Файл: Хайзерук Е.М. Кабелеукладчики. Вопросы теории и расчета.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 18.06.2024
Просмотров: 128
Скачиваний: 0
Исследования показали, что ток в извлекаемом кабеле может изменяться в широких пределах. Для ограничения этих пределов до ± 3 0 % от установленного значения генератор аппаратуры наведения имеет глубокую автоматическую регулировку усиле ния, обеспечивающую постоянство тока в кабеле при изменении нагрузки от 0 до 5 кОм.
При конструировании кабелеизвлекающих машин важное
значение приобретает способ заземления генератора для |
созда |
ния цепи сигнального тока. Если кабелеизвлекающая |
машина |
работает в грунте малой влажности, то сопротивление |
участка |
указанной цепи и цепи корпус тягача—земля не сохраняется постоянным вследствие запыленности шарниров гусениц. Кроме того, сопротивление этой цепи может стать большим, чем контакт
ное сопротивление между |
вскрывающим |
корпусом и землей. |
В этом случае сигнальный |
ток проходит |
через вскрывающий |
корпус и наводит в датчиках последнего э. д. с. большую или соизмеримую с э. д. с. от сигнального тока, протекающего по кабелю, вызывая этим ложные срабатывания систем горизонталь ного и вертикального наведения. Для устранения этого дефекта генератор на сухих грунтах должен заземляться через элемент,
изолированный от корпуса |
тягача1 . |
|
|
|
§ 3. КИНЕМАТИКА |
ТЯГАЧА |
|
|
КАБЕЛЕИЗВЛЕКАЮЩЕЙ |
МАШИНЫ |
|
Движение |
гусеничного |
тягача кабелеизвлекающей машины |
|
по трассе во |
время извлечения кабеля из грунта представляет |
собой совокупность поступательных перемещений и поворотов вокруг мгновенных центров, положение которых определяется воздействиями водителя на механизмы поворота тягача, степенью буксования гусеничного движителя и координатами центра пово рота относительно середины опорной поверхности гусениц.
На рис. 91 показана схема движения гусеничного тягача кабелеизвлекающей машины по трассе линии. На схеме штрихпунктирной линией показана трасса кабельной линии, а штрихо выми линиями — границы полосы, при достижении которых водитель (или гидроцилиндр автоводителя) включает соответ ствующий механизм поворота тягача и поддерживает его в таком состоянии до тех пор, пока центр носовой части тягача не распо
ложится над |
трассой. |
|
|
|
Сигнализацию о необходимости включения механизма пово |
||||
рота тягача водитель |
получает по указателю курса аппаратуры |
|||
наведения. Границы |
полосы, |
отмеченной штриховыми |
линиями, |
|
можно также |
рассматривать |
как границы зоны нечувствитель- |
||
1 Хайзерук, |
Е. М., Смирнов В. |
И., Малахова В. М., Зиновеев |
А. И., Туру- |
кин В. П. Авторское свидетельство № 251039. «Открытия, изобретения, промыш ленные образцы, товарные знаки», 1969, № 27.
154
ности автоводителя. Отрезок 1' 1 показывает положение про дольной оси тягача в начальный момент движения.
Из положения VI продольная ось тягача приходит в положе ние 2'2 путем поворота влево вокруг центра С х . Далее тягач движется поступательно вдоль прямой 2'2, пока центр носовой части не достигнет точки 3', а центр кормовой части—точки 3. Затем следует поворот вправо вокруг центра С3 в положение 4'4.
Рис. 91. Схема движения гусеничного тягача кабелеизвлекагощей ма шины по трассе
В следующие периоды процесс движения, как и ранее, состоит из совокупности поворотов вокруг центров С5 , С7 и поступатель ных перемещений.
Уравнение оси трассы в плане для системы координат
У = F (*),
а уравнения границ зоны нечувствительности
Если границы полосы зоны нечувствительности удалены от оси трассы на одинаковое расстояние а, отсчитываемое по нор
мали к |
оси трассы |
BDC, |
то координаты |
точек С и В на |
правой |
и левой |
границах |
|
|
|
|
|
хп,л = |
хТа |
cos с*!; у„,„ = |
у + sin <хъ |
(57) |
155
где х н у — координаты точки D кривой F |
(х); |
||
аг—угол |
наклона |
нормали к оси |
х; |
|
|
dx |
|
Выразив cos |
cxj и sin а х |
через производную F (х) и подставив |
|
|
|
их в вышеприведенные урав- |
|
kt/,M}K,Q |
нения (57), получим |
Р и с ' 9 2 . Схема |
для определения |
коорди- |
Рис. 93. Схема поворота тягача |
|||
нат продольной |
оси тягача |
иа |
прямоли- |
во |
время движения |
по трассе |
нейной трассе |
|
|
|
|
||
выражающими |
этапы |
поступательных |
и |
поворотных |
движений |
тягача, дает возможность найти уравнение траектории тягача. Однако, если неизвестен конкретный вид функции F {х), реше ние получается громоздким.
Практический интерес при определении траектории машины представляют такие случаи движения, когда форма трассы—пря мая линия или кривая, состоящая из дуг окружности различной кривизны.
J 56
На |
рис. 92 |
изображена |
схема |
Для |
определения |
координат |
|||||||||||||
продольной оси тягача на прямолинейной трассе. Отрезок |
АР— |
||||||||||||||||||
продольная ось машины (точками А |
и |
Р |
обозначены |
соответ |
|||||||||||||||
ственно носовая и кормовая части машины), С — центр |
|
поворота. |
|||||||||||||||||
Индексы при А, |
Р |
и |
С означают положения |
этих точек. |
|
|
|||||||||||||
Начальное положение машины на трассе определяется коор |
|||||||||||||||||||
динатами точки |
А2п |
(п2п, |
N 2п) |
и |
углом |
|
наклона ф2 п -1 продоль |
||||||||||||
ной оси машины к положительному направлению оси х. |
|
Абсцисса |
|||||||||||||||||
и ордината точки |
Р2п |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
kin |
= |
I4a |
— |
U |
cos |
|
щп_^ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Кгп |
= |
N2n |
— L x sin |
<f2n-i, |
|
|
|
|
|
|
|
|||
где L ± — длина отрезка |
АР. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
В начальный момент точка А находится на границе полосы |
|||||||||||||||||||
зоны |
нечувствительности. Абсцисса этой точки может изменяться |
||||||||||||||||||
в пределах |
±а. |
Для |
положения |
2п абсцисса |
будет |
п2п |
= -\-а. |
||||||||||||
Следующим этапом движения будет поворот тягача в левую |
|||||||||||||||||||
или правую стороны, в зависимости от знака абсциссы точки |
А. |
||||||||||||||||||
Координаты |
центра поворота тягача (точки |
|
С2п+1) |
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
fawOn. |
л = |
+ а |
± |
%а sin |
(<pSn-i |
+ |
а ) ; |
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
(<?2«+i)n, л = |
N2,i |
+ |
Ra C 0 S |
(Ф2П-1 + а ) . |
|
|
|
|
|
|||||||
где RA — радиус |
поворота точки |
А; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
а—угол |
между |
RA |
и |
перпендикуляром, |
опущенным из |
|||||||||||||
|
центра поворота на продольную ось АР |
тягача; |
длина |
||||||||||||||||
|
этого перпендикуляра является радиусом R поворота |
||||||||||||||||||
|
машины |
(рис. 93); |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
a = arctg-ja; |
|
|
|
R=VR\-Lt. |
|
|
|
|
|
|||||||
Правый |
поворот |
будет |
иметь |
место при |
ф2 ,; _1 ± |
а |
> |
90°, |
|||||||||||
а левый при ф2 а _1 + а < |
90°. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
Принимая во внимание предшествующие этапы движения, |
|||||||||||||||||||
угол |
между |
А2пР2п |
|
и осью х |
можно |
выразить |
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
3, 5 |
|
2«-1 |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
<Psn-i = Фо + |
|
|
2 |
|
А ф „ |
|
|
|
|
|
|
||||
где |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1=1 |
|
|
между |
АР |
|
и осью х; |
|||
|
Фо— начальное значение угла |
|
|||||||||||||||||
3 ,5 |
2л—1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
£Аф(. — алгебраическая сумма приращений этого угла
до этапа 2п — 1.
157
Координаты точки Л 2,!+1 носовой части машины после пово рота определяются как координаты точки пересечения дуги окруж
ности радиуса RA, |
имеющей центр С 2 |
п + 1 , с осью ординат: |
||
"z/i+i = |
° ; A^rn+i = |
Q2/1+1 + |
— |
qln+i- |
|
#8114-1 > # 2 1 . - 1 . |
|
||
так как движение тягача происходит в положительном направле |
||||
нии оси ординат N. |
|
|
|
|
Участок траектории A2nA2n+i |
— дуга окружности радиуса RA. |
|||
Угол поворота |
машины вокруг |
центра |
С 2 „ + 1 определяется |
как угол между двумя пересекающимися прямыми А2 „С2 „. и
•^2/1+11-'2//+1-
N2»+1 Qa/l+l _ ^21 — Qo/1+l
|
А ф 2 |
п + 1 = arctg |
" " у - * * * 1 |
Пн~ЧТ |
• |
(58> |
||||
|
|
|
|
j |
_|_ "211+1 |
Уг/i+l . 14211 — V2/I+1 |
|
|
||
|
|
|
|
|
П2П+1 |
92/1+1 |
П2/1 — 92/1+1 |
|
|
|
При |
повороте |
влево А ф 2 п + 1 > |
0, а |
при повороте вправо |
||||||
А ф 2 п + 1 < |
0. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Координаты |
точки |
Р2п+1 |
после |
поворота |
тягача |
|
|
|||
|
|
&2/.+1 = |
п2 л +1 — L x COS ( ф а „ + |
Л ф 2 п + 1 ) ; |
(59) |
|||||
|
|
Кт+\ |
= |
# 2 / . +i — Li sin |
( ф 2 „ + |
А ф 2 „ + 1 ) • |
(60) |
|||
После |
поворота |
тягача |
вокруг |
центра |
С 2 ; 1 + 1 |
следует |
этап |
|||
прямолинейного движения |
до момента достижения |
носовой |
точ |
кой тягача границы зоны нечувствительности, которая в рассма
триваемом случае будет левой границей. Координаты |
этой точки |
||||||||
в |
общем случае |
определяются как точки пересечения |
продолже |
||||||
ния |
прямой |
А2п+г |
P2/z+i |
с прямой х = |
±а. |
как |
фо„_х + |
||
|
В |
рассматриваемом- |
случае |
х = —а, так |
|||||
+ |
Л ф 2 „ + 1 > |
90°. |
|
|
|
|
|
|
|
|
В |
общем |
случае |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
«2/1+2 = |
± а \ |
|
|
|
|
|
# 2 п + 2 = |
(«2/1+2 — «2/l+l) tg ( ф 2 „ _ 1 + |
Афгп+l) + |
#2/1+11 |
||||
|
|
|
|
|
#2/1+2 ^> #2п+1> |
|
|
|
так как движение происходит в положительном направлении оси у.
Координаты точки, |
принадлежащей |
кормовой части |
машины, |
||
= |
"2/t+2 — L \ cos |
( ф 2 п _ ! + А ф 2 п + 1 ) ; |
(61) |
||
К2п+2 = |
# 2 |
„ + 2 — L x sin |
{ц2п_г |
+ А ф 2 / 1 + 1 ) . |
(62) |
Дальнейший этап движения — поворот вокруг центра С2 „+ 3 . Последующие этапы движения тягача по прямолинейному участку трассы определяются по формулам, подобным (58)—(62); входящие в них координаты должны быть заменены величинами,
соответствующими определяемому этапу движения.
158
Пользуясь вышеизложенной методикой, можно вывести фор мулы для определения траектории машины, движущейся по трассе криволинейной формы.
Траектория движения тягача по трассе извлекаемого из грунта кабеля может быть построена графически. С целью уменьшения трудоемкости графического построения можно воспользоваться прозрачным шаблоном с отверстиями, соответствующими взаим ному расположению носовой и кормовой точек тягача и центра его поворота, и с линией продольной оси тягача. Такой шаблон позволяет легко намечать положения носовой и кормовой точек тягача и имитировать его поворот вращением шаблона вокруг иглы, вставленной в отверстие, соответствующее центру поворота.
Рис. 94. Схема движения тягача кабелеизвлекающей машины по прямолинейному участку трассы:
а — в о ж д е н и е с совмещением носовой точки тягача с трассой; б |
— в о ж д е н и е с совмеще |
нием носовой точки тягача с п р о т и в о п о л о ж н о й границей |
полосы д в и ж е н и я |
При таком построении принимается допущение о том, что тягач совершает повороты только по окружности с фиксированным радиусом. Это допущение несущественно снижает точности резуль татов, хотя поворот гусеничного тягача (трактора) в действитель ности происходит в начальный и завершающий моменты по ква зиклотоиде. Установившееся движение по окружности имеет
место лишь на |
втором этапе поворота |
[1 ]. |
|
|
Если задаться шириной полосы движения носовой точки |
||||
тягача, можно |
построить положения |
продольной |
оси |
тягача |
с носовой и кормовой точками А и Р для прямолинейной |
трассы |
|||
(рис. 94, а). |
момент продольная ось тягача А0Р0 |
|
|
|
В начальный |
составляет |
некоторый угол с направлением трассы. По мере движения тягача поперечные отклонения кормовой точки от трассы быстро умень шаются и становятся близкими друг к другу: движение приобре тает регулярный характер.
На рис. 94, б показана траектория движения тягача с анало гичными начальными условиями,, .но при управлении тягачом
159