Алгоритмы управления карьерным самосвалом при проскальзывании колес
А.Б. Виноградов, А.А. Коротков, К.К. Ермаков
Вестник ИГЭУ, 2023 г. выпуск 5, сс. 68—73
Скачать PDF
Состояние вопроса. Карьерные самосвалы грузоподъемностью 90 тонн и более оснащают электромеханической трансмиссией, управляющей тяговыми электродвигателями ведущих колес. Неблагоприятные условия работы самосвалов предъявляют повышенные требования к безопасности движения по грунтовым технологическим дорогам разрезов. Результаты испытаний и опыт сопровождения карьерных самосвалов БЕЛАЗ показали, что система активной безопасности особенно востребована и оказывает существенную помощь водителю. Потеря управляемости груженого самосвала, например, при резком торможении на скользкой обледенелой дороге может привести к серьезной аварии и дополнительным затратам на ремонт карьерной техники. В связи с этим разработка систем безопасности движения карьерных самосвалов с электромеханической трансмиссией является важной задачей.
Материалы и методы. При разработке алгоритмов управления карьерным самосвалом использованы методы автоматического управления, математического моделирования и численного решения систем дифференциальных уравнений. Для апробации предложенных решений использован метод натурного эксперимента в реальных условиях движения по грунтовым и обледенелым дорогам.
Результаты. Предложены алгоритмы управления, использующие дополнительную информацию с датчиков передних (ведомых) колес. Приведены результаты испытаний на самосвале БЕЛАЗ грузоподъемностью 90 тонн, подтверждающие эффективность разработанной системы управления в сравнении с используемой в настоящее время в серийных изделиях.
Выводы. Разработанная система ABS с датчиками скорости передних колес карьерного самосвала показала эффективность торможения на скользкой дороге и позволила значительно улучшить управляемость самосвала при движении в условиях плохого сцепления колес с дорогой, предотвращая заносы самосвала и блокировку колес, снизить механические воздействия на трансмиссию и чувствительность характеристик системы антипроскальзывания к изменениям условий движения. Адаптивная система сохраняет работоспособность при выходе из строя одного из датчиков передних колес и, по сравнению со штатной системой, работает одинаково эффективно в различных условиях движения. Внедрение полученных результатов позволит повысить безопасность движения и снизить аварийность дорогостоящей карьерной техники.
- Казубенко А.Ф. Самосвалы БЕЛАЗ с электромеханической передачей // Уголь. – 2019. – № 5(1118). – С. 50–51.
- Петров А.П., Хоменко С.Е. Антиблокиро-вочная и противобуксовочная системы тормозов: учеб. пособие. – Курган: Изд-во Курганского гос. ун-та, 2003. – 103 с.
- Эксплуатация антиблокировочных систем грузовых автомобилей: учеб. пособие для вузов / В.Е. Ютт, А.М. Резник, В.В. Морозов, А.И. Попов. – М.: Горячая линия–Телеком, 2010. – 88 с.
- Особенности тягового электрооборудо-вания карьерного самосвала грузоподъемностью 90 тонн / А.Б. Виноградов, Н.Е. Гнездов, А.А. Коротков, В.Л. Чистосердов // Труды Х Междунар. конф. по автоматизированному электроприводу (АЭП-2018): материалы докл. конф. – Новочеркасск: Изд-во ООО «Лик», 2018. – С. 194–197.
- Казубенко А.Ф. Применение электромехани-ческой трансмиссии на карьерных самосвалах БЕЛАЗ // Горная промышленность. – 2018. – № 6(142). – С. 21.
- Егоров А.Н., Бигель Н.В. Карьерные самосвалы с электромеханической трансмиссией переменно-переменного тока // Горный журнал. – 2013. – № 1. – С. 50–51.
- Разработка и исследование алгоритмов антипроскальзывания карьерного самосвала / А.Б. Виноградов, А.А. Коротков, В.Л. Чистосердов, М.А. Сибирцев // Труды IX Междунар. (XX Всерос.) конф. по автоматизированному электроприводу (АЭП-2016), г. Пермь, 3–7 октября 2016 г. – Пермь, 2016. – С. 548–551.
- Модернизация электротрансмиссии карьерных самосвалов по результатам длительной эксплуатации / А.Б. Виноградов, Н.Е. Гнездов, А.А. Коротков, В.Л. Чистосердов // Горный журнал. – 2022. – № 4. – С. 106–112.