Технические науки/3. Отраслевое машиностроение

к.т.н. Шотиков А.В., Шебанова В.И.

Харьковский национальный технический университет сельского хозяйства им. П. Василенко

ОЦЕНКА ПАРАМЕТРОВ ОБЗОРНОСТИ С/Х ТРАКТОРОВ И МАШИН НА СТАДИИ ИСПЫТАНИЙ

Одной из стадий постановки новой машины в массовое производство является ее испытание.

В комплекс мер по улучшению условий труда оператора, таких, как защита от вибраций, шумоизоляция, обеспечение оптимального микроклимата и т.д., входит и создание кабины улучшенной обзорности.

Методика оценки параметров обзорности машин на стадии их проектирования достаточно детально разработана на кафедре начертательной геометрии и черчения ХНТУСХ и хорошо зарекомендовала себя при оценке обзорности таких машин, как Т-150КМ, СШ-28 и др.

На стадии государственных испытаний опытных образцов новых машин используется широко известный светотеневой способ, при котором в точку обзора помещается источник света, а на горизонтальной площадке обводится падающая тень всех элементов кабины и машины в целом. Затем на теневой картине проверяется соответствие полученных параметров обзорности их нормативным значениям.

К недостаткам этого способа следует отнести следующее: трудоемкость такого способа; наличие специального помещения; невысокая точность определения параметров; невозможность оценки параметров обзорности с учетом бинокулярного зрения, что ставит под сомнение использование такого способа на практике.

На наш взгляд, как наиболее целесообразным, достаточно точным и не трудоемким способом оценки параметров обзорности машин на стадии их испытаний может быть–фотографический способ с последующей графоаналитической обработкой снимков. Для этой цели необходимо использование специальных стерео-панорамных фотокамер, аналогичных разработанной на кафедре начертательной геометрии ХНТУСХ [1].

С помощью такой камеры, расположенной в точке обзора кабины, производится круговая фотосъемка, в результате которой получается стерео-панорамное изображение в угле зрения 360^о. Затем, непосредственно на негативах или на увеличенных отпечатках производят необходимые замеры, а по ним - соответствующие расчеты параметров обзорности машины с рабочего места оператора.

К числу наиболее характерных параметров обзорности относятся горизонтальные и вертикальные углы обзора, а также значения величин, заслоняющих теней от элементов кабины на окружности радиуса 12м, расположенной на плоскости стояния машины, соосно с точкой обзора.

Все перечисленные параметры могут быть определены по указанным выше стерео-панорамным снимкам. Рассмотрим для этого упрощенную геометрическую схему аппарата для получения таких изображений фотографическим методом (рис. 1).

Геометрический аппарат включает: базисную окружность s радиуса r = 32,5мм; объект отображения АВ; цилиндрическую картинную поверхность К радиуса R

R=FM, (1)

где: F – фокусные расстояния объективов камеры

М – масштаб увеличения снимков.

Аппарат работает следующим образом. Вертикальные плоские пучки лучей, образованные оптической щелевой системой фотокамеры, проецируют изображения элемента АВ кабины на цилиндрическую поверхность К , как показано на рис. 1.

Изображения А'_лВ'_л и А'_пВ'_п, получаемые на цилиндрической поверхности К представляют стереопанораму элемента АВ. Область наложения указанных изображений есть бицентральная тень элемента АВ, определяющая его заслоняющий эффект. По длине дуги Р^¢¢ указанной тени А'_лВ'_п можно

Рис. 1.

определить величину заслоняющего эффекта А"_лВ"_п на окружности радиуса R=12м по формуле:

, (2)

где: V – значение величины заслоняющего эффекта от элемента АВ;

2r=65мм – величина нормального базиса зрения.

Горизонтальные углы обзора между стойками кабины определяются зависимостью: , (3)

где: α_г – горизонтальный угол обзора в проемах кабины.

l – расстояние между соседними точками на стерео-панорамном изображении указанных стоек.

Вертикальные углы обзора рассчитываются по следующей формуле:

, (4)

где: α_в – вертикальный угол обзора, отсчитываемый от плоскости горизонта.

z' – вертикальная координата элемента кабины на стереопанораме отсчитываемая от линии горизонта, проходящей через точку обзора.

Как следует из вышеизложенного, предлагаемая методика оценки параметров обзорности мобильной техники на стадии ее испытаний достаточно проста и эффективна, однако требует использования специальной фотографической аппаратуры, над разработкой и созданием которой работает кафедра.

Литература

1. А.С. 702865 (СССР). Панорамная стереофотокамера. Шотиков А.В.,

Михно О.Д. – 14 марта 1979г.