Systems. Methods. Technologies 2 (42) 2019

Системы Методы Технологии. С.Е. Рудов и др. Оценка несущей … 2019 № 2 (42) с. 80-86 85 В итоге получено соотношение для определения ве- личины h k : h k =h o ( ν ) ( ) . (6) На рис. 8 представлена зависимость h k от нечеткой переменной для различных значений давления q o под штампом с характерным размером R = 0,45 м при взаи- модействии движителя трелевочной системы с мерзлой и оттаявшей супесью. Рис. 8. Зависимость глубины колеи от переменной при q o : а — оттаявшая супесь; б — мерзлая супесь. 1 — 27 кПа; 2 — 35 кПа; 3 — 58 кПа; 4 — 80 кПа Расчеты выполнены при фиксированном значении ко- эффициента Пуассона ν = 0,25 для двух граничных со- стояний переменной : а) при положительном значении ( = 0,5) и б) при отрицательном значении ( = –0,25). Выводы Кривые 1 и 2 соответствуют параметрам плоского штампа ( k = 1) при низких значениях давления q o на почвогрунт от действия гусениц, кривые 3 и 4 — ци- линдрического штампа ( k = 2) при средних и высоких значениях q o под действием колесной пары. Анализ полученных кривых на рис. 8 а , б свидетель- ствует об их качественном различии, а именно степенном возрастающем характере зависимостей h k от при по- ложительной переменной , причем с увеличением дав- ления q o показатель степени возрастает на 65–70 %, с 1,4174 до 2,362, при практически постоянном коэффици- енте, равном 0,03 при степенной функции. Сравнивая данные на рис. 8 а с ограничительным соотношением (3), можно сделать вывод о том, что при начальном давлении q o до 35 кПа в почвогрунтах уме- ренной влажности (до 25 %) эффективные условия экс- плуатации форвардеров выполняются. При отрицательной переменной зависимости h k от подчиняются логарифмическому, т. е. асимптотиче- скому закону, причем коэффициент пропорционально- сти при натуральном логарифме со снижением давле- ния q o на почвогрунт уменьшается более чем в 4 раза, с 0,2 до 0,0473. Условие (3) (см. данные на рис. 8 б ) выполняется в более широком диапазоне изменения начальных давле- ний q o (вплоть до максимальных значений q o = 80 кПа) для почвогрунтов как умеренной влажности так и пе- реувлажненных. Принципиально различный характер поведения кри- вых на рис. 8 а , б свидетельствует о том, что при переходе через ноль переменной из области отрицательных в область положительных значений и наоборот процесс сопротивления почвогрунта при внешней статической нагрузке испытывает качественные изменения. Так, повышение существенно (по степенному за- кону) снижает несущую способность почвогрунта и, как следствие, увеличивает глубину колеи и вероят- ность катастрофы сборки системы взаимодействия форвардера с почвогрунтом. Наоборот, с понижением переменной несущая способность почвогрунта растет, глубина колеи уменьшается, асимптотически приближаясь к своему пределу, в результате чего показатели эффективности взаимодействия трелевочной системы с почвогрунтом стабилизируются в заданных пределах, и вероятность катастрофы сборки снижается, стремясь к нулю. Таким образом, для принятых в качестве нечетких переменных характеристик температуры и влажности мерзлого и оттаивающего почвогрунта установлена связь между ними с оценкой вероятных диапазонов переходных состояний. Моделирование статических нагрузок на почвог- рунт и, как следствие, параметров процесса образова- ния колеи различной глубины h k в заданных пределах изменения нечетких переменных позволяет дать обос- нованный прогноз несущей способности почвогрунта для эффективной эксплуатации конкретной трелевоч- ной системы. Литература 1. Уткин Л.В. Анализ риска и принятие решений при не- полной информации. СПб.: Наука, 2007. 404 с. 2. Zadeh L.A. Fuzzy sets // Information and Control. 1965. Vol. 8. P. 338-353. 3. Арнольд В.Н. Теория катастроф. 3-е изд. доп. М.: Нау- ка, 1990. 128 с. 4. Питухин А.В. Оценка возможностей возникновения ка- тастрофы сборки при неполной статистической информации // Системы Методы Технологии. 2018. № 4 (40). С. 26-31. 5. Газизов А.М., Шапиро В.Я., Григорьев И.В. Вариаци- онный метод расчета и стабилизации параметров роторной окорки // Справочник. Инженерный журнал с приложением. 2009. № 7 (148). С. 47-51. 6. Шапиро В.Я., Шапиро Н.А. Использование цепей Мар- кова для прогноза эффективности ПИФов // Экокономиче-