Sbbf ошибка эбу BMW

Транскрипт

1 Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Владимирский государственный университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых» АКТУАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ ЭКСПЛУАТАЦИИ АВТОТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ Материалы XVIII Международной научно-практической конференции ноября 2016 г., г. Владимир Под общей редакцией профессора Ю. В. Баженова «Аркаим» Владимир 2016

3 Уважаемые коллеги! Вашему вниманию предлагается сборник материалов XVIII Международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы эксплуатации автотранспортных средств», посвященный памяти известного ученого в области автомобильного транспорта доктора технических наук, профессора, заслуженного деятеля науки и техники РСФСР Аринина Игоря Николаевича. В работе конференции приняли активное участие преподаватели, аспиранты и студенты высших учебных заведений, а также специалисты институтов, организаций предприятий автотранспортного комплекса. Сборник включает материалы исследований по совершенствованию технологических процессов технического обслуживания и ремонта подвижного состава автомобильного транспорта, надежности автотранспортных средств, техносферной и автотранспортной безопасности, проектированию и производству ДВС, электронным системам автомобилей, управлению качеством производства и эксплуатации автомобилей. Сборник содержит 75 статей, в которых приведены результаты исследований ученых Польши, республик Таджикистан и Беларусь, городов Москвы, Нижнего Новгорода, Рязани. Выражаю признательность организациям и предприятиям, оказавшим финансовую помощь в подготовке и проведении конференции, а также издании сборника научных статей: ООО «БигАвтоТранс»; ОАО «Владимиравтотехобслуживание»; ООО «Альянс»; ООО «РОСТЕХ»; ООО «Экипаж»; ВГООСИ «Поддержка»; ООО «Пассажирские перевозки». Председатель оргкомитета, заместитель директора ИМиАТ по научной работе профессор Ю. В. Баженов 3

4 СОДЕРЖАНИЕ Секция «эксплуатация автомобильного транспорта» А.А. Аблаев, Е.Д. Ямщиков, С.В. Кобозев, Д.Р. Рахманов Исследование упрочняемости повехности восстановленных деталей автомобилей лазерным лучом А.А. Аблаев, С.В. Кобозев, Д.Р. Рахманов Перспективы применения сож на водной основе в процессах восстановления деталей автомобилей Ю.В. Баженов, М.Ю. Баженов Исследование работоспособности двигателей в условиях эксплуатации Ю.В. Баженов, М.Ю. Баженов Оценка технического состояния двигателей с прогнозированием остаточного ресурса Ю.В. Баженов, В.П. Каленов Программный комплекс системы обеспечения работоспособности ЭСУД Г.В. Борисов Вероятностно-аналитическая методика прогнозирования расхода топлива автопоездами Ил.В. Денисов, И.А. Терентьев Исследование рабочих процессов системы курсовой устойчивости автомобиля Camry V40 с двигателем 2AZ-FE В.А. Зорин Оценка рисков легковых автомобилей с учётом условий эксплуатации В.А. Максимов, Р.И. Исмаилов, П.В.Максимов Типовая технология диагностирования двигателя SCANIA DC автобусов Голаз с использованием программного комплекса SDP Г.Д. Князьков, Р.И. Исмаилов, В.А. Максимов План первоочередных мероприятий по экономии моторного топлива в автобусном парке Г.Д. Кокорев 4

6 А.М. Умирзоков., А.А. Саибов, Б.Ж. Мажитов, А.Л. Бердиев, Ф.А. Турсунов Оценка эффективности эксплуатации автомобилей в условиях высокогорья республики Таджикистан М.Г. Черевастов, Д.В. Шаров Трансформирование понятия управляемости автомобиля во времени М.А. Болукова, Е.В. Панина, А.К. Сущев Организация оценки удоветворенности заказчиков качеством ремонта автомобилей А.Ю. Жирнов, А.Г. Кириллов Диагностическое обеспечение технической эксплуатации автомобилей Секция «безопасность на транспорте и в техносфере» А.А.Чернышев, В.М. Баландин Безопасность жизнедеятельности при активном туризме О.С. Хлопкова, В.М. Баландин Как спроектировать безопасный город? А.В. Медведева, В.М. Баландин Роль психологического состояния человека в проблеме безопасности Е.А. Баландина, Д.Ю. Кожин Анализ опасных и вредных факторов в цехах обувного производства Е.А. Баландина, А.С. Вилкова Производственные вредности ультрафиолетового излучения Р.А. Давлатшоев, Б. Нуралиев, Дж. Садулобеков, З.К. Асроров Анализ состояния аварийности на автомобильных дорогах и эффективность мер по обеспечению безопасности движения Т.А. Молькова, Ив.В. Денисов Безопасная скорость движения автомобиля в темное время суток Ф.П. Касаткин, Э.Ф. Касаткина Планирование полного факторного эксперимента при выборе 6

8 Безопасная эксплуатация транспортно-технологическим комплексом подъемных сооружений Е.В. Демидова, П.С. Сабуров Оценка пожарного риска для людей, находящихся в здании торгового центра «Эдем» Е.В. Демидова, П.С. Сабуров Расчет пожарного риска для людей, находящихся в производственном здании швейного цеха Е.В. Демидова, П.С. Сабуров Разработка плана развития института независимой оценки пожарного риска на территории владимирской области В.В. Тюменев, Н.А.Романов Виды маркировки транспортных средств М.Г. Черевастов, Д.В. Шаров Трансформирование понятия управляемости автомобиля во времени Т.В. Черепанова, Е.О. Худякова Проблематика роста дорожно-транспортных проишествий с участием нетрезвых водителей Г.И. Эйдельман, Д.Ю. Орлов, Е.В. Арефьев Выбор средств измерений для освидетельствования водителей автотранспорта на алкогольное опьянение Секция «двигатели внутреннего сгорания» М.В. Баранов, А.Н. Гоц Моделирование нагрузок на подшипники при неустановившихся режимах А.Н. Гоц, В.С. Клевцов Безмоторные стенды для исследования теплонапряженных деталей дизелей на надежность А.Н. Гоц Обеспечение надежности силовых резьбовых соединений А.А. Гаврилов, А.Н. Гоц Структура математической модели цикла поршневого двигателя

10 Обзор методов диагностики электрических машин О.В. Веселов, А.В. Михалев Моделирование резервуара РВС в программном комплексе ANSYS WORKBENCH В.М. Перепелкин, О.В. Веселов Построение диагностического комплекса для исследования электромеханической систем на базе привода постоянного тока О.В. Веселов, С.В. Тимошенко Диагностическая модель механичексой передачи в Simmechanics среды Matlab А М. Мешалкин Процесс движения исполнительных механизмов по траектории в скользящем режиме А.М. Мешалкин Пяти-координатная система коаксиального лазерного плавления порошковых материалов, упрочнения и фрезерования А.А. Кобзев, А.В. Лекарева, О.С.Сидорова А.А. Махфуз Коррекция в многокоординатных системах введением перекрестных межкоординатных связей А.А. Кобзев, В.А. Немонтов, Ю.Е. Мишулин, А.В. Лекарева Система автоматического управление движением мобильного робота с прогнозирующей моделью А.А. Кобзев, И.М. Холодов, Р.В. Родионов, Г.С. Леневский Виды испытаний на надежность электродвигателей. Исследования, необходимые для разработки методики ускоренных испытаний на надежность Е.В. Еропова, А.В. Лекарева, В.Т. Вишнеревский Решение обратной задачи о положениях для механизмов с кинематической избыточностью Алфавитный указатель

12 а). б). Рис.1. Микроструктура после лазерного упрочнения наплавленных покрытий х250: а) Св-08, б) Нп-30ХГСА. Лазерная закалка наплавки Св-08 приводит к значительному повышению твердости (7…8 ГПа). Наплавленное покрытие до упрочнения состоит из феррита и перлита с частичной закалкой (троосто-сорбитная смесь) твердостью до 3,5 ГПа, которая при охлаждение после лазерной обработки закаливается на мартенсит (рис.1а). Глубина лазерном закалки достигает 0,4…0,5 х10-3 м. Наплавка Нп-ЗОХГСА под флюсом обеспечивает твердость покрытия 2,3…2,5 ГПа. Структура наплавленного покрытия представляет феррит с перлитом и карбидами хрома. Необходимо отметить, что структура этого покрытия имеет некоторую полосчатость, что связано со способом нанесения покрытия, т.е. с направленным от подложки теплоотводом. При лазерной закалке наплавленного слоя твердость закаленной структуры достигает 4,6…4,8 ГПа. В зоне упрочнения формируется закаленная структура с продуктами мартенситного превращения (рис.1б). Зона упрочнения лазером поверхности достигает глубины 0,5…0,6 х10-3 м. При наплавке проволокой Нп-80 под флюсом наблюдается существенное повышение твердости покрытия. Структура обогащена углеродом, легирующими компонентами и при твердости до 3,0…3,6 ГПа состоит из феррита и большей доли перлита. 12

14 1) характеристика сопротивления сдвигу в смазочной пленке при отсутствии влияния вязкости. Этим методом определяется коэффициент либо сила трения, величина последней измеряется с помощью навешенного оборудования (динамическими или пьезоэлектрическими методами); 2) величина износа поверхностей трения. В большинстве случаев при применении смазки в деталях машин наиболее важным качеством смазки является и способность исключать или уменьшать износ (а не понижать трение). Однако при этом для определения величины износа необходимо использовать дополнительные методы (например, искусственных баз), а измерения с помощью электроимпульсного метода [1] требует дополнительной установки токосъемного устройства; 3) температурный критерий. При трении смазанных поверхностей происходит нагрев смазки и соприкасающихся тел. При смазке разными смазочными материалами нагрев подвижного сочленения деталей при прочих равных условиях работы бывает не одинаков. Это говорит о том, что тепловой режим такого узла зависит от качества применяемого смазочного материала. Поэтому нередко при сравнительных испытаниях смазочных материалов оценку их качества производят по величине нагрева смазочного материала на участке, где имеет место трение. Однако, данный критерий не отражает всей сложности физических и химических процессов, имеющих место в зоне контакта; 4) нагрузка, при которой достигаются критические условия на поверхности трения (например, схватывание) или достигается заданная величина силы трения или температуры. Нагрузка при начале схватывания или нагрузка, при которой происходит повышенный износ и повреждение поверхностей трения (при данной смазке), применяется многими исследователями как критерий оценки качества смазочного материала, особенно предназначенного для работы при высоких контактных давлениях. Результаты триботехнических испытаний были получены, основываясь на последнем из описанных методов. При этом производилась оценка давления схватывания и времени устойчивой работы пары трения сталь сталь (как наиболее характерной для узлов ДВС) в функции от нормальной нагрузки при подаче в сопряжение различных СОЖ для постоянной скорости перемещения образцов. Контрольные образцы перед испытаниями притирались как вручную, так и на самой машине трения. 14

16 вует резкому изменению характера соответствующей графической зависимости (линия 2 на рис. а). Испытаниям подвергались СОЖ различных марок и производителей: Гретерол (Россия), Ивкат (Россия), Эмульсол ЭГТ (Россия), Syntil R4 (Саstrol). В качестве базового (контрольного) смазочного материала использовалось индустриальное масло И20. Давление схватывания для большинства испытываемых материалов составляло Н, а время работы до начала схватывания 7,5 9,5 с. Создаваемая машиной трения максимальная сила сжатия образцов составляла 7000 Н. При работе с СОЖ Гретерол (в широком интервале изменения ее концентрации в воде) этой силы не хватало для разрушения смазочного слоя, поэтому момент схватывания зафиксирован не был (рис. б). При этом следует отметить меньшую концентрацию данной СОЖ по отношению к воде, что, в том числе, отражается и на ее экономических характеристиках. В качестве оптического метода определения характеристик граничного слоя использовался метод световода переменной толщины [2], основанный на эффекте двойного лучепреломления света в анизотропной жидкости. При этом возможно было определить толщину граничного слоя и степень упорядоченности молекул в слое. Таблица Результаты испытаний СОЖ Вид СОЖ Нагрузка схватывания, Η Время работы до схватывания, с Толщина граничного слоя, мкм Вода + 5% Ивкат ,4 11,0 11,5 Вода + 5% Syntil R ,4 8,5 9,0 Вода + 5% Эмульсол ЭГТ ,7 10,0 11,0 Индустриальное масло ,9 8,0 8,5 И20 Вода + Гретерол (0,5 4%) более 7000 более 18,5 13,0 16,5 Поверхностно активное вещество Гретерола олеат калия является типичным жидким кристаллом, и при адсорбции его мицелл на поверхности металла образуется сравнительно толстый (порядка 15 мкм) ориентационно-упорядоченный граничный слой, который блокирует металлическую поверхность и защищают ее от воздействия контртела. 16

18 УДК Ю.В. Баженов, М.Ю. Баженов (Россия, г. Владимир, ВлГУ) ИССЛЕДОВАНИЕ РАБОТОСПОСОБНОСТИ ДВИГАТЕЛЕЙ В УСЛОВИЯХ ЭКСПЛУАТАЦИИ Таблица 1 Вероятности отказов деталей двигателя ЗМЗ-4063 по наработке Усложнение автомобилей и усиление требований к ним привели к тому, что проблема повышения их надежности приобрела огромное значение. Ненадежный автомобиль не может эффективно функционировать, так как каждый его отказ влечет за собой значительные материальные потери, а суммарные ежегодные затраты на поддержание автотранспортных средств в работоспособном состоянии непрерывно растут. Все это в полной мере относится и к основному агрегату автомобиля, его силовой установке. Наименование деталей двигателя Вероятность отказа на наработке, тыс. км Блок цилиндров 0 0,0005 0,009 0,075 0,304 0,661 0,910 Вал коленчатый 0 0 0,004 0,065 0,336 0,749 0,961 Вал промежуточный 0,022 0,107 0,317 0,615 0,856 0,966 0,995 Вал распределительный 0 0 0,003 0,065 0,375 0,810 0,981 Поршневая группа 0 0,002 0,024 0,143 0,437 0,773 0,951 Вкладыши подшипников 0,004 0,030 0,139 0,384 0,689 0,901 0,981 колен- чатого вала Вкладыши нижних 0,005 0,037 0, ,702 0,904 0,981 головок шатуна Головка блока цилиндров 0 0,001 0,033 0,155 0,423 0,735 0,9262 Клапан выпускной 0,053 0,221 0,5314 0,827 0,962 0,995 0,9997 Прокладка головки 0,006 0,069 0,332 0,729 0,051 0,996 0,9999 блока Зубчатый венец маховика 0,004 0,031 0,132 0,358 0,6517 0,874 0,971 18

20 заводом-изготовителем приведены в табл. 2. Использование других диагностических параметров (количественный и качественный состав продуктов изнашивания в масле, содержание СО в отработавших газах, расход масла на угар и др.) приводит к усложнению процесса диагностирования, увеличению трудоемкости оценки технического состояния систем двигателя. Таблица 2 Значения параметров диагностирования п/п Диагностический параметр Номинальное Предельное 1 Давление в конце такта сжатия, кгс/см ,6 Значение относительных утечек воздуха при 2 положении поршня в ВМТ, кгс/см 2 Снижение Снижение в течении с 1,5 до 1 с 1,5 до 0,75 не менее 5 с Расход картерных газов при 4000 мин -1, л/мин не более 4 5 Значение давления в главной масляной магистрали, кгс/см 2 : при 2500 мин -1 5,0 при мин -1 — Суммарный зазор в верхней и нижней головках шатуна, мм 3,0 1,1 0,0135 0,0725 При диагностировании двигателей возможны различные варианты формирования диагноза. В случае положительного результата диагностирования, т.е. когда двигатель находится в работоспособном состоянии, желательно иметь информацию о запасе его исправной работы (остаточном ресурсе). Прогнозирование остаточного ресурса одна из основных задач диагностирования, так как оценивает продолжительность исправной работы двигателя до наступления предельного состояния. Если вероятность безотказной работы Р(t) превысит заданную вероятность R Д, двигатель не откажет в пределах заданной наработки. В противном случае необходимо продолжить диагностирование двигателя для определения и устранения причин будущего отказа. При отрицательном диагнозе (двигатель неработоспособен) выполняется поиск и устранение конкретных неисправностей, возникших в его конструктивных элементах. Общая схема контроля работоспособности объекта диагностирования с прогнозированием технического состояния на заданный период эксплуатации приведена на рис.1. 20

22 ли значение остаточного ресурса превышает заданную наработку до следующего регламентного ТО, т.е. t о t р, состояние диагностируемого двигателя обеспечит его исправную работу на заданной наработке. В случае, если t о < t р, возникает необходимость в проведении профилактических или ремонтных воздействий по предупреждению возможных отказов. Рис. 2. Схема определения остаточного ресурса по реализациям диагностического параметра: S н, S п начальное и предельное значения расхода картерных газов; 1,2 закономерности изменения диагностического параметра 1-го и 2-го двигателей по наработке; п, п полные ресурсы рассматриваемых двигателей. Предельного состояния автомобиль достигает в момент пересечения диагностическим параметром S(t) уровня S п = 62 л/мин. Фактические моменты достижения двигателем этого состояния могут существенно различаться в зависимости от их индивидуальных свойств и условий эксплуатации. Например, ресурс двигателя, соответствующий реализации 1, составил п = 172 тыс. км, реализации 2 п = 218 тыс. км. При диагностировании этих двигателей на наработке 160 тыс.км (10-е регламентное ТО-2) остаточные ресурсы для них составят: п = = 12 тыс. км, п = = 70 тыс. км. Таким образом, остаточный ресурс 1-го двигателя существенно ниже периодичности ТО-2 (16 тыс. км), поэтому двигатель с таким техническим состоянием направляется в капитальный ремонт или на списание. Диагностический параметр (расход картерных газов) из-за разной 22

24 УДК Ю.В. Баженов, М.Ю. Баженов (Россия, г. Владимир, ВлГУ) ОЦЕНКА ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ДВИГАТЕЛЕЙ С ПРОГНОЗИРОВАНИЕМ ОСТАТОЧНОГО РЕСУРСА Анализ эксплуатационной надежности автомобилей показывает, что до 20% их отказов приходится на двигатель, являющийся одним из наиболее сложных и дорогостоящих элементов в составе транспортного средства. В связи с этим особую актуальность приобретает проблема повышения эффективности ТО и ремонта двигателей на основе предварительной оценки их технического состояния методами комплексной диагностики и формирование комплекса работ по поддержанию и восстановлению работоспособности. Для повышения эффективности ТО и ремонта двигателей требуется индивидуальная информация об их техническом состоянии, средством получения которой является техническая диагностика. Диагностика позволяет значительно сократить объем ремонтных работ, исключить разборочносборочные операции и, вместе с тем, объективно и достоверно установить действительную потребность в профилактике определённых элементов двигателя. Точность и достоверность постановки диагноза при этом зависит, прежде всего, от обоснованности выбора диагностических параметров. Обоснованный выбор диагностических параметров базируется на статистических данных по эксплуатационным отказам и неисправностям, закономерностям их изменения по наработке автомобиля, взаимосвязям между диагностическими и структурными параметрами, характеризующими изменение технического состояния двигателя. Такая информация по механическим системам двигателя ЗМЗ получена по результатам наблюдений за представительной выборкой обследования в реальных условиях эксплуатации. Частично она представлена на рис.1 в виде гистограмм распределения наработок до отказа некоторых конструктивных элементов двигателя. Приведенные гистограммы наглядно показывают не только распределение ресурсов деталей двигателя, но и вероятности их отказов по интервалам наработки. В табл.1, например, приведены значения вероятно- 24

26 ля, как объекта диагностирования, необходимо обобщенное описание его наиболее важных свойств: перечень наиболее часто отказывающих элементов, соответствующие этим элементам структурные и диагностические параметры и взаимосвязи между ними. На основе инженерного изучения основных механических систем двигателя (цилиндропоршневой группы, кривошипно-шатунного и газораспределительного механизмов), определены структурные параметры, характеризующих их состояние, а также необходимый комплекс диагностических параметров. Разнообразие и значительное число диагностических параметров, оценивающих состояние ДВС, вызывает необходимость выбора из них наиболее информативных, которая характеризуются чувствительностью этих параметров к структурным изменениям в двигателе и однозначностью в постановке диагноза. Важным условием при определении этого комплекса параметров является достоверная оценка технического состояния двигателя с минимальными временными затратами. Не менее важным условием выбора диагностических параметров является возможность оценки остаточного ресурса двигателя (запаса его исправной работы). Поэтому такие параметры, как анализ качественного и количественного состава продуктов износа в масле, расход масла на угар, разряжение в камере сгорания, массовый расход топлива, содержание СО в отработавших газах и некоторые другие мало информативны или требуют больших затрат времени. В табл. 2 приведены диагностические параметры, в наибольшей степени отвечающие предъявляемым к ним требованиям, а также перечень структурных параметров, которые они оценивают. Нормативные значения этих параметров (номинальные и предельные) установлены заводом-изготовителем согласно ТУ для двигателей ЗМЗ , , При системе технического обслуживания «по состоянию» в качестве основного управляющего показателя рекомендуется использовать не предельное, а допустимое значение диагностического параметра. Этот норматив предлагается устанавливать путем сравнения текущего значения диагностического параметра с остаточным ресурсом контролируемого узла или механизма двигателя. По каждому диагностическому параметру определяется остаточный ресурс силового агрегата, величина которого сравнивается с периодичностью диагностирования автомобиля. Если его значение меньше периодичности диагностирования, то назначается комплекс технических воздей- 26

28 Прогнозирование остаточного ресурса одна из основных задач диагностирования, так как оценивает продолжительность исправной работы двигателя до наступления предельного состояния и решается с помощью методов экспертных оценок, моделирования, статистических методов. Наиболее достоверными при прогнозировании индивидуального остаточного ресурса двигателя в условиях эксплуатации являются статистические методы, основанные на объективной оценке его технического состояния в текущий момент времени и разработке аналитического уравнения, описывающего закономерности изменения этого состояния во времени или по наработке. Исчерпание заложенного при проектировании двигателя (наступление предельного состояния) обусловлено, в основном, изнашиванием трущихся поверхностей контактирующих деталей, приводящим к возникновению постепенных отказов, поэтому с некоторой вероятностью может быть описано каким-либо аналитическим уравнением. Для постепенных отказов изменение параметра технического состояния конкретного изделия или среднего значения для группы изделий аналитически достаточно хорошо описывается линейными или степенными функциями. Изменение аналогового диагностического параметра по наработке для большинства узлов и агрегатов автомобиля описывается теми же функциями, что и параметры технического состояния. При прогнозировании остаточного ресурса силовой установки автомобиля изменение диагностического параметра по наработке с достаточной степенью точности может быть описано степенной функцией S = S н +, где S н начальное значение диагностического параметра; интенсивность изменения диагностического параметра по наработке; t наработка изделия; α показатель степени, определяющий зависимость диагностического параметра S от наработки t. Остаточный ресурс с использованием этой зависимости определяется из выражения [1,4]: 1 Sп Sн a t о t 1, Si Sн где S н, S п номинальное и предельное значения диагностического параметра. 28

30 сурса конструктивных элементов автомобилей в условиях эксплуатации./ М.: Фундаментальные исследования ч.1. с Смирнов К.А. Разработка системы формирования комплексов технических воздействий при ремонте двигателей по состоянию / автореферат дисю. канд. техн. наук. Владимир Мирошников Л.В., Болдин А.П., Пал В.И. Диагностирование технического состояния автомобилей на автотранспортных предприятиях / М.: Транспорт, с. УДК Ю.В. Баженов, В.П. Каленов (Россия, г.владимир, ВлГУ) ПРОГРАММНЫЙ КОМПЛЕКС СИСТЕМЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ РАБОТОСПОСОБНОСТИ ЭСУД В процессе эксплуатации автомобиля в конструктивных элементах электронных систем управления двигателем (ЭСУД) неизбежно возникают различного рода повреждения. Несвоевременное их обнаружение и устранение приводит к существенному ухудшению рабочих характеристик двигателя (снижению мощности, увеличению расхода топлива, выбросов вредных веществ в окружающую среду и др.), а при дальнейшей эксплуатации и к потере им работоспособности. Для обеспечения надежной работы ЭСУД необходимо регулярное проведение контрольно-диагностических работ по оценке их технического состояния. При этом одной из важнейших задач диагностирования ЭСУД является прогнозирование запаса исправной работы (остаточного ресурса) его конструктивных элементов. Только такая оценка состояния системы может гарантировать ее безотказную работу на заданной наработке. Бортовая система самодиагностики автомобиля не может выполнить такую задачу, так как электронный блок управления заносит в свою память код неисправности только при выходе какого-либо диагностического параметра из заданного в программе нормативного интервала. При их отсутствии ЭСУД признается исправной и дополнительные проверки в процессе ТО автомобиля на станции технического обслуживания (СТОА) не проводятся. Это приводит к ошибкам в постановке диагноза, так как в ЭСУД возникают и скрытие неисправности, которые бортовая система самодиагностики не может определить, они проявляются при дальнейшей эксплуа- 30

32 группы: базы данных, алгоритмы диагностирования и диагностика ЭСУД (рис.2). Рис. 1 Алгоритм работы программного комплекса системы обеспечения работоспособности ЭСУД 32

34 Рис. 3. База данных диагностических параметров Для расчета вероятностей безотказной работы на наработке до проведения очередного регламентного ТО работы необходимо ввести в соответствующие поля программного комплекса следующие данные: VIN номер автомобиля, его пробег с начала эксплуатации, дату обращения на СТОА и измеренные с помощью сканера диагностические параметры Р дв (мбар), Р дт (бар), φ гм ( ПКВ), К кп (%). Расчет осуществляется в автоматическом режиме в соответствии с разработанной математической моделью: В случае, если вероятность безотказной работы Р(t) на заданной наработке (регламентной периодичности обслуживания) меньше допустимого значения Р д (t) = 0,8, программа рекомендует проведение углубленного диагностирования подсистем ЭСУД в соответствии с разработанными и представленными в главной форме программы алгоритмами. Если Р(t) Р д (t), программа выдаст результат «ЭСУД готова к работе». При нажатии клавиши «диагностика ЭСУД» главной формы программы появляется интерфейс, позволяющий рассчитать остаточный ресурс каждой из подсистем ЭСУД (рис. 4). Если его значение по какой-либо подсистеме меньше периодичности обслуживания, проводится ее углубленное диагностирование. 34

36 ное пособие для вузов / Ю.В.Баженов М.: ФОРУМ с. 3. Баженов, Ю.В. Поддержание надежности электронных систем управления двигателем в эксплуатации [Текст] / Ю.В.Баженов, В.П. Каленов // Электроника и электрооборудование транспорта С Набоких, В.А. Диагностика электрооборудования автомобилей и тракторов [Текст]: учебное пособие / В.А. Набоких М.: ФОРУМ с. УДК Г.В. Борисов (Россия, г. Н.Новгород, НГТУ) ВЕРОЯТНОСТНО-АНАЛИТИЧЕСКАЯ МЕТОДИКА ПРОГНОЗИРОВАНИЯ РАСХОДА ТОПЛИВА АВТОПОЕЗДАМИ Затраты на расход топлива автотранспортными средствами (АТС) является превалирующей составляющей в структуре себестоимости перевозок. Содержание и структура нормативных документов по нормированию расходов автомобильных топлив в РФ не претерпевали заметных изменений на протяжении последних 55 лет. В настоящее время действует распоряжение Минтранса РФ от АМ-23-р «Нормы расхода топлив и смазочных материалов на автомобильном транспорте» (в дальнейшем — Нормы), дополненное распоряжением Минтранса РФ НА-50-р от Научно-методической основой определения базовых линейных норм расхода топлива является методика определения норм расхода топлива, разработанная в 1996 г. НИИАТ и утвержденная бессрочно Минтрансом РФ. После принятия решения Минэкономразвития России 20 апреля 2012 г. значения базовых и транспортных норм, других нормативов и поправочных коэффициентов и методики расчета нормативного расхода топлива носят рекомендательный характер. Однако, в силу отсутствия альтернативных методик нормирования расхода автомобильных топлив руководители предприятий продолжают нормировать топливо по действующей методике, либо списывают и отчитываются за расходуемое топливо перед налоговыми органами по факту. Применяемая в настоящее время программа-методика НИИАТ для определения базовых норма расхода топлива предполагает учет особенностей эксплуатации автомобилей на основе комбинации городского и заго- 36

38 1. Исходные данные: конструкционные параметры АТС; маршрут движения (область эксплуатации). В данный раздел включается также алгоритм определения допустимой, для конкретного АТС, массы перевозимого груза. 2. Определение средней скорости движения по маршруту. Существующая вероятностная методика определения средней скорости движения (Новиков О.А. и Уваров В.Н.) учитывает случайное распределение суммарного дорожного сопротивление (через нормальное распределение) и среднюю скорость движения на i-ой передаче и на j-ом участке маршрута и при использовании стандартной динамической характеристики автомобиля позволяет получить среднее значение скорости движения по маршруту. При совершенствовании и упрощении вероятностной методики определения средней скорости приняты следующие допущения: 1) участок маршрута, на котором выполняется условие ( и динамический фактор на i-ой и следующей передачах коробки передач (КП)) преодолевается только на i-ой передаче; 2) скорость на i-ой передаче меняется в пределах ( скорость движения на i-ой и предыдущей передачах); 3) переключение с i -ой передачи на более высокую или низкую обуславливается суммарным сопротивлением ; 4) переключение на более высшую передачу осуществляется при ; 5) время переключения передач не учитывается. Для определения динамических характеристик АТС вместо выражения максимальной скорости на передаче ( ) предложено выражение:, км/ч, (1) где частота вращения коленчатого вала при эффективной мощности двигателя, Вт;, м радиус качения ведущего колеса; передаточное число КП; передаточное число главной передачи; КПД трансмиссии;, Н сила тяги на ведущих колесах. Выражение (1) для определения скорости движения на передаче является правомочным, поскольку стандартное выражение скорости при движении никогда не достигается, и используется для определения макси- 38

40 ния математического ожидания средней скорости на передаче для реальных законов распределения. Для равномерного и нормального распределения, а также для АТС, оснащенных механическими КП с большим числом ступеней, с достаточной точностью определяется как среднее значение:, откуда. Реальные распределения скоростей движения в диапазоне от минимальной устойчивой до предельно допустимой скорости вместо ранее использующегося нормального закона следует описывать реальными законами распределения скоростей. Согласно выдвинутой гипотезы для учета городского движения используется показательный (в частности, экспоненциальный с отрицательной степенью) закон распределения. В результате решения выражения математического ожидания скорости для указанного закона распределения получена теоретическая зависимость: Результатом усовершенствования и некоторого упрощения (уменьшение числа шагов алгоритма) вероятностной методики определения средней скорости по заданному маршруту являются: аналитические выражения коэффициента, учитывающего вариацию дорожных условий по маршруту (для указанных законов распределения); аналитические выражения и коэффициента, учитывающего вариацию транспортных условий по маршруту; значение средней скорости движения АТС по маршруту с учетом вариации дорожных и транспортных условий эксплуатации. 3. Определение линейного расхода топлива АТС ср Методика построения топливно-экономической характеристики автомобиля (Чудаков Е.А. и др.), где базовая зависимость а, основана на определении удельного эффективного расхода топлива по имеющимся внешним скоростным (нагрузочным) характеристикам двигателя, либо при их отсутствии по аналитическим выражениям вида е е Е И, где е удельный расход топлива двигателем при максимальной мощности; Е Е коэффициент, учитывающий влияние степени Е приближения угловой скорости коленчатого вала е а тр к на (3) 40

42 сравнение нормативных значений расхода топлива и реальных эксплуатационных расходов с полученными значениями согласно предлагаемой методики. Данные по значениям скоростей движения и реальным значениям расхода топлива для математической обработки были получены с применением прикладного программного комплекса «АвтоГРАФ», использующего средства спутниковой навигации GPS («ГЛОНАСС»). Анализ проведен на примере пятиосных автопоездов в составе седельных тягачей Iveco EuroStar Cursor 430 и тентовых полуприцепов Krone SDP 27, выполняющих междугородные перевозки. Общий объем базы данных значений скоростей соответствует периоду эксплуатации АТС в течение 1,5 лет. Значения скоростей фиксировались при их фактическом изменении (диапазон съема данных от 2 до 15 с). Общее количество значений скоростей свыше 450 тыс. для удобства отображения и восприятия информации было разделено на 8 интервалов от 10 до 90 км/ч с шагом в 10 км/ч (число расчетных диапазонов определялось математически с использованием аппарата теории вероятностей). Следует отметить, что разработанная методика применима для следующих условий: перевозка грузов автопоездами, прошедшими обкатку, оборудованными механическими КП, по равнинной местности, дороги I и II категории, в летнее время года. При необходимости учёта специфических условий эксплуатации (низкие температуры, неравномерность движения и т.д.) полученное значение расхода топлива нужно скорректировать с использованием известных эмпирических или аппроксимирующих зависимостей, полученных в результате научных исследований (например, ТюмГНГУ, под руководством Резника Л.Г.). 42

44 ния): В результате определены функции плотности вероятности : городское движение (рис. 2, экспоненциальный закон распределе- (5) загородное движение (рис. 3): Нормативные значения расходов топлива определены по аналитическим выражениям, приведенным в Нормах на примере указанных АТС. Расчётные значения расходов топлива для указанных автопоездов получены по представленной в табл. 1 последовательности расчёта. Экспериментальные (фактические) значения расходов топлив получены по базам данных в АТП Н.Новгорода, эксплуатирующих указанные и подобные им АТС. Сравнение нормативного и расчётного значения расходов топлива с реальными расходами по полученным в АТП Н.Новгорода данным произведено при изменении двух параметров: массы перевозимого груза и средней скорости движения на примере указанных автопоездов. Результаты сравнения представлены в графических зависимостях гр и ср на рис. 4, 5. (6) 44

46 3. Борисов, Г.В. Аналитический подход к нормированию расхода автомобильных топлив / Г.В. Борисов, Н.А. Кузьмин, Л.Н. Ерофеева // Интеллект.Инновации.Инвестиции. 2015, Борисов Г.В. Уточнение топливного баланса автомобиля: материалы 78-ой науч.-техн. конф. «Безопасность транспортных средств в эксплуатации» (Н.Новгород) / Н.А. Кузьмин, Г.В. Борисов. Н.Новгород: НГТУ, С УДК Ил.В. Денисов, И.А. Терентьев (Россия, г. Владимир, ВлГУ) ИССЛЕДОВАНИЕ РАБОЧИХ ПРОЦЕССОВ СИСТЕМЫ КУРСОВОЙ УСТОЙЧИВОСТИ АВТОМОБИЛЯ CAMRY V40 С ДВИГАТЕЛЕМ 2AZ-FE Система курсовой устойчивости (СКУ) осуществляет динамическую коррекцию параметров движения, позволяющую удерживать автотранспортное средство (АТС) в пределах заданной траектории [1]. В научно-популярной статье [2] приведена официальная статистика, утверждающая, что ещё в 2010 году во всём мире 41% новых транспортных машин (ТМ) категории M1 были оснащены СКУ, а в 2013 году уже 59%. Эта цифра будет ежегодно увеличиваться и в недалёкой перспективе приблизится к 100%. СКУ имеет сложную архитектуру и осуществляет информационное взаимодействие с другими электронными системами активной безопасности (ЭСАБ) автомобиля, управляя работой следующих систем: антиблокировочной (АБС), антипробуксовочной (АПС), распределения тормозных усилий (СРТУ) и экстренного торможения (СЭТ). По своей сути, это единая система, заложенная в электронный блок управления (ЭБУ) СКУ, в котором можно условно выделить ЭБУ АБС, имеющий с ним общий разъём. Во время функционирования СКУ ведётся постоянное корректирование работы электронных систем управления (ЭСУ): автоматической коробкой переключения передач (СУАКПП) и двигателем внутреннего сгорания (СУДВС) (рис. 1). 46

48 дя её в соответствие с конкретным режимом функционирования ДВС [3]. Вышеперечисленные ЭСАБ и ЭСУ, как СКУ, базируются на ИЭ и ЭИМ ЭБУ: СКУ, двигателя внутреннего сгорания (ДВС) и автоматической коробки переключения передач (АКПП). ЭБУ СКУ получает сигналы от ИЭ, которые отслеживают различные параметры движения АТС, и оценивает складывающуюся дорожную ситуацию. Для определения намерений водителя ЭБУ СКУ использует выключатель стоп-сигнала (ВСС) и следующие датчики: положения педали акселератора (ДППА), угла поворота рулевого колеса (ДУПРК). Для оценки фактического поведения ТМ установлены датчики: давления (ДД) в главном тормозном цилиндре (ГТЦ), положения дроссельной заслонки (ДПДЗ), положения коленчатого вала (ДПКВ), положения паркинга/нейтрали (ДППН), положения рычага селектора (ДПРС), поперечного ускорения (ДПоУ), угловой скорости (ДУС), частоты вращения колёс (ДЧВК) (рис. 2). Рис. 2. Основные ИЭ ЭБУ СКУ Camry V40 сигналы, по которым ЭБУ СКУ оценивает действия водителя; сигналы, по которым ЭБУ СКУ оценивает фактические параметры движения АТС На Camry V40, как и на большинстве современных автомобилей, применена блочная компоновка ДПоУ и ДУС. К особенностям конструкции Camry V40 с СКУ можно отнести конструктивное объединение ЭБУ ДВС и ЭБУ АКПП в единый блок, а также отсутствие вакуумного усилителя тормозной системы (ТС). Его функцию выполняет актуатор ТС, неисправность которого накладывает ограничение на возможность эксплуатации АТС. При отсутствии связи между ЭБУ СКУ с ДУПРК, ДПоУ, ДУС или ЭБУ ДВС пресекается работа СКУ и АПС. Возможность функционирова- 48

50 СКУ объединяет все вышеперечисленные ИЭ и ЭИМ воедино. Список литературы 1. Денисов, Ил.В. К вопросу о проверке работоспособности информационных элементов системы курсовой устойчивости / Ил.В. Денисов, И.А. Терентьев // Материалы XVII Международной научно-практической конф. «Актуальные проблемы эксплуатации автотранспортных средств». Владимир: ВлГУ, С Новости Казахстана. Данные по выпуску автомобилей с ESP [Электронный ресурс]. Режим доступа : news.kz/news/2014/11/04/ s_1_noyabrya_avtomobili_vypuskaemye_v_es.html. (Дата обращения: ). 3. Системы современного автомобиля. Система управления двигателем [Электронный ресурс]. Режим доступа : (Дата обращения: ). 4. Системы современного автомобиля. Управление автоматической коробкой передач [Электронный ресурс]. Режим доступа : (Дата обращения: ). УДК В.А. Зорин (Россия, г. Москва, МАДИ) ОЦЕНКА РИСКОВ ЛЕГКОВЫХ АВТОМОБИЛЕЙ С УЧЁТОМ УСЛОВИЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ Одной из основных статей затрат любого автомобильного производителя составляют затраты на гарантийное обслуживание. Срок гарантийного обслуживания является сильным аргументом при выборе марки автомобиля конечным пользователем. Издавна производители пытаются найти оптимальные значения сроков гарантии, которые позволят привлечь клиента без существенных потерь на выполнение гарантийных обязательств. Основной вклад на пути достижения этой цели вносит уровень технологии производства. Многое зависит и от качества материалов, уровня производства комплектующих компонентов и многие другие факторы. Все эти фак- 50

52 Рис. 1. График распределения замен деталей по системам автомобиля Наиболее важными с точки зрения безопасности автомобиля является система рулевого управления. Для рулевого управления характерен следующий перечень неисправностей, обнаруженных в течение гарантийного периода (таблица 1). Наименование детали % замен Шланг высокого давления ГУР 16% Рейка рулевая 13% Карданный вал рулевой колонки 8% Насос ГУР 3% Трубка системы рулевого управления 2% Колонка рулевая 1% Воздушный клапан 1% Кронштейн упора рейки 1% Таблица 1 Зная распределение отказов по элементам системы управления автомобиля и опираясь на положения ГОСТ Р ИСО/МЭК Менеджмент риска. Методы оценки риска [6] проводим анализ опасностей и собственно оценку рисков. В результате получаем качественное или количественное выражение риска. 52

54 Первый этап оценки РИСК А РИСК B Оценка риска при эксплуатации РИСК N Рис. 3. Двухэтапный подход к обобщенной оценке риска при эксплуатации автомобиля Этап первый: выделение группы рисков с наиболее тяжёлыми последствиями. Ранжирование каждого из выбранных рисков. Этап второй: расчет общей оценки риска с учётом условий эксплуатации. На основе опытных наблюдений было выявлено, что на гарантийные затраты влияют следующие факторы (рис.4): 1. Уровень надежности автомобиля. 2. Региональные особенности эксплуатации автомобиля. 3. Режимы использования автомобиля. 4. Стоимость запасных частей, эксплуатационных материалов и работ. В процессе разработки автомобиля возникают риски, характеризующиеся вероятностью возникновения отказов и неисправностей его основных узлов, систем, влияющих на безопасную эксплуатацию (без учёта риска отказов электронных систем управления). Режим эксплуатации определяется манерой вождения автомобиля, которая зависит от характера водителя. Поскольку спрогнозировать манеру вождения не представляется возможным, нами была принята шкала оценки в зависимости от возраста владельца, косвенно влияющего на режим эксплуатации автомобиля. Возраст владельца указывается при покупке автомобиля. 54

56 Таблица 2. Шкала оценки риска при эксплуатации автомобиля Риск Балл Оценка Описание 1 Низкий элементы экстерьера, интерьера кузова Риск разработки 2 Средний 3 Высокий Системы пассивной безопасности,двс, трансмиссия, подвеска Рулевое управление, системы активной безопасности 4 Критический Тормозная система Риск региона эксплуатации Риск режима эксплуатации Риск увеличения стоимости запасных частей и работ 1 Низкий Москва и Северо-западный регион 2 Средний Центральный и Южный регионы 3 Высокий Дальний Восток 4 Критический Сибирь 1 Низкий свыше 45 лет 2 Средний лет 3 Высокий лет 4 Критический до 23 лет 1 Низкий Модель является локальной и основные запасные части производятся на территории РФ Большинство запасных частей импортируются. 2 Средний Есть возможность наладить локальное производство 100% импорт и невозможность наладить локальное 3 Высокий производство ввиду отсутствия тех- нологий 4 Критический Автопроизводитель покидает рынок РФ Использование предлагаемого подхода при организации поставок новых моделей автомобилей и обосновании гарантийных сроков их эксплуатации обеспечивает возможность планирования управляющих технических воздействий с целью обеспечения безопасности использования автомобиля и снижения расходов по гарантии с учётом региональных особенностей эксплуатации. Список литературы 1. Зорин, В.А. Надёжность механических систем М: Изд-во «ИНФРА-М», с. 56

58 производственного центра кафедры «Эксплуатация автомобильного транспорта и автосервис МАДИ при филиале «14 автобусный парк» ГУП «Мосгортранс» при содействии специалистов предприятия. Программа Scania Diagnos & Programmer 3 (SDP3) предназначена для того, чтобы обеспечить работу электрической системы в сети CAN. Программа используется для поиска неисправностей, настройки параметров, предпочитаемых клиентом, выполнения калибровок, внесения изменений в конструкцию, влияющих на электрическую систему, а также в ходе кампаний, направленных на обновление программного обеспечение блока управления. Для использования программы требуется персональный компьютер (ноутбук), ключ USB и блок (адаптер) VCI2. Для нормальной работы программы компьютер должен обладать следующими минимальными характеристиками: — операционная система — Windows XP Professional SP3 и выше; — Framework 2.0. Ключ USB управляет полномочиями, то есть тем, к каким частям программы вы можете иметь доступ. В зависимости от того, будете ли вы работать с автомобилем или промышленным/ судовым двигателем, требуются ключи USB различного типа. Если указан статус полномочий «ЗАБЛОКИРОВАНО», это означает, что компания SCANIA внесла данный ключ USB в перечень заблокированных ID. Если указан статус полномочий «НЕИЗВЕСТНО», это означает, что тип ключа USB отличается от типа, одобренного компанией SCANIA. Информацию об используемом ключе USB можно найти в опции «Настройки» в меню. Здесь также описаны уровни полномочий для различных типов ключей USB, которые могут использоваться. Блок VCI2 это интерфейс, используемый между автомобилем или промышленным/ судовым двигателем и компьютером; его можно приобрести в компании Scania, как специальный инструмент, номер запасной части Принцип работы блока VCI2 следующий: — зеленый индикатор PWR (питание): — постоянно светится, когда питание поступает как от автомобиля, так и от компьютера; 58

60 кости на техническое обслуживание и норм времени на текущий ремонт подвижного состава автомобильного транспорта. М.: ЦНОТ, Правила по охране труда на автомобильном транспорте. ПОТ Утверждены приказом Минтранса РФ 106 от г. 9. Положение о техническом обслуживании и ремонте подвижного состава автомобильного транспорта. М.: Транспорт, с. Список литературы 1. Техническая эксплуатация автомобилей: Учебник для вузов. 4-е изд., перераб. и дополн./е.с. Кузнецов, А.П. Болдин, В.М. Власов и др. — М: Наука, с. УДК Г.Д. Князьков, Р.И. Исмаилов (Россия, Москва, ГУП «Мосгортранс»), В.А. Максимов (Россия, Москва, МАДИ) ПЛАН ПЕРВООЧЕРЕДНЫХ МЕРОПРИЯТИЙ ПО ЭКОНОМИИ МОТОРНОГО ТОПЛИВА В АВТОБУСНОМ ПАРКЕ План первоочередных мероприятий по экономии моторного топлива в автобусном парке разработан в соответствии с принципами программноцелевого подхода. Использование программно-целевого подхода при совершенствовании системы использования моторного топлива в автобусном парке позволило системно подойти к решению вопросов, связанных с экономией моторного топлива, упорядочить этот процесс и создало возможность разработать конкретные организационно-технические мероприятия по повышению эффективности рассматриваемого процесса. Смысл программно-целевого подхода к управлению автомобильным транспортом и его подсистемами заключается в четком определении конечных целей и объединение в форме программы всех видов деятельности для достижения этих целей [1-4 и др.]. При реализации программно-целевого подхода осуществляется следующее: 1. Осуществляется сбор предварительной информации. 2. Формируются направления деятельности. 3. Осуществляется предварительная обработка информации 60

62 автобусном парке подразделениями, подчиняющимися заместителю директора по перевозкам; Ц Обеспечение среднесуточной экономии моторного топлива в автобусном парке подразделениями, подчиняющимися заместителю директора по общим вопросам. Список литературы 1. Аринин И.Н., Кириллов А.Г., Моложавцев О.В. Реализация проекта автоматизации работ по управлению расходом топлива для условий автобусного парка. Сб. тр. Проблемы технической эксплуатации и автосервиса подвижного состава автомобильного транспорта. М.: МАДИ (ГТУ), с Кузнецов Е.С. Управление техническими системами: Учебное пособие. М.: МАДИ (ГТУ), с. 3. Максимов В.А. Научные основы повышения эффективности использования городских автобусов средствами инженерно-технической службы: Дисс. д.т.н. М:, с. 4. Техническая эксплуатация автомобилей: Учебник для вузов. 4-е изд., перераб. и дополн./е.с. Кузнецов, А.П. Болдин, В.М. Власов и др. -М: Наука, с. УДК Г.Д. Кокорев (Россия, г. Рязань, РГАТУ) НЕКОТОРЫЕ АСПЕКТЫ ПРОЦЕССА ИССЛЕДОВАНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ СИСТЕМЫ ТЕХНИЧЕСКОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ АВТОМОБИЛЕЙ Целевой подход к исследованию сложных систем реализуется в ряде «системных» дисциплин, таких как «исследование операций», «теория управления», «теория систем», «системный анализ» и «теория эффективности». Все эти дисциплины связаны с принятием решений в условиях функционирования систем разной физической природы [1,2,3,4,5,6,7]. Особенности и взаимосвязь «системных» дисциплин рассмотрены в работе [1,6], откуда следует, что «системный анализ» можно считать дальнейшим развитием «исследования операций» и «теории управления» поскольку одной из центральных проблем системного анализа является проблема при- 62

64 ( m) ( т1) ( т2) ( т3) Y q, с, Т, (1) вектор параметров целеполагания, задающий область допустимых значений показателей качества ( m) ТР ( т1) ( т2) ( т3) qтр, стр, ТТР Y, (2) функция соответствия, характеризующая в некоторой матричной шкале степень достижения цели операции ( ) ( т) Y m, YТР, (3) показатель эффективности операции W, являющийся математическим ожиданием общей функции соответствия ( ) ( т) W M Y m, YТР. (4) В работах [1,2,3,4,5,6] отмечается целесообразность создания наряду с общей теорией технических систем, специальных теорий, которые конкретизируют общую теорию для отдельных классов, типов или видов технических систем. Фундаментальные результаты системного анализа и теории эффективности, относящиеся к общей теории систем, могут служить надежной основой для разработки теории эффективности технической эксплуатации автомобилей в рамках научной дисциплины «Техническая эксплуатация автомобилей в сельском хозяйстве». При повышении эффективности на каждом уровне используется свой локальный критерий, не противоречащий глобальному (общему) критерию и соответствующий целям задач, решаемых на верхнем уровне. С учетом иерархической структуры системы производства сельскохозяйственной продукции, эффективность технической эксплуатации определяется на основе оценки ее влияния на поддержании готовности автомобилей к использованию по назначению. В соответствии с единым методологическим подходом к повышению эффективности технической эксплуатации показатели эффективности процессов на всех уровнях отражают соответствие требованиям по обеспечению безотказности автомобилей и безопасности движения, регулярности отправлений автомобилей на выполнение работ, интенсивности использования автомобилей и экономичности их эксплуатации. Главной целью технической эксплуатации автомобилей является полное и своевременное удовлетворение системы производства сельскохозяйственной продукции исправными автомобилями, обеспечение безопас- 64

66 очень гибкий механизм, который может быть приспособлен для принятия решений в условиях неопределенности. Список литературы 1. Кокорев Г.Д. Повышение эффективности системы технической эксплуатации автомобилей в сельском хозяйстве на основе инженерно-кибернетического подхода: дис. докт. техн. наук: /Г.Д. Кокорев. -Рязань, с. 2. Кокорев Г.Д. Математические модели в исследованиях сложных систем / Г.Д. Кокорев // Научно-технический сборник 10. Рязань: ВАИ, С Кокорев Г.Д. Подход к формированию основ теории создания сложных технических систем на современном этапе/г.д. Кокорев//Сборник научных трудов РГСХА, (вып. 4) ч.2 -Рязань: РГСХА, С Кокорев Г.Д. Обосновани6е выбора показателей эффективности поведения сложных организационно-технических систем. (Статья) // Сборник научных трудов РГСХА, (вып. 4) ч.2 Рязань: РГСХА, С Кокорев Г.Д. Моделирование при проектировании новых образцов автомобильной техники /Г.Д. Кокорев // Сборник научных трудов РГСХА. Рязань: РГСХА, С Кокорев Г.Д. Состояние теории создания объектов современной техники / Г.Д. Кокорев // Сборник научных трудов РГСХА. Рязань: РГСХА, С Кокорев Г.Д. Основные принципы управления эффективностью процесса технической эксплуатации автомобильного транспорта в сельском хозяйстве/г.д. Кокорев//Сборник материалов научно-практической конференции, посвященной 50-летию кафедр «Эксплуатация машиннотракторного парка» и «Технология металлов и ремонт машин» инженерного факультета РГСХА. -Рязань: РГСХА, С Кокорев, Г.Д. Стратегии технического обслуживания и ремонта автомобильного транспорта/г.д. Кокорев, И.А. Успенский, И.Н. Николотов//Вестник МГАУ С Кокорев Г.Д. Программы технического обслуживания и ремонта автомобильного транспорта в сельском хозяйстве/г.д. Кокорев//Материалы Международной научно-практической конференции мо- 66

68 Рис. 1. Схема опрессовки заготовки поршня ДВС Обозначения: 1 плита левая подвижная; 2 левый прессующий плунжер; 3 левая полуформа; 4 полость формы; 5 штуцер; 6 правый прессующий плунжер; 7 правая полуформа; 8 заливочная чаша; плита правая неподвижная Процесс изготовления поршня протекает, таким образом, в последовательности: — заливка мерной порции металла; -включение прессующего плунжера 6, движение до перекрытия заливочного отверстия в течение 0,2 0,3 с; — включение прессующего плунжера 2; — дальнейшее движение плунжеров 2 и 6 навстречу друг другу со скоростью 40±5 мм/с этап заполнения; — повышение давления, развиваемого прессующими плунжерами 2 и 6, до уровня ~400 МПа; — выдержка под давлением в течение времени, достаточного для завершения кристаллизации и охлаждения до температуры С. — раскрытие формы при движении плиты 1 влево с извлечением отливки из правой части полости формы; — отвод прессующих плунжеров 2 и 6 в исходное положение. Предлагаемый процесс позволит повысить производительность изготовления заготовок поршня за счет уменьшения подготовительных операций, повысить качество поршней ДВС за счет формирования плотной, 68

70 Рис. 2. Циклограмма процесса опрессовки металла в течение 2 с. Рис. 3. Циклограмма процесса опрессовки металла в течение 6 с. На рис. 2, шлейф в виде линии желтого цвета дает информацию о движении прессующего плунжера 2 (см. рис.1). Видно, что после включения плунжер 2 очень быстро входит внутрь отливки и далее остается в неизменном положении. Ход прессующего плунжера 2 составляет 150 мм. Плунжер 6, который выделен черным цветом, также быстро, примерно, за 2 с опрессовывает жидкий металл, его ход составляет 125 мм. Светлой линией в левом верхнем углу показано изменение давления рабочей жидко- 70

72 УДК В.А. Максимов (Россия, Москва, МАДИ), Н.В. Поживилов (Россия, Москва, ГУП «Мосгортранс») ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВАРИАЦИИ КОЭФФИЦИЕНТА РЕЗЕРВИРОВАНИЯ РАБОЧИХ ПОСТОВ НА ПРИМЕРЕ КОМПЛЕКСА ТО-2 Коэффициент резервирования рабочего времени постов φ это коэффициент, отражающий долю рабочего времени, затрачиваемого на потери, связанные с отклонением от плана постановки автомобилей на посты обслуживания. Он зависит от многих факторов, в том числе от количества автомобилей на предприятии, продолжительности работы постов и видов выполняемых на постах работ. Данный коэффициент используется при расчете необходимого числа постов и поточных линий при технологическом расчете производственных зон автотранспортного предприятия. Нормативы коэффициента использования рабочего времени поста представлены в действующем документе ОНТП (РД Общесоюзные нормы технологического проектирования предприятий автомобильного транспорта» — табл. 1). Нормативные значения коэффициента резервирования постов были разработаны и утверждены в 1991 году для АТП того времени и на сегодняшний день могут не в полной мере подходить для технологического расчета производственных зон и участков современных предприятий. Актуализация нормативных значений коэффициента позволит повысить точность технологического расчета, в частности, расчета необходимого числа постов обслуживания и ремонта подвижного состава производственно-технической базы предприятия. Коэффициент резервирования постов (φ) производственнотехнической базы АТП рассчитывается по следующей формуле:, (1) где время простоя рабочего поста без автомобиля (пост не используется), час.; T техн время работы рабочего поста техническое, час. (соответствует продолжительности смены). 72

74 нахождения средних значений, закона распределения и статистических характеристик значений полученных случайных величин. 5. Дать рекомендации по использованию полученных значений коэффициента резервирования постов для современных АТП. Эксперимент производился на территории филиалов 14 и 11 автобусных парков а также на базе объединенного филиала Юго-Западный на площадках 1 и 18 автобусных парков ГУП «Мосгортранс». Результаты обработки полученных данных в графическом виде статистическим пакетом Statistica 10 представлены на рис Рис. 1. Распределение случайных величин коэффициента резервирования рабочих постов (на примере комплекса ТО-2 филиала 14 автобусный парк ГУП «Мосгортранс») Объем выборки N=55, среднее значение (математическое ожидание) Х 1,11, среднеквадратическое отклонение 0, 2, коэффициент вариации v 0,18. Сравнение полученных в результате наблюдений значений коэффициента резервирования рабочих постов ТО-2 с действующими нормативами согласно ОНТП в зависимости от численности парка автобусов на момент наблюдения представлено в табл

76 Объем выборки N=50, среднее значение (математическое ожидание) Х 1,03, среднеквадратическое отклонение 0, 1, коэффициент вариации v 0,1. Проведенный анализ полученных значений коэффициента резервирования рабочих постов ТО-2 показал, что фактические значения коэффициентов для филиалов ГУП «Мосгортранс» имеют близкие численные значения с действующими нормативами по ОНТП Полученные значения коэффициента резервирования рабочих постов ТО-2 отличаются от нормативных значений для филиалов 14 автобусный парк, 11 автобусный парк и Юго-Западного на 1,8%; 2,8% и 1,9% соответственно, что можно считать статистической погрешностью (до 5%), допущенной при сборе и обработке исходных данных. Таблица 2 Коэффициент, учитывающий неравномерность поступления подвижного состава на рабочие посты по ОНТП (действующие значения) и полученные в результате наблюдений Рабочие посты Списочное число подвижного состава и число смен работ постов Фактические значения, полученные в результате наблюдений Действующие нормативные значения (по ОНТП 01-91) Филиал Филиал Юго-Западный — автобусный парк автобусный парк — 1,11 1,06 1,03 1,17 1,09 1,1 1,05 Можно сделать вывод, что при проведении расчетов необходимого числа рабочих постов ТО-2 в этих филиалах допускается использование действующих нормативных значений коэффициента резервирования постов ТО-2 согласно ОНТП-01-91, также возможно использование уточненных значений. 76

78 Наименование параметра Исходные данные для сравнительного расчета Значение УАЗ 469 ТРЭКОЛ Таблица 1 Вылет колеса ET, мм Статический радиус колеса r ст, мм Режим нагружения «прямолинейное движение» R z, Н R x, Н ,5 Режим нагружения «занос» R z нар, Н R y нар, Н 12326, R z внутр, Н R y внутр, Н 298,8 0 Режим нагружения «занос» (поворот с минимальным радиусом) R z нар, R z внутр, Н ,5 R y нар, R y внутр, Н ,5 Режим «динамическое нагружение» R z, Н 21042, ,5 Максимальная вертикальная реакция при вывешивании одного из мостов R z, Н Рис. 1 Расчетная схема определения нагрузок в элементах ступичного узла Определим моменты, нагружающие цапфы в месте их соединения с балкой моста (рис.2). Результаты расчетов представлены в таблице 2. 78

80 Расчетным исследованием установлено, что изгибающие моменты на колесной цапфе ВТС ТРЭКОЛ для каждого из нагрузочных режимов превышают аналогичные величины автомобиля УАЗ 469 на 25,9 43,6 %. Имеется значительное превышение амплитудного значения момента (на 70 %) по сравнению с базовым автомобилем УАЗ-469. Для колесной цапфы трехосного ВТС ТРЭКОЛ характерно знакопеременное нагружение обусловленное боковыми силами при маневрировании. УДК Р.В. Нуждин, С.В. Курочкин, А.Н. Редников (Россия, г. Владимир, ВлГУ) АНАЛИЗ ВЕЗДЕХОДОВ И СПОСОБОВ ИХ МОДЕРНИЗАЦИИ ДЛЯ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ТРАНСПОРТНОЙ ДОСТУПНОСТИ РАЙОНОВ КРАЙНЕГО СЕВЕРА, СИБИРИ И ДАЛЬНЕГО ВОСТОКА Вездеходные транспортные средства (ВТС) предназначены для перевозки людей и грузов вне дорог общего назначения в особо тяжелых дорожных и климатических условиях по пересеченной местности при проведении изысканий, при строительстве и обслуживании нефтегазопроводов, линий электропередач, доставки вахтовых служб на объекты работ, доставки различных грузов в отдаленные населенные пункты и для других транспортных потребностей преимущественно в районах Крайнего Севера, Сибири и Дальнего Востока и рассчитан на эксплуатацию при температуре окружающего воздуха от +40 до -50 С. ВТС могут эксплуатироваться также и в горной местности, преодолевать горные перевалы (с соответствующим снижением тяговодинамических характеристик и топливной экономичности). Вездеходы используются в различных отраслях: энергетика — монтаж, эксплуатация и обслуживание линий электропередачи и энергораспределительных сетей, патрулирование линий электропередачи; нефтегазовая отрасль — нефтегазопоисковая сейсмическая разведка, строительство и техобслуживание в отрасли, патрулирование нефте- и газопроводов, аварийно-спасательные работы; разработка месторождений геологоразведка, строительство и техобслуживание в отрасли, бурение; 80

82 Рисунок — Классификация вездеходов В таблице приведены наиболее распространенные модели вездеходов с основными техническими характеристиками. 82

84 ных вездеходов, оборудованных шинами сверхнизкого давления. Именно такие транспортные средства среднего класса практически не производятся отечественной и зарубежной промышленностью. При создании столь необходимого для развития транспортной инфраструктуры труднодоступных районов России транспортного средства специального и двойного назначения требуют решения следующие вопросы: улучшение характеристик движителя (снижение давления на грунт без снижения ходовых качеств); увеличение ресурса безремонтной эксплуатации ходовой части и облегчение доступа к агрегатам транспортного средства; качественное улучшение проходимости вездехода без вреда окружающей среде; увеличение дальности хода вездехода; обеспечение необходимой вместительности и грузоподъемности; простота конструкции, применение общедоступных и недорогих комплектующих (кабин, узлов и агрегатов), заимствованных с серийных машин, и эксплуатационных материалов; обеспечение кабины хорошей обзорностью, а также совместно с салоном микроклиматом, звукоизоляцией и термоизоляцией; обеспечение свободного входа-выхода в кабину и салон экипажа в зимней одежде; обеспечение салона спальными местами для экипажа и пассажиров, что позволит эксплуатировать машину длительное время в автономном режиме в сложных климатических условиях; предусмотреть в конструкции вездехода возможность устанавливать дополнительное оборудование, присоединение и подключение прицепа, а также создание на ее базе специализированных модификаций. Таким образом, конструкция вездехода должна обладать следующими качествами: малая собственная масса; низкое удельное давление на поверхность; надежность; вместимость; проходимость, в том числе «геометрическая»; высокая плавность хода; значительная активная безопасность; высокая скорость на пересеченной местности; ремонтопригодность; сохранение микроклиматического пространства с минимальными затратами 84

86 неджмент и реализовывать возможность для улучшения. Цикл PDCA может быть применим ко всем процессам и к системе менеджмента качества в целом Цикл «PDCA» состоит из циклов «планируй- действуй- проверяйулучшай», т.е. из этапов, которые идут в логическом порядке, следуя которым можно добиться более совершенного качества оказания услуг ТОиТР. Цикл PDCA можно описать следующим образом: — «Планируй» -разработка целей системы и ее процессов, определение необходимых ресурсов, которые нужны для достижения результатов в соответствии с требованиями потребителей и политикой организации; — «Делай» — выполнение того, что было запланировано; — «Проверяй» — контроль и измерение (там, где это применимо) процессов, продукции и услуг в сравнении с политикой, целями и требованиями, и сообщение о результатах; — «Улучшай»- принятие мер по улучшению результатов деятельности в той степени, насколько это необходимо. Цикл PDCA и процессный подход способствуют улучшению качества оказываемых услуг и облегчают понимание и модернизацию процесса оказания услуг ТОиТР, можно предложить объединить эти 2 подхода, т.е. разбить процесс оказания услуг ТОиТР на подпроцессы, согласно циклу PDCA. Схема организации услуг ТОиТР при соблюдении цикла улучшения, представлена на рисунке. Рисунок. Схема взаимосвязи процессов оказания услуг ТОиТР с учетом цикла улучшения 86

88 На первом этапе экспертам предлагалось отразить долю времени (среднее значение в процентах) от общего времени простоя автобуса на посту, когда не выполняются ремонтные работы на автобусе, в силу различных причин. На втором этапе предполагалось нахождение наиболее значимых видов потерь, на которые приходятся простои рабочего времени постов методом интеграции мнений квалифицированных специалистов по данному вопросу, а именно методом априорного ранжирования, основанном на экспертной оценке факторов группой специалистов, компетентных в исследуемой области. Таблица 1 Коэффициент использования рабочего времени поста для предприятий автомобильного транспорта (по ОНТП-01-91) Коэффициент использования рабочего Тип рабочих постов времени постов,η, при числе смен работы в сутки одна две три Посты ежедневного обслуживания — уборочных работ 0,98 0,97 0,96 — моечных работ 0,90 0,88 0,87 Посты первого и второго технического — на поточных линиях 0,93 0,92 0,91 — индивидуальные 0,98 0,97 0,96 Посты общей и углубленной диагностики 0,90 0,88 0,87 Посты текущего ремонта — регулировочные, разборочно-сборочные (не оснащенные специальным оборудованием), сварочно-жестяницкие, шиномонтажные, деревообрабатывающие 0,98 0,97 0,96 — разборочно-сборочные (оснащенные специальным оборудованием) 0,93 0,92 0,91 — окрасочные 0,90 0,88 0,87 Результаты обработки полученных данных в графическом виде статистическим пакетом Statistica 10 представлены на рис. 1. Получено среднее значение коэффициента использования рабочего времени поста зоны ТР (заявочный ремонт) для условий филиала 14 автобусный парк ГУП «Мосгортранс» — η=0,70. 88

90 УДК М.П. Ромодановская, Рыбак Г.А. (Россия, г. Владимир, ВлГУ) ИЗМЕНЕНИЕ ЦВЕТА АВТОМОБИЛЯ ЗА ДОЛЮ СЕКУНДЫ Еще в 2007 году внимание автомобилистов привлекло заявление компании «Nissan» о создании автомобильных красок нового поколения, позволяющих изменить цвет автомобиля за долю секунды [1]. Долгое время это заявление оставалось не реализованным и подвергалось сомнениям. Сейчас промышленность предлагает несколько видов автомобильных эмалей, позволяющих быстро менять цвет машины. Выделяются три основных технологии получения изменяющейся окраски [2]: гидрохромные эмали, которые меняют цвет при контакте с водой; термохромные эмали, которые изменяют цвет в зависимости от температуры окружающей среды; парамагнитные эмали, которые меняют цвет при воздействии электрического тока. Особенности применения каждой технологии связаны с химическим составом используемых лакокрасочных покрытий. Так, технология использования гидроэмали требует многослойного окрашивания. Верхний слой гидроэмали содержат микрогранулы, которые в сухом состоянии образуют плотный сплошной слой пигмента. При воздействии воды этот слой становится прозрачным. В результате проявляется цвет краски, нанесённой под гидроэмалью. Таким образом, цвет автомобиля меняется при воздействии воды. В термоэмалях цветообразующие пигменты присутствуют в виде жидких микрокристаллов, меняющих цвет в зависимости от температуры. Температура внешней среды оказывает влияние на цветообразующие элементы, растворенные в краске, что вызывает изменение цвета всего окрашенного изделия. Разным диапазонам температур соответствуют разные цвета эмали, которые можно варьировать в соответствии с потребностью владельца автомобиля. При использовании парамагнитных эмалей перед покраской автомобиля на кузов наносится полимерный состав, содержащий парамагнитный оксид железа. Воздействие тока на частицы парамагнетика приводит к изменению расстояния между гранулами полимера и его светоотражающих 90

92 Парамагнитные эмали являются новейшим изобретением в области автомобильных лакокрасочных покрытий. Они способны изменить цвет автомобиля за долю секунды путем нажатия кнопки специального пульта. Именно об этой краске шла речь в заявлении «Nissan» 2007 года. Автолюбители проявляют большой интерес к новинке, несмотря на высокие цены парамагнитных эмалей. Необходимо отметить также, что визуальный эффект парамагнитных эмалей действителен только при включенном двигателе автомобиля. Без воздействия электрического тока автомобиль приобретает базовую окраску, т.е. становится белым. Таким образом, наряду с традиционными существуют новые технологии окраски, позволяющие автомобилю выглядеть креативно. Право выбора остается за владельцем автомобиля. Список литературы 1. West M. Debunked: Paramagnetic Paint-Color Changing Cars [Hoax: After Effects Fake]. [Электронный ресурс]. Код доступа https://www.metabunk.org/debunked-paramagnetic-paint-color-changing-carshoax-аfter-effects-fake.t4785/. Дата обращения Воронин С. В. Краска для машин, позволяющая менять цвет. [Электронный ресурс]. Код доступа Дата обращения УДК В.И. Сарбаев, В.В. Бородулин, В.А. Бугримов (Россия, г. Москва, МГПУ) СХЕМА ОСНОВНОГО БИЗНЕС-ПРОЦЕССА СЕРВИСНОГО ЦЕНТРА Конкуренция в сфере услуг по ремонту грузовой техники вынуждает даже небольшие сервисные центры обращать особое внимание на стандартизацию и автоматизацию бизнес-процессов и процессов учета услуг в целом. В настоящее время на предприятиях практически не проводятся исследования в части развития рынка, адаптации внутренних возможностей к изменяющимся условиям внешней среды. 92

94 открытия заявки и заказ-наряда на ремонт техники, с указанием всех необходимых данных: ФИО клиента, контактные данные, данные техники и так далее. Далее клиент остается ждать автомобиль из ремонта, если ремонт не долговременный, или клиент оставляет автомобиль в сервисном центре. После мойки автомобиль попадает в ремонтную зону, где мастером проводится диагностика техники, на предмет выявления неисправностей. После согласования ремонта с клиентом для выполнения заказа мастеру требуются детали, которые он получает со склада. Если таких деталей на складе нет, то они заказываются у поставщиков. Рассмотрим следующие варианты развития процесса: неисправность была устранена, клиенту выдаётся отремонтированная техника; автомобиль отремонтировать невозможно по причине отсутствия необходимых запасных частей, в таком случае запасные части заказываются с завода. При выдаче техники клиенту мастер-приемщик формирует документы на выдачу техники клиенту из сервисного центра. Схема бизнес-процесса «Прием и ремонт техники» представлена на рис. 1. Приемка автотехники у клиента Открытие заказ-наряд Диагностика автотехники на предмет выявления неисправности Заказ з/ч Выдача техники клиенту Ремонт Обращение на склад Рис. 1. Схема бизнес-процесса «Прием и ремонт техники» Основным недостатком реализации рассматриваемого бизнеспроцесса является неэффективное использование рабочего времени и недостаточно оперативная обработка информации, отсутствие запасных частей на складе. Тратится большое количество времени на оформление заказа от клиента. Кроме того, мастер в процессе ремонта вынужден дублировать информацию о заказе, тратится время на согласование ремонта с клиентом. Мастер не всегда обладает достоверной информацией о наличии на 94

96 По результатам анализа предыдущих исследований составлена блоксхема бизнес-процесса выполнения заказа на предприятии, представленная на рис. 1 [2]. Из трех видов бизнес-процессов, управляющих, операционных и поддерживающих, важную роль играют операционные бизнес-процессы. Примерами операционных бизнес-процессов служат снабжение, производство, маркетинг и продажи. С учетом обобщения результатов предыдущих исследований [3] можно определить бизнес-функции автосервиса при выполнении технического обслуживания и текущего ремонта автомобилей. Основными бизнес-функциями деятельности предприятия по оказанию услуги относятся следующие. оформления заказа на ремонт; приемка соответствующего автомобиля, агрегата или узла для выполнения ремонтных работ; разборка и (или) диагностика компонентов (дефектовка); формирования технологической документации для реализации ремонтных работ; формирование перечня запчастей и материалов для выполнения заказа на ремонт; общее планирование необходимых запчастей; непосредственно реализация ремонтных работ; испытания и приемка выполненных работ; передача отремонтированного узла на склад; закрытие заказа. Проанализировав цепочку бизнес-процесса, можно отметить особую роль складской деятельности в реализации процесса ремонта. От ее организации зависит срок исполнения заказа и деловая репутация автосервиса, что напрямую влияет на конкурентоспособность предприятия. Вместе с тем, образование излишних запасов, особенно неликвидных, приводит к «омертвлению» капитала, излишнему наращиванию оборотных средств и снижению рентабельности производства. 96

98 Наличие на складе необходимой номенклатуры запасных частей является для автосервиса необходимым условием своевременного выполнения заказа. Отсутствие необходимых запасных частей на складе сказывается на сроках выполнения работ вплоть до возможности выполнения заказа, что несет репутационные риски работы автосервиса. Наличие сверхнормативных запасов на складе негативно сказывается на себестоимости проведения работ в связи с затратами на хранение. Поэтому оптимальное количество деталей на складе, их номенклатура, имеют большое значение для эффективной работы автообслуживающего предприятия [4]. Таким образом, проблема оптимизации складских запасов для автосервиса является весьма актуальной для решения производственных, экономических и репутационных задач. Для ее решения требуется эффективно прогнозировать потребность в запасных частях, держать количество на требуемом уровне и в срок производить пополнение склада. Математический аппарат для решения такого рода задач, в частности, задач управления запасами, в настоящее время в достаточной степени разработан и используется успешно. Для уменьшения логистических издержек желательно производить закупки большими партиями, однако для повышения ликвидности деталей на складе необходимо учитывать ее реальные расходы [5]. Для достижения оптимального результата заказ желательно формировать из группы взаимосвязанных деталей. То есть учитывать взаимосвязь деталей при отказе и ремонте. При моделировании логистических процессов управления запасами на складе используются однопродуктовые и многопродуктовые модели. Если деталь не связана с другими, то хорошую сходимость дадут однопродуктовые модели. Для замены группы взаимосвязанных деталей, как, например, при техническом обслуживании, когда одновременно производится замена масляного фильтра, салонного фильтра, свечей зажигания и прочих деталей, с целью лучшей сходимости целесообразнее применять многопродуктовые модели. Список литературы 1. Агафонов А.В. Определение потребности дилерских станций технического обслуживания автомобилей в запасных частях и повышение эффективности управления запасами. Дис. канд.техн.наук. Москва, Гецович Е. М., Бажинов А. В. Управление потребностью в запасных частях. [Текст] / Гецович Евгений, Бажинов Анатолий Автомобиль- 98

100 тивных направлений улучшения этих свойств является в последние годы разработка и применение специальных трибологических составов (ТС) — присадок, предназначенных для введения в готовые товарные формы моторных масел с целью восстановления, поддержания и, часто, даже улучшения служебных свойств последних. В отличие от конструкционнотехнологических мер, применение ТС, которое можно отнести к эксплуатационному типу решений, гораздо менее затратно, не требует вмешательства в конструкцию, а по эффективности часто может быть соизмеримо с первыми. Анализ показывает, что, к сожалению, существующие (известные и применяемые) ныне ТС чаще всего не соответствуют требованиям эффективности (снижение трения либо износа соизмеримо с уровнем погрешности контрольных методов измерений) или оказывают сопутствующее вредное действие на двигатель, смазочный материал и окружающую среду. В настоящее время на рынке автохимии достаточно много сомнительных по описанию механизма действия, подчас не только малоэффективных, но и вредных для системы смазки двигателя и окружающей среды трибологических составов. В то же время, растущие нагрузки на детали двигателя, а также не всегда надлежащее качество смазочных материалов провоцируют повышенный износ деталей и рост механических потерь, что требует поиска новых, эффективных и экологически чистых способов ресурсосбережения в области поршневых машин. Недостаток большинства известных ТС сводятся к достаточно низкой эффективности их служебных свойств: снижение трения и изнашивания в двигателе редко превышает 2 и 5% соответственно, наличие в моторном масле металлов и продуктов минерального происхождения приводит к повышению зольности и расхода на угар масла, росту отложений на деталях двигателя; присутствие соединений серы, хлора и фтора провоцирует коррозионный износ и оказывает негативное действие на экологию. Наиболее распространенными ТС являются промышленно выпускаемые в РФ препараты типа модификаторов трения, кондиционеров металла и реметаллизантов. Первые модификаторы трения — в своей основе содержат в той или иной форме (мелкодисперсной, коллоидной или истинного раствора) слоистые вещества или соединения типа графит, дисульфид молибдена, титанат бария, политетрафторэтилен, которые, попадая в зону трения поверхностей деталей, хорошо противостоят нормальной нагрузке, что способствует 100

102 или фосфором металлические мыла совершенно не опасны: ни коррозионно, ни экологически. Факт их безопасности подкрепляется широким применением стеаратов в пищевой и косметической отраслях. На основе анализа специальной литературы и практике применения в моторных маслах, технические требования к ТС должны быть следующими: 1. Совместимости с системой смазки автомобильного двигателя, подразумевающей отсутствие: -послойного разделения или выпадения в осадок компонентов ТС при смешивании с моторным маслом; влияния (более чем на ±1%) на вязкость моторного масла; -частиц или формообразования из них конгломератов, размеры которых соизмеримы или превышают 25мкм дисперсность ячеек фильтрующего элемента масляного фильтра; образования геля в объеме моторного масла. 2. Малого значения рациональной концентрации (не более 1,5 3,0%) в объеме моторного масла для сохранения баланса и целостности пакета функциональных присадок моторного масла. 3. Эффективности по снижению трения и изнашивания основных деталей ЦПГ не менее 3 и 7% соответственно (в сравнении с аналогичным моторным маслом без ТС). 4. Жидкая и, по возможности, маслорастворимая форма ТС, обеспечивающая максимальное удобство применения последнего путем введения в систему смазки заливом через маслоналивную горловину двигателя. 5. Совместимость с рабочим процессом ДВС, включающая недопустимость образования отложений на деталях ЦПГ, а также нарушений процессов впрыска и сгорания топлива. УДК О.В. Сизоненко (Россия, г. Рязань, ФГБОУ ВО РГАТУ) К ВОПРОСУ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ПЕРЕВОЗКИ СЛИВОЧНОГО МАСЛА Роль транспорта в сельскохозяйственном производстве значительна. Он является связующим звеном в технологической цепи агропромышленного комплекса Российской Федерации (АПК РФ) [6, 7]. 102

104 бах или специализированных бочках. Любая тара, предназначенная для перевозки сливочного масла, обязательно должна быть чистой, дно которой выстилается пергаментом или полимерной пленкой. Если сливочное масло расфасовано в брикеты, то при транспортировке его упаковывают специальной алюминиевой фольгой. Фольга не пропускает ультрафиолет, является пароизоляционным материалом, позволяющим защитить масло от проникновения посторонних запахов и вкусов, испарения влаги, тем самым на долгое время сохраняя его органолептические свойства. Продукцию в автотранспорте размещают всегда так, чтобы избежать ее перемещения во время движения. Одним из требований правильной транспортировки сливочного масла является соблюдение температурного режима. Так, при его перевозке внутри страны температура не должна быть выше -6 о С, а при транспортировке в международном сообщении не выше -10 о С. Независимо от используемого вида автотранспорта для перевозки сливочного масла их необходимо поддерживать в надлежащем санитарном состоянии (требуется мойка, просушка и дезинфекция). Также запрещено перевозить сливочное масло совместно с другими продуктами и материалами, которые обладают резко выраженными запахами. Таким образом, на сегодняшний день эффективному развитию перевозок сливочного масла автотранспортными средствами препятствует следующий ряд проблем [3, 5, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15]: 1) износ и отказы транспортных средств на линии; 2) недостаточные темпы внедрения новых технологий и техники; 3) не своевременная замена старых видов транспорта на новые (с изотермическим кузовом и авторефрижераторами). Многие перевозчики владеют исправными, но уже изношенными автотранспортными средствами, которые не могут обеспечить оптимальные условия перевозки из-за низкой производительной техники. 4) недостаточный контроль технического состояния автотранспорта. В связи с этим перспективными выглядят следующие задачи: 1) обновление парка современными автотранспортными средствами; 104

106 7. Проблемы и технические решения использования высокопроизводительной транспортной сельскохозяйственной техники / А.С. Попов, И.А. Юхин, И.А. Успенский и др. // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета (Научный журнал КубГАУ) [Электронный ресурс]. Краснодар: Куб- ГАУ, (114). С IDA [article ID]: Режим доступа: 1,625 у.п.л. 8. Булатов, Е.П. Особенности перевозки сельскохозяйственной продукции в кузове автотранспортных средств / Е.П. Булатов, Г.Д. Кокорев, Г.К. Рембалович, И.А. Успенский, И.А. Юхин и др. // Проблемы качества и эксплуатации автотранспортных средств. Часть 2. Материалы VI международной научно-практической конференции. г. Пенза мая 2010 года, с Кокорев Г.Д. Стратегии технического обслуживания и ремонта автомобильного транспорта/г.д. Кокорев, И.А. Успенский, И.Н. Николотов//Вестник МГАУ С Кокорев Г.Д. Тенденции развития системы технической эксплуатации автомобильного транспорта/г.д. Кокорев, И.А. Успенский, И.Н. Николотов//Сборник статей II международной научно-производственной конференции «Перспективные направления развития автотранспортного комплекса». -Пенза, С Кокорев Г.Д. Повышение эффективности процесса технической эксплуатации автомобильного транспорта в сельском хозяйстве/г.д. Кокорев//Материалы международной юбилейной научно-практической конференции посвященной 60-летию РГАТУ.- Рязань: РГАТУ, 2009.С Кокорев, Г.Д. Методология совершенствования системы технической эксплуатации мобильной техники в сельском хозяйстве/г.д. Кокорев. -Рязань: ФГБОУ ВПО РГАТУ, с. 13. Кокорев Г.Д. Повышение эффективности системы технической эксплуатации автомобилей в сельском хозяйстве на основе инженерно-кибернетического подхода: дис. докт. техн. наук: /Г.Д. Кокорев. -Рязань, с. 14. Кокорев Г.Д. Повышение эффективности системы технической эксплуатации автомобилей в сельском хозяйстве на основе инженернокибернетического подхода/ Г.Д. Кокорев//Автореферат диссертации на со- 106

108 DOT (Department of Transportation), принятым министерством транспорта США по температуре закипания и вязкости. Сходные требования предъявляются и другими, международными и национальными стандартами, ISO 4925, SAE J1703 и другие. В РФ единого стандарта, регламентирующего показатели качества тормозных жидкостей, не существует, поэтому производители работают по своим техническим условиям. Кроме основных показателей к тормозным жидкостям предъявляются и другие, не менее важные требования: 1) жидкость не должна наносить вред эластичным деталям автомобиля. Между поршнями гидропривода рабочих цилиндров и самими цилиндрами есть эластичные уплотнительные кольца, герметичность которых повышается под воздействием тормозной жидкости. Эластичные соединения при этом увеличиваются в объёме (допускается расширение до 10 %), создают усадку, теряют эластичность и прочность; 2) тормозная жидкость должна защищать металлы от коррозии. Металлические узлы гидропривода тормозной системы могут подвергаться электрохимической коррозии. Для предотвращения этого процесса в тормозную жидкость обязательно добавляют ингибиторы коррозии, которые предохраняют металлические детали от коррозии; 3) смазывание трущихся деталей. Тормозная жидкость должна обладать смазывающими свойствами для уменьшения износа рабочих поверхностей тормозных цилиндров, поршней и эластичных уплотнительных колец; 4) стабильность при низких и высоких температурах. Тормозные жидкости работают в интервале температур от -40 до +100 C. В этих температурных пределах жидкость должна сохранять свойства, предусмотренные производителем, противостоять окислительным процессам, расслаиванию, образованию осадков и отложений. Тормозные жидкости бывают на минеральной, гликолевой и силиконовой основе. Минеральная основа представляет собой смесь в пропорции 1:1 бутилового спирта и касторового масла (БСК). Такая тормозная жидкость имеет красный цвет и обладает хорошими смазывающими и защитными свойства, негигроскопична, не повреждает лакокрасочное покрытие. Но имеет существенные недостатки: низкую температуру кипения +115 С (не допускается её применение на автомобилях с дисковыми тормозами) и слишком высокую вязкость уже при температуре -20 С. 108

110 Это может привести к чрезмерному набуханию резиновых манжет гидропривода и образованию сгустков касторового масла. Дать объективную оценку свойствам тормозной жидкости можно только в лабораторных условиях, поэтому для экономии времени состояние тормозной жидкости оценивается визуально органо-литическим способом: прозрачность, однородность, отсутствие осадка. Есть также приборы для определения температуры кипения тормозной жидкости и степени её увлажнения. Поскольку жидкость в системе не циркулирует, то её состояние в бачке (месте проверки) может отличаться от той, что находится в рабочих цилиндрах колёс транспортных средств. В бачке тормозная жидкость набирает влагу из воздуха, а в рабочих цилиндрах тормозных механизмов нет. Но там жидкость нагревается сильнее, иногда чрезмерно, и её свойства со временем ухудшаются. Если просто добавлять новую тормозную жидкость при прокачке системы после ремонтных работ, то ситуацию это практически не исправит, значительная часть объёма не поменяется. Жидкость нужно менять полностью. Последовательность и особенности замены тормозной жидкости, например, при прокачке с работающим двигателем, зависит от конструкции тормозной системы (тип усилителя, наличие антиблокировочных устройств и т.д.). Такую информацию можно найти в руководстве по эксплуатации автомобиля. УДК А.М. Умирзоков, А.А. Саибов, Б. Ж. Мажитов, А.Л. Бердиев, Ф.А. Турсунов (Республика Таджикистан, г. Душанбе, Таджикский технический университет им. акад. М.С.Осими) ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ЭКСПЛУАТАЦИИ АВТОМОБИЛЕЙ В УСЛОВИЯХ ВЫСОКОГОРЬЯ РЕСПУБЛИКИ ТАДЖИКИСТАН Республика Таджикистан это горная страна в Центральной Азии, почти 93% территории которой составляют горы. Более 70% всех перевозок в республике осуществляется автомобильным транспортом. Автомобильные дороги на территории Республики Таджикистан проложены на высотах от 300 (район Айвадж Хатлонской обл.) до 4655 м 110

112 относительно небольшом расстоянии между долинами разница по высоте н.у.м. составляет свыше 3000 м, разница температур воздуха может достигать 70ºС и выше, в разы меняется разреженность воздуха и т.д. Автомобильные дороги, соединяющие административные образования Республики Таджикистан, характеризуются затяжными подъемами и спусками, проложенными между перевалами, что связано с расположением регионов Республики на различных высотах от уровня моря. Таблица 1 Наиболее высокие горные перевалы автомобильных дорог на территории Республики Таджикистан Перевал Горный хребет Абсолютная высота н.у.м., м Акбайтал Музкол 4655 Кызыларт Заалайский 4280 Койтезак Южно-Аличурский 4271 Анзоб Гиссарский 3272 Шахристан Туркестанский 3378 Хобурабад Дарвазский 3270 Для выхода из транспортного тупика и установления круглогодичного автомобильного сообщения между административными образованиями в Республике Таджикистан за 25 лет независимости были построены четыре тоннеля через горные перевалы Анзоб, Шахристан, Шар-шар и Чормагзак, общей протяженностью около 17 км, что позволило значительно снизить уровень названных перевалов (табл. 2). Таблица 2 Тоннели через горные перевалы на территории Республики Таджикистан Перевал Тоннель Высота над у.м., м с юга с севера Перепад внутри тоннеля, м Длина тоннеля, м Анзоб Истиклол Шахристан Шахристан Чормагзак Хатлон Шар-шар Озодӣ Все построенные тоннели значительно повысили эффективность эксплуатации автомобилей, а также сократили протяженность автомобильных дорог, проложенных через горные перевалы. Например, тоннели 112

114 лов в частности, снижают скорость движения, повышают транспортные расходы, усложняют процесс оптимизации скоростного режима и служат основной причиной дорожно-транспортных происшествий, в целом снижая эффективность организации дорожного движения. По данным исследований профессора Саидова Ш.В. [2] в условиях г. Душанбе, т.е. на высоте м. над уровнем моря, мощность ДВС снижается до 15 %, что связано с уменьшением плотности и снижением весового заряда цилиндров двигателя. Снижение мощности ДВС, в свою очередь, тесно связано с ухудшением маневренности автомобиля, а последнее имеет немаловажное значение в обеспечении безопасности дорожного движения, особенно в условиях высокогорья. Немаловажным фактором для горных автодорог является также отсутствие или редкость ремонтно-обслуживающих и медицинских пунктов на достаточно больших расстояниях, медицинских пунктов, тем самым снижается оперативность обслуживания водителей, пассажиров, автомобилей и дорог. Конечно, построение развитой инфраструктуры на горных дорогах задача не из легких, не всегда экономически оправдано, тем не менее, думается, что решение названных задач, однозначно, способствует повышению эффективности ОДД и обеспечению БДД. Состав и интенсивность движения транспортного потока на отдельных участках автомобильных дорог, соединяющих г. Душанбе с различными регионами, запротоколированные 10 августа 2016 года приведены в табл. 2, 3, 4 и 5. Таблица 2 Состав и интенсивность движения транспортного потока на автодороге РБ01 (М34) — Душанбе Худжанд, общей протяженностью 311,2 км Время: Вид АТС Интенсивность движения, авт/ч. из г. Душанбе в г. Душанбе Итого Легковые автомобили Грузовые автомобили Микроавтобусы Автобусы Всего Примечание 114

116 Таблица 6 Состав и интенсивность движения транспортного потока на автодороге РБ09 (А 384) — Душанбе- Рудаки — Шаартуз Айвадж, общей протяженностью 219,2 км Время: Вид АТС Интенсивность движения, авт/ч. из г. Душанбе в г. Душанбе Итого Легковые автомобили Грузовые автомобили Микроавтобусы Всего Примечание Таблица 7 Состав и интенсивность транспортного потока на автодороге Душанбе -Курган Тюбе Время: Интенсивность движения, Вид АТС авт/ч. Итого Примечание из г. Душанбе в г. Душанбе Легковые автомобили Грузовые автомобили Микроавтобусы Автобусы Тракторы и др Всего Изучение и анализ эксплуатации автомобилей в специфических условиях высокогорья Республики Таджикистан показывают, что остаются не решенными многие вопросы, связанные с повышением эффективности использования автомобилей с учетом соблюдения требований безопасности дорожного движения в горных дорогах. Задачи комплексного исследования возмущающего воздействия горных и высокогорных условий эксплуатации автомобилей в Республики Таджикистан, сочетающихся с жарким сухим климатом на систему ВАДС и оценка уровня адаптации элементов системы в конкретных регионах остаются малоизученными. Каждая из подсистем большой и сложной системы ВАДС в горных условиях Респуб- 116

118 показал, что до настоящего времени отсутствует общепризнанная формулировка понятия «управляемость автомобиля» и в определении этого свойства имеются значительные расхождения. Первым в 1950 году определение термину «управляемость автомобиля» дал основатель научной школы в области автомобильной техники академик АН СССР Е.А. Чудаков в своей работе «Теория автомобиля» [16, стр. 181]. «Под управляемостью автомобиля разумеется его способность при движении точно следовать повороту управляемых колес. Плохая управляемость автомобиля характеризуется стремлением автомобиля самопроизвольно изменять направление движения (вилянье), а при повороте рулевого колеса двигаться по кривой, не точно соответствующей повороту управляемых колес». Недостатком данной формулировки, по мнению А.С. Литвинова [12, стр. 11], является неопределенность требования «точно следовать повороту управляемых колес». Так как поворот автомобиля с эластичными колесами всегда сопровождается их уводом, следовательно, при одном и том же угле поворота управляемых колес, но при разных условиях движения (разные скорости, разное действие внешних сил и т.п.) параметры движения будут различными, а значит, в каком случае автомобиль точно следует повороту управляемых колес, сказать трудно. В 1954 году АН СССР выпустила сборник, содержащий терминологию по автомобилям, рекомендованный для применения в производственной, учебной и научно-технической литературе, стандартах, документации и т.п. В данный сборник были включены основные термины, относящиеся к автомобилю в целом, а также термины основных свойств автомобиля и показателей, характеризующих эти свойства. Следует отметить, что председателем научной комиссии по подготовке проекта терминологии был Б.С. Фалькевич, вклад, в изучение управляемости которого будет рассмотрен ниже. Так термину «управляемость автомобиля» дано определение как «способность автомобиля производить повороты и сохранять заданное направление движения»[14, стр. 28]. Далее рассмотрим ряд научных работ в области управляемости, относящихся к шестидесятым годам двадцатого века. Так в монографии Г.А. Гаспарянца[5, стр. 3] под управляемостью автомобиля понимается «способность легко изменять направление движения, следуя повороту рулевого колеса». В своих научных работах Г.А. Гаспарянц выделил ряд факторов определяющих управляемость автомобиля [6, стр. 268], а именно, 118

120 лением, от чего во многом зависит безопасность движения автомобиля», при этом на это свойство влияют конструкция рулевого механизма и рулевого привода, расположение центра тяжести автомобиля и конструкция подвески и шин (боковая эластичность шин). Особо обратим внимание на монографию А.С. Литвинова «Управляемость и устойчивость автомобиля», опубликованную в 1971 году. В данной работе автор излагает теорию управляемости и курсовой устойчивости автомобиля, проводит подробнейший анализ большого числа экспериментальных и теоретических работ советских и зарубежных ученых, а также исследователей. В данной работе [12, стр. 8] А.С. Литвинов отмечает, что «в общем случае можно говорить только об управляемости системы водитель — автомобиль», так как на управляемость влияют как конструктивные параметры автомобиля, так и данные водителя как управляющего звена. При этом автор выделяет и необходимость определения влияния конструктивных параметров самого автомобиля на управляемость системы при заданных данных водителя. Приведем для примера определение понятия «управляемость системы автомобиль водитель»[13, стр. 7]«совокупность свойств этой системы, характеризующих возможность изменять соответственно с желанием водителя параметры ее плоскопараллельного движения» и понятия «управляемость автомобиля» [12, стр. 9] как «совокупность его свойств, характеризующих возможность изменять в соответствии с желанием водителя направление движения и траекторию направляющей точки» и более позднее [13, стр. 126] «совокупность свойств, определяющих характеристики кинематических и силовых реакций на управляющие воздействия». Также в монографии подробно рассмотрены факторы, влияющие на управляемость автомобиля. Наибольшее влияние оказывает боковой увод колеса [13, стр. 32], существенное влияние могут оказывать величина и характер распределения между колесами касательных реакций дороги [13, стр. 113], характеристики рулевого управления (число и расположение управляемых колес, жесткость рулевого управления, трение в деталях рулевого управления, кинематика рулевой трапеции, передаточные числа рулевого управления и конструкция усилителя рулевого управления)[13, стр. 135]. В книге член корреспондента АН СССР Д.П. Великанова [3, стр. 104] управляемостью автомобиля называется «устойчивость движения автомобиля по заданной водителем траектории без отклонения от нее». В данной работе управляемость рассматривается как элемент устойчивости в 120

122 правлении, задаваемом водителем». Данная формулировка близка к предложенной выше Б.С. Фалькевичем и обладает тем же преимуществом, отмеченным А.С. Литвиновым. В настоящее время на основе приведенных формулировок, предложенных различными авторами в разное время, принято рассматривать управляемость на двух уровнях. На первом уровне, как отмечает С.В. Бахмутов [1, стр. 4], рассматриваются свойства системы «водитель автомобиль — дорога», на втором свойства автомобиля как объекта управления, при этом попытки противопоставить эти уровни не могут быть корректными, так как каждый из них необходим для решения своего класса задач и эти уровни только дополняют друг друга. Список литературы 1. Бахмутов С.В. Научные основы параметрической оптимизации автомобиля по критериям устойчивости и управляемости: Дисс.. д-ра техн. наук. М., с. 2. Брянский Ю.А. Управляемость большегрузных автомобилей. М.: Машиностроение, с. 3. Великанов Д.П. и др. Автомобильные транспортные средства. М.: Транспорт, с. 4. Вонг Дж. Теория наземных транспортных средств. Пер. с англ. М.: Машиностроение с. 5. Гаспарянц Г.А. Устойчивость и управляемость автомобиля. М.: Автотрансиздат, с. 6. Гаспарянц Г.А. Конструкция, основы теории и расчета автомобиля. М.: Машиностроение, с. 7. Гинцбург Л.Д., Фиттерман Б.М. Некоторые вопросы управляемости автомобилей // Автомобильная промышленность Иларионов В.А. Эксплуатационные свойства автомобиля (Теоретический анализ). М.: Машиностроение, с. 9. Кленников В.М., Кленников Е.В. Теория и конструкция автомобиля. М.: Машиностроение, с. 10. Кушвид Р.П. Прогнозирование показателей управляемости и устойчивости автомобиля с использованием комплекса экспериментальных и теоретических методов. Дис. докт. техн. наук. М., с. 11. Кушвид Р.П. Испытания автомобиля: учебник. М.: МГИУ, с. 122

124 Уровень 3 показатели оценки ремонта со стороны исполнителя. Исследование удовлетворенности заказчиков качеством кузовного ремонта проводится на регулярной основе и, в случае значительного увеличения количеств расхождений в оценках качества ремонта исполнителями и заказчиками для получения уточняющих данных проводится дополнительные исследования. Сравнение оценок ремонта, выставленных независимо друг от друга заказчиком и мастеромприемщиком, позволяет повысить достоверность контроля и дает информацию о направлениях поиска возможных улучшений. Собранные в результате анкетирования данные, передаются руководству предприятия для выработки планов по совершенствованию ремонта автомобилей. Порядок проведения анкетирования состоит в следующем: Заполняются данные, соответствующие идентификационному уровню 1; В процессе выполнения ремонта исполнителями фиксируются данные, полученные в ходе самооценки качества проведенного ремонта; По окончанию ремонта проводиться опрос заказчика о качестве выполненных работ; Проводиться сравнительный анализ оценок качества ремонта со стороны исполнителя и заказчика; Разрабатываются мероприятия по устранению выявленных несоответствий. Предлагаемая методика оценки качества кузовного ремонта включает в себя две группы критериев: «Возможности» и «Результаты». Критерии группы «Возможности» дают понимание и помогают оценивать ресурсы и процессы ремонта. Критерий «Результат» базируется на оценки степени удовлетворенности заказчиков. Следует организовать прослеживаемость результатов выполнения всех операций ремонта автомобилей. К деятельности выявления возможных улучшений целесообразно привлечь исполнителей. Информационную связь между заинтересованными лицами осуществляют мастера-приемщики, которые по роду своей деятельности контактируют как с заказчиками, так и с исполнителями ремонта. После выполненного ремонта автомобиля мастер приемщик оценивает качество выполненного ремонта. На момент выдачи автомобиля заказчику предоставляется 124

126 На основе ранее проведенных анализов и исследований команда должна разработать план предупреждающих действий, для предотвращения несоответствий. 7. Этап «Анализ результативности предупреждающих действий» 8. Этап «Учет и закрепление опыта в документации» Проведение самооценки исполнителями качества ремонта совместно с оценкой работ заказчиком позволяет выявить возникающие противоречия и активизировать участие исполнителей в выработке предложений по улучшению ремонта. Кроме того, могут быть проведены дополнительные исследования требований заказчиков по поставленным целям, например, для привлечения заказчиков к какому — либо виду ремонтных услуг. УДК А.Ю. Жирнов, А.Г. Кириллов (Россия, г.владимир, ВлГУ) ДИАГНОСТИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ТЕХНИЧЕСКОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ АВТОМОБИЛЕЙ Основой технической политики на автомобильном транспорте в настоящее время остаются положения планово-предупредительной системы (ППС) технического обслуживания (ТО) и ремонта (Р), определяемая в нормативном документе «Положение о техническом обслуживании и ремонте подвижного состава автомобильного транспорта» (далее «Положение»). Планово-предупредительная система ТО и Р представляет собой совокупность средств, нормативно технической документации и исполнителей, необходимых для обеспечения работоспособного состояния подвижного состава. ТО по периодичности, перечню и трудоемкости выполняемых работ подразделяются на следующие виды: ЕО, ТО-1, ТО-2, СО. ППС ТО и Р предусматривает проведение ремонтных работ как по потребности при наступлении отказов, так и принудительного характера — планово-предупредительный ремонт (ППР). ППС базируется на смешанной стратегии технических воздействий с преобладанием в ней в настоящее время стратегии по проявлению отказа. Стратегия по наработке (плановая) и стратегия по состоянию (диагностическая) не превышают в ней и 30 % [1]. Процесс регулирования объемов фактически необходимых работ, выполняемых при ТО, обеспечивает устанавливаемый «Положением» 126

128 при ТО и ТР работ; 8) измерение диагностических параметров при сопутствующих регулировочных работах при ТО и ТР. В настоящее время, в направлении совершенствования системы ТО и Р, предусматривается возможность применения бортовых средств технической диагностики (БСКД) для автомобилей. В этом случае проведение появляется организационная возможность поведение оперативного комплексного ТО и предупредительного ТР с использованием информации БСКД и стационарных КД. Однако, при этом возникают дополнительные требование к автомобильной промышленности (АП) в постоянном совершенствовании конструкции автотранспортных средств в плане приспособленности их к выполнению ТО. Можно выделить несколько этапов внедрения комплексного ТО с применением средств диагностирования: — увеличение не диагностируемых (необслуживаемых) элементов в конструкции автомобилей; — оборудование автомобилей системами встроенных датчиков и контрольных точек; — оборудование автомобилей микропроцессорными БСКД в сочетании с бортовыми компьютерами; — разработка нормированных метрологических характеристик измерительных каналов БСКД и придание им статуса средств измерения. Учитывая сложность практического внедрения средств БСКД для массовых автомобилей применение метода комплексного ТО в настоящее время находится в начальной стадии практической реализации. Дилерские сервисные центры используют информацию БСКД как предварительную для проведения углубленного диагностирования средствами стационарных КД при назначении работ ТР или предупредительного ремонта. Проведение плановых работ ТО сочетается со считыванием кодов БСКД, анализа ошибок, назначения углубленной диагностики по выяснению причин их возникновения и последующим совместным выполнением работ ТО и ТР. В сложившихся условиях появляется проблема совершенствования организационной структуры производственных процессов ТО и ТР с применением диагностирования. 128

130 сп екта диагностирования. «Косвенность» можно определить по связи ДП со структурными параметрами, симптомы которых он проявляет. Тесноту связи («косвенность») можно оценить коэффициентом структурной информативности kси 100%, где N СП количество структурных па- 1 N раметров, оцениваемых соответствующим диагностическим. Наиболее обобщенными параметрами технического состояния автомобиля являются расход топлива при работе под нагрузкой и расход топлива на режиме холостого хода [2]. Значения коэффициента структурной информативности k СИ для данных диагностических параметров равны соответственно 3,6 и 5,0, что является минимальными значениями из всей представленной номенклатуры диагностических параметров по ГОСТ , ГОСТ Перечень комплексных диагностических параметров можно расширить, связав их с непосредственно проявляющимися во время движения автомобиля симптомами. Таким образом, можно сформулировать понятие оперативного комплексного диагностического параметра (ОКДП) автомобиля и включить его в установившуюся систему диагностического обеспечения ТЭА. В частности, одним из ОКДП может буты выбран параметр ход педали акселератора управления двигателем автомобиля. Список литературы 1. Кириллов А.Г, Кокарев О.П. Методика выбора обобщённого параметра диагностирования автомобиля Состояние и перспективы развития социально-культурного и технического сервиса: материалы II Всероссийской научно-практической конференции с международным участием апреля 2014 года. В 2 ч. Ч. 1 / под ред. д. т. н., профессора В.И. Беляева; Алт. гос. техн. ун-т. Бийск: Изд-во Алт. гос. техн. ун-та, С с. 2. Кириллов А.Г. Оперативное управление работоспособностью автомобилей по критерию расхода топлива с применением новых информационных технологий : диссертация на соиск. учен. степ. канд. техн. наук : спец.: Эксплуатация автомобильного транспорта / А. Г. Кириллов ; Владимирский государственный университет (ВлГУ). Владимир : Б.и., л. : ил., табл. Библиогр.: л

132 мы. Для того чтобы знать как действовать в таких ситуациях есть множество техник и тактик преодоления препятствий природного характера. 3. Правовая безопасность. Подобную опасность создают представители правоохранительных органов, работники транспорта и прочих государственных служб. Связанно это с введением новых законов о владение землей. Основные проблемы случаются по вине правовой безграмотности руководителя и практическая безнаказанность представителей ведомостей. Все группы полевых лагерей должны встать на контроль в маршрутно-квалификационной комиссии (МКК). Для полевых лагерей МКК выполняет роль консультативной или же экспертной организацией. Она занимается проверкой состава и безопасности маршрута, проверкой готовности группы к походу, выдачей документов о присвоение участникам группы разрядов по спортивному туризму. По прибытию на место, руководитель лагеря должен зарегистрироваться в местном отделении органа по делам чрезвычайных ситуации, сообщить всю информацию о группе: состав, степень подготовки, маршрут следования. Так же руководителю необходимо узнать своевременную обстановку в районе проведения похода: погода, эпидемиологическая ситуация, а так же всю необходимую информацию. Санитарно-эпидемиологические правила не имеют распространения на полевые лагеря. Представить на практике, как будет обрабатываться маршрут в не один десяток километров невозможно. Но данное исключение касается не только передвижных лагерей, но и стационарных полевых лагерей. Но если сфера деятельности СанПиНа не распространяются на палаточные лагеря это не значит что их надо игнорировать. Какой бы не был лагерь, организатор должен разработать режим дня, питания, мытья посуды, мест общественного пользования, утилизации отходов, регулярных осмотров. Данные правила должен знать весь персонал по контролю за лагерем и следить за выполнением данных правил. В полевых лагерях все медицинское обслуживание ложиться на плечи работников лагеря, которые получили знания оказания доврачебной помощи. Эти лица должны знать, что необходимо предпринять для оказания помощи пострадавшему до прибытия квалифицированной помощи, ближайшие населенные пункты в которых есть возможность оказания помощи, способы транспортировки пострадавших в эти пункты. Данная информация должна быть получена организаторами похода заранее. В лагере должны быть медикаменты в соответствии со спецификой лагеря и места 132

134 во-первых, обеспечивать экологическую безопасность и охрану здоровья населения, а так же соблюдение нормативных стандартов и требований, которые определяют качество воздуха, почв, воды, допустимых уровней шума, электромагнитных излучений, вибрации, радиации; во-вторых, выбирать территорию с учетом возможности использования функционально и рационально, а далее зонировать ее с установлением видов возможного использования (в районах, которые подвержены опасному воздействию техногенных и природных факторов, нужно учитывать ограничения на то, как разместить здания длительного пребывания людей); в-третьих, провести мероприятия по охране и рациональному использованию природных ресурсов, а так же учесть предельно допустимые нагрузки. Уточним особенности зонирования, а именно при планировке города нужно иметь ввиду, что имеются ограничения на застройку в зонах исторического ядра, особо охраняемых природных территорий, санитарнозащитных, водоохранных и прибрежных, зонах залегания полезных ископаемых, неблагоприятных в связи с воздействиями техногенного и природного характера. К тому же следует принять во внимание, что у загрязняющихся радиацией районов необходимо учесть поэтапное изменение использования, но только после проведения мер по дезактивации почвы и объектов недвижимости. Подробнее рассмотрим наиболее важный вопрос в градостроительстве жилые зоны. Их необходимо располагать в первую очередь с учетом безопасной, здоровой и удобной среды проживания. Следовательно, нельзя размещать в жилых зонах объекты, которые не совместимы с требованиями норм. Рассчитывать показатели объема и типа застройки нужно согласно сложившейся и прогнозируемой социально-демографической ситуации, а также доходов населения. Рекомендуется предусматривать разнообразные типы жилых домов. В СП «Градостроительство. Планировка и застройка городских и сельских поселений» дома дифференцированы по уровню комфорта: престижный тип дома ( 40 кв.м на чел.), массовый тип (30 кв.м на чел.), социальный тип (20 кв.м на чел.) и специализированный. Следует предусмотреть и озеленение территории квартала или многоквартирной застройки жилой зоны. Оно должно составлять не менее 25% площади общей территории. 134

136 взрывоопасные веществ, объекты и предприятия по утилизации отходов, очистные сооружения, следует располагать с подветренной стороны в соответствии с действующими нормативными документами. Кроме проблемы загрязнения воздуха существует и еще одна не менее важная — загрязнение воды. Качество воды это характеристика ее состава и свойств, определяющая пригодность для использования. При проектировании города жилые, общественно-деловые, смешанные и рекреационные зоны поселений следует размещать выше по течению водотоков и водоемов относительно выпусков всех сточных вод, включая поверхностный сток. Необходимо предусматривать организацию водоохранных зон и прибрежных защитных полос на природных водных объектах. Так же существуют и гигиенические требования к качеству почв, которые устанавливаются в первую очередь для зон повышенного риска: детских и образовательных учреждений, игровых, спортивных, детских площадок, зон рекреации, зон санитарной охраны водоемов. Кроме качества воды, воздуха, почвы для человека важны и шумовые и вибрационные показатели. Серьезным отрицательным фактором для людей является городской шум. Часто уровень городского шума превышает нормы, а это плохо сказывается на здоровье. Сейчас уровень шума в больших городах сильно возрос и продолжает расти. Шум способен оказывать неблагоприятное действие на организм; его источником является любой процесс, который вызывает точечное изменение давления или механические колебания в различных средах. Допустимый максимум для жилых помещений ночью (с 23 до 7 ч.) 40 дб, днем (с 7 до 23 ч.) -45 дб. Допустимые уровни вибрации должны соответствовать санитарным нормам допустимых вибраций. Характер зависит от диапазона, направления и площади воздействия частот. Вибрация подразделяется на общую (подвергается все тело) и локальную (подвергается лишь часть тела). Для выполнения норм следует предусматривать необходимые расстояния между жилыми, общественными зданиями и источниками вибрации, применение на этих источниках эффективных виброгасящих материалов и конструкций. Частота колебаний должна быть меньше 0,7 Гц (морская болезнь), а при частоте 6,9 Гц происходит разрыв тканей и внутреннее кровоизлияние. Реакция организма человека на вибрации пропорциональна действующему виброускорению. 136

138 В психической деятельности человека принято разделять: психические процессы (связаны с приобретением жизненного опыта), свойства (это личные особенности человека) и состояния (это устойчивая организация всех компонентов в психике). Существует две формы запредельного психического напряжения — это тормозной (характеризуется сниженной скоростью реакции, появляется рассеянность) и возбудимый типы (проявляется гиперактивностью, быстрой речью, множеством ненужных действий, вспыльчивостью). Следствием длительного психического напряжения является утомление человека. Так же стоит принять во внимание существование особых психических состояний, таких как: — Пароксизмальные состояния (различные заболевания мозга, эпилепсия, обмороки). Опасность этого вида очень серьезная, так как человек теряет сознание и ориентацию, что является следствием критических ситуаций на производстве; — Психогенные изменения и аффективные состояния (снижение настроения может быть следствием ссор, проблем в семье, смерть близкого). Подобные состояния сопровождаются ухудшением самоконтроля, внимания, безразличием и может послужить причиной травм на производстве. Так же различные обиды, неудачи на производстве могут вызвать состояние аффекта — взрыва эмоций, и как следствие проявление разрушительных действий типа агрессии. Людей, склонных к аффективному состоянию, относят к категории повышенной опасности на производстве. Еще одной причиной травм на производстве является тревога — это реакция психики на опасность. Наблюдается предрасположенность человека к ошибкам и необдуманным поступкам в этом состоянии. Особое внимание в обсуждении этой темы стоит обратить на производственные психические состояния, которые связаны непосредственно с работой человека и зависят от нее. Существует длительное состояние (это общее отношение к работе коллектива в целом): ситуационные (связаны с неполадками или конфликтами на производстве); периодические (это периодические проявления связанные с подъемом сил, различные состояния связанные с характером работы, например скука). Монотонная работа отрицательно влияет на человека, возникает утомление и безучастность к работе, напряжение. Следует обратить внимание на особенности групповой психологии, 138

140 ганизации производства и безопасности труда стоит учитывать и фактор молодости и недостаток профессионального опыта и многолетний стаж работы, при котором в связи со старением снижается психическая и физиологическая функция, а также пренебрежение к правилам безопасности, рассеянность. Необходимо выделить факторы производственной обстановки, которые способствуют появлению травма опасной ситуации на производстве: — отсутствие надлежащего контроля администрации над безопасностью рабочего процесса; — недостатки средств защиты работника; — несовершенная технология производственных процессов, допускающая ведение операции с нарушениями правил безопасности; — текучесть кадров, которая приводит к привлечению к работам в выходные дни, к сверхурочным работам и т.д.; — нарушение правил работы, ввиду отсутствия надлежащего оборудования, материала и т.д.; — ненадежность материала, оборудования и т. д.; — личностные факторы, плохое обучение и т.д.; — опасные ситуации, плохие условия труда, отсутствие или неисправность средств индивидуальной защиты и т.д. Риск, связанный с такими ситуациями, может быть, как правило, исключен с помощью предупредительных мер технического или организационного характера. В итоге, хотелось бы отметить, что в целях предупреждения нарушения правил безопасности, необходимо совершать профилактические меры по устранению организационных и технологических изъянов производства; проводить усиленные воспитательные, пропагандистские и учебные мероприятия для организации необходимого поведения; регулярно проводить тестирование сотрудников на выявление различных факторов, влияющих на их психическое состояние. 140

142 ском оборудовании. Анализ шумового режима в сборочных цехах обувного производства в ряде случаев затруднен тем, что на различных потоках в одних и тех же цехах применяются одновременно несколько разных методов крепления (сборки) обуви. Наиболее высокий уровень шума и наибольшее число рабочих мест в зонах превышений были зафиксированы на потоках, где использованы сандальный метод крепления обуви — 88%; строчечно-клеевой — 84,6%; рантоклеевой — 52,6 и рантовый — 52,7% методы сборки. Несколько менее шумными оказались цехи, где сборка обуви осуществляется на потоках с использованием клеевого — 40,8 и 15,5% и литьевого — 51,7 и 18,2% методов крепления. Относительно высокий уровень шума на итальянских литьевых агрегатах обусловлен повышенным шумом холодильных станций и ручными операциями по установке, съему заготовок на колодках. Значения фонового шума от работающей вентиляции (уровни звука в проходах при отключенном технологическом оборудовании) составили соответственно от 57,5 до 84 дба. Максимальные уровни звукового давления, создаваемые технологическим оборудованием, могут достигать для вырубочных прессов дб, для машин фрезерования уреза дб, а для компрессорных станций до 120 дб. Наиболее высокие уровни акустического воздействия создаются машинами ударного действия, прежде всего вырубочными прессами. Интенсивный шум при ежедневном воздействии необратимо влияет на слуховой аппарат человека. Потеря слуха прогрессирует с увеличением времени воздействия шума. Но действие шума на организм человека не ограничивается воздействием на орган слуха. Шум приводит к изменениям в функциональном состоянии организма, влияет на психическое состояние человека, вызывая чувство беспокойства и раздражения. Шумовое воздействие на работающих на обувном производстве является непостоянным как по уровню шума, так и по времени его действия. Это связано, прежде всего, с наличием в цехах разнородного технологического оборудования и различной продолжительностью выполнения технологических операций. Традиционно, для оценки непостоянных шумов используется понятие эквивалентного уровня звукового давления L экв. Снизить уровень нормируемых параметров шума до предельно до- 142

144 близости от источника. Для повышения эффективности звукоизолирующих кожухов, изготовленных, например, из стального проката, их внутренние поверхности облицовываются звукопоглощающим материалом В современной технологии изготовления обуви важное место отводится клеевым операциям, при которых широко используются разнообразные клеи (наиритовые, полиуретановые, латексы СК и др.). Многие виды обуви изготовляются методом горячей вулканизации резины с одновременным прикреплением подошвы и каблука к обувной заготовке. В состав клеевых композиций входят органические растворители: бензин, этилацетат и битилацетат, в меньшем количестве ацетон, технический спирт. Основой многих клеев служат натуральный или синтетический каучук, перхлорвиниловая смола и др. В настоящее время преимущественным видом обувного клея являются разнообразные виды наиритового клея — раствор хлорапренового каучука (наирита) в бензине и этилацетате. Основу полиуретановых клеев составляют полимеры, синтезированные из сложных полиэфиров и диизоцианатов. Растворителями для них являются: этилацетат, ацетон, метилэтилкетон. Полиуретановые клеи применяются в виде одно- и двухкомпонентных систем. Двухкомпонентные клеи включают добавку отвердителя (полиизоцианаты). Все операции, связанные с приготовлением и нанесением клеев, сопровождаются выделением в воздух рабочей зоны паров растворителей. Клеи на основе дивинилстирольных латексов применяются на операциях вспомогательного крепления деталей обуви: летучими веществами такого клея являются стирол и дивинил. За последние годы интенсивно внедряются процессы, связанные с применением новых перспективных клеев-расплавов на основе полиэфиров, полиамидов, а также термопластичных подкладочных материалов с точечным нанесением клеев-расплавов. В процессе применения их при повышенных температурах ( С) на операциях затяжки, загибки, дублирования верха обуви эти клеи могут подвергаться термической и термоокислительной деструкции с образованием комплекса вредных веществ. Химические вещества, загрязняющие воздух рабочей зоны производственных помещений, подлежат санитарному контролю, который должен регулярно осуществляться химической лабораторией предприятий и в плановом порядке местной санитарно-эпидемиологической станцией. 144

146 кающие от умеренного количества УФ лучей, достаточно слабые, но интенсивные воздействия увеличивают их разы. Особенно пребывание летом на солнце без защитных средств увеличивает риск получения эритемы и солнечных ожогов в 15 раз. Эритема является фотохимической реакцией, возникающей в два этапа. На первом этапе повреждаются клетки рогового слоя эпидермиса и белок, содержащийся в них, достигает денатурации. Во второй фазе из-за высвобождения гистамина происходит расширение сосудов и покраснение кожи, в результате чего могут появиться заполненные жидкостью (плазмой) волдыри. Наибольшая интенсивность эритемы наблюдается через часов после воздействия, т.к. это время максимального эффекта UVB излучения. Продолжительность сохранения эритемы в значительной степени определяет длина волны УФ-излучения (чем длиннее волна, тем эритема сохраняется в течение более длительного периода). Непосредственным следствием эритемы является утолщение кожи и ее отшелушивание. В более тяжелых случаях могут возникнуть ожоги, сопровождающиеся общими симптомами, такими как лихорадка, тошнота, головная боль, рвота. Вскоре после того, как человек получил чрезмерную дозу УФ облучения имеет место иммуносупрессия, то есть состояние слабости или ингибирования иммунного ответа. Это состояние также сопровождается снижением количества лейкоцитов в крови. Из-за частой передозировки УФ лучами возникают такие заболевания как: телеангиэктазия (повреждение капилляров кожи и стойкое расширение сосудов), угри и пятна. Под действием УФ излучения на коже образуются сосудистые звездочки и достигается гипертрофия сальных желез, что в конечном счете приводит к образованию комедонов и кератозу. Другой негативный эффект от воздействия УФ лучей проявляется в выцветании кожи, возникающем от неравномерного накопления меланина в клетках. Его интенсивность зависит от фототипа кожи. Примером данного явления могут служить веснушки и меланодермия. Веснушки возникают в местах, подверженных воздействию УФ-излучения у людей со светлой кожей (фототипа I кельтский и II светлый европейский). Эти изменения проявляются в том, что участки кожи темнеют под воздействием ультрафиолетового излучения и немного выцветают в зимние месяцы. В результате слишком большого количества попадания на кожу УФ лучей может возникнуть множество серьезных заболеваний: — Меланодермия. Это заболевание, которое появляется на лице женщин, чаще с более темным (IV средиземноморским, V-индонезийским, VI- 146

148 иметь очень серьезные последствия. Люди, работающие целый день на открытом воздухе, особенно в зоне избыточного УФ излучения, расположенного южнее 42,5º северной широты с эритемной энергией в летний полдень 320 мэр/м 2 и более регулярно получают дозу вредного облучения. Поэтому одной из основных обязанностей работодателя (ТК РФ, статья 212) по обеспечению безопасных условий труда является применение прошедших обязательную сертификацию или декларирование соответствия в установленном законодательством РФ о техническом регулировании порядке средств индивидуальной защиты работников (в ред. ФЗ от N 313-ФЗ), а именно солнцезащитных кремов, светонепроницаемой одежды, закрывающей максимальную площадь кожных покровов и солнцезащитных очков. Список литературы 1. «Трудовой кодекс Российской Федерации» от N 197-ФЗ (ред. от ) (с изм. и доп., вступ. в силу с ). 2. Занько Н.Г. Медико-биологические основы безопасности жизнедеятельности: учебник для вузов по направлениям «Защита окружающей среды» и «Безопасность жизнедеятельности» / Н. Г. Занько, В. М. Ретнев. Москва : Академия, c. : ил. ISBN Артамонова В.Г., Мухин Н.А. Профессиональные болезни: Учебник. 4-е изд., перераб. и доп. М.: Медицина 2011г с. ISBN: УДК Р.А. Давлатшоев, Б. Нуралиев, Дж. Садулобеков, З.К. Асроров (Республика Таджикистан, г. Душанбе, Таджикский технический университет им. акад. М.С.Осими) АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ АВАРИЙНОСТИ НА АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГАХ И ЭФФЕКТИВНОСТЬ МЕР ПО ОБЕСПЕЧЕНИЮ БЕЗОПАСНОСТИ ДВИЖЕНИЯ Проблема обеспечения безопасности движения автомобилей ставится в разных странах в ряд важных государственных проблем. Это связано со значительными жертвами и материальными потерями при дорожно- 148

150 Дорожно-транспортные происшествия (ДТП) с участием автотранспортных средств по их числу, по количеству погибших и пострадавших, по суммарному объему ущерба для республики ставят на первое место по сравнению с происшествиями на железнодорожном и авиационном транспорте. В последнее десятилетье, за период с г. (см. табл. 2 ) на дорогах республики Таджикистан было совершенно ДТП, в результате которых погибли и получили ранения человек. Таблица 2 Количество погибших и раненных на дорогах Таджикистана Годы Всего ДТП Погибло Ранено ВСЕГО: Как показывает анализ аварийности за 2005 г. в республике произошло 1725 ДТП, повлекших за собой гибель 483 и ранение 2037 человек. По сравнению с аналогичным периодом 2014 г. количество ДТП снизилось на 10 %, число погибших уменьшилось на 7,6 %, а раненых на 14,2 %. Результаты аварийности по видам ДТП приведены в таблице 3. Наиболее распространенным видом ДТП является наезд на пешехода, столкновение и опрокидывание транспортных средств, а также наезд на препятствие. 150

152 шения водителями правил дорожного движения. При этом водители чаще всего нарушают скоростной режим, выезжают на встречную полосу, нарушают правила маневрирования и очередность проезда перекрестка. Продолжает оставаться высоким показатель совершения ДТП водителями в состоянии алкогольного опьянения. Другой причиной возникновения ДТП является нарушения пешеходами ПДД (общее количество аварий по этой причине за десятилетний период составил около 400, при которых погибло и получили ранения более 410 человек). Из причин, по которым происходят ДТП, можно выделить организационные, технологические и связанные с человеческим фактором. ДТП может случиться по вине уставшего водителя или из-за нарушения им правил дорожного движения, из-за несоответствия дорожного покрытия требованиям безопасности, неисправности тормозной системы автомобиля или других факторов. В связи с предпринимаемыми мерами, динамика снижения аварийности со смертельным исходом на дорогах нашей страны положительная (см. табл. 1). Снижение смертности на дорогах республики может объясняется ужесточением административного законодательства в виде расширения количества статей КоАП, предполагающих лишение водителей права на управление транспортным средством, увеличения размера штрафов по целому ряду нарушений Правил, в частности за не пристегнутые ремни безопасности, за нарушение правил проезда нерегулируемого пешеходного перехода, железнодорожного переезда и т.д. Специалисты считают, что неудовлетворительные дорожные условия являются одним из факторов возникновения ДТП примерно в % случаев. В качестве основных причин таких ДТП выступают скользкость и неровности покрытия, образование колеи и выбоин на асфальте, что обусловлено, как правило, неудовлетворительной работой службы эксплуатации по поддержанию проезжей части в безопасном для движения состоянии. 152

154 Техническая неисправность т.с Таблица 5 Распределение ДТП по техническим неисправностям систем и механизмов АТС Всего ДТП Погибло Ранено % % % 1 1 0, , Неиспр. тормоз. системы 2. Колеса, шины , Рулевое управление ,0 4. Прочие ,0 ВСЕГО: , , ,0 Эта цифра явно занижена из-за того, что представители ГАИ при оформлении ДТП просто не вносят в протоколы осмотра транспорта в качестве причины аварии, мотивируя это тем, что на момент прохождения технического осмотра автомобиль был в порядке, да, и при наружном осмотре транспортного средства не всегда можно обнаружит неисправность. На месте же происшествия они вносят в протоколы осмотра транспорта только видимые, наружные повреждения. Доля ДТП из-за недостатков в организации движения по данным официальной статистики сравнительно невелика (см. табл. 6). Это является, в частности, следствием недостаточно глубокого и всестороннего анализа совокупности условий и факторов на месте происшествия, что во многих случаях недоступно лицам, оформляющим материалы ДТП, вследствие объективных и субъективных причин. Таблица 6 Распределение ДТП по условиям организации движения Причина Всего ДТП Погибло Ранено % % % 1 Скользкая дорога 1 1 0, , Неровная дорога 0 1 0, , Отсутствие решётки на 0 1 0, , опасных участках дорог 4. Прочие , ВСЕГО: , , ,3 Уровень аварийности на улицах и дорогах столицы республики Тад- 154

156 ных и регулируемых пешеходных переходов, пешеходных дорожек, ограждений, островок безопасности и т.д. Наезды на пешеходов составляет более половины всех ДТП. Каждая третья ДТП происходит из-за нарушения ПДД самими пешеходами. Ситуация осложняется тем, что большинство имеющихся в городе автодорог находится в неудовлетворительном состоянии. Покрытие более половины проспектов требует проведения срочного ремонта. Требуется отремонтировать или заменить многих дорожных знаков, установить дополнительные знаки. Ряд светофорных объектовподлежат капитальному ремонту и многие перекрёстки города требуют установки новых светофорных объектов. Поскольку задач по обустройству дорог, путепроводов, наружного их освещения, оборудованию техническими средствами регулирования движением транспорта, гораздо больше, чем объемы финансирования, включая и республиканские средства, необходима реализация в ближайшие годы комплексной программы совершенствования и развития дорожной сети г. Душанбе. Уже сейчас в пиковые часы рабочего дня многие проспекты города становится местом автомобильных пробок. По результатам проведенного анализа основными проблемными вопросами состояния аварийности на дорогах Республики Таджикистан являются следующие: — Несоответствие уровня эксплуатационного состояния уличнодорожной сети нормативным требованиям. — Рост количества транспорта происходит значительно быстрее развития транспортной инфраструктуры. — Значительный прирост количества автотранспорта (ежегодно около 5 тыс.) — Ежегодное увеличение числа «молодых,малоопытных водителей», (2013 г. 10 тыс., 2014 г. 11 тыс.), связанно с ростом количества выпускников автошкол. — «Привыкание» участников дорожного движения к ужесточению административных штрафов за нарушение Правил дорожного движения. — Неразвитая система организационных, плановых и инженерных мероприятий в области совершенствования системы управления движением транспорта, в том числе при градостроительстве. — Низка эффективность контрольно-надзорной деятельности в области обеспечения безопасности дорожного движения за правовым, организационным, информационным и техническим обеспечением, направленным на сокращение аварийности. 156

158 Рис. 1. Дорожно-транспортные происшествия по времени суток (Январь Февраль 2016 год) [3] Для примера возьмем движение автомобиля в вечернее время с ближним светом фар. В среднем ближний свет фар эффективно освещает дорогу на расстоянии 50 метров, дальний на 150 метров. Остановочный путь автотранспортного средства определяется по следующей формуле: V0 S0 t1 t2 0,5t 0 3 3,6 2 V0 26 j, (1) где t1 — время реакции водителя автомобиля, равное 0,8 с; t время срабатывания тормозной системы автомобиля равно 0,1 с; t 3 — время нарастания замедления автомобиля в данных ДУ, равное 0,15 с; j — замедление автомобиля, принимаем равным 2,9 м/с 2 при коэффициенте сцепления шин с дорогой — 0,3 [1]; км V0 40 ; При скорости ч S0 0,8 0,1 0,5 0,15 10,8 21,2 32м; 3,6 26 2,9 км При скорости V0 60 ; ч 158

160 УДК Ф.П. Касаткин, Э.Ф. Касаткина (Россия, г. Владимир, ВлГУ) ПЛАНИРОВАНИЕ ПОЛНОГО ФАКТОРНОГО ЭКСПЕРИМЕНТА ПРИ ВЫБОРЕ ТИПА АВТОМОБИЛЕЙ ДЛЯ ПЕРЕВОЗКИ СЫПУЧИХ ГРУЗОВ В качестве критерия выбора берем производительность автомобиля это планируемый или выполненный объем перевозок в единицу времени (более часто используют т/ч). Задача выбрать из имеющихся в АТП тот автомобиль, который обеспечивает наибольшую производительность. Величину производительности можно определить по формуле: q н ст q н ст V W т Q (1) lп l ге tпр V t т пр Vт где q н — номинальная грузоподъемность автомобиля, т; ст — коэффициент статического использования грузоподъемности; V Т — техническая скорость автомобиля, км/ ч., — коэффициент использования пробега; l ге — расстояние перевозки. км., t пр — время выполнения погрузо-разгрузочных работ, час. Величину производительности можно также определить, разделив суточный объем перевозок Q c на время работы автомобиля в течение суток. W Q = Qс / t пр (2) Из приведенных рассуждений видно, что на величину производительности влияют следующие параметры: q н ; ст ;V Т ; t пр ; l ге ;. При планировании эксперимента принимаем: = 0,5 — автомобиль-самосвал в одну сторону едет с грузом в другую без груза; ст = 1 загрузка автомобиля соответствует его грузоподъемности. Остальные переменные выбираем, исходя из технических характеристик имеющихся на предприятии автомобилей. Расстояния перевозки могут быть самыми различными, поэтому для разных расстояний перевозки проводим свой эксперимент (например, берем l ге = 10 км.). Следовательно, проводим планирование полного трехфакторного эксперимента оценка влияния на производительность следующих факторов: q н ; ст ; t пр. 160

162 персии 2 S y1; S 2 y2 2 SyN, по критерию Кохрена. S 2 yn ( y ni y 1 ni ) 2 ; y ni y ni ; G Э max{ S S 2 yn 2 yn } Таблица 2 Матрица планирования и результаты эксперимента Планирование Выход оценка опыта X0 Х1 Х2 Х3 Yn1 Yn2 Yn3 Y=Ycp. дисп ,374 3,272 4,465 3, , ,74 11,25 13,2 12, , ,27 4,95 6,56 5, , ,38 29,85 30,84 30, , ,2 3,97 2,35 2,84 0, ,548 9,64 11,09 10,426 0, ,03 5,67 7,4 6,7 0, , ,06 25,37 24,1819 1,3373 Сумма 7,089 Экспериментальный критерий Кохрена сравнивается G Э сравнивается с табличным значением G f 1 f Т, если при выбранном уровне значимости 2 Э Т ( = 0,95) имеет место неравенство G G, то измерения во всех N f1f2 Э Т опытах равноточны; если же G G, то измерения при выбранном f1 f2 уровне значимости не равноточны и дальнейшие расчеты продолжать не имеет смысла. Тогда необходимо опыт, оценка дисперсии которого наибольшая, повторить более тщательно и скорректировать исходные данные, либо увеличить число параллельных измерений в каждом опыте. Число степеней свободы критерия Кохрена определяется по формулам: f 1 число степеней свободы числителя f 1, f 2 число степеней свободы знаменателя f 2 N. Оценка по критерию Кохрена: G Э 1,3373 /7,089 =0,1886; 162

164 не значимости соответствующий коэффициент уравнения регрессии значим, если неравенство не выполняется, то коэффициент не значим и членом уравнения регрессии с этим коэффициентом можно пренебречь. Получаем: t Э = 37,639 зн; 24,807зн; 16,459зн; 4,7073зн; 1,8869не зн; 3,5831зн. Уравнение регрессии:.(3) Значения коэффициентов в уравнении регрессии характеризуют степень влияния переменных на конечный результат (производительность автомобиля), знак (-) перед переменной показывает, что ее увеличение снижает производительность). в) проверка гипотезы об адекватности полученного уравнения действительному процессу можно рассчитать, используя F критерий Фишера: — по формуле вычисляют экспериментальное значение статистики: F 2 S yag 2 ; S 2 yag Sy 2 2 yn N bn N ( k 1) Э T ; F f, f где k число значимых коэффициентов регрессии, не считая свободного члена, и сравнивают с табличным значением F f, f T, где f 1 — число 1 2 степеней свободы числителя, f 1 = N- (k+1); f 2 — число степеней свободы знаменателя f 2 = N( -1). Если при выбранном уровне значимости выполняется неравенство Э T F F то полученное уравнение регрессии адекватно действительно- f, f му уравнению, если неравенство не выполняется, то полученное уравнение регрессии неадекватно описывает рассматриваемый процесс. г) определение границ доверительных интервалов для коэффициентов регрессии. Границы доверительных интервалов, в которых с заданной вероятностью Р = 1 — находятся коэффициенты уравнения регрессии { } T T T определяются по формуле: bn t S{ bn} n bn t S{ bn}где t, f , f, f табличное значение t — критерия Стьюдента при заданном уровне значимости и числе степеней свободы f = N 1. Как видно из уравнения (3), наибольшее влияние на производительность оказывает фактор — грузоподъемность автомобиля — 56,3 % от 164

166 нарушение законов менеджмента: принципа единоначалия и предела управляемости. Решение по выбору типа ОС для крупной АТК, как правило, находится при рассмотрении двух общеизвестных вариантов ОС типа «Холдинг» или ОС типа «Группа компаний». Холдинг вертикально интегрированное объединение юридических лиц, связанных между собой отношениями экономической субординации (обычно реализуемой через отношения владения). За счет такой субординации ОС в целом управляема, но при этом есть возможность обеспечить относительную экономическую самостоятельность отдельных ее элементов, необходимую для экономически эффективной работы АТК. Для холдинга характерно выделение функций Управляющей компании (УК) и бизнес-единиц (БЕ), частичная централизация процессов управления и корпоративных сервисов в УК, возможность гибкого управления количеством БЕ. Группа компаний совокупность нескольких предприятий (юридических лиц), объединившихся для реализации общих целей бизнеса. Специфические особенности данного типа ОС: самостоятельность БЕ, отсутствие УК с функциями управления и обеспечения услугами корпоративных сервисов (все функции по обеспечению БЕ сконцентрированы либо в самой БЕ, либо находятся на аутсорсинге), отсутствие возможности оперативно контролировать и концентрировать ресурсы. Анализ деятельности крупных АТК, например, Мосгортранса, показывает целесообразность выбора в качестве целевой ОС холдинга в составе предприятий по видам деятельности (дочерних обществ (ДО)) с юридическим обособлением УК с функциями корпоративного центра (рис. 1). При построении холдинговой структуры владельцы АТК преследуют следующие цели: увеличение инвестиционной привлекательности; обеспечение управляемости дочерних предприятий в соответствии со стратегией развития холдинга; передача оперативного руководства холдингом от собственника наемному менеджменту при сохранении надлежащего контроля за активами; повышение имущественной защищенности, снижение риска недружественных поглощений, или иных посягательств на собственность; 166

168 Рис. 1. Пример формирования холдинга На этапе структурирования разрабатывается организационная структура холдинга с выделением УК и БЕ на основе дивизионов, сформированных чаще всего по продуктовому или территориальному принципу. Определяется роль УК как Корпоративного центра, и осуществляется распределение полномочий и ответственности между УК и бизнес единицами. Формируется состав функций и вертикаль управления УК и холдинга в целом, по результатам этапа выпускаются Положения об организационной структуре холдинга, УК и бизнес-единиц. В ходе проведения стратегического этапа определяется корпоративная стратегия холдинга и принципы формирования бизнес портфеля. В соответствии с моделью холдинга устанавливается источник синергетического эффекта в группе, формируются из подразделений холдинга БЕ, которые несут ответственность за достижение стратегических целей на своем рынке. Результаты закрепляются в Положении о стратегическом управлении холдинга. Этап включает также формирование системы сбалансированных показателей (ССП) деятельности холдинга, формирование службы контроллинга в рамках УК, разработку целевой структуры и стратегии бизнес-единиц, формирование карт ССП БЕ и их интеграция с системой показателей холдинга, формирование автоматизированной системы мониторинга для УК холдинга и БЕ, создание системы мотивации, формирование процессов контроллинга: планирование и учета (сбора) показателей 168

170 2. Осипенко О.В. Российские холдинги. Экспертные проблемы формирования и обеспечения развития М.: Статус, с. ISBN Минцберг, Г. Структура в кулаке. Создание эффективной организации. СПб: Питер, с. ISBN Х. УДК Ким Б. Г., Нусруллаева Р. А. (Россия, г. Владимир, ВлГУ) МЕТОДИКА РАСЧЕТА ПОТРЕБНОГО КОЛИЧЕСТВА ЭЛЕМЕНТОВ РЕЗЕРВА ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ПОТРЕБНОЙ РАБОТОСПОСОБНОСТИ ПАРКОВ ТЕХНИКИ АВТОТРАНСПОРТНЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ Интенсификация использования парка автотранспорта возможна только условиях повышения надежности машин, сокращения времени ремонтно-профилактических работ. Одним из факторов достижения нового повышенного уровня готовности техники является наличие в достаточном количестве элементов резерва парков машин. Под элементами резерва здесь понимаются запасные части, ремонтные материалы, резервные машины и агрегаты. Постановка задачи: Имеется паpк автотранспортных средств с известными хаpактеpистиками каждой единицы. Задана наpаботка каждой машины на pассматpиваемый плановый пеpиод. Тpебуется опpеделить потpебность в запасных элементах для поддеpжания pаботоспособности паpка машин. Задача может быть pешена последовательно в П этапа. Этап I. Определение числа отказов элементов машин. Опpеделяется закономеpность отказов и pемонта машины в пеpиод ее эксплуатации. I 1i = (x 1i, x 2i, x ni ) (1) где I 1i — число отказов i — ой машины; I = {1,2, I, m} — множество индексов машины одного вида; x 1i, x 2i, x ni — фактоpы, влияющие на поток отказов машины (общая наpаботка машины, темпеpатуpа окpужающей сpеды, квалификация машиниста, гpунтовые условия — для землеpойных машин и т.п.). 170

172 Число заменяемых элементов n e во вpемя текущих pемонтов i -ой машины n eit = [(1-P eit )n+a]n, (7) где P eit — веpоятность того, что пpи текущем pемонте элемент заменен не будет. Ряд элементов (напpимеp, фильтpы) заменяются и во вpемя технических обслуживаний машин, после достижения ноpмативной наpаботки. Количество заменяемых элементов в этом случае будет pавно: где -ой машины. Tl eito = ( )n eito (8) — наpаботка от последней замены элемента, маш-час; — ноpмативная наpаботка между двумя заменами элементов Кpоме плановых замен элементы могут заменяться и в pезультате аваpийного отказа. Веpоятная потpебность в этих элементах, а для неплановых pемонтов будет pавна: h eia = P eia +a (9) где — интенсивность отказов i -ой машины в pассматpиваемый пеpиод 1/маш-час, x i может изменяться для pазных пеpиодов эксплуатации; P eia — веpоятность того, что e -ый элемент i — ой машины будет заменен пpи неплановой pемонте. Если таких элементов на i -ой машине несколько, то n eia = P reia +a (10) где P reia — веpоятность отказа r -ой единицы e -го элемента i -ой машины. Таким обpазом, общая потpебность в e -ых элементах для i -ой машины за пеpиод ее эксплуатации составит h ei = h eik + h eit + h eito + h eia (11) Поскольку в pассматpиваемый пеpиод Т машины могут иметь pазную наpаботку, то для паpка машин количество e -ых элементов составит n e = (12) 172

174 По этой методике пpоизводится pасчет необходимого поступления запасных частей по всей номенклатуpе узлов и деталей. УДК Е.А. Киндеев, Т.В. Черепанова, М.А. Буданов (Россия, г. Владимир, ВлГУ) ПЕРЕДАЧА ИНФОРМАЦИИ СПАСАТЕЛЮ ПРИ ПОМОЩИ ТАКТИЛЬНЫХ ОЩУЩЕНИЙ При проведении аварийно-спасательных работ в среде, не пригодной для дыхания целесообразно иметь канал передачи информации исполнителю, не отвлекающий его от выполнения задания и не использующий органы слуха и зрения. Существуют 6 способов восприятия информации человеком через органы чувств — зрение, слух, вкус, обоняние, осязание, вестибулярный аппарат. Вклад разных органов чувств в общий информационный поток, воспринимаемый человеком, не одинаков: около 90% информации человек получает при помощи органов зрения, примерно 9% при помощи органов слуха и только 1% при помощи остальных органов чувств [1, 2]. При работе в опасных условиях аварийно-спасательных работ спасателю необходимы зрение и слух для получения информации об окружающей обстановке в месте проведения работ. Для того, чтобы не отвлекать спасателя от восприятия этой информации для передачи ему приказов и руководящих указаний можно воспользоваться другими органами чувств. Почему бы не попробовать получать информацию через тактильные ощущения? Кожа не только наша защита, но и огромный источник информации об окружающем нас мире, притом источник очень достоверный. Для всех этих ощущений есть специализированные клетки, неравномерно «разбросанные» по телу. Ухо воспринимает только звук, глаз свет, а кожа прикосновение и давление, тепло и холод, и, наконец, боль. Главное кожное чувство осязание, ощущение прикосновения. Кончик языка, губы и кончики пальцев обладают самой большой чувствительностью к давлению и прикосновению. Например, на коже кончиков пальцев ощущение прикосновения возникает при давлении всего лишь 0,028 0,170 г на мм 2 кожи. Не вся кожа чувствует прикосновение, а только отдельные ее точки, которых около полумиллиона. В каждой точке находится нервное окончание, поэтому даже ничтожное давление передается нерву и мы ощущаем 174

176 спасательного подразделения. Если в подошву дополнительно установить датчики температуры, влажности, электропроводности и ускорения, то появится возможность постоянно в режиме реального времени получать информацию о состоянии здоровья спасателя и режиме его работы. Такая информация повысит эффективность использования конкретного спасателя и позволит более рационально распределить нагрузку между участниками работ. Список литературы 1. Иваницкий, М. Ф. Анатомия человека. Издательство: «Человек», с. — ISBN Органы чувств // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона: В 86 томах (82 т. и 4 доп.). СПб., УДК Е.А. Киндеев, Чернышёва С.Р. (Россия, г. Владимир, ВлГУ) ИССЛЕДОВАНИЕ СПЕКТРАЛЬНОГО СОСТАВА СВЕТА ОТ РАЗЛИЧНЫХ ИСТОЧНИКОВ ОСВЕЩЕНИЯ В настоящее время происходит процесс постепенной замены бытовых ламп накаливания на более экономичные энергосберегающие и светодиодные лампы, поэтому имеет смысл произвести сравнительный анализ спектрального состава света от различных источников освещения, а именно: — Рассеянный дневной свет (естественное освещение ЕО); — Свет лампы накаливания (ЛН); — Свет люминесцентной лампы (ЛЛ), дневной свет; — Свет светодиодной лампы (СДЛ), цветовая температура 2700 К; — Свет светодиодной лампы (СДЛ), цветовая температура 4000 К. При измерении освещенности от различных источников света использовалось следующее оборудование: Люксметр Ю-116 Набор светофильтров с длинами волны: Красный нм Оранжевый нм Желтый нм 176

178 Результаты расчетов представлены на следующем графике: Ось абсцисс: цвета светофильтров: 1 красный светофильтр ( нм) 2 оранжевый светофильтр ( нм) 3 желтый светофильтр ( нм) 4 зеленый светофильтр ( нм) 5 голубой светофильтр ( нм) 6 синий светофильтр ( нм) 7 фиолетовый светофильтр ( нм) Можно выделить следующие особенности: 1. Свет светодиодной лампы с цветовой температурой 4000 К наиболее далек по спектральному составу от света других источников, т. е. имеет самый неестественный спектр. 2. В спектральном составе всех источников света присутствует приблизительно равное количество электромагнитного излучения с длиной волны ( нм), соответствующей желтому цвету спектра. 3. Спектральный состав света от лампы накаливания, люминесцентной лампы и светодиодной лампы с цветовой температурой 2700 К примерно одинаков. Можно сделать следующие выводы: 1) Свет светодиодной лампы с цветовой температурой 4000 К наиболее далек по спектральному составу от прямого солнечного света, т. е. имеет самый неестественный спектр. 178

180 своих интересов при принятии законов о возмещении вреда здоровью при ДТП и происшествиях на транспорте. Именно в угоду им принимаются коэффициенты, не включаемые в страховые выплаты при возмещении морального вреда и других случаях. Так получилось и с принятием Федерального закона 67 «Об обязательном страховании гражданской ответственности перевозчика за причинение вреда жизни, здоровью, имуществу пассажиров и о порядке возмещения такого вреда, причиненного при перевозках пассажиров метрополитеном» от 14 июня 2012 г. Сегодня финансовое бремя для предприятий транспорта значительно увеличилось, при этом тенденция обращения граждан за возмещением морального вреда и одновременного игнорирования ими обращений в страховую компанию сохраняется. Более того, в соцсетях и СМИ идет активный обмен опытом кто и как «нагрел» транспортников и автомобилистов. Получается абсурд: вместо того чтобы вкладывать средства в мероприятия по безопасности дорожного движения, перевозчикам приходится тратить их на неоправданные возмещения морального вреда по решениям судов. Необходимо как-то искать выход из этого замкнутого круга, учитывая изменения, которые произошли в законодательстве в последние годы. Я имею в виду обязательное страхование ОСАГО и вступивший в действие 1 января 2013 г. Федеральный закон «Об обязательном страховании гражданской ответственности перевозчика за причинение вреда жизни, здоровью, имуществу пассажиров и о порядке возмещения такого вреда, причиненного при перевозках пассажиров метрополитеном». Действительно, до введения гарантированных выплат за вред, причиненный здоровью, практика присуждения компенсации пострадавшим от ДТП в виде морального вреда была обоснованна. Но сейчас, на мой взгляд, судебным инстанциям необходимо все-таки пересмотреть подходы. А именно: при принятии решений по обращениям граждан о возмещении морального вреда в случаях происшествий на общественном транспорте исходить из принципов разумности и учитывать тот факт, что транспортные организации застраховали свою ответственность дважды. И, как показывает практика, вполне возможно, что перевозчик, официально застраховавший свою гражданскую ответственность и заплативший деньги страховой компании, будет вынужден платить еще и пострадавшим. 180

182 Так, для эффективной работы больших сельскохозяйственных предприятий необходима тщательно проработанная схема перевозки продукции, при помощи которой можно повысить скорость и контроль за перевозкой продукции на всех стадиях производственного процесса. Для построения эффективной схемы организации перевозок необходимо собрать исходную информацию. Одним из способов получения исходной информации является RFID технология, которая позволяет получать данные в режиме реального времени. RFID технология (Radio Frequency Identification) это технология автоматической идентификации, в основе которой лежит принцип передачи информации с помощью радиоволн [1]. RFID система состоит из трех основных компонентов: метки (транспортера) устройства в виде микросхемы, которое способно хранить и передавать данные; считывателя или ридера прибора, с помощью которого получают или записывают информацию с меток; автоматизированная система обработки данных, которая накапливает и анализирует полученную информацию. Процесс получения данных о внутрихозяйственном движении сельскохозяйственной продукции на основе RFID технологии выглядит следующим образом. На транспортное средство крепятся RFID метки, на пути следования продукции выбираются контрольные точки, в которых устанавливаются считыватели, при прохождении ТС через контрольные точки с меток считывается информация, которая поступает на пункт сбора и обработки информации, где формируется база данных. Для получения необходимых исходных данных важен правильный выбор контрольных точек. Данные точки должны быть расположены в тех местах, где можно получить более полную информацию о перевозках для дальнейшего анализа и построения модели движения ТС. Качество оптимизации движения сельскохозяйственного транспорта зависит от качества и полноты исходной информации, полученной с RFIDдатчиков. Информация, необходимая для обработки должна включать в себя матрицу корреспонденций ТС, матрицу корреспонденций грузов, данные о подвижном составе, объемах грузоперевозок и так далее. Оптимизация требуется на участках транспортной сети грузоперевозок, на которых движение затруднено или не оптимально. Затруднение 182

184 По марке автомобиля составляется характеристическая таблица, в которую должны входить: марка прицепа (полуприцепа); грузоподъемность; колесная формула; количество колес; линейная норма расхода топлива; двигатель. На основе этих данных определяются значения основных показателей работы транспорта, в которые входят: техническая скорость Lм; эксплуатационная скорость Lобщ; коэффициент использования пробега Lгр; коэффициент использования грузоподъемности К. Затем проводится сравнительная характеристика затрат на маршруте и изменение показаний работы транспорта. Для решения поставленной задачи требуется создание и детальная настройка динамической транспортной модели [3, 4], которая позволит рассчитывать и отображать текущую дорожно-транспортную ситуацию на основе поступающих из различных источников данных в режиме реального времени, в том числе с применением RFID технологий. Таким образом повышение эффективности перевозок агропродукции может быть достигнуто при использовании современных методов транспортного планирования и моделирования в сочетании со сбором информации об интенсивности движения и составе транспортных средств посредством использования RFID-технологии. Поскольку движение ТС, перевозящих агропродукцию, осуществляется с использованием автомобильных дорог общего пользования, необходимо учитывать интенсивность движения иных транспортных средств. Это особенно актуально в случае, если перевозки осуществляются на территории крупной городской агломерации, где интенсивность транспортных потоков весьма высока. Немаловажным фактором остается обеспечение безопасности дорожного движения (БДД). Низкий уровень БДД на автомобильных дорогах общего пользования приводит к возникновению ДТП, становящихся причинами транспортных заторов. Данные риски нельзя не учитывать при 184

186 УДК Ю.И. Молев, Д.Н. Прошин (Россия, г. Н.Новгород, НГТУ) О ВЛИЯНИИ НАЕЗДА АВТОМОБИЛЯ НА ДЕФЕКТ ДОРОЖНОГО ПОКРЫТИЯ НА УПРАВЛЯЕМОСТЬ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА В настоящее время в экспертной деятельности всё большее количество расследований обстоятельств ДТП приходится на случаи потери управляемости транспортных средств при наезде на дефект дорожного покрытия. Если в качестве причины ДТП данные обстоятельства фиксируются в 4-18% случаев, то в судебном делопроизводстве доля таких дел приближается к 20%. Преодоление препятствий в виде выбоины на дороге возможно за счет инерционной составляющей движения автомобиля (рис. 1). Дополнительное ускорение, предаваемое автомобилю при преодолении препятствия (a) представляет собой отношение разницы скоростей транспортного средства до (V A1 ) и после (V A2 ) преодоления препятствия ко времени преодоления препятствия (t): Рисунок 1. Схема сил, действующих на колесо, преодолевающее препятствие на дороге в режиме торможения юзом. a V t V, (1) A 1 A 2 где t есть отношение пути пройденного автомобилем при преодолении препятствия и средней скорости прохождения препятствия колесом., t 2r V A 1 sin. K V A2 С учетом энергии, затраченной на подъем колеса: g (1 cos ) mk a, (2) m sin где 1 1 cos sin A коэффициент полезного действия подъема колеса на высоту h по поверхности контакта с препятствием, g m h K учет затрат энергии на деформацию колеса. 2 g m h K AШ1 Для реальных скоростей движения время преодоления препятствия не превышает 0,4 с, следовательно аппроксимируя зависимости, имеем: 186

188 п/п Экспериментальные значения изменения замедления автомобиля УАЗ при наезде на препятствие Величина неровности h, м Коэффициент сцепления колеса с дорогой Момент инерции J A,т м 2 Радиус качения r к, м Скорость движения V а, м/с Угол поворота автомобиля, рад 1 0,03 0,2 15 0,36 12, ,05 0,2 15 0,36 7,5 0,2 3 0,03 0,3 15 0,36 7,5 0,3 4 0,05 0,3 15 0,36 12,5-0,1 5 0,03 0,2 15 0,36 7,5-0,1 6 0,05 0,2 15 0,36 12, ,03 0,3 15 0,36 12,5-0,1 8 0,05 0,3 15 0,36 7,5 0,2 9 0,05 0, ,36 12, ,03 0, ,36 12, ,05 0, ,36 7,5-0,2 12 0,03 0, ,36 7,5 0,1 Произведенные расчеты позволяют на основании существующей методики [5] определить значение коэффициентов в регрессионной зависимости: N xij y i i 1 a, (5) j N где N — количество опытов; x ij — входные параметры — факторы, принимают значения -1,+1 (см. табл. 3); y i — входные параметры параметры состояния. Таким образом, угол поворота автомобиля при наезде на препятствие может быть аппроксимирована уравнением следующего вида: 0, 025 0, 01 h 0, 001 V 0, 02 0, 01 V h 0, 02 V 0, 01 h, (6) что означает равенство угла поворота автомобиля при наезде на препятствие глубиной 0,1 метра на обледенелой дороге при скорости 60 км/ч равной 0,005 рад (менее 1 градуса), а при наезде на препятствие глубиной 0,15 метра на обледенелой дороге при скорости 50 км/ч — -0,06 рад. Вывод: наезд на препятствие в виде неровности на дорожном покрытии под прямым углом не позволяет автомобилю изменить направление 188

190 по полосам приведены в таблице 1. Результаты расчета коэффициента ОП 1. р. Содышка 2. ул. Гастелло 3. ВлГУ 4. Площадь им. В.И. Ленина 5. Всполье 6. Красный крест Расчет коэффициента Сторона улицы Чётная Нечётная Чётная Нечётная Чётная Нечётная Чётная Нечётная Чётная Нечётная Чётная Нечётная по полосам Таблица 1 полосы, легк. авт./ч, прив. авт./ч , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , ,467 Средние значения коэффициента приведены в таблице 2. График распределения коэффициента по первым полосам улицы Горького приведен на рис. 1. По ОП Река Содышка принято допущение, что первая и вторая полоса считается как первая, а третья — как вторая, так как практически по всей длине улицы ширина первой полосы соответствует ширине двух полос. 190

192 β2 0,500 0,450 0,400 0,350 0,300 0,250 0,200 0,150 0,100 0,050 0, Номер ОП Чётная сторона Нечётная сторона Рис. 2. График распределения коэффициента по вторым полосам улицы Горького График распределения коэффициента по четной и нечетной сторонам улицы Горького приведен на рис. 3. βср 0,400 0,350 0,300 0,250 0,200 0,150 0,100 Чётная сторона Нечётная сторона 0,050 0, Номер ОП Рис. 3. График распределения коэффициента по четной и нечетной сторонам улицы Горького График распределения коэффициента по улице Горького приведен на рис

194 Список литературы 1. ОДМ Методические рекомендации по оценке пропускной способности автомобильных дорог. Федеральное дорожное агентство (РОСАВТОДОР). Москва, с. 2. ОДМ Отраслевой дорожный методический документ. Методические рекомендации по учету движения транспортных средств на автомобильных дорогах. Федеральное дорожное агентство (РОСАВТОДОР). Москва, с. УДК А.В. Толков, Н.А. Романов (Россия, г. Владимир, ВлГУ) МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРОПУСКНОЙ СПОСОБНОСТИ В ЗОНЕ ОСТАНОВОЧНЫХ ПУНКТОВ 1. Порядок выполняемых действий 1. Собрать исходные данные: 1.1. Количество ОП (N ОП ) по чётной (N ОПЧ ) и нечётной стороне (N ОПНЧ ) улицы (количество пунктов наблюдения); 1.2. Количество полос движения у каждого ОП (n); 1.3. Максимальную практическую пропускную способность (P max ) [1, 2]; 1.4. Время часа-пик (t чп ) в конкретном населенном пункте (для г. Владимира это примерно и ); 1.5. Определить интервал времени наблюдения ( t) (15 мин., а лучше 6 мин.); 1.6. Определить расстояния между ОП по чётной и нечётной стороне улицы (x 0, x 1, x NОП-1 ). 2. На каждом ОП выполнить подсчет: 2.1. Интенсивности движения ТС (N) и выполнить ее приведение; 2.2. Состава транспортного потока (%). 3. Принять допущение, что экспериментальная пропускная способность, равна измеренной интенсивности движения (P э = N ОП ). 4. По формуле (17) выполнить расчет итогового коэффициента снижения пропускной способности (β = N ОП / P max ) для: — каждой полосы движения в зоне каждого ОП (β 1, β 2, β nоп ); 194

196 Рис. 1. Блок-схема методики Разработана методика и блок-схема определения пропускной способности в зоне остановочных пунктов. Список литературы 1. ОДМ Методические рекомендации по оценке пропускной способности автомобильных дорог. Федеральное дорожное агентство (РОСАВТОДОР). Москва, с. 2. ОДМ Отраслевой дорожный методический документ. Методические рекомендации по учету движения транспортных средств на автомобильных дорогах. Федеральное дорожное агентство (РОСАВТОДОР). Москва, с. 196

198 В регионе проводится большая работа по совершенствованию дорожной инфраструктуры. Строятся разворотные петли, закрываются левые повороты, пешеходные переходы оборудуются при помощи инновационных технологий, возводятся надземные пешеходные переходы только в прошлом году 6 таких объектов появилось в Собинском, Вязниковском, Гороховецком районах и в городе Владимире. «Организация безопасного дорожного движения требует комплексных мер, и не все они затратные. Часть работ можно производить при минимальных расходах. Это, например, нанесение разметки или вырубка кустарников. Главное правильный подход руководства муниципальных образований. Деньги на дороги должны получать те муниципалитеты, где занимаются безопасностью дорожного движения», — отметил первый вицегубернатор Алексей Конышев. [1]. Литература УДК Т.Б. Сова, Н.И. Туманова (Россия, г.владимир, ВлГУ) БЕЗОПАСНАЯ ЭКСПЛУАТАЦИЯ ТРАНСПОРТНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМ КОМПЛЕКСОМ ПОДЪЕМНЫХ СООРУЖЕНИЙ Погрузочно-разгрузочные работы это неотъемлемая часть производственных процессов, следует выполнять механизированным способом при помощи подъемно-транспортного оборудования и средств малой механизации. Поднимать и перемещать грузы вручную необходимо при соблюдении норм, установленных действующим законодательством. Безопасность производства погрузочно-разгрузочных работ должна быть обеспечена: — выбором способов производства работ, подъемно-транспортного оборудования и технологической оснастки; — подготовкой и организацией мест производства работ; — применением средств защиты работающих; — проведением медицинского осмотра лиц, допущенных к работе, и их обучением. 198

200 между крановщиком и стропальщиком; устройства синхронной работы кранов мостового типа, элементы опирания, расчаливания или соединения стрел самоходных кранови другие механизмы, и элементы реконструкции и модернизации грузоподъемных машин, не являющиеся их постоянной частью), в том числе для работы в условиях чрезвычайных ситуаций. Строительные конструкции и сооружения: рельсовые крановые пути, включая путевое оборудование и заземляющие устройства; подкрановые строительные конструкции, в том числе основания для стационарных башенных кранов и прикордонных крановых путей причалов; открытые крановые эстакады; устройства токоподвода к грузоподъемным машинам постоянного базирования; лестницы и площадки для доступа к надземным рельсовым путям и грузоподъемным машинам, передвигающихся по этим путям; эстакады для работы стропальщиков в местах постоянной погрузки и разгрузки полувагонов и колесных транспортных средств; предохранительные устройства (сетки, экраны) для защиты людей от возможного падения частей груза, перемещаемого краном на строительной площадке или автоматически (полуавтоматически) управляемой талью и монорельсовой тележкой на промышленных предприятиях».[прим.1] Подъемные сооружения очень широко применяются в транспортнотехнологическом комплексе: подъем и перевозка грузов и/или людей, обслуживание дорог, строительство мостов, монтаж (демонтаж), эксплуатация, наладки и т.д. К ним относятся такие оборудования, как: краны мостового типа, краны трубоукладчики, стреловые автомобильные и пневмоколесные краны автомобильного типа, грузоподъемный кабельный кран, краны-манипуляторы, домкраты и многое другое. К сожалению, работа с данными машинами не дистанционна, и требует непосредственного присутствия и контакта работника с опасными механизмами и устройствами. Это повышает риск получения травмы и инцидента, так как неправильная эксплуатация, вовремя не проведенный ремонт могут ухудшить конструкцию, что приведет к поломке агрегата, а так же большую роль играет человеческий фактор: усталость, заболеваемость, невнимательность и неосторожность. Все это может привести, в худшем случае, к трагедии. Главными недостатками при эксплуатации ПС являются: недостаточная устойчивость, сложность обслуживания, высокая стоимость оборудования. И их решение могут повысить безопасность их использования транспортно-техническим комплексом. В процессе использования ПС происходит неизбежный процесс на- 200

202 времени. Защита расстоянием это один из принципов защиты человека в техносфере, поэтому очень важно учесть возможность использования данного принципа в том или ином виде человеческой деятельности. И для работы с ПС можно найти этому применение. Управление с расстояния ПС обеспечивает большую безопасность работникам, эксплуатирующие данную техническую систему. Все, что надо делать, так это следить за правильным выполнением работы и, в случае необходимости, прерывать ее для того, чтобы исправить неполадки, возникшие в результате, к примеру, строительства моста. Меньше идет затрат на покупку индивидуальных средств защиты для каждого работника, уменьшается риск получения профессионального заболевания в процессе труда, но сам процесс переналадки на дистанционное управление и закупка новых современных оборудований, оснащенные данной системой, дорогие. Таким образом, чтобы повысить как производительность труда, так и безопасность рабочего при эксплуатации подъемных сооружений в транспортно-технологическом комплексе, наиболее выгодным вариантом является не только обеспечение устойчивости, который является необходимой мерой при любых работах с ПС, а так же механизация и переход к дистанционному правлению. Несмотря на дороговизну данного процесса, который еще развивается и имеет все возможности быть реализованным самым доступным способом, со временем его эксплуатации любому работнику будет куда удобнее работать с данными механизмами, нежели принимать непосредственное участие Список литературы 1. Правила безопасности опасных производственных объектов, на которых используются подъемные сооружения [Электронный ресурс] от N 533. Режим доступа: 2. История техники [Текст] / А. А. Зворыкин [и др.]. — М.: с

204 Строительные конструкции обеспечивают II степень огнестойкости здания, класс конструктивной пожарной опасности не ниже С1. Класс функциональной пожарной опасности Ф 3.1. Эвакуация людей из помещений возможна через 2 выхода. Здание оборудовано следующими системами противопожарной защиты, учитываемыми в данном расчете: — системой автоматической пожарной сигнализации; — системой оповещения и управления эвакуацией людей при пожаре. Основную горючую нагрузку составляют твердые материалы, постоянно находящиеся в помещениях мебель, документы, элементы отделки помещений. продаваемые товары народного потребления. Площадь горючей нагрузки выбиралась с учетом площади помещения и возможности размещения очага прямоугольной формы. Площадь нагрузки для первого торгового зала составляет 70 м 2, а для 2-го торгового зала 68 м 2. С учетом линейной скорости развития пожара огонь разовьется до принятых площадей за 14,5 мин. В соответствии с Методикой перед расчетом производится экспертный выбор расчетных сценариев, и строятся расчетные схемы. Для определения наихудшего варианта развития пожара рассматривались два сценария эвакуации людей из помещений. При выборе расчетного сценария пожара, в результате которого ожидаются наихудшие последствия для находящихся в здании людей, учитывались следующие факторы: — количество горючей нагрузки, ее свойства и расположение; — возможность и вероятность возникновения пожара; — возможная динамика развития пожара; — расположение эвакуационных путей и выходов. Так как здание является общественным, то в нем не выделяется каких-либо наиболее опасных помещений. Таким образом, определяющим фактором для выбора помещения очага пожара является расположение эвакуационных путей и выходов. Наиболее опасным для рассматриваемой планировки случаем будет возникновение пожара в помещениях, расположенных у эвакуационных выходов. Расчет проводился с помощью компьютерного моделирования с использованием программы PyroSim. При обработке результатов рассматривается значение опасных факторов на высоте рабочей зоны (1,7 метров). Для каждого опасного фактора имеем значение в верхнем и нижнем слоях. Поэтому изменение значения опасного фактора на высоте рабочей зоны будем определять следующим образом: — если высота дымового слоя больше высоты рабочей зоны, значение опасного фактора на высоте рабочей зоны принимается равным значению фактора в нижнем слое; 204

206 будет заведомо меньше 6 мин, так как расчетное время эвакуации будет менее 6 минут. Таблица. Определение вероятности эвакуации людей Время эвакуации (tр+t н.э.) время эвакуаность Необходимое Вероят- Время Контр. Наименование сек сек ции (t бл *0,8) эвакуа- T н.э., скопления точка t сек ск ции 1 Т Склад < п/ п 2 Т02 Торговый 6 102,7 71,2 <360 0,47 зал 3 Т03 Торговый 6 112,4 64,8 <360 0,2 зал 4 Т04 Склад 60 66,2 69,6 <360 0,999 Вероятность эвакуации людей из помещений складов рассматриваемого объекта составляет 0,999, из помещений торговых залов 0,47 и 0,2 соответственно. Далее в расчете принимаем минимальное значение. Произведем расчет индивидуального пожарного риска для людей, находящихся в здании торгового центра «Эдем». Частота реализации пожароопасных ситуаций определяется частотой возникновения пожара в здании в течение года. Частота возникновения пожара в здании в течение года (Q п ), определяется в соответствии с п. 8 и приложением 1 Методики. Для рассматриваемого объекта, с учетом функционального назначения (предприятия розничной торговли), частота возникновения пожара будет составлять Вероятность присутствия людей в здании равна: Р ПРi = 24/24 = 1. Коэффициент, учитывающий соответствие установки автоматической пожарной сигнализации требованиям нормативных документов по пожарной безопасности, в соответствии с п. 22 Методики принимаем равным К ОБН = 0,8 (автоматическая пожарная сигнализация имеется, соответствует требованиям нормативных документов). Коэффициент, учитывающий соответствие системы оповещения и управления эвакуацией требованиям нормативных документов по пожарной безопасности, в соответствии с п. 25 Методики принимаем равным К СОУЭ = 0,8 (система оповещения имеется, соответствует требованиям нормативных документов). Коэффициент, учитывающий соответствие системы автоматического пожаротушения требованиям нормативных документов по пожарной безо- 206

208 УДК Е.В. Демидова, П.С. Сабуров (Россия, г. Владимир, ВлГУ) РАСЧЕТ ПОЖАРНОГО РИСКА ДЛЯ ЛЮДЕЙ, НАХОДЯЩИХСЯ В ПРОИЗВОДСТВЕННОМ ЗДАНИИ ШВЕЙНОГО ЦЕХА Федеральным законом от ФЗ установлено, что «объекты должны иметь системы пожарной безопасности, направленные на предотвращение воздействия на людей опасных факторов пожара, в том числе их вторичных проявлений на требуемом уровне». В соответствии со статьей 79 индивидуальный пожарный риск, в зданиях и сооружениях не должен превышать значение одной миллионной в год. Таким образом выполнение конкретных мероприятий по обеспечению пожарной безопасности без оценки пожарных рисков может создать ситуацию, когда эти мероприятия окажутся неэффективными или создавать излишние требования Рассматриваемый в расчете объект производственное здание расположенное по адресу г. Владимир, ул. Складская, д. 1 а. Здание производства отдельно стоящее, одноэтажное без подвала. Фундаменты ленточные, из железобетонных блоков. Стены здания кирпичные, перекрытия железобетонные. Кровля двухскатная, металлическая. Строительные конструкции обеспечивают II степень огнестойкости здания, класс конструктивной пожарной опасности не ниже С0. Класс функциональной пожарной опасности Ф 5.1. Эвакуация людей из помещений возможна через 2 выхода. Выход «1» представляет собой калитку, выполненную в воротах производственного помещения. Выход «2» является основным входом-выходом из здания, использующимся в процессе его эксплуатации. Кроме этих выходов в здании имеется несколько выходов, которые в расчете рассматриваться не будут, так как являются технологическими проемами, в которых установлены ворота без калиток, которые в процессе функционирования здания используются редко и могут быть загромождены. Здание оборудовано следующими системами противопожарной защиты, учитываемыми в данном расчете: — системой автоматической пожарной сигнализации; — системой оповещения и управления эвакуацией людей при пожаре. Основную горючую нагрузку составляют твердые материалы постоянно находящиеся в помещениях. В административных помещениях: мебель, документы, элементы отделки помещений. В производственных помещениях: используемое сырье и готовая продукция (уголь, ткани, резина), а также тара (древесина + картон + полистирол в соотношении 0,5 + 0,25 + 0,25). При этом следует отметить, что большую часть горючей 208

210 факторов пожара используются плоскости построения на высоте 1,7 м от уровня пола. Для каждого опасного фактора пожара определяется предельно допустимое значение, превышение которого на высоте рабочей зоны означает блокирование пути эвакуации по данному фактору. Время устойчивого горения превышает время расчета (т.е. период затухания отсутствует). Численные результаты расчёта распространения опасных факторов пожара по расчетной области занимают слишком большой объем поэтому далее представлены только выводы. Следует учитывать, что расчет проводился в течение 600 секунд. В результате моделирования получены подробные результаты расчета с указанием параметров движения людей по путям эвакуации (плотности на начальных участках, интенсивности движения по участкам, времени прохождения каждого участка, времени задержки на участках) с привязкой к участкам эвакуации, найден путь эвакуации из наиболее удаленной точки (с наиболее удаленного от используемого выхода рабочего места) и время выхода людей из здания. Время начала эвакуации определяется в соответствии с пунктом 31 Методики 404, утвержденной приказом МЧС России от г. При наличии в здании системы оповещения людей о пожаре и управления эвакуацией людей в зданиях время начала эвакуации принимается равным времени срабатывания системы с учетом ее инерционности. При отсутствии необходимых исходных данных для определения времени начала эвакуации в зданиях без СОУЭ, допускается принимать равным 0,5 мин. — для этажа пожара и 2 мин для вышележащих этажей. Проанализировав все полученные в ходе расчета результаты, сведем их в таблицу. За контрольные значения берем блокирование эвакуационных выходов и путей эвакуации в здании. Таблица. Определение вероятности эвакуации людей п/п Конт р. точка Наименование T н.э., сек Время эвакуации (tр+tн.э.) по сценариям, сек Необходимое время эвакуации (t бл *0,8) сек Вероятность эвакуации Т Комната охраны 30 34,56-75, Т02 Выход ,3-375, Т03 Склад 30 35, ,6 377, Т04 Коридор 30 57,27 151,8 263, Т05 Коридор 30 98,4 98, , Т06 Производственное , , помещение 7 Т07 Выход ,

212 К числу противопожарных мероприятий, направленных на снижение величины пожарного риска, можно порекомендовать применить следующие решения: — применять дополнительные объемно-планировочные решения и средства, обеспечивающих ограничение распространения пожара; — оборудовать дополнительные эвакуационные пути и выходы; — применять устройство систем оповещения людей о пожаре и управления эвакуацией людей повышенного типа; — организовывать поэтапную эвакуации людей из здания; — применять систему противодымной защиты; — оборудовать помещение системой автоматического пожаротушения; — ограниченить количество людей в здании до значений, обеспечивающих безопасность их эвакуации из здания. Эффективность дополнительных противопожарных мероприятий должна подтверждаться повторным расчетом величины индивидуального пожарного риска. УДК Е.В. Демидова, П.С. Сабуров (Россия, г. Владимир, ВлГУ) РАЗРАБОТКА ПЛАНА РАЗВИТИЯ ИНСТИТУТА НЕЗАВИСИМОЙ ОЦЕНКИ ПОЖАРНОГО РИСКА НА ТЕРРИТОРИИ ВЛАДИМИРСКОЙ ОБЛАСТИ Почти 8 лет назад — 22 июля 2008 года был принят Федеральный закон 123-ФЗ «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности» (далее Технический регламент), который ввел совершенно новый механизм контроля и надзора за требованиями пожарной безопасностью на объектах защиты. В соответствии со статьей 144 Технического регламента одной из форм оценки соответствия объектов защиты требованиям пожарной безопасности была провозглашена независимая оценка пожарного риска. В развитие статьи 144 Технического регламента было принято Постановление Правительства Российской Федерации от 7 апреля 2009 г. N 304 «Об утверждении Правил оценки соответствия объектов защиты (продукции) установленным требованиям пожарной безопасности путем независимой оценки пожарного риска». Документ установил порядок оценки соответствия объектов защиты (продукции) требованиям пожарной безопасности, установленным федеральными законами о технических регламентах и нормативными документами по пожарной безопасности, путем независимой оценки пожарного риска. 212

214 надзора за выполнением требований пожарной безопасности органами государственного пожарного надзора, в случае получения от экспертных организаций заключений о состоянии пожарной безопасности на объекте защиты. Последним основополагающим документом был принят Приказ МЧС России от «Об утверждении Административного регламента Министерства Российской Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий предоставления государственной услуги по приему копий заключений о независимой оценке пожарного риска». Документ установил сроки и последовательность административных процедур при предоставлении Министерством Российской Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий государственной услуги по приему копий заключений о независимой оценке пожарного риска. Таким образом, была сформирована законодательная база по развитию независимой оценки пожарного риска и расчета пожарного риска на территории Российской Федерации. С каждым годом аккредитованных организаций по проведению независимой оценки пожарного риска становится всё больше. Так, например, в 2010 году таких организаций было всего 109, а к концу 2015 года их количество достигло 750. Из этого можно сделать вывод, что интерес к проведению независимой оценки пожарного риска у индивидуальных предпринимателей и юридических лиц возрастает, поэтому количество организаций увеличивается. А нормативная база в целом обеспечивает функционирование института независимой оценки пожарного риска. Для начала необходимо разработать концепцию развития независимой оценки пожарного риска на территории Владимирской области. Разработанная концепция будет определять механизм и приоритетные направления развития независимой оценки пожарного риска на территории Владимирской области. Основная цель концепции — обеспечение необходимых условий для динамичного развития экономики при повышении уровня пожарной безопасности объектов экономики путем развития института независимой оценки пожарного риска на территории Владимирской области. Основными направлениями, принципами и приоритетами развития института независимой оценки пожарного риска на территории Владимирской области были бы: создание совещательного органа, в который вошли бы заинтересованные органы власти и местного самоуправления, общественные объединения и организации, а также обеспечение его работы; 214

216 ской области. Органы исполнительной власти также будут заниматься решением вопросов, входящих в их компетенцию. В состав исполнительных органов входили бы следующие участники: I. Группа продвижения. Целью создания группы продвижения независимой оценки пожарного риска будет информационная поддержка проводимой работы на всех уровнях и во всех средствах массовой информации. Задачи данной группы будут состоять в следующем: размещение информации в средствах массовой информации, проведение или участие в конференциях и семинарах. В настоящее время на территории Владимирской области содержатся данные более чем о 280 организациях средств массовой информации. Только в городе Владимире таких организаций 217. Группа продвижения будет размещать статьи в газетах, делать выступления по радио и телевидению о независимой оценке пожарного риска. Группа продвижения может выпускать свои собственные издания, например, печатать буклеты и проспекты. В данных экземплярах будет печататься информация об институте независимой оценке пожарного риска, а так же размещаться реклама об организациях, которые получили аккредитацию и имеют положительные отзывы о своей работе. Организация и проведение конференций, семинаров, презентаций и других мероприятий будет ещё одной целью группы продвижения. Основная цель проведения конференции — обмен информацией, опытом, взглядами на проблему. Огромным преимуществом является непосредственно реальное общение заинтересованных участников, а не виртуальная переписка. Благодаря активной работе группы продвижения можно будет добиться того, что бы как можно больше предпринимателей узнали о проведении независимой оценки пожарного риска, о её преимуществах. II. Группа по урегулированию споров. Данную группу необходимо будет создать в целях урегулирования споров между участниками института независимой оценки пожарного риска. Группа может решать споры, которые возникают между: 1. Заказчиком и экспертной организацией. 2. Инспектором государственного пожарного надзора и экспертной организацией. 3. Инспектором государственного пожарного надзора и заказчиком проведения независимой оценки пожарного риска. 4. Экспертной организацией и органом по аккредитации. В данном случае споры могут возникнуть из-за порядка и способа получения аккредитации экспертной организацией. 216

218 УДК В.В. Тюменев, Н.А.Романов (Россия,г. Владимир, ВлГУ) ВИДЫ МАРКИРОВКИ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ Требования к маркировке транспортных средств в Российской Федерации регламентируются Решением Комиссии Таможенного союза от N 877 (ред. от ) «О принятии технического регламента Таможенного союза «О безопасности колесных транспортных средств».в соответствии с ОСТ маркировка транспортных средств (далее ТС) подразделяется на основную и дополнительную. Основная маркировка ТС и их составных частей является обязательной и осуществляется производителями. В случае изготовления ТС последовательно несколькими предприятиями допустимо нанесение основной маркировки ТС только изготовителем конечного изделия. Дополнительная маркировка ТС является рекомендуемой и осуществляется как производителями ТС, так и специализированными предприятиями. Основную маркировку выполняют на следующих изделиях: грузовых автомобилях, в том числе специализированных и специальных на их шасси, тягачах с бортовой платформой, а также автомобилях многоцелевого назначения и специальных колесных шасси; легковых автомобилях, в том числе специализированных и специальных на их базе, грузопассажирских; автобусах, в том числе специализированных и специальных на их базе; прицепах и полуприцепах; двигателях внутреннего сгорания; мототранспортных средствах; шасси грузовых автомобилей; кабинах грузовых автомобилей; кузовах легковых автомобилей; блоках двигателей внутреннего сгорания. Кроме того, что ТС, шасси и двигатели должны иметь товарный знак по ГОСТ 26828, а изделия, подлежащие обязательной сертификации, должны иметь знак соответствия по ГОСТ Р 50460, производится специальная маркировка ТС и его составных частей. 218

220 Год выпуска (модельный год) Код года выпуска (модельного года) Год выпуска (модельный год) Код года выпуска (модельного года) Год выпуска (модельный год) Код года выпуска (модельного года) Год выпуска (модельный год) изготовителя находится в компетенции Международной организации по стандартизации. Вторая часть VIN описательная часть идентификационного номера (VDS) состоит из шести знаков (если индекс ТС состоит менее чем из шести знаков, то на незаполненные места последних знаков VDS (справа) ставятся нули), обозначающих, как правило, модель и модификацию ТС согласно конструкторской документации (КД). Третья часть VIN указательная часть идентификационного номера (VIS) состоит из восьми знаков (цифр и букв), из которых последние четыре знака должны быть цифрами. Первый знак VIS указывает код года выпуска или модельного года ТС, последующие знаки порядковый номер ТС, присвоенный предприятием-изготовителем. Коды для обозначения года выпуска или модельного года присваивается в соответствии с таблицей. УДК М.Г. Черевастов, Д.В. Шаров (Россия, г. Н.Новгород, НГПИ) ТРАНСФОРМИРОВАНИЕ ПОНЯТИЯ УПРАВЛЯЕМОСТИ АВТОМОБИЛЯ ВО ВРЕМЕНИ Код года выпуска (модельного года) B 2021 M C 2022 N D 2023 P E 2024 R F 2025 S G 2026 T H 2027 V J 2028 W K 2029 X A 2020 L 2030 Y 2040 A Одним из основных свойств автомобиля, формирующим его безопасность, а значит непосредственно влияющее на жизнь и здоровье водителя, пассажиров и других участников дорожного движения, сохранность 220

222 вого колеса». В своих научных работах Г.А. Гаспарянц выделил ряд факторов определяющих управляемость автомобиля [6, стр. 268], а именно, кинематическая связь между направляющими колесами, осуществляемая рулевой трапецией, увод колес, стабилизация и колебания управляющих колес, а также [5, стр. 11] сила сопротивления их качению и положение центра тяжести автомобиля. Следующей работой, заслуживающей внимания, является учебник, изданный в 1963 году под названием «Теория автомобиля», автор которого Б.С. Фалькевич. Здесь под управляемостью автомобиля понимается [15, стр. 164] «качество, обеспечивающее движение в направлении, заданном водителем» и данное качество является важнейшем элементом устойчивости автомобиля. Такое определение по утверждению А.С. Литвинова [11, стр. 12] лучше отражает физическую сущность понятия управляемость, но при этом следовало бы уточнить, что понимается под термином направление движения. В статье Л.Л. Гинсбурга и Б.М. Фиттермана [7, стр. 28] под управляемостью понимают «способность автомобиля сохранять заданное направление движения и изменять его по желанию водителя», при этом авторы отмечают, что в зарубежных источниках для анализа управляемости автомобиль рассматривается как система автоматического регулирования вместе с водителем. Основные конструктивные факторы, влияющие на управляемость и устойчивость в данной работе, определены как колесная база, положение центра тяжести, момент инерции относительно вертикальной оси, положение центра парусности, конструкция подвески и рулевого управления, свойства шин и их сцепление с дорогой. В.А. Иларионовв своей книге [8, стр. 5] управляемость автомобиля рассматривает как «свойство изменять направление движения изменением положения управляемых колес». Также автор определил необходимые требования для достижения хорошей управляемости, а именно: управляемые колеса при повороте автомобиля должны катиться без бокового скольжения, рулевой привод должен обеспечивать правильное соотношение углов поворота управляемых колес, углы увода передней и задней осей должны находиться в определенном соотношении, должна быть обеспечена хорошая стабилизация управляемых колес, в рулевом управлении обязательно наличие обратной связи, позволяющей водителю судить о величине и направлении сил, действующих на управляемые колеса. В книге В.М. Кленниковаи Е.В. Кленникова [10, стр. 6] под управ- 222

224 автомобиля по заданной водителем траектории без отклонения от нее». В данной работе управляемость рассматривается как элемент устойчивости в соответствии с общей теорией устойчивости, созданной А.М. Ляпуновым. Также автор отмечает два подхода к определению управляемости автомобиля, один с позиции теории А.М. Ляпунова, другой рассматривает управляемость как самостоятельное свойство автомобиля. Вонг Дж. в своей работе [4, стр. 186] не приводит отдельной формулировки управляемости автомобиля, но совершенно четко обозначает две основных проблемы в управляемости транспортных средств, одна заключается в управлении машиной по желаемому пути, вторая в стабилизации направления движения при воздействии внешних возмущений. Обозначенные проблемы на наш взгляд и формируют определение управляемости автором. В следующей работе, автор которой Ю.А. Брянский [2, стр. 9], управляемость является свойством системы водитель автомобиль, но как уже отмечалось ранее, имеет место необходимость в определении управляемости автомобиля как объекта управления. В связи с этим «свойство автомобиля, определяющее его способность подчиняться управляющему воздействию с заданной точностью при минимальных затратах нервной и физической энергии водителя» понимается как управляемость. С началом нового тысячелетия работы по теории управляемости автомобильной науки также продолжались. Хотелось бы отметить некоторые из них. В.А. Стуканов в своем учебном пособии [14, стр. 228] указывает, что управляемость это «способность автомобиля сохранять заданное направление движения или изменять его при воздействии водителя на рулевое управление автомобиля» и также отмечает конструкцию транспортного средства, техническое состояние рулевого управления, подвески и шин, условия окружающей среды как факторы, непосредственно влияющие на управляемость. В своей работе Р.П. Кушвид [10, стр. 5] управляемость рассматривает как «свойство системы автомобиль водитель, определяющее траекторию, положение и скорость автомобиля». При этом как отмечает автор [10, стр. 6] «описание характера и физиологии водителя является весьма многофакторным, что может привести к значительным ошибкам при моделировании. В связи с этим он обычно заменяется некоторыми возмущениями (импульсом в виде поворота рулевого колеса)». В дальнейшем Р.П. 224

226 11. Кушвид Р.П. Испытания автомобиля: учебник. М.: МГИУ, с. 12.Литвинов А.С. Управляемость и устойчивость автомобиля. М.: Машиностроение, с. 13. Литвинов А.С., Фаробин Я.Е. Автомобиль. Теория эксплуатационных свойств. М.: Машиностроение, с. 14. Стуканов В.А. Основы теории автомобильных двигателей и автомобиля: учебное пособие.м.: Форум, с. 15. Фалькевич Б.С. Теория автомобиля. М.: Машгиз, с. 16. Чудаков Е.А. Теория автомобиля. М.: Государственное научнотехническое издательство машиностроительной литературы, с. УДК Т.В. Черепанова, Е.О. Худякова (Россия, г. Владимир, ВлГУ) ПРОБЛЕМАТИКА РОСТА ДОРОЖНО-ТРАНСПОРТНЫХ ПРОИШЕСТВИЙ С УЧАСТИЕМ НЕТРЕЗВЫХ ВОДИТЕЛЕЙ В этой статье поднимается актуально-социальная проблема вождения автомобиля в состоянии алкогольного опьянения. При употреблении алкоголя происходит нарушение координации, снижение скорости реакции и как следствие тяжелые дтп с часто летальным исходом. Несмотря на постоянно вводимые ужесточения и запреты, статистика дорожнотранспортных происшествий, совершаемых в состоянии алкогольного опьянения, не уменьшается, а наоборот растет. Согласно статистике дтп с 2008 года по 2015 год, количество всех аварий уменьшилось на 15.8%, но число аварий произошедших по вине водителей, находящихся в нетрезвом состоянии увеличилось на 10.6%. Причины роста таких нарушений будут разобраны ниже. С 2010 до 2013 года, российское законодательство предусматривало исключительно нулевое содержание промилле. Вследствие высокого общественного резонанса и ряду объективных причин был отменен. С 2013 года по сегодняшний день, введена допустимая максимальная норма алкоголя в организме человека управляющим транспортным средством 0,16 промилле. Этот показатель берется на 1 литр выдыхаемого воздуха. [1] Объективными факторами отмены послужило естественное содержание алкоголя в малых дозах в организме человека, в том числе при употребле- 226

228 средственно в приемное отверстие) осуществляет продувание с требуемой силой в необходимом для анализа объеме. По трубке воздух попадает в реакционную камеру с находящимся в ней датчиком. В случае содержания в воздухе паров этилового спирта происходит изменение электропроводности чувствительного слоя поверхности датчика. Датчик преобразует изменение в эквивалентный электрический сигнал. Уровень изменения сигнала сопоставляется с концентрацией паров этанола. Конечный результат измерений выводится на устройство отображения информации. С развитием прогресса автомобиль стал более массовым явлением в жизни человека. Количество автомобилей неизменно растет. Соответственно проблематика вождения в нетрезвом виде становится все актуальнее. В СССР до середины 1950-х гг. водителей, совершивших аварию в состоянии алкогольного опьянения, наказывали на общих основаниях с трезвыми водителями. 24 мая 1956 года постановлением Совета министров РСФСР «О мерах борьбы с авариями на автомобильном транспорте и городском электротранспорте» впервые была введена административная ответственность за управление в нетрезвом состоянии автомобильным, мотоциклетным и городским электротранспортом в виде лишения водительского удостоверения на один год.[2] Далее наказания ужесточали с 20 июня 1984 года нарушителей стали наказывать за пьяное вождение не только лишением прав, но и штрафом в размере от 30 до 100 рублей. На данный момент управление транспортным средством водителем, находящимся в состоянии опьянения, — влечет лишение права управления транспортными средствами на срок от полутора до двух лет и штраф в размере 30 тысяч рублей, повторно пойманные могут быть наказаны штрафом в размере от 200 тыс. до 300 тыс. рублей или лишением свободы на срок до 2 лет с лишением прав до 3 лет. В некоторых странах Европы само вождение в пьяном виде считается уголовным преступлением: в Испании посадят на срок до 2 лет, в Финляндии до 4 лет, в Великобритании самые большие в Европе штрафы за нетрезвое вождение 7200 евро, в Японии наказывают не только самих пьяных водителей, но и пассажиров, севших к ним в автомобиль. В вопросах разницы жесткости наказания и степени личной ответственности, важным фактором является тот или иной менталитет, особенности культурного развития. В 2010 году был разработан алколазер под названием Бутон. Внешне напоминающий обычный радар-детектор ГИБДД оснащенный камерой, позволяющий на расстоянии выявить, содержатся ли в салоне автомашины 228

230 ДТП связанных с нарушением скоростного режима, но не эффективно в случаях заблаговременного выявления нетрезвых водителей до совершения ими дорожно-транспортного происшествия. Список литературы Постановление Совета Министров РСФСР 382 от 24 мая 1956 г., УДК: Г.И. Эйдельман, Д.Ю. Орлов, Е.В. Арефьев (Россия, г. Владимир, ВлГУ) ВЫБОР СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЙ ДЛЯ ОСВИДЕТЕЛЬСТВОВАНИЯ ВОДИТЕЛЕЙ АВТОТРАНСПОРТА НА АЛКОГОЛЬНОЕ ОПЬЯНЕНИЕ Постановлением Правительства РФ от 26 июня 2008 г. 475 (в ред. Постановлений Правительства РФ то , от , от , от ) утверждены «Правила освидетельствования лица, которое управляет транспортным средством, на состояние алкогольного опьянения и оформления его результатов, направления указанного лица на медицинское освидетельствование на опьянение, медицинского освидетельствования этого лица на состояние опьянения и оформления его результатов» (далее Правила). В п. 8 Правил освидетельствования говорится, что факт употребления вызывающих алкогольное опьянение веществ определяется наличием абсолютного этилового спирта в концентрации, превышающей возможную суммарную погрешность измерений, а именно 0,16 миллиграмма на один литр выдыхаемого воздуха (п. 8 в ред. Постановления Правительства РФ от N 1025). Содержание спирта в человеческом организме определяется с помощью анализа крови или состава воздуха, выходящего из лёгких испытуемого лица. Причём показатели в обоих случаях взаимосвязаны, если известен один из них, то можно вычислить второй. Однако определение степени опьянения по анализу крови, проводимое медиками, даёт более верные результаты. В качестве единиц измерения концентрации спирта используются величины «миллиграмм на литр» (мг/л) и «промилле» ( ). Инспекторы дорожного движения в своей работе пользуются алкометрами или алкоте- 230

232 мг/л. Остальной запас допускаемых значений погрешности рассчитан на влияние неблагоприятных климатических и других условий в процессе измерения, например температуры и влажности воздуха, наличия паров спирта в окружающей среде от пьяных пассажиров и т.д. Он также нивелирует результаты измерений относительно типов прибора. Какой бы тип прибора не применялся для медицинского освидетельствования, нижний порог един для всех 0,16 мг/л. Учитывая вышесказанное, при освидетельствовании показания алкотекторов не должны превышать 0,16 мг/л, так как при однократных измерениях за суммарную погрешность измерения можно принять предельную допустимую абсолютную погрешность технического средства. Число 0,16 является числом приближенным. Примем его за предельное значение и проведем следующие вычисления. Согласно стандарта СЭВ СТ СЭВ «Числа. Правила записи и округления» следует различать записи приближенных чисел по количеству значащих чисел. Запись 0,16 означает, что верны только цифры десятых и сотых; истинное значения числа может находиться в пределах от 0,155 до 0,165. То есть поле допуска на контролируемое значение алкоголя Т=0,01 мг/л и будет равно погрешности алкотектора. Это противоречит соотношению между полем допуска на контролируемый параметр Т и допускаемой погрешностью Δ СИ средства измерения. Следовательно, при указании значения абсолютного этилового спирта на один литр выдыхаемого воздуха с двумя верными значащими цифрами средства измерения не обеспечивают требуемой точности. В международной практике количественные характеристики допустимого уровня алкоголя в крови водителя автотранспортного средства указывают, как правило, с одной верной значащей цифрой, поэтому вместо 0,16 мг/л правильнее было бы указать 0,1 мг/л или 0,2 мг/л. Тогда в первом случае истинное значение числа может находиться в пределах от 0,05 мг/л до 0,15 мг/л, а во втором случае в пределах от 0,15 мг/л мг/л до 0,25 мг/л. В этом случае поле допуска на параметр Т=0,1 мг/л и соотношение между полем допуска и допустимой погрешностью алкотекторов будет выполнено, и погрешность средства измерения скажется незначительно на результатах измерения. На основании вышеизложенного можно сделать вывод, что сложившаяся метрологическая практика проведения измерений при освидетельствовании на алкогольное опьянение нуждается в доработке в соответствии с 232

234 СЕКЦИЯ «ДВИГАТЕЛИ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ» УДК М.В. Баранов, А.Н. Гоц (Россия, г. Владимир, ВлГУ) МОДЕЛИРОВАНИЕ НАГРУЗОК НА ПОДШИПНИКИ ПРИ НЕУСТАНОВИВШИХСЯ РЕЖИМАХ При работе ДВС в составе энергетической установки, как правило, продолжительность перехода с одного режима нагружения на другой значительно превышает продолжительность цикла, в течение которого необходимо определить нагрузку на детали двигателя, в том числе, на подшипники скольжения. В любой момент времени переходного процесса гидродинамические характеристики подшипников скольжения (минимальная толщина смазочного слоя и максимальное гидродинамическое давление) определяются после численного решения уравнения Рейнольдса, в правой части которого нагрузки, действующие на шейки коленчатого вала, взятые из полярной диаграммы нагрузок [1, 2], для построения которых должны быть известны изменения во времени (или по углу поворота коленчатого вала), индикаторное давление и угловая частота вращения. В этом случае расчет подшипников на неустановившихся режимах ничем не отличается от расчета на установившемся. Другими словами при изменении момента сопротивления необходимо знать не только величину максимальной нагрузки, действующей на подшипник, но и закономерность изменения суммарной нагрузки (от газовых и инерционных сил) по углу поворота коленчатого вала (ПКВ), т. е. требуется наличие индикаторных диаграмм p г ( ) на режимах, соответствующих возрастании нагрузки потребителя приемам нагрузки. В работах [3, 4] показано, что на неустановившихся режимах, продолжительность которых намного больше продолжительности протекания цикла форма индикаторной диаграммы практически не изменяется, а зависит только от текущего режима нагружения двигателя. Причем, главное отличие индикаторных диаграмм, снятых на различных режимах, наблюдается в основном от конца такта сжатия до конца такта расширения, когда действуют давления, близкие к максимальному. Изменение давлений в период насосных ходов и в начале такта сжатия из-за их малой величины за- 234

236 Здесь p а давление начала такта сжатия; угол ПКВ до ВМТ в момент подачи искры для ДВС с принудительным воспламенением или начала впрыскивания топлива для дизелей; p 2, 2 давление и угол поворота до ВМТ в начале фазы активного сгорания; φ 3 и φ 4 углы ПКВ для дизелей, в которых давление постоянно, равное p z ; 5 для двигателей с принудительным зажиганием угол поворота после ВМТ, где определяется максимум давления ( 2+ 5=27 30 ПКВ); p z максимальное давление сгорания; p r давление остаточных газов в цилиндре; n 1 и n 2 показатели политроп, соответственно, сжатия и расширения; степень сжатия; степень предварительного расширения; dp d средняя скорость нарастания давления в цилиндре двигателя в фазе быстрого сгорания. Хотя догорание топлива и продуктов его неполного окисления заканчивается в т.6, при схематизации процесс расширения начинаем с т.4. Таким образом, для построения индикаторной диаграммы на любом режиме работы двигателя необходимо определить p z, и dp d. Остальные величи- Рис. 1. Диаграмма давления в цилиндре двигателя ны, входящие в приведенные выше уравнения, известны из исходных данных или расчета цикла двигателя и принимаются независимыми от режимов его работы. Моделирование максимального давления сгорания p z проводится по внешней скоростной (ВСХ) или регуляторной характеристиках двигателя [7]. При известном запасе крутящего момента проектируемого двигателя можно найти максимальное значение давления сгорания при частоте вращения, соответствующей максимальному крутящему моменту по формуле: p p p, p z max zн zн k z (1) k p / p p, мm мн мm p где e ; e max мн механические потери на режимах максимального крутящего момента и номинальном; p zн максимальное 236

238 УДК А.Н. Гоц, В.С. Клевцов (Россия, г. Владимир, ВлГУ) БЕЗМОТОРНЫЕ СТЕНДЫ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ТЕПЛОНАПРЖЕННЫХ ДЕТАЛЕЙ ДИЗЕЛЕЙ НА НАДЕЖНОСТЬ Одна из актуальных проблем современного двигателестроения повышение долговечности деталей ДВС по критериям прочности при одновременном снижении их массогабаритных показателей. Непрерывное увеличение мощностей, скоростей и других показателей двигателей и связанный с этим рост напряженности деталей приводят к необходимости использования в процессе конструирования новейших достижений науки о прочности. При проектировании к ДВС предъявляются требования обеспечения максимальной производительности той машины, на которую установлен двигатель, при минимальных затратах и высокой надежности в эксплуатации. Выбор материала, определение формы и размеров деталей должны основываться на знании предельных состояний и критериев прочности для заданного характера изменения нагрузок, влияния на напряжения в деталях температуры, параметров окружающей среды и других факторов. Все это вынуждает конструкторов и расчетчиков более тщательно исследовать поведение материалов в конструкциях, внимательно изучать особенности условий эксплуатации, добиваться лучшего понимания разнообразных видов механического разрушения, напряженно-деформированного состояния при динамическом нагружении. Высокая надежность ДВС закладывается в процессе выполнения НИР и ОКР. Ошибки на этом этапе оборачиваются огромными потерями в производстве и эксплуатации. Известно [1], если принять стоимость ошибки на стадии НИР за единицу, то на стадии ОКР ее цена возрастет в 10 раз, на стадии опытного производства в 100, а на стадии серийного производства уже в 1000 раз. Противоречивые требования увеличения удельной мощности и уменьшения массогабаритных показателей двигателей можно удовлетворить, либо путем создания новых, более прочных материалов, либо более эффективным использованием имеющихся материалов, с обеспечением заданной прочности и жесткости конструкции уже на стадии проектирования. Первая из этих возможностей относится к области материаловедения, 238

240 Рис.1. Зависимость / -1 от числа циклов N для алюминиевого образца и этапы развития усталостного разрушения:1 появление первых следов пластической деформации; 2 появление первых микротрещин, обнаруживаемых при помощи электронного микроскопа; 3 начало объединения микротрещин в трещины, видимые под оптическим микроскопом; 4 появление первой визуально наблюдаемой трещины; 5 разрушение Критерий малоцикловой усталости (число циклов до разрушения N p >10 4 ), ввиду трудности измерения приращения пластического гистерезиса, базируется на сравнении амплитуды изменения рабочего напряжения (при симметричном цикле изменения напряжения) с предельной амплитудой (пределом выносливости 1) для данного материала и заданного числа циклов (рис 1) [4, 5]. Анализ результатов экспериментальных и теоретических исследований малоцикловой усталости для разных материалов при различных температурах и значений ширины петли пластического ð гистерезиса, показал, что критерий разрушения для малоцикловой усталости при сложном напряженном состоянии имеет вид [3]: и 2 1, (2) 2 ln (1 T ) 0 где T коэффициент пропорциональности между компонентами девиаторов деформаций и напряжений. При использовании гипотезы линейного суммирования повреждений критерий максимальной деформации П 1 и критерий разрушения для малоцикловой усталости П 2 суммируются, а критерии прочности представим в виде [4]: ( р ) и d( ( р) 1, (3) 1 2 Такая запись критерия термоусталостной прочности будет учитывать накопление повреждений в материале в неизотермических условиях как вследствие монотонного изменения интенсивности деформации от цикла к циклу, так и в результате циклического пластического деформирования, причем циклы могут отличаться друг от друга. Это создает определенные ) 2 240

242 долговечности поршня тракторного дизеля при циклическом нагружении //Двигателестроение С Гоц А.Н., Клевцов В.С., Прыгунов М.П. Безмоторные стенды для исследования головок цилиндров дизелей на надежность/ Фундаментальные исследования 10 (часть 1) С УДК А.Н. Гоц (Россия, г. Владимир, ВлГУ) ОБЕСПЕЧЕНИЕ НАДЕЖНОСТИ СИЛОВЫХ РЕЗЬБОВЫХ СОЕДИНЕНИЙ Надежность силовых резьбовых соединений в конструкциях автомобильных, тракторных и комбайновых двигателей в значительной мере определяется правильностью выбора усилия затяжки. При сборке, как правило, рассчитывают усилие предварительной затяжки Q 0, однако сборка происходит при обеспечении момента затяжки М z, а также точностью и стабильностью обеспечения М z при сборке; конструкцией головок болтов и резьбового участка (конструкцией контактирующих поверхностей); метода упрочнения резьбового участка, опорных поверхностей под головку болта или гайку (наличие элементов самостопорения) и др. В двигателестроении наиболее широко применяются такие методы контроля усилия или момента затяжки, как измерения: крутящего момента на ключе M kl ; угла поворота гайки или болта, определяемого с начала их прилегания на опорную поверхность до достижения конечного момента M kl на ключе или замеренного другим способом усилия затяжки Q 0 Последнее определяется по удлинению, например, шатунного болта. Последний метод может быть использован только для закладных шатунных болтов и требует при их изготовлении обеспечения длины с высокой точностью. Метод контроля усилия затяжки с помощью измерения крутящего момента на ключе M kl наиболее прост, что предопределило его широкое распространение при механизированной сборке шатунов тракторных и комбайновых дизелей. Однако этот метод обеспечивает точность усилия Q 0 не более 25 %, хотя погрешность измерения момента не превышает 5 %. Контроль стабильности затяжки силовых резьбовых соединений в 242

244 по формуле (2) в соответствии с расчетным усилием затяжки Q 0. При сборке шатунов устанавливали моменты затяжки М z болтов (момент на ключе) по усилию затяжки Q 0, которое определялось по удлинение болта l: Q 0 = / b, где b =l b /(E b F b ), l b длина болта в пределах стягиваемых деталей, E b F b жесткость сечения стержня болта при его растяжении. Для уменьшения погрешности измерения торцевые поверхности головок и стержней болтов были дообработаны шлифованием. Это позволило определить М z и Q 0 по тарировочному графику. Измерения проводили перед черновым растачиванием кривошипной головки и окончательной сборкой. На рис. 1 показаны графики плотности вероятности нормального распределения момента затяжки М z шатунных болтов перед черновым растачиванием отверстия кривошипной головки и после сборки шатунов в условиях серийного изготовления дизелей Д-144, Д-240 и СМД-14НГ (объемы выборки см. табл. 1). Исследования показали, что от точности затяжки шатунных болтов перед механической обработкой зависят допуски на отклонение от круглости и профиля сечения под вкладыши кривошипной головки. Рис. 1. Плотность вероятности нормального распределения момента затяжки М з, Н м шатунных болтов дизелей: 1, 3, 5 Д-144, Д-240 и СМД-14НГ перед черновым растачиванием отверстия под вкладыши кривошипной головки; 2, 4, 6 для тех же дизелей после сборки 244

246 провороту в постеле. Дизель Выборка, шт Результаты измерений момента затяжки М з в соответствии с КД, % М з ниже, установленного КД, % Таблица 1 М з, выше, установленного КД, % Д /102 35/30 40/19 25/51 Д /175 58/47 30/40 12/13 СМД-14НГ 102/115 28/38 57/40 15/30 Примечания: 1. КД момент М з, установленный конструкторской документацией. 2. В числителе указан разброс (в %) значений М з перед черновым растачиванием отверстия кривошипной головки шатуна, а в знаменателе после сборки шатунов. 3. У дизелей Д- 144 около 5 % шатунных болтов имели М з в 1,6 раза выше установленного КД. Список литературы 1. Гоц А.Н. Расчет усилия предварительной затяжки подшипникового соединения/ Транспорт, екология устойчиво развитие: Доклады девета научно-техническа конференция с международно участие. Варна: Издателство ТУ Т. 11. С Гоц А.Н. Учет напряжений изгиба при расчете шатунных болтов/ Двигателестроение С Гоц А.Н. Расчет усилия затяжки болтов подшипникового узла ДВС// Тракторы и сельскохозяйственные машины С Гоц А.Н., Некрасов С.И. Выбор конструкции болтов для обеспечения надежности самостопорения ответственных резьбовых соединений// Двигателестроение, С Биргер И.А., Шор Б.Ф., Иосилевич Г.Б. Расчет на прочность деталей машин. 4-е изд. перераб. и доп. М.: Машиностроение, с. УДК : А.А. Гаврилов, А.Н. Гоц (Россия, г. Владимир, ВлГУ) СТРУКТУРА МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ЦИКЛА ПОРШНЕВОГО ДВИГАТЕЛЯ Качество протекания процессов в циклах поршневого двигателя (ПД) оценивается по изменению давления рабочего тела в цилиндре в зависимости от угла поворота коленчатого вала (φº ПКВ) p f. Сравнение теоре- 246

248 следования является проведение анализа опубликованных результатов исследований по математических моделях циклов для ПД, работающих жидком топливе, и дать рекомендации по использовании этих моделей при расчете. Зависимость давления рабочего тела в цилиндре от указанных выше факторов описывается некоторой функцией p f V, M, Q x, Q w [1, 6, 7, 8] производную по времени d которой можно представить как сумму частных производных: dp p d V dv p d M dm p d Q x dq x d p Q w dq w d. (1) Для вывода уравнения, учитывающего изменение давления в цилиндре от объёма V в течение цикла, dp d p V dv d V var, воспользуемся уравненим k p V const, где значение показателя k зависит от состава и процесса изменения состояния рабочего тела. Определим изменение давления p только при изменении объема (при постоянной массе M и Q Q 0) где p V k p V x w dp d Vvar p V dv, F R sin sin 2 d 2 dv k p dv, (2) d V d p, угловая скорость; p площадь поршня; R / L ; R радиус кривошипа; L длина шатуна. Уравнение (2) является основным при моделировании процессов сжатия и расширения. Текущая температура вычисляется по уравнению состояния. Второе слагаемое в (1), учитывает зависимость давления в цилиндре от изменения массы рабочего тела в процессе газообмена (см. на рис. 1 участок b u r a) при условии V =const и Q Q 0, то есть, изменение давления обусловлено только перемещением масс газов между цилиндром и трубопроводами dp d M p M dm d. (3) var В работе [5] показано, что где cp pc dp d M var v R CvTGcp C V x C T G C T G G C T G G v p p Pc v s s sc 1sc w v sc 1sc F, (4) P p c G, G расходы газов при их истечении в выпускной трубопровод и их возможном p возврате в цилиндр; G cs, Gsc расходы газов 248

250 точке f (см. рис. 1); w p средняя скорость поршня, м/с; k = 0,754; n = =0,242; m = 0,270. Вклад определяющих факторов в продолжительность ЗВС составляет: давление p f p 50 %; температура T f T 25 %; средняя скорость поршня w p w 20 %; остальные факторы 5 %. Показатели степени в формуле (6) принимают значение: n = 0,236 0,242; m = 0,267 0,270; k = 0,754. Уточнение показателей в формуле (6) целесообразно выполнять только при наличии экспериментальной индикаторной диаграммы или данных с прототипа двигателя. Производная для третьего слагаемого в уравнениях (2) и (3) принимает вид [5] где dp d Q x var 1 Q V z U x U f2 dx. (6) d dx d скорость выделения теплоты в процессе сгорания топлива. Достоверные характеристики тепловыделения получают при обработке экспериментальных индикаторных диаграмм. При математическом моделировании процесса сгорания обычно используют характеристику тепловыделения x, которая описывается экспонентой [1-5] m 1 K x f 1 2 f x Q x 3 x Qz e, (7) где Q z количество теплоты, выделившейся при сгорании цикловой дозы топлива; Qx количество теплоты, выделившейся к расчетному промежутку времени (сумме шагов расчета); ln 1 x коэффициент, зависящий от относительного количества сгоревшего топлива; при практически полном выгорании x 0,999 K 6, 908, а если x 0,95 K 2, 99 max ; и f 2 f 3 x продолжительность сгорания в градусах поворота коленчатого вала (град. ПКВ) и текущий угол от начала сгорания; m показатель характера сгорания. При моделировании теплообмена между рабочим телом и стенками внутри цилиндрового пространства предполагается, что при этом изменяется только внутренняя энергия рабочего тела. Исходное уравнение Q U [ C T M] [ C p( V / R)] после дифференцирования преобразуется w к виду [5] v v x K x max max x 250

252 УДК С.В. Путинцев, А.Г. Агеев (Россия, г. Москва, МГТУ им. Н.Э. Баумана), В.Ф. Гуськов (Россия, г. Владимир, ВлГУ) ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ОЦЕНКА УСЛОВИЙ СМАЗКИ ЦИЛИНДРА БЫСТРОХОДНОГО ЧЕТЫРЕХТАКТНОГО ДИЗЕЛЯ С ВОЗДУШНЫМ ОХЛАЖДЕНИЕМ Как было показано в работе [1] в четырехтактных ДВС с комбинированной системой смазки из-за особенностей конструкции и кинематики традиционного КШМ в целом ряде случаев может возникать ситуация неравномерного (аномального) распределения масла по сторонам цилиндра в плоскости качания шатуна. Аномалия заключается в том, что так называемая нагруженная сторона может получать масла меньше, чем ненагруженная. Это, как показывает практика эксплуатации, приводит к масляному голоданию в зоне наиболее интенсивного трения и изнашивания и, как следствие, к повышенному риску задира поршня в цилиндре. Для проверки высказанной гипотезы о неравномерности маслоснабжения противолежащих по отношению к плоскости качания шатуна сторон цилиндра был подготовлен и осуществлен специальный эксперимент, в основу которого положили идею измерения количества масла, снимаемого поршневыми кольцами со стенки цилиндра за контрольный отрезок времени. Осуществление этого процесса проще было организовать для отдельно стоящего цилиндра ДВС с воздушным охлаждением, поэтому работа была выполнена на идеально соответствующем указанным требованиям малоразмерном одноцилиндровом дизеле 1Ч 85/80 (ТМЗ-450Д) производства АК «Туламашзавод». Отверстия в количестве шести были выполнены в зоне стенки цилиндра, расположенной на уровне огневого пояса головы поршня при положении последнего в НМТ, что обеспечивало, во-первых, прохождение всех поршневых колец комплекта через эти отверстия и, во-вторых, исключало перекрытие отверстий поршнем при его положении в ВМТ (см. рис. 1). 252

254 нагрузкой дизеле компенсировалось отказом от принудительного воздушного охлаждения цилиндра за счет установки стального экрана на пути потока охлаждающего воздуха от вентилятора-маховика. Это, в совокупности с использованием предельного скоростного режима прокрутки, соответствующего номинальной частоте вращения коленчатого вала 3600 мин -1, позволяло поднять только за счет трения в ЦПГ и КШМ температуру масла до значений, входящих в рабочий диапазон этого показателя для данного дизеля: С. Рис. 2. Частное по трубкам (а) и суммарное по сторонам цилиндра (б) количество снятого со стенок цилиндра поршневыми кольцами масла в мм длины столба в трубках-удлинителях по результатам прокрутки дизеля 1Ч 85/80 (ТМЗ-450Д) в условиях сжатия в цилиндре на частоте вращения коленчатого вала 3600 мин -1 в течение 15 мин Подготовительные (пробные) замеры показали, что поступление масла в трубки-удлинители носит характер пульсаций, столб масла в трубках в ряде случаев имеет нарушения сплошности в виде воздушных прослоек, а время заполнения трубок длиной 300 мм колеблется от 15 до 45 мин. Обработка полученных результатов подтвердила ранее высказанную гипотезу о неравномерности маслоснабжения цилиндра и показала, что общим и устойчиво повторяющимся при проведении параллельных (повторных) измерений фактом явилось значимое (от 18% до 3-х раз в 254

256 шейки наталкиваются на дефицит экспериментальной информации относительно граничных условий и ряда определяющих показателей маслоснабжения, таких как: место зарождения, форма, дальнобойность струй масла и др. Практически недоказанным, а лишь констатируемым на основании косвенных признаков и гипотез, является сам факт существования направленного разбрызгивания масла из зазоров шатунного подшипника и попадания в результате этого процесса масла на трущиеся поверхности цилиндра. Аналогичной по уровню актуальности, сложности и степени изученности является близкая по сути к вышеописанной проблема идентификации струй охлаждающего поршень масла, истекающих под давлением масляного насоса из специальных форсунок на стенке блока или стержне шатуна. Для решения указанных задач путем получения прямой экспериментальной информации об условиях маслоснабжения цилиндра было принято решение о разработке и создании специальной макетной установки, позволяющей визуализировать (наблюдать и регистрировать) в режиме реального времени процесс разбрызгивания масла из зазоров шатунного подшипника коленчатого вала и масляных форсунок на блоке и/или шатуне. Поскольку интересующие явления определяются в основном особенностями конструкции системы смазки, деталей ЦПГ и КШМ, параметрами масла и частотой вращения коленчатого вала и поэтому мало зависят от рабочего процесса ДВС, в качестве основного режима работы установки было решено использовать безмоторный, а именно: прокручивание без сжатия, сгорания и охлаждения. Для обеспечения визуализации разбрызгивания потребовалось заменить реальный цилиндр на цилиндр-имитатор, выполненный из прозрачного материала (минерального или органического стекла). В этом случае для обеспечения работоспособности установки следующим шагом явилось применение принципа обратимости движения: коленчатый вал, а вместе с ним и поршень — неподвижны, при этом необходимое давление в системе смазки обеспечивается приводом масляного насоса не от коленчатого вала, а от внешнего электродвигателя с изменяемой частотой вращения. Необходимая температура масла, определяющим образом влияющая на вязкость, плотность, а значит и параметры формы и дальнобойность струй, задается с помощью объемного нагрева масла в масляном картере регулируемым нагревателем керамического типа. С целью расширение зоны наблюдения, а также подсветки и видео- 256

258 лей и малотоннажных грузовиков / А.Д. Блинов [и др.] ; под ред. В.С. Папонова и А.М. Минеева. М.: НИЦ Инженер, с. 2. Путинцев С.В. Анализ и постановка задачи маслоснабжения цилиндра четырехтактного поршневого двигателя / С.В. Путинцев // Тракторы и сельхозмашины С Waldhauer B. Повреждения поршней — как выявить и устранить их / B. Waldhauer [et al.]. Neckarsulm: Motor Service International GmbH, с. УДК П.И. Эйдель (Россия, г. Владимир, ВлГУ) ИСТОЧНИКИ ЗАГРЯЗНЕНИЙ ОХЛАЖДАЮЩЕЙ ЖИДКОСТИ АВТОТРАНСПОРТНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ Все основные проблемы систем жидкостного охлаждения (СЖО) при эксплуатации автотранспортных двигателей в значительной степени обусловлены наличием в ОЖ загрязнений различной природы. Применение абсолютно чистой охлаждающей жидкости в СЖО автомобильных и тракторных двигателей практически невозможно, потому, что всегда будут существовать технологические и эксплуатационные условия, способствующие образованию загрязнений. Принципиально возможны только три пути появления загрязнений в ОЖ, в соответствии с которыми сами загрязнения можно классифицировать на: 1. производственно-технологические; 2. внутренние эксплуатационные, образующиеся в СЖО в процессе работы; 3. внешние эксплуатационные, вносимые в СЖО извне в процессе работы (см. таблицу). Первый вид загрязнений (производственно-технологические) неизбежно образуется еще при изготовлении двигателя. Такими загрязнениями могут быть частицы металлической стружки и опилки, образующиеся в процессе механической обработки блока цилиндров и попадающие в сложные полости рубашки охлаждения. В этих полостях могут также остаться частицы формовочного песка от литьевых форм при отливке блока. В связи с тем, что современные двигатели имеют сложные формы полос- 258

260 с действием коррозионной среды. По механизму воздействия различают химическую и электрохимическую коррозию металлов. Химическая коррозия это процесс взаимодействия металла с коррозионной средой, при котором окисление металла и восстановление окислительного компонента среды протекают единовременно в одном акте. Продукты взаимодействия пространственно не разделены. Электрохимическая коррозия это процесс взаимодействия металла с коррозионной средой (раствором электролита), при которой ионизация атомов металла и восстановление окислительной компоненты коррозионной среды протекают не в одном акте и их скорости зависят от электродного потенциала. В СЖО двигателей, кроме химической и электрохимической коррозии, наиболее часто встречается коррозия под механическимнапряжением. Кроме химической коррозии в системе СЖО происходят процессы кавитационной эрозии разрушение металла, обусловленное одновременным коррозионным и ударным воздействием внешней среды.в СЖО двигателей кавитация это образование и схлопывание пузырьков пара в жидкости, находящейся в состоянии, близком к кипению [2]. Однако, одной из основных причин снижения интенсивности теплообмена при эксплуатации СЖО является образование на теплообменной поверхности отложений, которые оказывают дополнительное сопротивление теплопередаче (см. рисунок). Рисунок. Отложения в радиаторах автотранспортных двигателей К образованиям на поверхности, влияющим на термическое сопротивление теплопередаче следует отнести: коррозию металлов, отложения солей и взвешенных твердых примесей, образование в потоке теплоносителей полимеров с их последующим отложением, кристаллизацию солей, 260

262 3. Caterpillar Commercial Diesel Engine Fluids Recommendations // Caterpillar pp. 4. Безюков, О.К. Формализация процессов старения охлаждающих жидкостей ДВС / О.К. Безюков, В.А. Жуков, О.В.Жукова //Двигатели внутреннего сгорания : науч.-техн. журнал. Харьков : НТУ «ХПИ» С Яковлев Б.П. О коррозии и накипи в системах охлаждения тракторных двигателей / Б.П. Яковлев // Тракторы и сельхозмашины С УДК А. Ю. Гамаюнов (Россия, г. Владимир, ВлГУ) КОМПЬЮТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ГИДРАВЛИЧЕСКИХ И СЕПАРАЦИОННЫХ ПРОЦЕССОВ ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ ФИЛЬТРА-СЕПАРАТОРА ДЛЯ СИСТЕМ ЖИДКОСТНОГО ОХЛАЖДЕНИЯ ПОРШНЕВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ За последние годы развития поршневых двигателей система жидкостного охлаждения (СЖО) стала многофункциональной. Кроме своей основной задачи поддержания оптимального теплового состояния двигателя на всех режимах работы при любой температуре окружающей среды, появились дополнительные функции, такие как, охлаждение наддувочного воздуха, масла в системе смазки, отработавших газов в системе рециркуляции и т. д. По этой причине произошло усложнение конструкции СЖО, появились адаптивные системы с регулируемыми жидкостными насосами, с электронными термостатами. В СЖО стали устанавливать несколько радиаторов и множество перепускных клапанов (рис. 1). Для обеспечения нормальной работы и увеличения срока службы компонентов СЖО ужесточились требования к качеству охлаждающей жидкости (ОЖ). Одним из важнейших критериев качества ОЖ является наличие твердых примесей. Это остатки формовочных песков, металлической стружки при производстве двигателя, продукты износа, образующиеся в результате, коррозионных, эрозионных и кавитационных процессов в СЖО [1, 2], а также инородные тела, попадающие в СЖО при некачественном техническом обслуживании. Учитывая все выше сказанное, фильтрация ОЖ является перспективным направление совершенствования 262

264 уменьшить время и материальные затраты на проведение натурных экспериментов. Рис. 2. ФОЖ компании Fleetguard (США) В 2013 году на кафедре ТДиЭУ ВлГУ был создан первый отечественный фильтр-сепаратор ОЖ [3] (рис. 3а), а также лабораторная установка для проведения испытаний фильтров различных типов [4] (рис. 3б). а) б) Рис. 3. Фильтр-сепаратор ОЖ (а) и лабораторная установка для его исследования (б) При разработке фильтра-сепаратора применяли CAD (Creo Parametric; Solid Works) и CAE (Solid Works Flow Simulation; Flow Vision) программы (рис.4 и 5). Основная задача фильтра-сепаратора улавливание твердых частиц загрязнений, находящихся в ОЖ. При этом конструкция так же должна создавать минимальное гидравлическое сопротивление в СЖО. Это два основных параметра, которые учитывают при разработке. Исходя из этих соображений, проводилось компьютерное моделирование в программном 264

266 После проведения расчета программный комплекс SWFS позволяет визуализировать результаты, в виде линий тока (рис. 7) и всевозможных эпюр давления, скоростей и др. При сравнении результатов расчета с натурным экспериментом погрешность по гидравлическим процессам не превышает 8 %. При исследовании процессов сепарации погрешность в ряде случаев достигает 20 %, но здесь следует учесть, что моделировать и проводить эксперимент по улавливанию частиц крайне сложно и данную погрешность можно считать приемлемой. Список литературы 1. Eaton E. R., Duvnjak E. Examinations of Extended Life Heavy Duty Engine Coolant Filters // SAE Technical Paper Series pp. 2. Hudgens R. D., Hercam R. D. Filtration of Coolants for Heavy Duty Engines// SAE Technical Paper Series pp. 3. Фильтрация охлаждающей жидкости перспективное направление совершенствования автомобильных двигателей/ Драгомиров С. Г. Драгомиров М. С. и др. // Наукоград С Лабораторная установка для исследований фильтров охлаждающей жидкости поршневых двигателей/ Эйдель П. И. Гамаюнов А. Ю. Селиванов Н. М.// Актуальные проблемы эксплуатации автотранспортных средств. Материалы XVII Международной научно-практической конференции ВлГУ С УДК С.Г. Драгомиров, П.И. Эйдель, А.Ю. Гамаюнов, Н.М. Селиванов (Россия, г.владимир, ВлГУ), М.С. Драгомиров (Россия, г.владимир, НТЦ «Авто- Сфера») ЭКСПЛУАТАЦИОННОЕ ЗАГРЯЗНЕНИЕ СИСТЕМ ЖИДКОСТНОГО ОХЛАЖДЕНИЯ АВТОТРАНСПОРТНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ И ЕГО НЕГАТИВНЫЕ ПОСЛЕДСТВИЯ Анализ данных эксплуатации автотранспортной техники показывает, что около 25% неисправностей и отказов двигателей приходится на систему жидкостного охлаждения (СЖО). Чаще всего неполадки в СЖО появляются уже после тыс. км пробега автомобиля. У двигателей тя- 266

268 ской коррозии и кавитационной эрозии элементов двигателя, частицы накипи, фрагменты разрушившихся уплотнительных элементов, продукты разложения антифриза (гели) и отработанных присадок и др. Количество и состав этих загрязнений во многом зависит от качества применяемых эксплуатационных материалов и от культуры технического обслуживания двигателя. Полностью исключить эти загрязнения также невозможно. Третий вид загрязнений привносится в систему извне в процессе эксплуатации транспортного средства. В состав таких загрязнений могут входить частицы песка, грязи, силиконовых герметиков, остатки препаратов для герметизации течей, масляные и жировые отложения и др. Состав и количество этих загрязнений практически полностью определяется культурой эксплуатации автомобильной и тракторной техники. К сожалению, в России уровень этой культуры остается еще недостаточно высоким, что и приводит к появлению в СЖО загрязнений этого вида. В двигателях с большим рабочим объемом (двигатели грузовых автомобилей, автобусов, спецтехники и пр.) с гильзами, которые непосредственно контактируют с охлаждающей жидкостью, кавитация гильз является одной из главных проблем, влияющих на срок службы двигателя. От кавитации также страдает крыльчатка насоса системы охлаждения, причем и в грузовых, и в легковых автомобилях. Коррозионный слой (ржавчина) на стенках каналов двигателя и радиатора становится изолятором тепла, так как имеет теплопроводность примерно в 50 раз меньшую, чем металл, что приводит засорению проходного сечения трубок радиатора продуктами накипи и к перегреву двигателя. Из-за продуктов коррозии (частиц ржавчины), находящихся в охлаждающей жидкости может заклинить подвижные детали термостата, разрушиться крыльчатка насоса ОЖ, протечь (разгерметизироваться) сальник насоса ОЖ, засориться радиатор и даже каналы блока двигателя. В предельном случае радиатор или головка блока цилиндров могут получить повреждение в виде сквозной коррозии. Достаточно часто встречаются случаи, когда в систему охлаждения, вследствие негерметичности прокладок, попадает моторное масло. Масляная пленка ложится на стенки деталей системы охлаждения и резко снижает теплопроводность. В результате вышеизложенного наблюдается резкое снижение ресурса двигателя и уменьшение его безотказности (рис 1). 268

270 В нашей стране подобные исследования пока не проводились, но можно уверенно полагать, что ситуация с загрязнениями СЖО отечественных автотранспортных двигателей еще более тяжелая. Проведенный анализ и обобщение опыта эксплуатации и проведенных исследований систем жидкостного охлаждения поршневых автотранспортных двигателей позволяет сделать однозначный вывод: практически все неисправности и отказы системы охлаждения и ее элементов вызваны исключительно частицами загрязнений, циркулирующими с антифризом в системе, которые затем превращаются в отложения на стенках теплопередающих поверхностей и в проточных каналах системы. Решением этих проблем могут быть применение качественных охлаждающих жидкостей, регулярность их замены и установка высокоэффективного надежного, простого и дешевого фильтра ОЖ. За рубежом фильтры охлаждающей жидкости (ФОЖ) устанавливаются более 50 лет на некоторые модели двигателей, работающих в тяжелых эксплуатационных условиях (тяжелые грузовики, карьерные самосвалы, строительно-дорожные машины и т.п.) [1-3]. Производителями таких фильтров являются фирмы Fleetguard, Donaldson, Baldwin, Hengst, WIX и др. Такие фильтры, по нашим оценкам, имеют невысокую эффективность и больше служат как носители присадок для улучшения физикохимических свойств антифризов. Эти фильтры принципиально не могут быть полнопоточными, т.к. при их полном засорении прекратится циркуляция антифриза. Кроме того, они пропускают через себя очень малую долю теплоносителя около 5 10%, что также свидетельствует об их невысокой эффективности. Эти фильтры не могут устанавливаться на любые двигателя, т.к. в конструкции двигателя должно быть предусмотрено соответствующее посадочное место под фильтр и подводящий/отводящий каналы для антифриза. В связи с этим актуальной задачей для современного двигателестроения является создание полнопоточного, высокоэффективного, простого и дешевого фильтра охлаждающей жидкости для повышения надежности системы жидкостного охлаждения. Список литературы 1. Hudgens R.D., Hercamp R.D. Filtration of Coolants for Heavy Duty Engines // SAE Techn. Pap. Ser pp. 270

272 передачу от коленчатого вала. Работа лабораторной установки проводится в режиме многопроходной системы. Рабочей жидкостью является вода. При исследовании насоса (или устройства для очистки жидкости) контур заполняется водой через воронку, которая также позволяет удалять из него воздух и вводить в контур калиброванные частицы твердых загрязнений. Электродвигатель (рис.3) постоянного тока типа ГСК-1500 мощностью 1,5 квт позволяет регулировать частоту вращения жидкостного насоса в диапазоне от 400 до 4000 мин -1. Плавная регулировка частоты вращения насоса осуществляется за счёт изменения напряжения питания электродвигателя с помощью специального импульсного блока питания фирмы Mastech типа HY 3030E. Рис.1. Схема лабораторной установки: 1 — электродвигатель ГСК-1500; 2 — муфта; 3 — исследуемый насос; 4 — дифференциальный полупроводниковый датчик давления; 5 — ультразвуковой расходомерсчетчик жидкости; 6 — сливной кран; 7 — воронка Для определения расхода жидкости в системе установлен ультразвуковой расходомер-счетчик US A-Р (рис.4). Диапазон измерения расходов жидкости у него составляет л/мин, погрешность измерения в этом диапазоне по паспортным данным не превышает ± 2%. Для определения напора, создаваемого насосом, и гидравлического сопротивления испытываемых устройств очистки жидкости (фильтров) применяются микроэлектронные полупроводниковые датчики давления типа MPX5010DP (рис.4) (диапазон измерения 0 10 кпа) и MPX5050DP (диапазон измерения 0 50 кпа) фирмы Honeywell. Сигналы от микроэлектронных датчиков давления и ультразвукового расходомера-счетчика обрабатываются с помощью персонального 272

274 Рис.5. Комплект лабораторных сит для отбора фракций твердых частиц загрязнений и электронные весы Частицы твердых загрязнений, находящиеся в потоке, проходят через устройство очистки жидкости и задерживаются там в специальном грязесборнике (на рис. не показаны). Далее уловленные частицы удаляются из грязесборника, высушиваются и взвешиваются для сравнения с количеством введенных в поток частиц. При определении характеристик автомобильных жидкостных насосов используются данные по частоте вращения вала, расходу жидкости и давлению, создаваемому насосом на выходе. Регулирование характеристик гидравлической сети осуществляется с помощью крана шарового типа. На основе этих данных строятся в графическом виде совмещенные характеристики насоса и гидравлической сети. УДК Jerzy JASKÓLSKI (Poland, Krakow, Cracow University of Technology), Grzegorz BUDZIK (Poland, Rzeszów, Rzeszow Univrersity of Technology) BOUMDUARY CONDITIONS FOR FINITE ELEMENTS METHOD FIELD TEMPERATURE DISTRIBUTION IN PISTON OF IC ENGINE 1. INTRODUCTION Thermal simulations play an important role in the design of many engineering applications, including internal combustion engines. In many cases, engineers follow a thermal analysis with a stress analysis to calculate thermal stresses (that is, stresses caused by thermal expansions or contractions). 274

276 — temperatures values on boundary section (first kind) — heat flux quantity (second kind) — gas temperature and heat transfer coefficient gas and wall of piston (third kind). 3. THERMAL STRESS IN PISTON Temperature distribution and thermal stress are closely releated with geometrical shape of piston and internal cooling using. This knowledge applies to design an appropriate shape of piston and chose the best oil cooling system. Computer calculations have been made by FEM for various variants piston cooling. These results allow getting information about temperature field inside a piston, temperature field, gradient and heat transfer. Figure 2 shows block scheme of the algorithm for calculation of temperature and heat transfer in piston with ANSYS 8.0 System using. Fig. 2. Block scheme of the algorithm for calculation with ANSYS 8.0 System 276

278 4. CONCLUSIONS The application of finite elements method to calculating the thermal load of combustion engine pistons gives an opportunity of computations, in a continuous way, the value of describing temperature distribution in the entire piston volume, regardless of its form. Time consuming work and program testing for the digital computer, compensates for the possibility of the once set into motion program for calculating temperature distribution in the combustion engine arbitrary element, regardless of its form. For calculating temperature distribution in the combustion engine piston one can apply ANSYS System. The selection of the number of examined elements should result from a compromise between a small accuracy and a great effort in calculating the results. The main fault of the method is determining the boundary conditions in the form of the boundary conditions of the third kind, i.e. Fourier’s conditions. They depend on giving the temperature of the factor surrounding the examined wall surface, and the coefficient of heat transfer, which is the function of this temperature. Perfecting the indicators and methods of indicating engines allows, at present, for utilizing the indicator diagram for obtaining the quantitative results. In this work, determining of changes in temperature of the work unit was accomplished on the basis of the indicator diagram THE BIBLIOGRAPHIC LIST 1. Ansys Workbook Release 8.0, Ansys Inc Brebiaia C. A.: Finite Element System-a Handboook. Spinger Verlag, 3. Jaskólski J., Budzik G.: Stacjonarny przepływ ciepła w tłoku silnika spalinowego, MONOGRAFIA, Wydawnictwo Politechniki Krakowskiej, Kraków Maćkowski J., Wilk K.: Wyznaczanie parametów termodynamicznych czynnika roboczego znajdującego się w komorze spalania silnika spalinowego, ZN Pol. Śl. Transport nr 11, Gliwice Sitkey G.: Heat transfer and thermal loading in internal combustion engines, Akademia Kiado, Budapest

280 sistant gas tanks and factory made equipment, and the other, new solutions in engine fuel delivery system giving decrease of operation costs of such engines and improvement of safety of users and environment. 2. Why CNG is a good engine fuel Natural gas is energetic raw material and becoming more and more important for the economy of every country in the world. Actually in Poland the consumption of natural gas amounts to about 11 billions m 3, and it is 10% of primary energy. The main component of natural gas is methane (80 90%), small amounts of light hydrocarbons C n H 2n+2 (ethane, propane and butane) and also small amounts of nitrogen and carbon dioxide. Natural gas has many advantages decisive for its use as a motor fuel. Summary of advantages and disadvantages of CNG fuel was included into European Community report on research work Auto-Oil II Program [2]. Among CNG advantages one can enumerate following characteristics: — high octane number, about 130 (possibility of using higher compression ratios); — close to zero sulphur content, and as a consequence lower emission of sulphur compounds; — very low emission of particulates; — very low emission of fuel vapours (from the whole vehicle); — lower emission of carbon dioxide; — lower emission after cold start-up; — larger inflammability limits (possibility of using lean mixtures); — higher temperature of adiabatic burning, leading to lower NO x emission; — higher flash point, lesser risk of self-ignition; — fuel components are not directly toxic; — lower aldehydes emission (30 80%), nearly full elimination of benzene; — lowered noise level; — very low influence on smog formation. The same report enumerates as disadvantages: — more difficult storage because of the low energy density; — necessary gas compression, energy expenditure 0.16 kwh/m 3 causes rise in carbon dioxide emission; — limited range of vehicle autonomy (for one fuel engines only); — more difficult methane afterburning, required special catalysts; — considerable weight of gas tanks, leading to increase in fuel consumption; 280

282 Multiplication factor for total emission Emissions of vehicles on CNG=1 5 4 CNG Diesel Electromotion 4, ,82 1 0,92 1 1,85 0 vehicles below 3,5 t vehicles above 3,5 t Fig.1 Multiplication factor for total emission for different types of vehicle and different fuels (emission calculated for the whole cycle of preparing and using fuel) [4] Comparison of motor fuels characteristics Table 2 No. Specification CNG LPG Petrol Diesel fuel 1. Self ignition point, O C Self ignition limits, %(v/v) of fuel in air ,8 9,0 1,4 7,6 0,6 5,0 Fig.2 Location of the CNG cylinder in Ford passenger car 3. Systems of fuelling engines with natural gas Natural gas in engines of medium and great power could be burned in two-fuel systems (diesel oil and CNG) or in one fuel system gas engine with 282

284 Fig. 3 Fuelling system of Ford vehicle fuelled with CNG Second, more modern generation of this type of engines, due to the optimization of combustion chamber, charge whirling in combustion chamber and improvement of ignition system, makes possible burning of lean mixtures taking advantage of relatively large methane inflammability limits. Then it is possible to take partly advantage of more economical power control by changing mixture composition and limiting throttling. So at engine full load mixture of nearly stechiometric composition is burned, and as the load decreases till idle, leaning of mixture and partial throttling are used. It gives marked improvement in energy consumption, but it is still about 10 15% greater than in compressed ignition engines. Operation with lean mixture gives greater carbon oxide and unburned fuel emission and because if this, exhaust system is equipped with oxidizing catalyst. Second generation engines are less diffused, are being still developed and are much more expensive. 4. Prospects of development of CNG fuelled engines in Poland As a result of rapidly increasing in Europe and in the World interest in NGV, in 1994 in Amsterdam a new organization was found, named ENGVA European Natural Gas Vehicle Association, with headquarters in Geneva, with goal to develop NGV market all over Europe by instituting political and economical zones. In Poland efforts to play such a role is performed by founded in 1997 Association NGV Polska, with participation, among others, of Ministry of Economy, Ministry of Transportation and Maritime Economy, Institute of Automobile 284

286 in using this method has PGNiG (Polish Oil and Gas Mining) Department in Sanok. I C H O R P K G M D L B N A E F J Fig. 4 CNG refuelling points in Poland (in parenthesis efficiency In Nm 3 /h: A Bielsko Biała (220)(18), B Cieszyn (18), C Inowrocław (220), d Jaroszowiec (18), E Kęty (70), F Kraków (600), G Krasnystaw (27), H Płock (18), I Poznań (36), J Przemyśl (600)(500), K Radom (9), L Rzeszów (18)(500), M Świdnica (18), N Tychy (220), O Warszawa (600), P Wrocław (27), R Zgorzelec (30)) The percentage of NGV vehicles in Poland is very low. Approximate quantity of NGV and gas refuelling stations in Poland and all over the World is given in Table 3. The estimation of exploitation cost of NGV is very complex and at least includes: cost of purchase or adaptation of vehicle to CNG fuel; fuel cost; cost of needed infrastructure (construction and exploitation of compressing station). Cost of purchase and exploitation of NGV depends on the number of vehicles produced and used in a given country. The greater is number of vehicles the lower is the unit cost [8]. At present, without additional preferences, exploitation of NGV is still expensive in comparison with engines fuelled with conventional fuels or LPG. In this situation during next dozen years vehicles fuelled only with 286

288 limited distribution infrastructure (high investment and exploitation costs of gas filling station); lack of strong lobbing or distinct sponsor. 3. The quickest growing market of CNG consumption in motor transport in Poland is now city communication, although lately there were some symptoms of animation with passenger cars. References [1] Sas J.: Aktualny stan CNG na świecie, a perspektywy zastosowania takiego paliwa w Polsce; VI Międzynarodowa Konferencja Naukowa Silniki Gazowe 2003 Konstrukcja Badania Eksploatacja; Paliwa odnawialne; Częstochowa 2003 [2] A Technical Study on Fuels Technology related to the Auto Oprogramme; Final Report [3] IANGV Emission Report, Genewa, [4] Barczyński F., Mikołajczak A. i inni.: Nowoczesne technologie użytkowania gazu ziemnego w przemyśle i energetyce; Politechnika Poznańska, Poznań (mat. niepublikowany) [5] Stelmasiak Z.: Wpływ niektórych parametrów regulacyjnych na osiągi dwupaliwowego silnika o zapłonie samoczynnym zasilanego gazem ziemnym; VI Międzynarodowa Konferencja Naukowa SILNIKI GAZOWE 2003 Konstrukcja Badania Eksploatacja, Paliwa odnawialne, Częstochowa Szczyrk 2003 [6] NYCT Clean Fuel Bus Programs; WMATA Alternative Fuels Workshop 2000 [7] Sas J., Łucki Z., Kwaśniewski T.: Polish natural gas industry present state, restructuring, planned and New markets. Procceding of the First International Conference on the Technology, Economics and Policy of Gas and Electricity Gas&Electricity Forum; Mediolan 2001 [8] Maxwell T. T., Jones J. C.: Alternative Fuels: Emission, Economics and Performance; Society of Automotive Engineers, Inc,

290 This is time-consuming work, yet unavoidable in arriving at the most probable diagram for carrying out the calculations. The number of figures from the selected diagrams should come about from a compromise between a small inaccuracy and a great effort in working out the results. In general one submits in this statistical working out 10 to 20 indicator charts. 2. DESCRIPTION OF CHANGES IN GAS TEMPERATURE The calculations will be carried out through reasoning that the work unit is in every instance on a thermodynamic balance, can be treated as a first class gas, indicates thermodynamically a closed position (closed distribution body). In case the cylinder load is given in kilomols the equation for the state of the supreme gas has the form p V T = β n R 1 where: T temperature p pressure V volume current coefficient of the change in the number of molecules n 1 the number of kilomols in the charge of the cylinder at the time of the begining of compression J = 8314 kmol K R universal gas constant Temporary volume of work unit V equals: (1) 1 R 2 V = Vk 1+ ε 1 1 cos sin (2) 2 2L where: V k capacity of the compression chamber degree of compression R crank radius L distance of the shaft of the piston bolt from the chaft of the crank pin crank angle The current coefficient of the changes in the number of molecules equals: 290

292 O t theoretical number of kilomols of oxygen needed for the burning 1 kg fuel of component substance c [kg], h[kg], s[kg], o[kg] The molecule coefficient of the remeining combustion gases equals: n γ = no ε 1 ηv po T5 where: n r numbes of kilomols of the combustion gases n o numbers of kilmols of fresh load T o p o parameters of fresh load T 5 p 5 parameters of rest of combustion gases V degree of filling r = p 5 T o (8) A change in the participation of the combustion fuel gases x according to Wibe: where: crank angle, 2 start of combustion, k end of combustion. x =1 2 k 2 6,908 — e Duration of burning k — 2 equals 40 to 60 0 crank angle for IC engines with spark ignition and 50 to for a diesel engine. Suitable values of the ratio a is 3 to 5 and 1,3 to 2. Besides the coefficient of the changes in the number of mols for the whole work unit in some calculations is applied the coefficient of changes in the number of molecules in the fresh load. Lange and Woschni claimed that during the period of burning, the coefficient of the changes in the number of mols of the fresh load changes according to the cubic curve δ = β o k k 2 3 a β 1 Therefore one may present the current coefficient of the changes in the number of mols thus δ+ γ = 1+ γ o (9) (10) β (11) 292

294 СЕКЦИЯ «МЕХАТРОНИКА И ЭЛЕКТРОННЫЕ СИСТЕМЫ АВТОМОБИЛЕЙ» УДК Р.С. Вишняков (Россия, г. Владимир, ООО «Ростех» ) ТОПЛИВНЫЙ РЫНОК ВЛАДИМИРСКОЙ ОБЛАСТИ Численность населения Владимирской области составляет 1 млн. 400 тыс. чел.; количество зарегистрированных автомобилей тыс., из них 380 тыс. легковых, 60 тыс. грузовых. На территории Владимирской области работает 320 автомобильных заправочных станций (АЗС), в том числе: принадлежащие вертикально-интегрированным компаниям (ВИНК) 89: Газпром 13, Газпромнефть 2, Лукойл 50, Роснефть 2, Татнефть 15, Башнефть 7; и принадлежащие независимым компаниям — 11: Ростех, Сити-ойл, Финна и др. Особенности Владимирской области в части поставки нефтепродуктов: 1. Равноудаленность от четырех НПЗ Нижегороднефтеоргсинтез, г. Кстово (ПАО «Лукойл»); Московский НПЗ, г. Москва (Газпром-нефть); Рязанский НПЗ, г. Рязань (Роснефть, бывшее ТНК); Ярославль-Нефтеоргзинтез, г. Ярославль (Газпром-нефть). Поэтому почти все топливо, реализуемое во Владимирской области, поступает, в основном, из этих заводов. 2. Ввиду малой численности населения (1млн. 400 тыс.), отсутствия крупных потребителей и, соответственно, отсутствия крупных транспортных компаний, — ВИНКи мало интересовались топливным рынком Владимирской области. Лукойл за время своей работы сократил количество нефтебаз и АЗС. 3. С 90-х годов развитие независимых трейдеров началось со строительства нефтебаз, потом уже началось развитие сетей АЗС. Первый ВИНК Лукойл, пришел в начале 2000 годов, на базе приватизации Норси (Нижегород-нефтеоргсинтез) и Владимирнефтепродукт. 4. Во Владимирской области сложилась ситуация, когда основные поставки нефтепродуктов во Владимирскую область осуществляются по железной дороге на нефтебазы, а оттуда уже 294

296 Часто задают вопрос почему у нас одни из самых высоких цен на бензин и дизтопливо (ДТ), по сравнению с другими областями? На цену топлива влияют следующие факторы: 1. Доставка ГСМ железнодорожным транспортом обходится примерно в 1200 руб. за тонну или 0,9 руб. за литр для бензина (при плотности 0,75 т/м 3 ) или 1,0 руб. за литр для ДТ (при плотности 0,84 т/м 3 ). 2. Перевалка (подача-уборка ж/д цистерн, разгрузка цистерн, хранение, отпуск в бензовозы потребителей) от 30 до 40 коп. за литр. 3. Следующая статья дополнительных расходов по сравнению с близлежащими областями: они берут топливо непосредственно у поставщика с заводов, мы же делаем предоплату, а отгрузка топлива с НПЗ занимает от 30до 50 дней, что при ставке банковского кредита 16 % годовых, добавляет удорожание примерно 2%, это примерно 800 рублей за тонну или 0,6 и 0,7 рублей за литр. Таким образом, суммарные коммерческие потери операторов топливного рынка Владимирской области по сравнению с соседними регионами составляют 0,9 руб. + 0,3 руб. + 0,6 руб. = 1,8 руб. за литр для бензинов и 1,0 руб. + 0,3 руб. + 0,7 руб. = 2,0 руб. за литр для ДТ. Кроме того, во Владимирской области один из самых высоких налогов на землю под АЗС, что также приводит к удорожанию топлива. Следует отметить, что из общего количества зарегистрированных автомобилей грузовых зарегистрировано примерно 60 тыс. (т. е. около 14% от общего количества), что говорит о том, что грузовые перевозки у нас не развиты, хотя область находится на одной из самых загруженный трасс М7 и на пересечении двух транзитных потоков Москва Уфа (запад восток страны) и Архангельск Муром Рязань (север юг). Поэтому считаю, что во Владимирской области могли бы развиваться логистические центры, что оказало бы существенное влияние на развитие малого бизнеса. УДК А.В. Вареводин (Россия, г. Владимир, ВлГУ) ОБЗОР МЕТОДОВ ДИАГНОСТИКИ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН Требования к повышению надежности и энергетической эффективности технологических процессов и внедряемого промышленного обору- 296

298 машины. Непосредственно в [3] синтезирован алгоритм с использованием теории адаптивных систем при известном сопротивлении статора, который может быть применен как при неподвижном роторе (определение параметров при инициализации системы на неработающем технологическом оборудовании), так и при полнофазном управлении АД со свободно вращающимся ротором (оперативная идентификация). В [1] предложен алгоритм, который на основе предварительно введенной информации о технических характеристиках машины в автоматическом режиме работы позволяет определять электромагнитные параметры АД. Определение активного сопротивления статорной цепи осуществляется в режиме «неподвижного» вектора напряжения, соответствующего формированию на обмотках статора постоянного эквивалентного напряжения. Определение эквивалентной индуктивности рассеяния осуществляется также в режиме неподвижного вектора напряжения, при этом производятся две выборки тока статора на интервале включения нулевого вектора напряжения в пределах цикла модуляции, а сам расчет выполняется на основе линейной аппроксимации кривой изменения мгновенного значения тока. Определение индуктивности намагничивания осуществляется в режиме холостого хода на частоте, близкой к номинальной частоте двигателя. Активное сопротивление роторной цепи вычисляется на основании упрощенной схемы замещения АД. Таким образом, способ предварительной идентификации параметров электрической части АД предполагает реализацию целого комплекса специальных тестовых режимов с учетом предварительных данных о технических характеристиках двигателя. В [4] рассмотрена методика расчета параметров АД по каталожным данным. Согласно методике определяют активные и индуктивные сопротивления обмоток статора и ротора. В [5] авторы используют метод наименьших квадратов для идентификации сопротивления статора R s и постоянной времени ротора, предполагая, что индуктивности электромагнитных цепей АД известны. Линейно-параметризованная модель оценивания синтезируется на основе математической модели АД в осях, связанных с вращающимся ротором, при допущении, что угловая скорость является медленно изменяющимся параметром. Необходимо также отметить, что задача идентификации традиционно понимается как определение по результатам измерений параметров схемы замещения. Однако в [6] авторами было показано, что такая поста- 298

300 4. Фираго, Б. И. Расчеты по электроприводу производственных машин и механизмов / Б. И. Фираго. — Минск: Техноперспектива, с. 5. Aiionlinerotortimeconstantestiinatorfortheinductioniuachiiie / W. Kaiyu [etal ] // IEEE- Trans. oncontrolsystemstechnology Vol. 15, No 2. -P Изосимов, Д. Б. Свойства уравнений обобщенного асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым ротором / Д. Б. Изосимов, Е. Н. Аболемов// Электричество С УДК О.В. Веселов, А.В. Михалев (Россия, г. Владимир, ВлГУ) МОДЕЛИРОВАНИЕ РЕЗЕРВУАРА РВС В ПРОГРАММНОМ КОМПЛЕКСЕ ANSYS WORKBENCH 17.2 Практически вековая история эксплуатации РВС показывает, что нередки случаи разрушения металлоконструкции в узле сопряжения стенки и днища, ведущее к утечке нефти. Исследования напряженнодеформированного состояния (НДС) в местах осадок наружного контура окрайки и днища РВС позволят повысить их эксплуатационною надежность. На сегодняшний момент не существует аналитического метода, позволяющего учесть физическую и геометрическую нелинейность при расчетах НДС резервуара. По этой причине предлагается использовать МКЭ при моделировании, который позволит максимально точно отразить реалии эксплуатации РВС и воздействие на него различных факторов. В настоящее время, практически каждый РВС не выполняет требований условий прочности и устойчивости, что увеличивает вероятность возникновения неравномерных осадок уторного узла (рис. 1). Рассмотрим общее дифференциальное уравнение изгиба замкнутой круговой цилиндрической оболочки, которая находится под воздействием осесимметричной гидростатической нагрузки:, (1) где цилиндрическая жесткость; модуль упругости для стали; толщина стенки; радиус РВС; координата высоты прогиба; значение прогиба в радиальном направлении; интенсивность внеш- 300

302 вязок. Для задач статики она представляет следующее уравнение [2]: где глобальная матрица жесткости КЭ модели; глобальный вектор, определяющий набор степеней свободы всей модели; глобальный вектор заданных внешних узловых сил; глобальные векторы узловых сил, эквивалентные распределенным поверхностным и массовым силам, начальным деформациям и начальным напряжениям. Построение геометрической модели резервуара (этап препроцессинга) выполнялось в модуле Design modeler с использованием стандартных функций построения эскизов. Свойства материалов конструкций задавались во вкладке Model согласно значениям типового проекта ТП Имитация кольца жесткости выполнялась при помощи инструмента Revolve, по заранее построенному эскизу поперечного сечения. Моделирование купольного покрытия РВС производилось в два этапа: имитация балочного каркаса (двутавр I35Б1 и уголок 90×90), создание оболочечной модели настила кровли. В каркасе использовано 68 двутавров и 302 уголка, которые созданы с помощью команд Sweep и Construction point, генерирующие узловые точки сопряжения. Завершением построения балочного каркаса является создание промежуточных связей с помощью окончательной команды Lines from points. Имитация грунта выполнялась при помощи элемента Springs, позволяющий задавать необходимые жесткостные характеристики упругих элементов. В качестве грунта, на котором устанавливается моделируемый РВС используется глина твердая с коэффициентом постели равным 20 кг/см 3. Следующий этап моделирования РВС включает в себя построение КЭ-сетки. Каждый отдельный элемент конструкции резервуара моделируется при помощи различных типов конечных элементов. С этой целью для моделирования стенки, днища, окрайки, кольца жесткости, настила кровли выбран конечный элемент SHELL181, в котором заложены опциональные свойства материала, свойственные тонкостенным оболочкам: линейная упругость и упрогопластичность, также выбранный элемент позволяет учитывать влияние поперечных сдвиговых деформаций. Качество и адекватность создаваемой КЭ-сетки (фактор плотности) во многом определяет точность вычислений. На рис. 2 представлен пример сектора разбиения на сетку элементов самой стенки и узла сопряжения 302

304 меньше величины допуска на проникание. Такой метод представляется наиболее эффективным, в виду того, что контактные пары типа «поверхность поверхность» и «узел поверхность» задействованы в предлагаемой модели РВС в большей степени [2]. Контакты стенки и окрайки, окрайки и фундаментного кольца, окрайки и центральной части днища, настила кровли и балок кровли моделируются конечными элементами типа CONTA175 и TARGE170. Упругоподатливое закрепление фундамента и центральной части днища резервуара в области контакта моделируется с помощью конечного элемента COMBIN14. Эксплуатация РВС предполагает воздействие на него различных видов нагрузок и их сочетаний: ветрового давления, снеговой нагрузки, сезонных колебаний температуры окружающей среды, гидростатической нагрузки, давления вакуума, избыточного давления. В ANSYS такие воздействия и их комбинации задаются в модуле Static structural, где назначаются их величины и место приложения в пространстве. Основной нагрузкой, действующей на корпус РВС, является хранимый продукт. Высота взлива H взл и его вес определяет значение гидростатической нагрузки P гидр. Необходимо также учитывать снеговую q и ветровую q ветр нагрузки, определяемые по СП в зависимости от места возведения РВС. При моделировании РВС необходимо так же учитывать воздействие на металлоконструкции избыточного и вакуумметрического давлений в газовом пространстве РВС согласно РД КТН Полученная модель резервуара будет использована авторами для проведения расчета НДС конструкции с учетом физической и геометрической нелинейности расчета неравномерной осадки РВС и прогноза его возможной аварийности. Список литературы 1. Тарасенко А.А., Тюрин Д.В. Моделирование нефтяных стальных цилиндрических резервуаров // Известия вузов «Нефть и газ». Тюмень, С Бруяка В.А. Инженерный анализ в Ansys Workbench: Учебное пособие / Бруяка В.А., В.Г. Фокин, Я.В. Курвева. Самара: Самар. гос. техн.унт, с. 304

306 Рис.1. Структурная схема системы диагностики Коннекторный блок BNC Модуль сопряжения BNC2120 представляет собой экранированный коннекторный блок с маркированными сигнальными разъемами. В построенной системе задействованы следующие элементы модуля: разъемы BNC для подключения входных аналоговых сигналов; разъёмы BNC для снятия аналоговых выходных сигналов (AO); клеммы с винтовым креплением для подключения цифровых сигналов ввода/вывода (В/В) с индикаторами состояния; клеммы с винтовым креплением для подключения синхронизирующих сигналов В/В; разъем функционального генератора. Многофункциональное устройство сбора данных DAQ PCI Плата устанавливается в PCI слот компьютера и через разъем соединяется с коннекторным блоком BNC В своем составе плата содержит три подсистемы: подсистемы ввода аналоговой информации, двух каналов вывода аналоговой информации и цифрового побайтного обмена данными. Через входной коммутатор преобразуемый сигнал, нормализованный в промежуточном усилителе, поступает на устройство выборки и хранения и запоминается на время преобразования аналогового сигнала в цифровой код. Для преобразования применяется 16-ти разрядный АЦП. Преобразованные данные сохраняются в буферном запоминающем устройстве, а затем передаются в компьютер на обработку. Средства измерения. 1) тахогенератор встроенный в двигатель, представляющий собой машину электрического тока, работающую в режиме генератора; 306

308 Рис. 2. Программная часть диагностического комплекса Хронологически, работу привода условно можно разделить на три зоны: 1) зона пуска, 2) установившийся режим, 3) зона торможения. Эти зоны в совокупности представляют наибольший интерес при решении задачи диагностирования. Учитывая величину механической постоянной УПС-6, равной 0,0028 с, для решения поставленной задачи удовлетворяет интервал времени моделирования 0,1-0,3 с, за который привод успевает пройти указанные зоны. Данный интервал задаётся в управляющей программе. По окончании процесса моделирования, программа выводит полученные данные в виде графиков и числовых массивов, пригодных для обработки и изучения. Создаваемая система сбора диагностических данных удобна тем, что позволяет решать задачи диагностирования для любой промышленной механической системы, поскольку она не привязана к конкретным физическим величинам и способам получения данных. Исследователю необходимо только решить проблему места установки и настройки датчиков. Актуальной является проблема борьбы с паразитными шумами, наводимыми на каналы связи средств измерения от промышленных и коммуникационных сетей, особенно, если речь идёт об измерениях сверхмалых величин, при работе на сверхмалых скоростях. Представленный комплекс будет дополнен блоком обработки диагностических данных на базе нечеткой логики с последующим выводом конкретной информации о работе системы, месте неисправности или раз- 308

310 саженную на него шестеренку с присоединенным к ней блоком «Joint Actuator» — блок позволяет задать силовое воздействие между элементами; блок элементов 3 задает законы движения для шестеренки; блок элементов 4 описывает параметры двух физических тел (массу, момент инерции и геометрические параметры): червяка и насаженную на него зубчатое колесо; блок элементов 5 моделируют зацепление зубьев в паре колес путем указания радиусов делительных диаметров. Как видно из рисунка, данная модель может быть применена для моделирования многих вариантов зубчатых зацеплений редукторов. Данная модель может применяться для слежения за процессами, происходящими в системе, в частности, вибрации. Для этого используются специальные устройства наблюдения, входящие в состав библиотеки Simulink. Результаты моделирования могут быть представлены, например, в виде графиков. Работу любой зубчатой пары в редукторе сопровождает целый ряд характерных вибраций, которые обусловлены усилиями, сопровождающими передачу вращающегося момента через зону зубчатого зацепления. Вибрации зубчатых пар в наибольшей мере вызываются динамическими ударами, связанными с переходом передаваемой нагрузки с одного зубчатого колеса на другое. Кроме того, в процессе работы каждой пары зубьев возникают и другие динамические усилия, обусловленные обкатыванием зубьев, так и проскальзыванием рабочих поверхностей зубьев относительно друг друга. Анализ вибрации позволяет в работающем оборудовании диагностировать ряд различных дефектов элементов зубчатой пары. Техническое состояние зубчатой пары может быть оценено в процессе работы при помощи проведения анализа полученных вибросигналов. Данный способ может быть применим как для единичной зубчатой пары, так и для более сложных редукторов. Одним из достоинств данного вибрационного метода диагностики, при применении для анализа технического состояния редукторов, является мониторинг параметров во время работы редуктора без проведения его разбора. 310

312 можно отметить управление процессом перемещения в скользящем режиме, при применении которого, происходит увеличение точности перемещения управляющих механизмов по координатам. Рассмотрим структурную схему (см. рис. 1) БЗС ОС1 ОС2 П X ДX СУ НК ОД П Y ДY БЗС ОС1 ОС2 Рисунок 1. Структурная схемасу система управления; НК нечеткий контроллер; БЗС блок задания скорости; ПX привод перемещения по координате X; П Y привод перемещения по координате Y; ОС1,ОС2 обратная связь; ОД обрабатываемая деталь; ДX датчик положения по координате X; ДY датчик положения по координате Y. По обратной связи ОС1 снимаются показания с теоретической траектории движения. По обратной связи типа ОС2, показания снимаются с реальной траектории движения. В основу закладывается анализ знаков функций и ее производных по координатам X и Y (см. рис. 2) 312

314 авиационно-космической промышленностей. Аддитивные производственные процессы позволяют осуществлять производство сложных геометрических форм и изделий. Уникальная в своем роде технология сочетания лазерного наплавления металла через специальное сопло и фрезерования обеспечивает пользователю новые параметры применения и выбора формы. Процесс наращивания металлических деталей состоит в следующем: используя лазер, металлический порошок наносится слоями на основной материал и плавится вместе с ним без возникновения отверстий или щелей. Металлический порошок образует высокопрочное сварное соединение с поверхностью. Защитный инертный газ предотвращает окисление во время процесса сваривания. После охлаждение образуется слой металла, который может быть обработан механическим способом [1]. Сейчас в мире LASERTEC 65 3D является единственным гибридным устройством на рынке, который внедрил аддитивное лазерное наплавление в полноценный 5-осевой фрезерный станок. Для осуществления аддитивного производства LASERTEC 65 3D оборудован диодным лазером 2 квт для лазерного наплавления, в то время как конструкция полноценного 5-осевого фрезерного станка в исполнении monoblock также позволяет осуществлять высокоточную фрезерную обработку. Благодаря полностью автоматизированному переходу между фрезерованием и работой лазера LASERTEC 65 3D отлично подходит для полной обработки сложных компонентов с подрезами, а также применения частичного или полного покрытия при изготовлении литейных форм, изделий машиностроения [2]. В настоящее время существует возможность создания подобной установки у нас в России. В качестве пяти координатного комплекса, возможно применить вертикальный обрабатывающий центр МЦ (см. рисунок), который предназначен для комплексной высокоскоростной обработки деталей из различных материалов, в том числе имеющих сложную геометрическую форму и тонкостенных деталей, имеющих сложный профиль. Помимо внедрения аддитивного лазерного наплавления в данный 5- осевой фрезерный станок, существует возможность внедрить в данный комплекс систему упрочнения и очистки поверхностного слоя деталей, которые производятся с путем лазерного воздействия. 314

316 шем контуре, выделяется моментная ошибка, и вводится в виде дополнительной составляющей в управляющее воздействие привода второй координаты. Аналогично ошибка второго контура подается в третий и т.д.. Принцип построения такой структуры многокоординатой системы приводов подобен построению структуре однокоординатного электропривода в виде системы подчиненного регулирования [2]. Представим структурную схему трехкоординатной системы приводов в виде рис.1. Основные символы схемы имеют смысл: G вектор управления (траектория движения), P- вектор усилия, M модель; W(p), V(p) передаточные функции по управляющему и возмущающему воздействиям координатных приводов; индексы обозначают: x,y,z обозначения координат, относительно введенных ранее обозначений это соответственно координаты g 1, g, g 3 эталонные значения соответствующих координат и функций; УФУВ устройство формирования управляющего воздействия (управляющая ЭВМ). Остальные условные обозначения, используемые на схеме, общеприняты и не требуют дополнительных пояснений. Особенности рассматриваемой структуры: — степень ранжирования назначается по принципу последовательного, в части несущей другую, расположения координат, что определяется кинематической системой объекта; — здесь по рангу распределяем следующим образом: первый — по координате Х, второй по координате У, третий — по координате Z; — младший по рангу контур является автономным; — независимо от способа разложения заданной траектории на управляющие функции (независимые или параметрические) одна из координат рассматривается как аргумент, а другая как его функция; — модели автономных приводов (М) и модель технологического процесса формируют эталонные (расчетные) составляющие ошибок в каналах приводов; — все процедуры определения необходимых промежуточных координат и формирования дополнительного для каждого контура управления реализуются программно. Формирование дополнительного управления зависит от закона изменения возмущения и является интегральной квадратичной функцией соответствующей составляющей моментной ошибки (статической мс, кинетической мк, динамической мд ). 316

318 щая ему управляемая система координат обеспечивают ориентацию головки гидрореза, реализуя движение по нормали к поверхности резания. НС ИС СЧ5 q 5 q q2 3 Ф * д 1 q СЧ1 СЧ2 СЧ3 СЧ 4 q 4 Ф о СЧ6 q 6 Рис.2. Функциональная схема манипулятора Проведем анализ характеристик приводов второй и третьей обобщенных координат при движении по технологической траектории, образованной пересечением двух цилиндров без контура и с контуром адаптации. Рис. 3 демонстрирует графики изменения координат ИУ при движении по технологической траектории без контура адаптации, где обозначено: 1 график изменения координаты ИУ; 2 график задания координаты ИУ; 3 координатная ошибка а) график изменения координаты X и координатной ошибки ИУ манипулятора б) график изменения координаты Y и координатной ошибки ИУ манипулятора в) график изменения координаты Z и координатной ошибки ИУ манипулятора Рис. 3. Кривые изменения траектории движения исполнительного механизма На рис. 4 представлена ошибка положения в САУ с каналом адаптации по положению в увеличенном масштабе. Значение ошибки, близко к нулю, и отвечает требованиям, предъявляемым ТР со стороны процесса гидрорезания. 318

320 Однако, анализ полученных результатов свидетельствует о необходимости применения в канале адаптации блока с переменным коэффициентом передачи, характеристика которого зависит от радиусов сопрягаемых цилиндров. Список литературы 1. Новоселов Б.В., Кобзев А.А., Мишулин Ю.Е., Батазов В.Н. Система автоматического управления объектов вооружения с прогнозируемой моделью // Оборонная техника С Кобзев А.А. Адаптация управляющего воздействия в приводах сборочного робота. // Известия ВУЗ. Электромеханика N12. С УДК А.А. Кобзев, В.А. Немонтов, Ю.Е. Мишулин, А.В. Лекарева (Россия, г. Владимир, ВлГУ) СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЕ ДВИЖЕНИЕМ МОБИЛЬНОГО РОБОТА С ПРОГНОЗИРУЮЩЕЙ МОДЕЛЬЮ Стремительный рост спроса на мобильных роботов (МР), способных автономно функционировать, в самых различных областях человеческой деятельности порождает особую значимость решения задач их «интеллектуализации». В настоящее время одним из перспективных направлений исследований является применение модельного прогнозирующего управления движением МР [1]. Обобщенная схема управления траекторным движением МР с блоками, обеспечивающими управление в дистанционном, полуавтономном и автономном режимах представлена на рис. 1. Система автоматического управления (САУ) движением МР включает в себя две САУ управления движением каждой гусеницей. Кинематическая модель гусеничного мобильного робота имеет вид: 320

322 Рис. 1. Обобщенная схема управления траекторным движением мобильного робота В функции ошибки между ошибками основного контура и прогнозирующей модели Δf (x, y) формируется дополнительное управление приво- * дами гусениц МР с учетом упреждения. Управление основано на положениях теории инвариантности. При этом возможны два способа коррекции. Первый способ предполагает формирование автономной составляющей в текущее управление. Согласно второму способу формирование дополнительной составляющей осуществляется на стадии разложения программной траектории на управляющие для приводов воздействия. При этом коррекция выполняется на программном уровне и не влечет изменений основного контура привода, т.е. не затрагиваются внутренние свойства, а, следовательно, и динамические характеристики привода [2]. Исследование управления движением МР с прогнозированием при выявлении препятствий на траектории проводилось в пакете Simulink программы MatLab. На рис. 2 представлена траектория движения МР. Исходная программная траектория движения, формируемая на основе карты местности первого уровня, обозначена цифрой 1. Фактическая траектория движения ТС, формируемая прогнозатором с учетом сенсорной информации о внешней среде, выявившей препятствие на исходной траектории цифрой 2. Формирование новой траектории движения МР базируется на основе процедур линейной интерполяции по методу оценочной функции [3]. 322

324 Список литературы 1. Поливцев С.А. Система управления с предсказанием для интеллектуального мобильного робота // Науково-теоретичний журнал «Штучний інтелект» С А.С. Бегун. Оптимальное прогнозирующее управление движением робота по траектории // Вісник СевНТУ. Вип. 108: Автоматизація процесів та управління: зб. наук. пр. Севастополь: Вид-во СевНТУ С Кобзев А.А., Новикова Н.А., Лекарева А.В. Исследование алгоритмов адаптации управляющего воздействия для приводов робототехнических систем с помощью симулятора межкоординатных перемещений // Известия ВУЗ. Электромеханика С Кобзев А.А. Динамическая коррекция программного движения в системах ЧПУ // Проектирование и технологии электронных средств С УДК А.А. Кобзев, И.М. Холодов, Р.В. Родионов( Россия, Владимир, ВлГУ), Г.С. Леневский (Республика Беларусь) ВИДЫ ИСПЫТАНИЙ НА НАДЕЖНОСТЬ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ. ИССЛЕДОВАНИЯ, НЕОБХОДИМЫЕ ДЛЯ РАЗРАБОТКИ МЕТОДИКИ УСКОРЕННЫХ ИСПЫТАНИЙ НА НАДЕЖНОСТЬ. Различают два вида испытаний на надежность контрольные и определительные. Эти испытания проводятся на образцах, отобранных из серийно изготовленных электрических машин и трансформаторов, а в случае единичного производства из изготовленных по типовой для предприятия технологии. Контрольные испытания проводятся в целях определения соответствия количественных показателей надежности требованиям нормативных документов, технических условий или задания. Периодичность их проведения установлена стандартами на данное техническое изделие. Определительные испытания проводят для вновь производимых изделий или после их модернизации. Они проводятся для нахождения фактических количественных показателей надежности. Кроме того, при опре- 324

326 ют 98 99% от общего числа. Поэтому вполне допустимо использовать только эти два узла. Основные параметры, которые должны быть воспроизведены при ускоренных испытаниях, — температура, частота пусков, вибрация и увлажнение. lg U 0 =f(x 1, x 2, t) и α=φ(x 1, x 2, t) могут быть подставлены в математическую модель для определения вероятности безотказной работы р, ( здесь x 1 температура обмотки в относительных единицах x 2 частота пусков в относительных единицах). Для любой заданной вероятности может быть определена наработка для рада значений X 1 и X 2 ( в том числе и для номинальных). Отношение наработок для разных значений позволяет определить значение коэффициента ускорения. Расчетный двухфакторный статистически спланированный эксперимент позволил получить следующее уравнение регрессии. K y.o = 7,74+9,45 x 1 + 5,06 x 2 + 6,313х х + 5,305 x 1, x 2 Где K y.o коэффициент ускорения для обмотки. Из уравнения можно определить соотношение между двумя основными факторами температурой и частотой пусков при заданном коэффициенте ускорения, что используется в методике для выбора режимов испытаний. Предельно допустимые значения основных воздействующих факторов при ускоренных испытаниях должны быть такими, чтобы не нарушалась физическая картина явлений, приводящих к отказам. На основании имеющегося опыта предельно допустимым значением испытательной температуры для обмотки с изоляцией класса F можно считать 185 С. Увеличить частоту пусков можно по следующим соображениям: при ускоренных испытаниях должно быть осуществлено столько пусков, сколько их было бы произведено при номинальных условиях эксплуатации. Ограничение нагрузки, которая создается для нагружения подшипникового узла, зависит от двух обстоятельств: прочности вала и значения контактного напряжения в подшипниках, которое не должно достигать напряжения смятия. Проведенные исследования показали, что повышать температуру в подшипниковом узле свыше 150 С при ускоренных испытаниях асинхронных двигателей не рекомендуется. Допустимый уровень вибраций может быть установлен на основании следующих соображений. В эксплуатации уровень вибрации электроагрегата в основном определяется неуравновешенностью вращающихся частей исполнительного механизма и муфты. 326

328 известным значениям обобщенных координат. Обратная задача кинематики робота-манипулятора заключается в определении обобщенных координат по известному угловому и линейному местоположению схвата манипулятора. Решение прямой задачи кинематики однозначно, в то время как обратная задача кинематики, как правило, не имеет единственного решения. Решение данной задачи в явном виде существует лишь для некоторых кинематических структур, состоящих из шести звеньев, соединенных вращательными парами пятого класса, и обладающих определенными особенностями [1]. Для сложных кинематических структур, обладающих кинематической избыточностью, решение данной задачи сопряжено с определенными трудностями. При этом использование широко известных методов Якоби, методов Ньютона, методов нелинейного программирования довольно затруднительно, т.к. данные методы требует значительных затрат вычислительного времени при большом числе степеней подвижности. Методы CCD и Triangulation Inverse Kinematics разработаны только для простых кинематических цепей. При наличии нескольких концов кинематической цепи их применение возможно путем расчленения механизма на несколько простых цепей и решения обратной задачи кинематики отдельно для каждой цепи. Однако, для учета взаимовлияния частей механизма, необходимо дополнительно проводить согласование получаемых решений. Метод FTL лишен такого недостатка, позволяя проследить взаимовлияние приводов звеньев друг на друга. Однако он не был проработан на случай нескольких концов кинематической цепи. Быстрейшим из методов, рассмотренных выше, согласно [2, 3] является метод, носящий название «Метод прямого и обратного следования» (Forward and Backward Reaching Inverse Kinematics, далее просто FABRIK)». Данный метод исключает громоздкость и сложность, связанную с использованием матриц вращения, путем непосредственного определения положения (точки) на прямой. Определяющими достоинствами этого метода также являются: малое число итерации, незначительные вычислительные затраты, возможность наложения ограничений и возможность использования при наличии нескольких цепей и (или) конечных точек, визуально естественная поза, получаемая в результате решения, а также допустимость применения при незакрепленном корневом узле кинематической цепи. Рассмотрим полный цикл работы алгоритма. На рис. 1, а представле- 328

330 схвата указывает направление движения пальцев во время их отведения и приведения; а(a x, a y, a z ) вектор подхода, направлен по нормали к ладони; p(p x, p y, p z ) вектор положения, направлен из начала базовой системы координат к началу системы координат кисти. Рис. 1. Графическая интерпретация работы метода FABRIK: а) начальная позиция манипулятора и целевая точка; б) перемещение конечного узла к цели; в) определение новой позиции узла p 3 ; г) определение новых позиций для всех узлов кинематической цепи; д) перемещение корневого узла в его начальную позицию е) определение новых позиций узлов, при движении от корневого элемента к конечному 330