Кафедра 'Теоретическая механика'

Русская версия О кафедре Наука Содержание
English version Студентам Сотрудники

АННОТАЦИЯ РАБОТ,

ВЫПОЛНЕННЫХ НА ЭТАПЕ № 1

государственного контракта с Министерство образования и науки Российской Федерации от 17 сентября 2010 г. № 14.740.11.0318

1. Наименование темы научно-исследовательской работы

«Создание энергоэффективных шагающих движителей для наземных транспортных средств высокой проходимости».

2. Характеристика выполненных на этапе работ по созданию продукции

2.1. На первом этапе работы выполнялись в полном соответствии с техническим заданием и календарным планом:

— проведен анализ научно-технической литературы, нормативно-технической документации и других материалов, по теме проекта;

— выбрано и обосновано принятое направление исследований и способов решения поставленных задач;

— сопоставлены ожидаемые показателей новой продукции после внедрения результатов НИР с существующими показателями изделий-аналогов;

— проведены патентные исследования по ГОСТ 15.011-96;

— разработаны методики расчёта и математические модели динамики управляемого движения новых типов движителей: циклового шагающего движителя с изменяемой геометрией, рычажно-ортогонального шагающего движителя;

— разработаны алгоритмы управления новыми типами движителей с учётом требования минимизации энергозатрат;

— проведены численные исследования динамики управляемого движения разрабатываемых движителей и сравнительный анализ энергоэффективности рассматриваемых типов движителей;

— разработано учебно-методическое пособие и вненсены дополнения в программы существующих курсов;

2.2. На первом этапе исследования предложены схемы новых типов энергоэффективных шагающих движителей. Реализованы методики расчёта и математические модели рассматриваемых типов шагающих движителей.

В основе решения поставленных задач лежат методы аналитической механики, с применением средств вычислительной техники. Разработана программа ЭВМ для математического моделирования динамики движения рассматриваемых шагающих движителей. Оптимизация параметров механизмов движителей и алгоритмов управления ими основана на вариационных методах поиска минимума энергозатрат. При выполнении теоретических исследований использованы средства вычислительной техники. Результаты теоретических исследований проверены на лабораторных моделях шагающих движителей.

2.3. На первом этапе проведена работа по созданию объекта интеллектуальной собственности.

3. Области и масштабы использования полученных результатов

3.1. В области теории движения полученные результаты позволяют проводить исследования динамики управляемого движения шагающих машин, осуществлять выбор параметров приводов и системы управления. Результаты исследований позволяют производить расчет параметров движителей шагающих машин, используемых при осуществлении различных технологических операций.

3.2. Разработаны методические указания «Моделирование и исследование механизмов шагания в системе «Универсальный Механизм 6.0». Внедрены результаты исследований в образовательный процесс в виде дополнений к рабочим программам.

3.3. В период выполнения первого этапа, подготовлены, направлены в печать и опубликованы работы:

4. Выводы

Анализ научно-технической литературы позволяет сделать вывод об актуальности и научной новизне предложенного подхода к исследованиям. Известные шагающие движители обладают рядом недостатков, влияющих на энергозатраты машины при движении. Устранение этих недостатков позволит создавать энергоэффективные шагающие машины.

Сравнение характеристик ожидаемых показателей разрабатываемых типов шагающих движителей с существующими аналогами в соответствии с разработанной системой оценки качества показало, что разрабатываемые шагающие движители превосходят аналоги по тяговым, программно-технологическим и энергетическим показателям.

Предложенные методы расчёта позволяют осуществлять моделирование и численные исследования кинематики и динамики управляемого движения шагающих движителей различных конструкций, в том числе циклового шагающего движителя с изменяемой геометрией, рычажно-ортогонального шагающего движителя.

Расмотренный алгоритм управления показал значительное уменьшение энергозатрат на движение шагающей машины в маршевом режиме движения. Результаты приведённых в рамках проекта иссделований нашли отражение в учебных программах существующих курсов и методических указаниях.

Согласно проведённым исследованиям по тяговым, тормозным, программно-технологическим, общетехническим, энергетическим показателям наиболее перспективным для дальнейшего исследования является цикловой шагающий движитель с изменяемой геометрией.

[ВолгГТУ] [О кафедре] [Home]

Разработчик сайта Александр Малолетов
Контактный телефон/факс (8442) 24-81-13
Дата последнего обновления 18 октября 2010 г.