требования к лазерному об

337.75 Kb.НазваниеОбоснование и разработка требований к лазерному технологическому оборудованию для контроля геометрических параметров автотранспортных средств в условиях эксплуатациистраница1/3Кашура Артем СергеевичДата конвертации11.09.2012Размер337.75 Kb.Тип Специальность Год На соискание ученой степени   1     На правах рукописиКашура Артем СергеевичОБОСНОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА ТРЕБОВАНИЙ К ЛАЗЕРНОМУ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОМУ ОБОРУДОВАНИЮ ДЛЯ КОНТРОЛЯ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ АВТОТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ В УСЛОВИЯХ ЭКСПЛУАТАЦИИ05.22.10 Эксплуатация автомобильного транспортаАвтореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наукИркутск 2010 Работа выполнена в ФГАОУ ВПО «Сибирский федеральный университет» (ФГАОУ ВПО СФУ) на кафедре «Транспорт» Научный руководитель: кандидат технических наук, доцент Блянкинштейн Игорь Михайлович Официальные оппоненты доктор технических наук, профессор Федотов Александр Ивановичкандидат технических наук, доцент Ильин Петр Иванович Ведущая организация ЗАО Промышленная группа «ГАРО», г. Великий Новгород Защита состоится 18.11.2010 года в ___ часов на заседании диссертационного совета Д 212.073.04 в ГОУ ВПО «Иркутский государственный технический университет» по адресу: 644074, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83, корпус «К», конференц-зал. С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Иркутского государственного технического университета по адресу: 664074, Иркутск, ул. Лермонтова, 83Автореферат разослан «___» __________ 2010 г. Автореферат размещен на сайте www.istu.edu.Ученый секретарь диссертационного совета, доктор технических наук Н.Н. Страбыкин ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫАктуальность работы. Прогресс в развитии технологического оборудования для контрольных операций при техническом обслуживании и ремонте (ТО и Р) автотранспортных средств (АТС) возможен на основе новых идей и технологий. Это в полной мере относится и к оборудованию для контроля геометрических параметров (геометрия кузова, геометрические параметры расположения осей и мостов, углы установки управляемых колес и т. д.), которые могут существенно изменяться под действием внешних факторов в процессе эксплуатации АТС. В настоящее время для этих целей в основном используют механические контактные меры и основанные на них методы измерений, однако уже сейчас в других областях техники широкое применение получили лазерные измерители. Использование лазерсодержащего оборудования на основе бесконтактных измерителей в практике ТО и Р автомобилей в условиях эксплуатации предусматривает множество вариаций его исполнения. Каждый вариант исполнения обладает определенной точностью получаемых результатов измерений. Отсутствие знаний о зависимости точности результатов измерений от параметров лазерсодержащего оборудования порождает противоречие, сдерживающее его массовое применение в сфере ТО и Р автомобилей. На основании изложенного можно заключить, что обоснование и разработка требований к лазерному технологическому оборудованию для контроля геометрических параметров АТС, находящихся в эксплуатации, является актуальной задачей. Рабочей гипотезой является предположение о том, что трудоемкость выполнения работ и снижение простоев АТС при ТО и Р можно значительно сократить путем использования бесконтактного лазерсодержащего технологического оборудования, обеспечивающего снижение среднеквадратических погрешностей измерения геометрических параметров автомобилей на основе оптимизации структуры и расположения его элементов. Цель работы снижение трудоемкости выполнения работ и простоев АТС во время ТО и Р за счет применения бесконтактного лазерного технологического оборудования, обеспечивающего снижение среднеквадратических погрешностей измерения геометрических параметров автомобилей. Задачи исследования: 1. Разработать математическую модель, алгоритм и методику расчета среднеквадратических погрешностей измерения лазерными системами и на их основе научно обосновать структуру и варианты систем бесконтактного контроля геометрических параметров АТС в условиях эксплуатации на базе лазерных измерителей. 2. Выявить параметры лазерных измерительных систем, влияющие на точность измерения геометрических параметров АТС в условиях эксплуатации, установить зависимости погрешностей измерения от параметров измерительных систем, сформулировать требования к структуре, эксплуатационным параметрам и технологии применения бесконтактного лазерсодержащего оборудования. 3. Проверить работоспособность и применимость, оценить эффективность разработанных бесконтактных измерительных систем при выполнении операций ТО и Р АТС в условиях эксплуатации. Объект исследований технологические процессы контроля геометрических параметров АТС при их ТО и Р с применением оборудования, оснащенного системами лазерных измерителей. Предмет исследования зависимости среднеквадратических погрешностей измерения контролируемого геометрического параметра АТС от структуры и параметров измерительных систем. Положения, выносимые на защиту: 1. Оптимальная структура и расположение элементов лазерных измерительных систем между собой и относительно контролируемого автомобиля обеспечивают минимальные среднеквадратические погрешности бесконтактных измерений его геометрических параметров, а также снижают трудоемкость выполнения работ и простои АТС во время ТО и Р. 2. Разработанные итерационный алгоритм и методика определения пространственных координат контрольных точек и погрешностей их измерения для дискретной 3D-бесконтактной измерительной лазерной системы устанавливают оптимальную структуру и расположение ее элементов между собой и относительно контролируемого автомобиля с позиции минимизации среднеквадратических погрешностей измерения его геометрических параметров. 3. Установленные закономерности изменения среднеквадратических погрешностей измерения геометрических параметров АТС от структуры лазерсодержащего технологического оборудования и параметров расположения элементов бесконтактных измерительных систем и контролируемого АТС имеют экспоненциальный вид. Научную новизну диссертационного исследования составляют: алгоритм и методика определения пространственных координат контрольных точек и погрешностей их измерения, основанные на решении системы уравнений второго порядка с тремя неизвестными итерационным методом Гаусса Ньютона, для 3D-измерительной лазерной системы, производящей дискретные бесконтактные измерения, позволяющие определять оптимальные параметры системы с минимальными среднеквадратическими погрешностями измерения геометрических параметров автомобиля; научно обоснованные требования к структуре и параметрам технологического лазерсодержащего оборудования, обеспечивающие минимальные среднеквадратические погрешности бесконтактных измерений геометрических параметров автомобиля, а следовательно, и снижение трудоемкости выполнения работ по ТО и Р и простоев АТС; зависимости изменения среднеквадратических погрешностей измерения геометрических параметров АТС от параметров расположения элементов бесконтактной дискретной измерительной системы, работающей в дискретном режиме, которые имеют экспоненциальный вид D = a ef l (R2 = 0,7 0,99), где коэффициенты а и f принимают для

Обоснование и разработка требований к лазерному технологическому оборудованию для контроля геометрических параметров автотранспортных средств в условиях эксплуатации

Обоснование и разработка требований к лазерному технологическому оборудованию для контроля геометрических параметров автотранспортных средств в условиях эксплуатации