модель, связывающая уровень психической реакции с личностными хаpaктеристиками человека и с силой информационного воздействия на него. Исследуются условия устойчивости модели методами теории автоматического управления.
...
16 11 2023 20:56:52
Статья в формате PDF
294 KB...
15 11 2023 7:55:11
Статья в формате PDF 293 KB...
14 11 2023 0:53:21
Статья в формате PDF
111 KB...
13 11 2023 22:48:15
Статья в формате PDF
268 KB...
12 11 2023 1:55:11
Статья в формате PDF
248 KB...
11 11 2023 4:30:48
Статья в формате PDF
261 KB...
10 11 2023 15:25:38
Статья в формате PDF
153 KB...
09 11 2023 20:43:32
Исследована активность каталазы в митохондриях, супернатанте сердца и печени свиней пород крупной белой, кемеровской и ландрас. В эксперименте установлено, что по активности каталазы в митохондриях лучшими являются свиньи кемеровской породы.
...
08 11 2023 19:10:55
Статья в формате PDF
216 KB...
07 11 2023 6:39:33
Статья в формате PDF
137 KB...
06 11 2023 5:37:52
Статья в формате PDF
135 KB...
05 11 2023 2:25:56
Статья в формате PDF
122 KB...
04 11 2023 3:55:50
Статья в формате PDF
112 KB...
02 11 2023 18:47:39
В статье описаны способы гравитационного извлечения мелкого золота из золотосодержащего минерального сырья в аппаратах лоткового типа, показан механизм движения и распределения частичек относительно их удельного веса в потоках переpaбатываемой пульпы. Даны предпосылки для создания необходимых устройств с целью осуществления описанных способов.
...
31 10 2023 13:25:54
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 ::