авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ

Pages:     | 1 || 3 | 4 |   ...   | 5 |

Разработка технологического процесса планировки рисовых чеков с применением многофункциональной планировочной

-- [ Страница 2 ] --

необходимость использования различного оборудования (лазерного нивелира, самоходного шасси и бригады из 2 человек).

Проект планировки чека состоит из контуров срезки и насыпей и зон нулевых работ. В правой части проекта указаны общие данные, объемы перемещаемого грунта, проектная урожайность и прогноз расхода поливной воды, % отклонений отметок поверхности от проектной плоскости в различных интервалах. На схеме перевозки грунта указаны маршруты его возки с повышений в понижения, объемы и дальность возки грунта по контурам (рисунок 5). Синий цвет соответствует насыпям, красный цвет - срезкам. По окончании вычислений проект планировки чека записывается в файл и производится его распечатка. Составленный проект используется в дальнейшем для проведения планировочных работ.

Однако проектирование планировочных работ с программным обеспечением ПО-ЧЕК имеет следующие недостатки:

  • значительный разрыв по времени между съемкой при помощи автонивелира и составлением проекта на компьютере,
  • проектирование планировочных работ рассчитано только на челночный маршрут съемки.

Эти недостатки можно избежать при составлении проекта планировки непосредственно на машине, при помощи которой проводят съемку.

При проведении капитальной и эксплуатационной планировки рисовых чеков применяют скреперы и планировщики. Наибольшее распространение получили полуприцепной скрепер ДЗ-87-1 к трактору Т 150К и скрепер ДЗ-77А к трактору Т-170 или К-701. Скреперы эффективны при больших объемах земляных работ (более 150 м3/га), значительной толщине срезки (более 10 см) в грунтах 1-2 категории и при больших расстояниях возки грунта (более 50 м).

Длиннобазовые планировщики с бездонным ковшом выполняет срезку грунта с повышений, волочение призмы срезанного грунта и отсыпку его в понижения с образованием спланированной полосы. Они рассчитаны на работу в различных по составу грунтах 1 категории с влажностью не более 20 – 25 %. Среди прицепных длиннобазовых планировщиков наиболее известны модели П-2.8, П-4.0, Д-719, ДЗ-601, ДЗ-602, ДЗ-602А. Они используются в основном для выравнивания микронеровностей при проведении эксплуатационной или доводочной планировки, которая проводится после капитальной планировки.

Во второй главе проводился анализ состояния поверхности рисовых чеков и обоснования концепции унифицированной планировочной машины.

Практика планировки показывает, что технологии и технологические средства выравнивания еще далеки от совершенства. Одной из причин такого положения является отсутствие точной и полномасштабной информации о микронеровностях поверхности чеков. Наиболее объемной и точной основой оценки этих неровностей можно считать систему, базирующуюся на основе представления поверхности в виде набора высотных отметок как случайных величин, объединенных в один массив данных. Тогда, по аналогии с понятием «случайная функция», поверхность чека можно представить как «случайную поверхность». Осуществив статистическую обработку высотных отметок поверхности поля как набора случайных чисел можно сформировать системные сведения о неровностях, их структуре и количественных характеристиках.

Характеристики микрорельефа рисовых чеков свидетельствуют о разнообразии структур и параметров неровностей. В настоящее время не учитывают особенности неровностей, используя типизированные технологии и стандартные средства механизации работ.

 Поверхность рисового чека,-5
Рис. 6. Поверхность рисового чека, представленная в трехмерном изображении


Для эффективного осуществления планировки поверхностей чеков необходимо иметь информацию о самых важных параметрах неровностей, к которым относят наиболее часто встречающиеся их длины и амплитуды.

Для целесообразной и обоснованной оценки этих параметров могут быть использованы, как уже отмечалось, методы теории случайных функций.

Эта теория целесообразна, как основа для оценки характеристик случайных поверхностей, чем больше сами поверхности разнообразны.

На рисунке 6 в качестве примера приведено графическое изображение поверхности рисового чека. По данным высотной съемки, возможно сформировать первичные представления о структурах исходных поверхностей. Очевидно, что значения микронеровностей в значительной степени разнятся по величине и случайным образом распределены по поверхности чека.

Однако эти общего характера оценки структуры и параметров неровностей дают довольно мало информации, необходимой для решения конкретных задач эффективной организации планировочных работ и выработке рекомендаций по концепции планировочной машины.

К очень важным статистикам, позволяющим осуществить конкретные оценки параметров случайных поверхностей, следует отнести корреляционную характеристику, которую можно назвать, корреляционной поверхностью К(r, p).

Эмпирическая корреляционная поверхность может быть оценена по формуле 1

(1)

где n1, n2 – число строк и столбцов матрицы Z; r, p – смещение отсчетов при определении корреляционной поверхности по строкам и столбцам соответственно; D – дисперсия высотных неровностей чека, представленной матрицей Z.

На рис. 7 приведен график типичной эмпирической корреляционной поверхности, построенной по данным высотной съемки. Анализ графиков корреляционных поверхностей, безусловно, представляет возможность более определенно судить о, так называемом, волновом составе микронеровностей. Особенно такая определенность появляется после осуществления аппроксимации эмпирической поверхности.

Более точные данные о параметрах микронеровностей можно получить при помощи дополнительной математической статистики – спектральной плотности поверхности.

Спектральная плотность микрорельефа поверхности чека как случайной поверхности может быть подсчитана по формуле 2

 График типичной эмпирической-7
Рисунок 7 - График типичной эмпирической корреляционной поверхности рисового чека
(2)

где n3 и n4 – число строк и столбцов соответственно матрицы корреляционной поверхности микрорельефа чека; Kx,y – эмпирическая корреляционная поверхность чека; x, y –волновые частоты неровностей по осям X и Y соответственно, м-1; - шаг отсчета при определении спектральной плотности. Шаг отсчета равен длине стороны квадратной сетки, используемой при съемке высотных координат неровностей чека ( = 20 м).

 - График типичной эмпирической-9
Рисунок 8. - График типичной эмпирической спектральной плотности чека

На рисунке 8 приведен график спектральной плотности чека, построенной в соответствии с формулой 2.

По оси Х (число отсчетов от 0 до 13) и по оси У (число отсчетов от 0 до 6) откладываются номера квадратов кратные шагу . Пики графика дают возможность сделать вывод о большем или меньшем процентном составе неровностей по длине. При этом длину неровностей можно оценить по следующим формулам:

(3)

где Tx, Тy – длины неровностей по оси X (это, как правило, по длинной стороне чека) и по оси У ( как правило по короткой стороне чека) соответственно, м; Хi, Хj - значения координат спектральной плотности, соответствующие ее пикам по оси Х или У соответственно. Доля дисперсии, приходящейся на какую либо конкретную по длине неровность DTi,j, может быть подсчитана по формуле 4:

Приведенные выше зависимости предоставляют довольно серьезную возможность для детальной оценки структуры и количества характеристик микронеровностей рисовых чеков.

(4)

где Х, У – диапазоны полосы пропускания для соответствующего пика спектральной плотности поверхности чека. Обыкновенно Х=У1; Sx,y матрица спектральной плотности.

В 2001… 2006 годах Инженерным центром «Луч» было проведено обследование состояния микронеровностей рельефа рисовых чеков в Краснодарском крае. Всего было обследовано более 100 чеков, площадь каждого из которых в среднем равна 4…6га. Общая площадь обследованных чеков составила свыше 500 га.

Общие результаты приведены в таблице 1.

Таблица 1 Результаты статистического анализа картограмм поверхностей чеков
Средне квадратические отклонения, см Процент от общего числа обработанной информации Относительная высота неровностей, см Средний удельный объем работ при выравнивании поверхности чека, м3/га Средняя площадь чека, га
минимальная максимальная
3 8,7 9,1 -11 85,12 4
3 - 5 65,0 24 -19 140,32 4,5
5 26,2 22 -20 251,85 4,6

Полученные данные были разделены на три группы по величине среднеквадратического отклонения. Первая группа - до 3 см, вторая - от 3 до 5 см и более 5см.

По результатам анализа было определено, что на 65% рисовых чеков среднеквадратическое отклонение находится в диапазоне 3… 5 см. Это означает, что на этих площадях удельный объем работ составляет от 100 до 200 м3/га. На таких чеках возможно осуществление выборочного выравнивания поверхности (с использованием скреперов).

Поверхность чеков, имеющих значение среднеквадратичных неровностей менее 3 см, лучше всего выравнивать, выполняя сплошную планировку.

Что касается рисовых чеков со значительными неровностями (КСО > 5см), то в этом случае наиболее эффективным будет применение выборочного выравнивания поверхности.

Из общего числа обследованных чеков даже самый выровненный имеет среднеквадратическое отклонение высотных отметок S = 3,08 см, что соответствует средней амплитуде равной примерно 4,0 … 4,5 см. Величина этой амплитуды превышает допуск на 40%. Подробный анализ микронеровностей для этого чека свидетельствует о следующем. Для площади чека, равной 5,44 га, 1,5 га можно считать негодными для эксплуатации, причем на площади 0,9 га требуется срезка, а на площади 0,6 га подсыпка почвы. При этом следует отметить, что приведенные цифры получены из условия выравнивания микрорельефа под «нулевую» плоскость.

Для одного из худших полей по выровненности среднеквадратическое отклонение высотных отметок составляет 5,75 см, что соответствует средней амплитуде неровностей А = 8 см. Из общей площади чека, равной 6,12 га, почти 6,0 га нельзя признать годными к эксплуатации, из них 3,4 га требует срезки, а площадь, равная 2,6 га – подсыпки.

Таким образом, для ориентировочной, но довольно надежной и устойчивости оценки годности поля можно использовать сведения о площадях, требующих срезки и подсыпки.

Введем понятие коэффициента дефектности поля Кд, значение которое можно определить в виде следующего соотношения:

(5)




где SСР – суммарная площадь чека, неровности которой по вертикали возвышаются над «нулевой» плоскостью больше чем на 3 см, м2. Это - потенциальная площадь срезки; SН – суммарная площадь части чека, неровностей по вертикали ниже «нулевой» плоскости больше чем 3 см, м2. Это - потенциальная площадь подсыпки.

Таблица 2 Сводная таблица анализа картограмм чеков
№№ Среднеквадратическое отклонение микронеровностей S, см Коэффициент дефектности рисового чека КД Средняя толщина срезаемого грунта, см Средняя толщина насыпаемого грунта, см Объем работ по срезке, м3 Объем работ по насыпи, м3 Коэффициент соотношения удаленности дефектных участков чека по срезке и насыпи, КОТ.УД/ К -1ОТ.УД
832 5.74 0.61 5 8 1015 1143 0.39/2.57
851 5.28 0.59 7 5 1071 1127 1.08/0.93
881 3.63 0.37 5 6 400 560 0.72/1.39
882 3.25 0.37 5 5 456 418 0.84/1.19
931 3.08 0.34 4 5 422 423 0.78/1.28
941 3.21 0.38 4 5 401 392 2.82/0.36

Значения этого коэффициента для обследованных полей изменяются в пределах от 0,3 до 0,98.

Таким образом, сведения, которые получены по итогам обследования рисовых чеков, во многом определяют необходимые действия по восстановлению их ровности.

Однако эти сведения не дают, все-таки, представления о том, каким образом распределяются участки поверхности чеков с недостаточной ровностью по всей площади. Такая информация как раз и может дать основу для выработки концепции планирующей машины, в наибольшей степени отвечающей потребностям производства.

(6)

Такого рода информацией может послужить отношение удаленностей поверхности чеков, требующих срезки и подсыпки, от какой-либо одной точки. Этот показатель можно определить при помощи формулы:

где КОТ.УД – коэффициент относительного удаления; L1 – средневзвешенная удаленность транспортировки грунта, который необходимо срезать, от начала координат; L2 - средневзвешенная удаленность транспортировки грунта, который необходимо подсыпать в нужные места.

Анализ данных, приведенных в таблице 2., свидетельствует о том, что использование коэффициента КОТ.УД позволяет оценить степень равномерности распределения участков, требующих выравнивания, по площади чека.

Таблица 3 Обобщение статистических данных по неровностям

поверхностей чеков по длинной их стороне.

Дисперсия неровностей D, см2 Среднеквадратическое отклонение s, см Доля дисперсии, приходящаяся на неровности длиной, %
Более 120 м около 40 м около 20 м около 10 м
9,5… 33,0 3,1… 5,8 18,5… 30,4 13,4… 30,6 23,6… 41,2 14,3… 32,8


Pages:     | 1 || 3 | 4 |   ...   | 5 |
 

Похожие работы:







 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.