ISSN 2305-5626. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана: электронное издание. 2013
2
Какие же преимущества дает возможность варьировать данный па-
раметр? Ответить на данный вопрос можно, используя компьютерное
моделирование движения ТТС с РВД.
Уравнения движения ТТС с РВД как твердого тела с условно по-
стоянной собственной массой в связанной (подвижной) системе ко-
ординат при допущении, что его главные оси инерции совпадают со
связанными осями, на основании принципа Д’Аламбера представля-
ют собой систему из шести уравнений [1].
В нашем случае решаемой задачей являлось исследование случая
равномерного прямолинейного движения ТТС с РВД при условии
трогания с места. После целесообразного упрощения системы и по-
нижения порядка дифференциальных уравнений задача моделирова-
ния была сведена к определению значений и специфики изменения
сил, действующих на ТТС с РВД, а также значений скоростей при
варьировании основных параметров шнека для случая разгона с ме-
ста. Нахождение сил сцепления и сопротивления движению прово-
дили согласно работам Н.Ф. Кошарного [2].
Работоспособность модели была проверена путем сравнения по-
лученных данных с результатами численного моделирования и экс-
периментальных испытаний движения ТТС с РВД, приведенными в
диссертационной работе Ю.В. Щербакова из Нижегородского техни-
ческого университета [3].
Принятое к исследованию в работе [3] подводное ТТС представля-
ло собой специальную самоходную транспортно-технологическую
машину, оснащенную установленными попарно с обоих бортов че-
тырьмя роторами, с рабочим оборудованием (бульдозерным отвалом и
(или) неполноповоротным экскаватором). Численные значения основ-
ных конструктивных параметров ТТС с РВД, используемые в работе
[3], и основные параметры математической модели предлагаемых
грунтов (в данном случае донных илистых) были внесены в созданную
компьютерную модель.
Последующее сравнение зависимостей
V
(
t
), полученных при мо-
делировании разгона ТТС с РВД, с соответствующими графиками,
приведенными в работе [3], показало, что результаты совпадают с
погрешностью менее 5 %.
После проверки работоспособности модели было проведено ис-
следование влияния геометрических параметров РВД — угла наклона
винтовой лопасти и высоты лопасти — на скорость шнекового дви-
жителя и действующих на ТТС сил. При моделировании угол накло-
на винтовой лопасти изменяли в промежутке 5…45
°
(большинство
скоростных шнекоходов имеет меньшие значения угла; кроме того,
при использовании эластичного РВД предлагаемой конструкции за-
труднительно добиться больших значений угла подъема).
Используя модель, удалось получить скорости и силы сцепления
(тяги) при движении ТТС с РВД на разных типах донных илистых
грунтов и при разных углах наклона лопасти. На рис. 1 приведены
1 3,4,5,6,7