3731

При 0,5 2 1,0 :

wm = w0 k(ze ) c ,

(4)

S1 0.7 1 0,146 1,1 0,143 т / м ;

где w0 - нормативное значение ветрового

Загружение 3 - ветровая нагрузка. Вет-

давления составляет

85 кг/м2

(0,03т/м2), на

ровая нагрузка W дается нормами равномер-

1 п.м

конструкции

нормативное

значение

но распределенной по длине верхнего пояса

ветрового

давления

составляет 0,026 т/м;

арки. На пологие сегментальные арки она

к (ze )

- коэффициент, учитывающий изме-

действует в виде ветрового отсоса W и, как

правило, не учитывается в расчете, так как

нение

ветрового давления

для

высоты

она почти не увеличивает усилий, действу-

ze

2,5м ;

к (2,5) 0,5 (принята местность

ющих в сечениях этих арок.

типа В - городские территории, равномерно

Нормативное значение средней состав-

покрытые препятствиями высотой более 10

ляющей ветровой нагрузки wm в зависимо-

м);

с

-

аэродинамический

коэффициент

сти от эквивалентной высоты zе надо по-

( се3 0,4;

се1 0,65;

се2 1,1 ).

верхностью земли следует определять по

Получаем следующие давления ветра:

формуле:

при се1 0,65 напор:

w1 w0 k(ze ) c f 0.026т / м 0,5 0, 65 1,1 0, 009т / м ;

(5)

при се3 0,4 отсос:

w2 w0

k(ze ) c f

0.026т / м 0, 5 0, 4 1,1 0, 005т / м ;

(6)

w3 w0

k(ze ) c f

0.026т / м 0,5 ( 1,1) 1,1 0, 016т / м .

(7)

Загружение 4 - сейсмические воздей-

горизонтально в направлении их продольной

ствия. Сейсмические воздействия могут

и поперечной осей. Действие сейсмических

иметь любое направление в пространстве.

нагрузок в указанных направлениях следует

Для зданий и сооружений простой геометри-

учитывать раздельно. Сейсмичность пло-

ческой формы

расчѐтные

сейсмические

щадки строительства - 6 баллов. Результаты

нагрузки следует принимать действующими

расчета представлены в табл. 1.

Таблица 1

Результаты расчета по загружениям

Загружения

Величина перемещения вдоль оси:

Усилия в стержнях

х, мм

z, мм

Собственный вес

±0,52

-0,89

-0,04

0,01

Снеговая нагрузка

27,37

-21,78

-0,3

0,19

Ветровая нагрузка

9,31

7,05

0,12

0,05

Проверка арочного покрытия на проч-

тальные составляющие. Вертикальная опор-

ность. Опорные реакции трехшарнирной ар-

ная реакция арки R определяем из условия

ки без затяжки, опирающиеся прямо на фун-

равенства нулю изгибающего момента в

даменты, имеют вертикальные

и горизон-

противоположном опорном шарнире. Гори-

ВЫПУСК № 3-4 (25-26), 2021

ISSN 2618-7167

зонтальная опорная реакция

Н, численно

N / А М /Wx Ry c ,

(10)

равная распору арки без затяжки, определя-

ем из условия равенства нулю изгибающего

где N – продольная сила; A -

площадь сече-

момента в коньковом шарнире.

2

M -

изгибающий

момент;

ния, 0,0006м ;

Опорные реакции от

двусторонней

Ry - расчетное сопротивление фибробетона,

равномерной нагрузки будут равны сумме

600МПа = 61 183 т/м2 ; Wx - моменты сопро-

реакций от нагрузок на левом и правом по-

лупролетах, т. е.

тивления сечения, 0,00003м3;

γc – коэффи-

R = q1/2,

(8)

циент условий работы = 1.

Результаты

расчетов

приведены в

H = ql2/h,

(9)

табл. 2.

где R - вертикальная опорная реакция; Н -

По результатам

расчетные

сочетания

усилий составляют:

горизонтальная опорная реакция; q – сумма

При высоте поперечного сечения арки

реакций от нагрузок; l – пролет конструкции;

– 3 см:

h – высота конструкции.

1,682/0,0006∙0,299/0,00003 < 27 098 т/ м2,

Усилия в сечениях арок – изгибающие

моменты М, продольные N и поперечные Q

61 183 т/м2< 27 098т/м2.

силы – определяем в зависимости от нагру-

При высоте поперечного сечения арки

зок, координат сечений x и у и углов наклона

– 5 см:

, касательных к оси в этих сечениях.

1,091/0,0006·0,30/0,00003 < 18 183 т/ м2 ,

Определение опорных реакций и уси-

61 183 т/ м2< 18 183т/ м2 .

лий в сечениях удобно производить в одной,

например, левой полуарке в следующем по-

При высоте поперечного сечения арки

рядке. Сначала от снеговой равномерно рас-

– 7 см:

пределенной и треугольной нагрузки на ле-

0,843/0,0006·0,30/0,00003 < 14 050 т/ м2 ,

вом и затем на правом полупролете арки, за-

61 183 т/ м2< 14 050 т/ м2.

тем от ветровой нагрузки при ветре слева и

справа и далее от подвесного оборудования.

Условие выполняется во всех вариан-

тах расчетов.

Высота

Nmax, т

M, т∙м

3 см

- 1,682

0,299

5 см

- 1,091

0,300

7 см

- 0,843

0,320

Проведенный расчет показал, что в со-

9.

Кузнецова, Л.А. Исследование влияния

оружениях

арочного

вида

целесообразно

на прочность при изгибе элементов конструкций

армированных металлическими фибрами / Л.А.

применять

дисперсное

армирование (фиб-

Кузнецова, С.Д. Николенко, С.А. Сазонова, А.А.

робетон). При этом важным является равно-

Осипов, Н.В. Заложных // Моделирование систем

мерность распределения фибр по сечению

и процессов. - 2018. - Т. 11. - № 4. - С. 51-57.

[1]. Это позволит возводить временные со-

10.

Старцев, В.Н. Анализ прочности мо-

оружения, которые могут выдерживать в том

нолитного перекрытия здания и контроль про-

ектной документации / В.Н. Старцев, С.Д. Нико-

числе и динамические нагрузки. При выпол-

ленко, С.А. Сазонова // Моделирование систем и

нении

работы рассматривались материалы

процессов. - 2020. - Т. 13. - № 2. - С. 57-63.

исследований [2-20].

11.

Старцев, В.Н. Моделирование термо-

Библиографический список

напряженного состояния фундамента и разра-

ботка мероприятий по улучшению эксплуатаци-

1.

Nikolenko, S.D.

Behaviour of concrete

онных свойств бетона / В.Н. Старцев, С.Д. Нико-

ленко, С.А. Сазонова // Моделирование систем и

with a disperse reinforcement under dynamic loads /

процессов. - 2020. - Т. 13. - № 2. - С. 64-71.

S.D. Nikolenko, E.A. Sushko, S.A. Sazonova, A.A.

12.

Николенко, С.Д. Автоматизация про-

Odnolko, V.Ya. Manokhin // Magazine of Civil En-

цесса контроля качества сварных соединений /

gineering. - 2017. - № 7 (75). - С. 3-14.

С.Д. Николенко, С.А. Сазонова, Н.В. Акамсина //

2. Проскурин, Д.К. Сходимость вычисли-

Моделирование систем и процессов. - 2020. - Т.

тельного процесса при реализации вариационно-

13. - № 3. - С. 76-85.

го метода решения краевой задачи гидродинами-

13.

Сазонова, С.А. Итоги разработок ма-

ки / Д.К. Проскурин, Д.В. Сысоев, С.А. Сазонова

тематических моделей анализа потокораспреде-

// Вестник Воронежского государственного тех-

ления для систем теплоснабжения / С.А. Сазоно-

нического университета. - 2021. - Т. 17. - № 3. -

ва // Вестник Воронежского государственного

С. 14-19.

технического университета. - 2011. - Т. 7. - № 5. -

3.

Меркулов, А.С. Моделирование процес-

С. 68-71.

сов, влияющих на качество бетонных покрытий

14. Жидко, Е.А. Информационная без-

дорог / А.С. Меркулов, С.Д. Николенко, С.А. Са-

опасность инновационной России: проблема

зонова // Моделирование систем и процессов. -

кадров / Е.А. Жидко, Л.Г. Попова // Информация

2021. - Т. 14. - № 1. - С. 38-44.

и безопасность. - 2011. - Т.14. - №2. - С.201-208.

4.

Николенко, С.Д. Моделирование про-

15. Жидко, Е.А. Методология и методы

цесса износа кирпичных зданий / С.Д. Николен-

системного математического моделирования ин-

ко, С.А. Сазонова, Н.В. Акамсина // Моделиро-

формационной безопасности хозяйствующего

вание систем и процессов. - 2021. - Т. 14. - № 1. -

субъекта теоретическими методами / Е.А. Жид-

С. 44-50.

ко, П.М. Леонов // Научный вестник Воронеж-

5.

Рогов, Н.Ю. Моделирование процесса

ского государственного архитектурно - строи-

обследования железобетонных опор технологи-

тельного университета. Серия: Информационные

ческих эстакад / Н.Ю. Рогов, С.Д. Николенко,

технологии в строительных, социальных и эко-

С.А. Сазонова // Моделирование систем и про-

номических системах. - 2015. - № 2 (6). - С. 15-

цессов. 2021. Т. 14. № 1. С. 68-73.

20.

6.

Николенко, С.Д. Моделирование рабо-

16. Николенко, С.Д. Сооружение, возве-

ты конструкций из дисперсно -

армированного

денное на несъемной пневматической опалубке /

бетона

при

знакопеременной

динамической

С.Д. Николенко, Д.А. Казаков // Патент на изоб-

нагрузке большой интенсивности / С.Д. Нико-

ретение

RU 2371555 C1, 27.10.2009. Заяв-

ленко, С.А. Сазонова, В.Ф. Асминин // Модели-

ка № 2008122797/03 от 05.06.2008.

рование систем и процессов. -

2021. - Т. 14. -

17.

Панов, М.Я. Методология факторного

№ 3. - С. 36-44.

анализа водораспределения и водопотребления /

7.

Андреев, Е.С. Моделирование дефектов

М.Я. Панов, В.И. Щербаков, И.С. Квасов // Изве-

при ультразвуковом контроле сварных соедине-

стия высших учебных заведений. Строительство.

ний / Е.С. Андреев, С.Д. Николенко, С.А. Сазо-

- 2001. - № 5. - С. 82.

нова //

Моделирование

систем

и процессов. -

18. Рогачев, А.Ф. Лабораторный практи-

2020. - Т. 13. - № 1. - С. 4-9.

кум по технологии программирования: учебное

8. Пантелеев, А.И. Процесс обследования

пособие / А.Ф. Рогачев, Ю.Ю. Громов, Ю.С.

несущих конструкций технологических эстакад /

Сербулов, С.А. Сазонова, И.Н. Корнфельд, А.В.

А.И. Пантелеев, С.Д. Николенко, С.А. Сазонова

Лемешкин. - Воронеж, 2008.

// Моделирование систем и процессов. - 2020. - Т.

19.

Сазонова, С.А. Расчет смешанным ме-

13. - № 1. - С. 61-68.

тодом статически неопределимых рам с элемен-

ВЫПУСК № 3-4 (25-26), 2021

ISSN 2618-7167

тами повышенной жесткости и численная про-

ных внутренних усилий при расчете смешанным

верка результатов расчетов с помощью метода

методом статически неопределимых рам со

конечных элементов / С.А. Сазонова, В.Ф. Ас-

стержнями заданной жесткости / С.А. Сазонова,

минин, А.В. Звягинцева // Моделирование си-

В.Ф. Асминин, А.В. Звягинцева // Моделирова-

стем и процессов. - 2021. -Т. 14. -№ 2. - С. 54-66.

ние систем и процессов. - 2021. - Т. 14. - № 2. - С.

20. Сазонова, С.А. Моделирование опас-

44-54.

Информация об авторах

Information about the authors

Николенко Сергей Дмитриевич - кандидат технических наук,

Sergey D. Nikolenko, Ph. D. in Engineering, Associate Professor, Voro-

доцент, Воронежский государственный технический университет

nezh State Technical University (84, 20 years of October Street, Voro-

(394006, Россия, г. Воронеж, ул. 20-летия Октября, 84),

nezh, 394006, Russia), e-mail: nikolenkoppb1@yandex.ru

e-mail: nikolenkoppb1@yandex.ru

Svetlana A. Sazonova, Ph. D. in Engineering, Associate Professor,

Сазонова Светлана Анатольевна - кандидат технических наук,

Voronezh State Technical University (84, 20 years of October Street,

доцент, Воронежский государственный технический университет

Voronezh, 394006, Russia), e-mail: Sazonovappb@vgasu.vrn.ru

(394006, Россия, г. Воронеж, ул. 20-летия Октября, 84),

Elena V. Druzhinina, postgraduate student, Voronezh State Forestry

e-mail: Sazonovappb@vgasu.vrn.ru

University named after G.F. Morozov (394087, Russia, Voronezh,

Дружинина Елена Владимировна – аспирант, Воронежский госу-

Timiryazeva st., 8), e-mail: asminin.viktor@yandex.ru

дарственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова

(394087, Россия, г. Воронеж, ул. Тимирязева, 8),

e-mail: asminin.viktor@yandex.ru

Существенное 3 повышение эффектив-

плексов, возможно за счет применения си-

ности использования различных мобильных

стем автоматического управления рабочими

объектов (МО), в качестве которых могут

процессами [1], при этом наибольшую эф-

рассматриваться, например, технологические

фективность можно достичь за счет опера-

машины строительного, сельскохозяйствен-

тивной коррекции управления рабочими ор-

ного, мелиоративного, лесного и т.д. ком-

ганами или траектории движения в случае

дистанционного управления перемещением

машин [2-3].

© Кононов А.Д., Кононов А.А., 2021

а)

б)

Sh ( )

Whq i

2 Sq ( )

WhR i

2 SR ( ) ,

(3)

ВЫПУСК № 3-4 (25-26), 2021

ISSN 2618-7167

D1 ( p)Z2 K1D2 ( p)Z1 K2 D3 ( p) 3 q1 ( p);

D4 ( p)Z2 K '1 D5 ( p)Z1 K '2 D6 ( p) 3 q2 ( p);

(4)

K3 D7 ( p)Z2 K '3 D8 ( p)Z1 D9 ( p) 3 R( p);

Whq (i )

2

a1 10 a2 8 a3 6 a4 4 a5 2 a6

,

(5)

a 12 a 10 a 8

a 6

a

4 a 2

a

7

8

9

10

11

12

13

2

b 8

b 6

b 4

b 2

b

WhR

(i )

1

2

3

4

5

,

(6)

b 12 b 10

b 8

b 6

b 4 b 2 b

6

7

8

9

10

11

12

где

ai , bi – коэффициенты, зависящие от

вида работ (в строительстве, сельском хозяй-

скорости движения МО, весовых и геомет-

стве, лесоустроительных мероприятиях, ме-

рических, упругих и демпфирующих пара-

лиорации и т.п.) брать наиболее отвечающие

метров, используемых в моделировании для

ситуации

описания

физико-механических

конкретной машины.

свойств грунта R(t)

и микропрофиля стати-

Взаимодействие навесного оборудо-

стически шероховатой рабочей поверхности

вания с грунтом может быть некоторым об-

q(t) , приведенные выше исследования воз-

разом представлено формулой для диспер-

сии глубины разработки

можностей моделирования помогут добиться

1

оперативной коррекции управления рабочи-

ми органами или траектории движения для

Dh

Sh ( )d .

(7)

случаев дистанционного управления пере-

0

В итоге, если для каждого конкретного

мещением МО.

ВЫПУСК № 3-4 (25-26), 2021

ISSN 2618-7167

В промышленных электроприводах пе-

устройств.

ременная состояния х1,

представляющая

Для

уменьшения

влияния изменений

ток якорной

цепи, и переменная х2, пред-

момента нагрузки на скорость вращения по-

ставляющая скорость вращения двигателя,

строим подчиненную систему управления, в

регулируются

с помощью

автоматических

которой

внутренний

контур представляет

ВЫПУСК № 3-4 (25-26), 2021

ISSN 2618-7167

собой пропорционально - интегральный ре-

порциональный регулятор скорости (рис. 3).

гулятор тока якорной цепи, внешний – про-

Рис. 3. Структурная схема системы регулирования скорости

На рис. 3 приняты следующие обозна-

В рабочую область Workspace среды

чения:

MatLab (в работе использована

версия 15)

uРП – выходной сигнал регулятора по-

передается массив временных

отсчетов

ложения;

Kdt=1,5 В/А, Ktg=1 В с/рад,

Time() и переходного процесса Data().

Ktp=26 – коэффициенты передачи датчика

Программный код Matlab представлен

тока (ДТ), тахогенератора (ТГ) и тиристор-

в листинге 1. Открытие и запуск модели

ного преобразователя (ТП); RТГ=RВ=RТ=

Simulink, вычисление и анализ обобщенного

R3=10 кОм – резисторы на входах регулято-

показателя качества функционирования си-

ров скорости и тока; Tdt=0,002 c, Ttg=0,01 c,

стемы управления выполняются в цикле.

Ttp=0,003 c – постоянные времени, характе-

В качестве обобщенного

показателя

ризующие инерционности ДТ, ТГ и ТП.

качества использован интеграл от абсолют-

Модель

динамики

электропривода

с

ного отклонения скорости электропривода от

системой управления, построенная в Sim-

установившегося значения. Вычисление ин-

ulink на основе рис. 3,

представлена

на

теграла выполняется методом трапеций.

рис. 4.

Открытие модели Simulink выполняется

Модель регулятора тока и тиристорно-

оператором

го преобразователя оформлена в виде подси-

open('electroprivod_control_mdl.mdl'),

стемы Subsystem и представлена на рис. 5.

Передача данных,

характеризующих

а запуск модели на выполнение – операто-

переходный процесс, в рабочее пространство

ром

MatLab обеспечивается включением в мо-

дель блока To Workspace из библиотеки

sim('electroprivod_control_mdl.mdl').

Sinks.