авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 || 3 | 4 |   ...   | 6 |

«МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ, МОЛОДЕЖИ И СПОРТА АВТОНОМНОЙ РЕСПУБЛИКИ КРЫМ РЕСПУБЛИКАНСКОЕ ВЫСШЕЕ УЧЕБНОЕ ЗАВЕДЕНИЕ «КРЫМСКИЙ ИНЖЕНЕРНО-ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ ...»

-- [ Страница 2 ] --

Материал подвергается механическому воздей 3) неэффективный нагрев из-за периодического ствию [5;

7–11]. При этом возникает процесс остывания при выгрузке (тепловые потери «внутреннего трения», вызывающий резкое по пропорциональны квадрату размеров);

вышение температуры до значений 450–500°С, 4) сложность конструкций устройств загрузки- при которых начинается процесс пиролиза рези выгрузки и нагрева;

ны. Для обеспечения необратимости процесса 5) невозможность создания требуемой реакцией распада продукты реакции выводятся из зоны пиролиза герметичности;

деструкции. При этом их температура понижает 6) необходимость измельчения или разделки по- ся до ~150°С. Далее они охлаждаются и конден крышек до требуемого размера;

сируются в специальном аппарате и обрабаты 7) длительный, дорогостоящий процесс проек- ваются в обычном порядке.

тирования различными специалистами ориги- В 2009–2010 годах нами была создана экспе нальных частей технологического оборудова- риментальная установка по переработке РТИ, ния – реактора, герметичных затворов, меха- описанная в работе [1]. Работа установки показа низмов загрузки-выгрузки и т. п. ла несомненную перспективность предложенно Как известно, новые методы требуют новых го метода. Таким образом, назрела необходи теоретических предпосылок. Переработка рези- мость теоретически рассчитать расход электри но-технических изделий методом пиролиза (на- ческой энергии для данного способа переработки грев до температуры разложения без доступа резины.

воздуха) существует с момента начала использо- Анализ литературы. Поскольку в мировой вания резины в промышленных масштабах. Но литературе отсутствует даже упоминание о пред только недавно, около трех лет тому назад, воз- ложенном нами методе переработки резин, то мы никла идея совместить процесс пиролиза РТИ с пришли к выводу, что следует собрать основные одновременным измельчением [1]. Основанием данные по РТИ, их составу и строению, а также для подобной идеи послужило высокое значение влиянию наполнителей, вулканизаторов и других вязкости резино-технических изделий и, следо- химических агентов на свойства РТИ [2–4;

6;

20– вательно, относительно большое значение коэф- 30]. Некоторые данные сведены в табл. 1.

Таблица 1.

Некоторые справочные величины РТИ.

№ Величина, размерность Каучук Вулканизат Вулканизат + С Углерод Плотность, кг/м 1 1050 1200 1227 2 Коэффициент теплопроводно 0,130 0,167 0,248–0,293 0,85–0, сти, Вт/м·К 3 Температуропроводность, 8,9–9,0 11,5–13,0 17–20 – а108, м2/с Удельная теплоемкость СР, плотность, ко- жания технического углерода по следующей формуле:

эффициент теплопроводности и температуро резин = 0 + К·, (2) проводность а связаны следующим соотношени где – массовая доля технического углерода;

ем [4;

31]:

К – поправочный коэффициент, [ Вт ].

Вт с СР ]. (1) [ мК а кг К Значения поправочного коэффициента К, В то же время коэффициент теплопроводно- который зависит от марки технического углеро да, представлены в табл. 2.

сти резины изменяется в зависимости от содер Ученые записки Крымского инженерно-педагогического университета. Выпуск 35. Технические науки Таблица 2.

Зависимость значений поправочного коэффициента от марки техуглерода.

Марка техуглерода К-354 П-234 П-324 П-514 П- К, [ Вт ] 0,00151 0,00203 0,00227 0,00235 0, мК Цель статьи – на основании вышеприведен- технического углерода, применяемого в качестве ных литературных данных рассчитать количест- наполнителя резин для повышения твердости во электроэнергии, необходимое для механотер- протекторов автомобильных шин, увеличения их мического разложения резин. износостойкости, а также других полезных ка Изложение основного материала. По фор- честв.

муле (2) были рассчитаны изменения значений Полученные результаты представлены как в коэффициента теплопроводности полиизопрено- табличном (табл. 3), так и графическом (рис. 1) вых резин в зависимости от содержания и типа видах.

Таблица 3.

Значения коэффициента теплопроводности.

Марка С*, % **, Вт/м·К С, %, Вт/м·К С, %, Вт/м·К С, %, Вт/м·К С, %, Вт/м·К техуглерода К-354 0 0,167 10 0,182 20 0,197 30 0,212 40 0, П-234 0 0,167 10 0,187 20 0,207 30 0,227 40 0, П-324 0 0,167 10 0,190 20 0,212 30 0,235 40 0, П-514 0 0,167 10 0,191 20 0,214 30 0,238 40 0, П-803 0 0,167 10 0,188 20 0,208 30 0,229 40 0, *С – массовая доля технического углерода;

** – коэффициент теплопроводности.

, Вт/м·К П- 0, П- 0,25 П- П- 0, К- 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 10 20 30 40 50 содержание техуглерода, % Рис. 1. Графическая зависимость коэффициента теплопроводности от содержания и марки технического углерода.

Ученые записки Крымского инженерно-педагогического университета. Выпуск 35. Технические науки В результате анализа полученных данных на 15% [6;

31]. Таким образом, поскольку темпе мы рассчитали разницу в значениях коэффици- ратура резины повышается приблизительно на ента теплопроводности. Максимально для неко- 400 К, можно рассчитать изменение удельной торых типов резин в зависимости от содержания теплоемкости в процесс нагрева по следующей и марки техуглерода различие в значениях мо- формуле:

С 0 1,15СР 1,30СР 1,45СР 1,60СР жет достигать 56% в сравнении с ненаполнен- 0 0 0 СР Р, (3) ным вулканизатом. Соответственно, для нагрева такой наполненной техуглеродом резины следует Вт с где С 736 1150 [ затратить значительно большее количество теп- ].

Р кг К ла. Согласно формуле (1) мы определили гранич Подставляя в формулу 3 граничные значения ные значения теплоемкости резин данного вида:

теплоемкости резин, полученные из расчета по 0,167 0,261 Вт с СР (736 1150)[ ]. формуле (1), получаем следующий диапазон ве а 1,8510 1227 кг К личин удельной теплоемкости для данного вида С ростом температуры на каждые 100°С зна- РТИ:

чение теплоемкости возрастает приблизительно [736 1150] [846 1323] [957 1495] [1067 1667] [1177 1840] Вт c СР 957 1495[ ].

кг К Полученный интервал значений удельной деполимеризации больше и не надо) необходимо теплоемкости наполненных резин достаточно минимально затратить от 0,133 до 0,208 КВтч широк, но, поскольку получены значения одного электрической энергии.

порядка, то можно рассчитать расход электро- Процесс механотермической деструкции энергии, необходимый для переработки единицы имеет еще одно существенное отличие от обыч масс резино-технических изделий на продукты ного пиролиза резины. При постепенном росте температуры в первую очередь происходит раз деполимеризации. Для этого переводим Втс в рыв тех связей в полимере, которые обладают КВтч и получаем следующий диапазон значений наименьшей прочностью. В данном классе по мощности:

лимерных соединений наименьшее значение (957 1495) КВт ч (2,66 104 4,15 104 )[ W1 ]. энергии межатомных связей у дисульфидной 1000 3600 кг К группировки, сшивающей молекулы полимера в Следовательно, для нагрева 1 кг резины на 1 К трехмерную сеть. Некоторые значения энергии затрачивается от 0,266 до 0,415 ватт электриче связей, наличествующих в резинах, приведены в ской энергии. Таким образом, для нагрева 1 кг табл. 4.

резины до 500°С (а для осуществления процесса Таблица 4.

Энергии разрыва связей [32].

№ Тип связи Энергия разрыва, кДж/моль 1 Водород-водород 2 Углерод-углерод (одинарная) 345, 602 3 Углерод-углерод (двойная) 4 Углерод-сера (одинарная) Углерод-водород (–СН3 –СН2– + Н) 142 Углерод-водород (–СН2– –СН= + Н) связан с одним атомом углерода, получаем, что Как видно из данных табл. 4, наименьшей количество вещества атомных группировок уг энергией разрыва обладают связи углерод лерод-сера составляет 0,3125 моль на каждый водород концевой метильной группы и одинар процент серы. Поскольку на разрыв каждого мо ная связь углерод-сера. Процент связей первого ля связей углерод-сера требуется 272 КДж энер типа крайне мал, поскольку в молекулах полиме гии, то на один процент серы расходуется всего ра такие группы встречаются, в лучшем случае, 85 КДж. Это составляет, соответственно, 0, одна на 10000 групп и менее. Количество связей КВтч электрической энергии.

второго типа прямо пропорционально зависит от На рис. 2 показаны граничные значения уве количества серы в полимере.

личения значений электрической энергии на Например, при содержании серы в резине, пиролиз резины в зависимости от содержания равном 1%, каждый килограмм полимера содер серы.

жит 10 г серы. Учитывая, что каждый атом серы Ученые записки Крымского инженерно-педагогического университета. Выпуск 35. Технические науки W, КВт·ч 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Содержание серы, % Рис. 2. Графическая зависимость средней потребляемой мощности от содержания серы.

На рис. 2 видно, что при больших содержа- ниже, чем в полимере, но их образуется большое ниях серы (от 5–6% и выше) расход электроэнер- количество.

гии может удваиваться, а при содержании серы Еще один немаловажный фактор, влияющий более 10% – даже утраиваться. Поскольку в ав- на расход энергии при механотермическом раз томобильной резине может содержаться до 18– ложении резины, заключается в уносе продукта 20% серы (в покрышках грузовых автомобилей), ми пиролиза части тепла, образующегося в ре а для большегрузных машин массовая доля серы зультате процесса деструкции полимеров данно может достигать 28–30%, то при пиролизе такой го класса. Поскольку температура продуктов пи резины следует учитывать резкое увеличение по- ролиза, удаляющихся из расширительной каме требляемой мощности. ры, составляет 100–120°С, то, следовательно, Так как температура кипения серы составля- около 25% мощности, затраченной на переработ ет 440°С, то вся атомарная сера, полученная в ку РТИ, теряется в виде тепловой энергии. Таким процесс пиролиза, выделяется в виде паров в образом, исходя из типа объектов исследования расширительную камеру установки, то есть энер- (изношенные автомобильные шины легковых ав гия, затраченная на разрыв связей углерод-сера, томобилей), содержащих в своей массе, кроме расходуется безвозвратно. резины, от 3 до 5% серы и около 15–20% техни Что касается энергий разрыва одинарных ческого углерода, а также учитывая перенос теп связей углерод-углерод (табл. 4, № 2) и отщеп- ла продуктами пиролиза, можно рассчитать ления водорода от метиленовых звеньев полиме- средний расход мощности электрической энер ра (табл. 4, № 6), то данная энергия компенсиру- гии, необходимый для механотермической пере ется образованием молекул водорода (табл. 4, № работки РТИ данного вида.

1) и образованием в большом количестве техни- Среднее значение теплоемкости резин ука ческого углерода, в котором присутствуют толь- занной наполненности вулканизирующим аген ко связи углерод-углерод. Энергия таких связей том (сера) и техническим углеродом составляет Ученые записки Крымского инженерно-педагогического университета. Выпуск 35. Технические науки Вт c 13. Ван-Кревелен Д. В. Свойства и химическое строе ], что соответствует 0,31 0, С Р 1226 [ ние полимеров / Д. В. Ван-Кревелен ;

[пер. с англ.

кг К А. Я. Малкина]. – М. : Химия, 1976. – 413 с.

КВтч расхода электрической энергии на 1 кг ре- 14. Виноградов Г. В. Реология полимеров / Г. В. Вино зины при нагреве ее на 450 К. градов, А. Я. Малкин. – М. : Химия, 1977. – 437 с.

Для сравнения, при обычном методе пироли- 15. Вострокнутов Е. Г. Переработка каучуков и рези за расход энергии составляет около 1,75 ккал для новых смесей / Е. Г. Вострокнутов. – М. : Химия, 1980. – 280 с.

нагрева 1 кг резины на 1 К [33]. При пересчете на 16. Кулезнев В. Н. Химия и физика полимеров : учеб единицы мощности электрической энергии (при ник для вузов / В. Н. Кулезнев, В. А. Шершнев. – нагреве на 450 К) получаем значение около 0, М. : Колос, 2007. – 368 с.

КВтч на 1 кг резины.

17. Мадорский С. Термическое разложение органиче Выводы. Проведенные расчеты показали ских полимерных материалов / С. Мадорский. – М. :

несомненную эффективность нового способа ме- Мир, 1967. – 328 с.

ханотермической переработки РТИ. Полученные 18. Коршак В. В. Химическое строение и температур значения расхода мощности в 2–3 раза меньше, ные характеристики полимеров / В. В. Коршак. – чем для обычного пиролиза резины. Следова- М. : Наука, 1970. – 44 с.

тельно, данный метод решения глобальной эко- 19. Лемаев Н. В. Деструктивные методы переработки отходов эластомеров / Н. В. Лемаев, Б. Н. Забори логической задачи современности должен быть стов. – М. : ЦНИИТЭнефтехим, 1985. – 49 с.

внедрен в производство.

20. Годовский Ю. К. Теплофизические методы иссле В дальнейшем нами планируется создание ус дования полимеров / Ю. К. Годовский. – М. : Хи тановки полного цикла переработки отработан мия, 1976. – 213 с.

ных автомобильных шин и других РТИ для по- 21. Годовский Ю. К. Теплофизика полимеров : моно лучения чистых конечных продуктов процесса. графия / Ю. К. Годовский. – М. : Химия, 1982. – 280 с.

ЛИТЕРАТУРА 22. Блох Г. А. Органические ускорители для вулкани 1. Аметов И. Э. Пиролиз резины методом «внутрен- зации каучуков / Г. А. Блох. – Л. : Химия, 1972. – него нагрева» / И. Э. Аметов, В. В. Оболонский // 560 с.

Ученые записки Крымского инженерно-педагоги- 23. Барштейн Р. С. Пластификаторы для полимеров / ческого университета. Выпуск 29. Технические Р. С. Барштейн. – М. : Химия, 1982. – 200 с.

науки. – Симферополь : НИЦ КИПУ, 2011. – С. 8– 24. Блох Г. А. Органические ускорители вулканизации 11. и вулканизирующие системы для эластомеров / 2. Тагер А. А. Физикохимия полимеров / А. А. Тагер. – Г. А. Блох. – Л. : Химия, 1978. – 240 с.

М. : Химия, 1968. – 536 с. 25. Гофман В. Вулканизация и вулканизирующие 3. Шур А. М. Высокомолекулярные соединения / агенты / В. Гофман. – М. : Химия, 1968. – 464 с.

А. М. Шур. – М. : Высшая школа, 1981. – 656 с. 26. Вулканизация эластомеров / под ред. Г. А. Алли 4. Тугов И. И. Химия и физика полимеров / И. И. Ту- гера и И. Сьетуна. – М. : Химия, 1967. – 428 с.

гов, Г. И. Кострыкина. – М. : Химия, 1989. – 432 с. 27. Гусева В. И. Производство, свойства и применение 5. Барамбойм Н. К. Механохимия высокомолекуляр- саженаполненных и сажемаслонаполненных кау ных соединений / Н. К. Барамбойм. – М. : Химия, чуков эмульсионной и растворной полимеризации / 1978. – 362 с. В. И. Гусева, В. С. Кантор. – М. : ЦНИИТЭнефте 6. Махлис Ф. А. Терминологический справочник по хим, 1978. – 94 с.

резине / Ф. А. Махлис, Д. Л. Федюкин. – М. : Хи- 28. Суровикин В. Ф. Производство и применение вы мия, 1989. – 400 с. сокоструктурных типов технического углерода / 7. Бартенев Г. М. Трение и износ полимеров / Г. М. В. Ф. Суровикин. – М. : ЦНИИТЭнефтехим, 1977. – Бартенев, В. В. Лаврентьев. – Л. : Химия, 1972. – 60 с.

240 с. 29. Печковская К. А. Сажа как усилитель каучука / 8. Бартенев Г. М. Прочность и механизм разрушения К. А. Печковская. – М. : Химия, 1968. – 276 с.

полимеров / Г. М. Бартенев. – Л. : Химия, 1984. – 30. Орехов С. В. Технический углерод. Каталог / С. В.

277 с. Орехов, В. А. Руденко. – М. : ЦНИИТЭнефтехим, 9. Бартенев Г. М. Прочность и разрушение высоко- 1984. – 36 с.

эластических материалов / Г. М. Бартенев, Ю. С. 31. Вундерлих Б. Теплоемкость линейных полимеров / Зуев. – М. : Высшая школа, 1983. – 391 с. Б. Вундерлих, Г. Бауер ;

[пер. с англ. ]. – М. : Мир, 10. Бродский Г. И. Истирание резин / Г. И. Бродский. – 1972. – 236 с.

М. : Химия, 1975. – 240 с. 32. Свойства неорганических соединений : справоч 11. Лукомская А. И. Основы прогнозирования меха- ник / [А. И. Ефимов, Л. П. Белорукова, И. В. Ва нического поведения каучуков и резин / А. И. Лу- силькова, В. П. Чечев]. – Л. : Химия, 1983. – 392 с.

комская, В. Ф. Евстратов. – М. : Химия, 1975. – 33. Ханчич О. А. Простые методы идентификации и 360 с. анализа полимерных пленок [Электронный ре 12. Кошелев Ф. Ф. Общая технология резины / Ф. Ф. сурс]. – Режим доступа : http://www.marttrading.

Кошелев, А. Е. Корнев, А. М. Буканов. – М. : Хи- ru/encyclopedia/doc00071999.html.

мия, 1978. – 528 с.

Ученые записки Крымского инженерно-педагогического университета. Выпуск 35. Технические науки УДК 656. Сулейманов Э. С., Абдулгазис А. У., Умеров Э. Д.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПО МОДЕРНИЗАЦИИ ДОРОЖНО-ТРАНСПОРТНОЙ СИСТЕМЫ ЗАПАДНОГО КРЫМА С УЧЕТОМ РАЗВИТИЯ КУРОРТНО-САНАТОРНОГО КОМПЛЕКСА З метою задоволення потреб приїжджих, відпочиваючих, місцевого населення і галузей економіки Кримського півострова в транспортних послугах проведено аналіз пасажиро-та вантажопотоків в дорожньо-транспортній системі Західного Криму. Запропоновано заходи, спрямовані на розвиток і вдосконалення дорожньо-транспортного комплексу Західного Криму.

Ключові слова: курортно-санаторний комплекс, модернізація, дорожньо-транспортний сектор, пасажиропотік, вантажопотік, Західний Крим.

С целью удовлетворения потребностей приезжих, отдыхающих, местного населения и отраслей экономики Крымского полуострова в транспортных услугах проведен анализ пассажиро- и грузопо токов в дорожно-транспортной системе Западного Крыма. Предложены мероприятия, направлен ные на развитие и совершенствование дорожно-транспортного комплекса Западного Крыма.

Ключевые слова: курортно-санаторный комплекс, модернизация, дорожно-транспортный сек тор, пассажиропоток, грузопоток, Западный Крым.

On order to meet the needs of visitors, tourists, local people and industries of the Crimean peninsula in transport services, an analysis of passenger and freight traffic in the road and transport system of the Western Crimea. The measures, aimed at developing and improving the road and transport system of the Western Crimea.

Key words: resort and sanatorium complex, upgrading, road and transport sector, passengers, cargo, Western Crimea.

Постановка проблемы. Дорожно-транспорт- В связи с решением государственной прави ная система и взаимосвязь различных видов тельственной программы АР Крым о развитии транспорта играют важную роль в удовлетворе- Западной курортно-санаторной и туристической нии потребностей населения в передвижениях и зоны полуострова необходимо обустройство ку перевозках различных видов груза в городах и рортно-санаторной зоны Евпатория – п. Мирный, между населенными пунктами. что приведет к увеличению населения в летнее Развитие автотранспортного и железнодо- время, ориентировочно на 200–250 тыс. чел.

рожного комплекса, создание современной сис- Анализ литературы. Вопросами улучшения темы автомобильных дорог и железнодорожных работы дорожно-транспортной системы занима путей, возведение новых объектов транспортной лись многие исследователи. В частности, в рабо инфраструктуры, слаженная работа всех видов тах [2–6] приводятся расчеты для строительства транспорта создает возможность комфортного автомагистралей, железных дорог и выбора ра обслуживания местного населения, отдыхающих ционального вида транспорта для увеличения и предприятий путем своевременной доставки пропускной способности в зависимости от пас грузов потребления и регулярной, качественной сажиро- и грузопотока в определенном направ перевозки пассажиров. лении. В работе [7] приводятся рекомендации по Поэтому одним из пяти основных приорите- модернизации старых и строительству новых ав тов социально-экономического развития АР товокзалов и автостанций, организации авто Крым является развитие транспортного потен- транспортных предприятий и троллейбусных циала, что позволит увеличить привлекатель- парков.

ность Крыма как туристско-рекреационного цен- Цель работы – дать рекомендации по мо тра в Черноморском регионе [1]. дернизации дорожно-транспортной сети Запад Для обеспечения пространственной равно- ного региона Крыма для обеспечения планируе мерности использования туристско-рекреацион- мой пропускной способности транспортных ма ного потенциала АР Крым, выравнивания спроса гистралей с использованием экологически чис на ресурсы прибрежной зоны необходимо разви- тых видов транспорта.

вать новые территории и объекты. Перспектив- Изложение основного материала. Основ ной для развития является территория Западного ную роль в развитии Западного региона Крыма побережья полуострова, основным транспорт- играет дорожно-транспортная сеть, решающая ным направлением сообщения которой является социально-экономические и народно-хозяйствен Симферополь – Саки – Евпатория. ные задачи.

Ученые записки Крымского инженерно-педагогического университета. Выпуск 35. Технические науки При этом плотность сети автомобильных до- поль – Евпатория являются остановки Симферо рог в Крыму составляет 243 км/тыс. км2, тогда поль, Остряково, Саки, Евпатория-Курорт, а на как по Украине – 274 км/тыс. км2, а показатель промежуточных остановках объем пассажиров плотности железнодорожных линий в Крыму со- незначителен.

ставляет 10 км/тыс. км2, в то время как по Ук- Это позволяет сделать вывод о необходимо раине – 36 км/тыс. км2 [1]. сти насыщенного транспортного обеспечения В источниках [8–12] приводятся статистиче- пассажиронапряженных остановок для связи на ские отчеты по перевозке грузов и пассажиров в селенных пунктов района, тяготеющих к каждой направлении Симферополь – Евпатория различ- железнодорожной остановке.

ными видами транспорта. Результаты визуально- С перспективой развития курортно-санатор го наблюдения дополнили сведения по передви- ного комплекса «Евпатория – п. Мирный» значи жению пассажиров автобусами и личными авто- тельно увеличится пассажиропоток через город мобилями. Евпаторию.

Анализ этих данных дал возможность не Кривая на рис. 1 показывает, что пассажиро только представить полную картину передвиже- поток с января по июнь плавно нарастает, а с ав ния различных видов транспорта, но и прогнози- густа по декабрь спадает, достигая своего пика в ровать их увеличение. июле–августе месяцах, что характерно для ку Распределение пассажиропотоков туристов, рортных городов.

прибывших в Крым и направляющихся к местам Коэффициент неравномерности н, рассчи отдыха в Западные регионы Крыма, обеспечива- тываемый по формуле н = Qmax / Qср = 1,54, объ ется четырьмя транспортными узлами: Симфе- ясняется крайней нерегулярностью пассажиро ропольским, Севастопольским, Евпаторийским и потока на участке железнодорожной линии Ев Сакским. патория – Симферополь. А увеличение населе Основными пассажирообразующими оста- ния на участке побережья Евпатория – п. Мир новками по железнодорожной линии Симферо- ный увеличит эту неравномерность.

Рис. 1. Годовое распределение пассажиропотока на участке Симферополь – Евпатория, осуществляемого с помощью железнодорожного транспорта [8;

9].

Грузонапряженность на данном участке промышленные товары, медикаменты и многое плавно возрастает с февраля по июнь месяц, дос- другое).

тигая пика 9 тыс. тонн в августе месяце и плавно Развитие зоны Евпатория – п. Мирный и уменьшается до января (рис. 2). превращение ее в круглогодичный курорт значи Такое возрастание соответствует периоду тельно выровнит грузопотоки по направлениям.

увеличения населения за счет отдыхающих и ту- При этом возникает целесообразность строи ристов, что приводит к спросу на различные гру- тельства в пригороде Евпатории железнодорож зы (продукты питания, строительные материалы, ного грузового терминала.

Ученые записки Крымского инженерно-педагогического университета. Выпуск 35. Технические науки Рис. 2. Годовое распределение грузопотока на участке Симферополь – Евпатория, осуществляемого железнодорожным транспортом [10].

Внешний вид графика грузовых перевозок вых составляет 40%, что требует улучшить каче (рис. 3) автотранспортом похож на перевозки ство дорожного полотна для достижения доста грузов железнодорожным. В августе месяце объ- точной прочности и предотвращения разрушения ем перевозимого груза составляет 36 тыс. тонн от чрезмерной осевой нагрузки (до 10 тонн на суммарно в обоих направлениях, что в 4 раза ось). Интенсивность грузовых автомобилей в превышает объем перевозимых грузов на желез- зимние, весенние и осенние месяцы составляет нодорожном транспорте. Удельный вес больше- Nг = 0,9–1,0 тыс. авт/сут., а в летние Nг = 1,0–1, грузных автомобилей из общего состава грузо- тыс. авт./сут.

Рис. 3. Годовое распределение грузопотока по направлению Симферополь – Евпатория, осуществляемого автомобильным транспортом (визуальное наблюдение).

Ученые записки Крымского инженерно-педагогического университета. Выпуск 35. Технические науки Интенсивность движения легковых автомо- комплекса приведет к увеличению интенсивно билей с января по май составляет Nа = 6–7 тыс. сти движения легковых автомобилей и автобу авт./сут., а с июня по сентябрь Nа = 7–11 тыс. сов, а следовательно, необходимо повысить авт./сут. (рис. 4). Развитие курортно-санаторного класс дорог.

Рис. 4. Годовое распределение пассажиропотока в обоих направлениях на участке Симферополь – Евпатория, осуществляемого легковыми автомобилями (визуальное наблюдение).

График пассажиропотока, осуществляемого же наблюдается всплеск объема перевозок на с помощью автобусов (рис. 5), существенно не майские праздники и в разгар летнего курортно отличается от предыдущих графиков. Здесь так- го сезона.

Рис. 5. Годовое распределение пассажиропотока на участке Симферополь – Евпатория осуществляемого автобусами в обоих направлениях [11;

12].

Ученые записки Крымского инженерно-педагогического университета. Выпуск 35. Технические науки Объем пассажиров, перевозимых автобуса- автобусов и легковых автомобилей в 2 раза пре ми, в 2,5 раза меньше, чем железнодорожным вышает провозную способность железнодорож транспортом. Суммарная провозная способность ного пассажирского транспорта (рис. 6).

Рис. 6. Годовое распределение пассажиропотока в прямом и обратном направлении Симферополь – Евпатория, осуществляемого легковым автотранспортом и автобусами [11;

12].

На основе суммарного графика (рис. 7) мож- рийского региона:

но определить средневзвешенную месячную по- П = Qmax общ / Nнас = 1016225 / 122100 = требность в поездках на одного жителя Евпато- = 8,32 поездки в месяц.

Рис. 7. Годовое распределение пассажиропотока в прямом и обратном направлении Симферополь – Евпатория, осуществляемого автомобильным и железнодорожным транспортом [8–12].

Ученые записки Крымского инженерно-педагогического университета. Выпуск 35. Технические науки Увеличение численности региона за счет от- вых, легковых автомобилей и автобусов возрас дыхающих курортно-санаторного комплекса тет с 12,5 тыс. до 24 тыс. в сутки, что потребует приведет к увеличению потребности в поездках. модернизации существующих автодорог или Qmax общ = П Nнас. ув = 8,32 225400 = строительства новых, а в идеале – разделения = 1875328 поездок за месяц. грузовых и пассажирских трасс. На основе гра Нагрузка на пассажирский транспорт возрас- фиков грузопотоков, осуществляемых автомо тет приблизительно в 2 раза, возникнет необхо- бильным и железнодорожным транспортом, был димость в привлечении дополнительных перево- построен суммарный график грузопотока (рис.

зочных средств, интенсивность движения грузо- 8).

Рис. 8. Годовое распределение грузопотока в прямом и обратном направлении Симферополь – Евпатория, осуществляемого автомобильным и железнодорожным транспортом [10;

12].

Проведя аналогичные расчеты, определим жиропоток составит 35–38 тыс. пасс/сутки, гру потребность в грузах на душу населения: зопотоки, учитывая строительство, продукты по Г = Qmax груз / Nнас = 45000 тонн / 122100 = требления, промтовары, вырастут до 16–18 тыс.

= 0,36 тонн/чел. в месяц. тонн/сутки.

Qmax груз = 0,36 тонн/чел. (122100 + 100000) = Для перевозки пассажиров потребуется 60– = 79956 тонн в месяц. 100 единиц городского пассажирского транспор При увеличении населения региона на 100 та (автобусов, троллейбусов), 200–250 единиц тыс. чел. месячное потребление возрастет до междугороднего транспорта (автобусов, между 79956 тонн грузов в месяц. Нагрузка на грузовой городних троллейбусов) и строительство скоро подвижной состав возрастет в 1,8 раза [2;

3]. стной железной дороги Симферополь – Евпато В курортно-санаторной зоне г. Евпатория – рия).

п. Мирный – оз. Донузлав вдоль береговой ли- Для перевозки грузов потребуется 2–3 тыс.

нии моря планируется строительство санаториев грузовых автомобилей в сутки. Интенсивность и пансионатов с общим количеством отдыхаю- движения автомобилей по дорогам будет состав щих до 50 тыс. чел. в сутки. Это привлечёт об- лять 7–8 тыс. автомобилей в сутки. Для обслу служивающий персонал (около 200 тыс. чело- живания данной пропускной способности необ век). ходимы автодороги класса 1Б или 2А [13]. Чтобы Для обслуживания такого количества людей разгрузить автодорогу Симферополь – Евпато возрастут пассажиропотоки и грузопотоки в этом рия, пассажиров этого направления планируется регионе. По предварительным расчетам, пасса- доставлять по скоростной железной дороге, про Ученые записки Крымского инженерно-педагогического университета. Выпуск 35. Технические науки пускная способность которой в одном направле- зов для жизнедеятельности курортно-санаторно нии составляет 5–6 тыс. пассажиров в сутки (ес- го комплекса.

ли наладить круглосуточное движение, то цифра 5. Организация регулярного пассажирского возрастёт в 2 раза) [4]. маршрутного сообщения по этим дорогам с раз Решение обозначенных в Стратегии разви- вязочным транспортным узлом в г. Евпатории и тия АРК на 2012–2020 гг. проблем необходимо строительством пассажирского автомобильного реализовывать на основе комплексного подхода предприятия на 110 автомобилей (категория М2) развития всех видов транспорта Западного ре- и автовокзала на 200 пассажиров.

гиона Крыма. Для обслуживания курортно- 6. Прокладка троллейбусной линии Саки – санаторного комплекса от Евпатории до п. Мир- Евпатория – п. Мирный в 1,0–1,5 км зоне от бе ный необходимо увеличить пропускную воз- реговой линии моря (63 км), от Саки до Евпато можность дорог, соединяющих данную зону с рии использовать реконструированную сущест центром полуострова – г. Симферополем – и ма- вующую автодорогу (23 км), от Евпатории до п.

териковой частью Украины, т. е. въездом на по- Мирный проложить дорогу класса 1б с раздели луостров Крым. тельной полосой, протяженностью 40 км. Край На основе существующих методик расчета нюю полосу использовать для пассажирского пассажиропотоков и грузопотоков [2–6] было транспорта (троллейбус, автобус, маршрутное выявлено, что на первом этапе необходима ре- такси), вторую полосу – для легкового авто конструкция и строительство скоростных авто- транспорта. Дорога предназначена для переме дорог, расширение проезжей части, повышение щения туристов и отдыхающих, а также местно пропускной способности. го населения по курортно-санаторным комплек 1. Расширение и модернизация автодороги сам побережья.

регионального значения Симферополь – Евпато- 7. Обустройство и организация кольцевого рия (Р-25) [14] через г. Саки (71 км), доведение городского троллейбусного маршрута (18 км), её до 1Б класса для доставки грузов потребления, соединяющего вокзал скоростной железной до стройматериалов и пассажиров в курортно- роги г. Евпатории с международной троллейбус санаторный комплекс из центральных, западных ной линией Симферополь – п. Мирный для дос и восточных региона Крыма. тавки пассажиров, прибывших на скоростном 2. Строительство на участке Саки – Евпато- поезде и следующих в курортно-санаторную зо рия дополнительной автодороги 2-го класса, ну, а также обслуживания местного населения г.

предназначенной для грузовых автомобилей, по Евпатории в городских перевозках.

косе оз. Сасык, протяженностью 24 км. В узких 8. На дорогах, соединяющих автодорогу Ев местах косы необходимо провести отсыпку на- патория – пгт Черноморский с дорогой Евпато сыпи для расширения дорожного полотна до 15 м. рия – п. Мирный (Р-25) суммарной протяженно Автодорога предназначена для разделения пас- стью 40 км и в северо-восточном направлении от сажирских и грузовых потоков на этом участке. дороги Евпатория – п. Мирный (Наташино, Ели 3. Расширение и реконструкция автодороги заветово, Добрушино, суммарной протяженно Евпатория – п. Мирный с выходом на оз. Донуз- стью 70 км) [14] проведение ремонта сущест лав (35 км), доведение ее до уровня 1Б класса вующих, а при необходимости прокладку новых (ориентировочная стоимость 280–300 млн. грн.) обслуживающих агрокомплекс дорог, доведя их для обслуживания пансионатов и санаториев до соответствия 4-ому классу.

продовольственными товарами, промтоварами, 9. Строительство скоростной двухколейной стройматериалами, а также использования этой железной дороги (отрезок от г. Саки до г. Евпа дороги как основной для сети пассажирского тории – на сваях), расположенной вдоль сущест маршрутного транспорта, обслуживающего от- вующей автодороги, протяженностью 71 км для дыхающих прибрежной зоны, строительства и экспрессной доставки пассажиров из Симферо обслуживания ветровых электростанций, распо- поля в Евпаторию с промежуточной остановкой лагающихся вдоль этой трассы. в г. Саки. Ориентировочная стоимость – 12 млн.

4. Организация обслуживающих дорог от грн. за 1 км, суммарная стоимость дороги – трассы Евпатория – п. Мирный к побережью млн. грн., и приобретение 2-х поездов по 10 ва Чёрного моря: п. Заоозёрное, Молочное, Штор- гонов немецкой фирмы «Siemens AG» вместимо мовое, Поповка (ориентировочно через каждые стью 604 пассажира и скоростью 200–250 км/ч.

4–5 км трассы) [14]. Дороги должны отвечать ка- Пропускная способность составит в одном на тегории 4-го класса, общая протяженность кото- правлении 12 тыс. пассажиров. Общая стоимость рых составляет 50 км. Предполагаемая стоимость – проекта – 1600–1700 млн. грн.

200 млн. грн., дороги предназначены для достав- Несмотря на большие капиталовложения, ки отдыхающих к пляжам и пансионатам и гру- скоростная дорога улучшит экологическую об Ученые записки Крымского инженерно-педагогического университета. Выпуск 35. Технические науки 3. Горев А. Э. Грузовые автомобильные перевозки / становку в регионе, создаст быструю, комфорт А. Э. Горев. – М. : Академия, 2006. – 288 с.

ную доставку пассажиров из Симферополя в Ев 4. Спирин И. В. Перевозки пассажиров городским паторийскую курортно-санаторную зону. Время транспортом / И. В. Спирин. – М. : ИКЦ «Акаде поездки составит 30–40 минут [6].

мия», 2005. – 413 с.

Выводы.

5. Меркулов Е. А. Проектирование дорог и сетей пас 1. При анализе пассажиро- и грузопотоков на сажирского транспорта в городах : учебное посо участке Симферополь – Евпатория выявлено, что бие для вузов / Е. А. Меркулов и др. – М. : Строй они достигают своего пика в летний период, так издат, 1980. – 496 с.

как население региона увеличивается в 1,5–2 6. Сулейманов Э. С. Организация грузовых и пасса раза, а следовательно, возрастают потребности в жирских перевозок : учебное пособие / Э. С. Су лейманов, А. У. Абдулгазис. – Симферополь :

перевозках грузов и пассажиров.

ДИАЙПИ, 2010. – 240 с.

2. Суммарная годовая провозная способ 7. Анисимов А. П. Экономика, организация и плани ность автомобилями на участке Симферополь – рование автомобильного транспорта : учебник / Евпатория в 2 раза превышает по пассажирам и в А. П. Анисимов, В. К. Юфин. – [изд. 2-е, перераб.

4 раза по грузам в сравнении с железнодорож и доп.]. – М. : Транспорт, 1986. – 248 с.

ным транспортом. 8. Служебное расписание движения пригородных 3. В результате развития курортной зоны поездов на 2010/2011 гг. – Днепропетровск, 2010. – Евпатория – п. Мирный рост населения приведет 156 с.

к увеличению нагрузки на пассажирский транс- 9. Статистическая отчетность (месячная, годовая) порт в 2 раза, а на грузовой – в 1,8 раза. Для это- Приднепровской железной дороги о постоянном отправлении пассажиров за 2010 г.

го необходимы модернизация и строительство 10. Статистическая отчетность (месячная, годовая) автомобильных дорог, усовершенствование се Приднепровской железной дороги о постоянном тей автовокзалов, развитие инфраструктуры же отправлении груза за 2010 г.

лезнодорожного, автомобильного, а в перспекти 11. Расписание движения автобусов по данным ОАО ве морского транспорта и региональных авиаци Акционерная компания Крымавтотранс [Элек онных перевозок. тронный ресурс]. – Режим доступа :

crimea.vgorode.ua/news/59451.

ЛИТЕРАТУРА 12. Статистическая отчетность (месячная, годовая) 1. Стратегия экономического и социального развития ОАО Крымавтотранс за 2010 г.

Автономной Республики Крым на 2011–2020 годы. – 13. Классификация автомобильных дорог Украины К. ;

Симферополь, 2010. – 62 с. [Электронный ресурс]. – Режим доступа :

2. Афанасьев Л. Л. Единая транспортная система и wikipedia.org/wiki/Автомобильные_дороги_Украины.

автомобильные перевозки : учебник для студентов 14. Карты Крыма. Подробный атлас автомобильных вузов / Л. Л. Афанасьев, Н. Б. Островский, С. М. дорог Крыма [Электронный ресурс]. – Режим дос Цукерберг. – [2-е изд., перераб. и доп.]. – М. : тупа : http://ukr-map.com.ua/246851.html.

Транспорт, 1984. – 333 с.

УДК Эреджепов М. К., Абдулгазис У. А.

ЭКСПРЕСС-ДИАГНОСТИРОВАНИЕ СИСТЕМ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ И ПУСКА АВТОМОБИЛЬНОГО ДВИГАТЕЛЯ У статті запропонований експрес-діагностування систем електропостачання й пуску автомобі льного двигуна із застосуванням мотор-тестера FSA-720 Bosch. Описано діагностування систем еле ктропостачання й пуску автомобільного двигуна без зняття генератора й электростартера із ДВЗ.

Аналіз отриманих результатів показав ефективність використання мотор-тестера.

Ключові слова: експрес-діагностика, система електропостачання, система пуску, генератор, електростартер, акумуляторна батарея, діагностування систем електропостачання та пуску.

В статье предложено экспресс-диагностирование систем электроснабжения и пуска автомо бильного двигателя с применением мотор-тестера FSA-720 Bosch. Описано диагностирование сис тем электроснабжения и пуска без снятия генератора и электростартера с автомобильного двига теля. Анализ полученных результатов показал эффективность использования мотор-тестера.

Ключевые слова: экспресс-диагностика, система электроснабжения, система пуска, генератор, электростартер, аккумуляторная батарея, диагностирование систем электроснабжения и пуска.

In article is offered express-diagnostics systems of supply and starting the car engine with using motor tester FSA-720 Bosch. It is described diagnostics systems of supply and starting the car engine without remov Ученые записки Крымского инженерно-педагогического университета. Выпуск 35. Технические науки ing the generator and electrostarter with DVS. The analysis got result has shown efficiency of the use motor tester.

Key words: rapid diagnostics, electrical system, the system start-up, generator, electrostarter, accumula tor battery power systems diagnostics and commissioning.

Постановка проблемы. К устранению не- Цель работы – показать методику диагно исправностей систем электрооборудования авто- стирования систем электроснабжения и пуска ав мобилей приходится от 11 до 17% от общего томобильного ДВС с использованием мотор объема работ по техническому обслуживанию тестера FSA-720 Bosch, которую можно приме (ТО) и текущему ремонту (ТР). Основное коли- нить в технологии экспресс-диагностирования чество неисправностей приходится на системы системы электроснабжения и пуска, а также при электроснабжения и пуска, включающие акку- комплексной оценке технического состояния ав муляторную батарею (АКБ), генераторную уста- томобильного двигателя;

на примере диагности новку, электростартер. рования систем электроснабжения и пуска авто Особую актуальность диагностирование мобильного ДВС с использованием мотор этих систем приобретает в тяжелых условиях тестера проанализировать полученные результа эксплуатации, например при пониженных темпе- ты измерений.

ратурах окружающей среды, для автомобилей с Изложение основного материала. Диагно безгаражным хранением. стирование систем электроснабжения и пуска в Для диагностирования систем электроснаб- проводилось на лабораторном стенде на базе жения и пуска непосредственно на автомобиле карбюраторного двигателя объемом 1,5 литра с широко распространены методы с использовани- использованием стационарного универсального ем простейших приборов: мультиметров, изме- мотор-тестера FSA-720 Bosch. Диагностирование рительных нагрузочных вилок, денсиметров, а выполнялось в следующих тестах.

также метод прослушивания работы электро- Системы электроснабжения:

стартера. - «Аккумуляторная батарея – ток стартера»;

Названные методы не в полной мере выпол- - «Генератор»;

няют одну из основных задач диагностирования - «Характериограф».

автомобилей – раннее обнаружение и локализа- Системы пуска:

цию неисправностей непосредственно на авто- - «Аккумуляторная батарея – ток стартера»;

мобиле. Обычно более углубленную диагностику - «Стартер»;

систем проводят при сезонном ТО [1–4] со сня- - «Универсальный осциллоскоп».

тием с автомобиля АКБ, генераторной установки Подключение мотор-тестера к ДВС прово и электростартера, что приводит к увеличению дилось в соответствии с инструкцией по экс затрат на ТО. плуатации, приведенной в программном обеспе Более предпочтительными являются методы чении мотор-тестера.

диагностирования системы электроснабжения и Диагностирование системы электро пуска непосредственно на автомобиле с исполь- снабжения.

зованием мотор-тестера, применение которого в Тест «Аккумуляторная батарея – ток старте последние годы получило широкое распростра- ра» предназначен для определения падения на нение. пряжения и величины потребляемого тока в цепи В АТП и СТО в технологии контроля и ди- «электростартер – АКБ» при прокрутке коленча агностирования при ТО и ТР проводится также того вала ДВС электростартером. Однако этот экспресс-диагностирование систем двигателя, тест может быть также использован и для опре включая системы электроснабжения и пуска. деления работы системы электроснабжения при В соответствии с [5], экспресс-диагностиро- неработающем и работающем ДВС. При рабо вание – это диагностирование по ограниченному тающем ДВС характеристики системы электро числу параметров за заранее установленное вре- снабжения могут быть сняты для различных то мя. ковых нагрузок и частот вращения коленчатого Мотор-тестер в сравнении с другими про- вала.

стейшими приборами наиболее адаптирован к Результаты измерений системы электро проведению экспресс-диагностирования, по- снабжения в тестах «Аккумуляторная батарея – скольку за один прием подключения к двигателю ток стартера», «Генератор», «Характериограф»

позволяет определять техническое состояние представлены на рис. 1–4.

двигателя по ряду существенных показателей, Результаты измерений (рис. 1) показывают например по механической части, системам величину падения напряжения (ЭДС) на АКБ без управления и др. нагрузки.

Ученые записки Крымского инженерно-педагогического университета. Выпуск 35. Технические науки Рис. 1. Общий вид окна с результатами измерений системы электроснабжения в тесте «Аккумуляторная батарея – ток стартера» при неработающем двигателе: 1 – строка с наименованием теста – «Аккумуля торная батарея – ток стартера»;

2 – поле с информацией для оператора – «Измерение завершено»;

3 – строка с информацией о диагностируемом средстве – «4-тактный бензиновый двигатель/4-цил./ROV»;

4 – окно с результатами измерений в цифровом виде;

5 – окно с результатами измерений в графической форме (осциллограммы);

6 – строка функциональных клавиш;

7 – клавиша вызова справки;

8 – функциональная клавиша – «Курсор».

Результаты измерений падения напряжения графическом – характер пульсаций падения на и величины тока на АКБ при работающем двига- пряжения на АКБ. Регулируемые пределы изме теле показаны на рис 2. В цифровом поле нашли нения напряжения от 14,3 до 14,7 В показаны в отражение диагностические параметры, характе- цифровом поле.

ризующие работу генератора, реле-регулятора, в Рис. 2. Общий вид окна с результатами измерений системы электроснабжения в тесте «Аккумуляторная батарея – ток стартера» при работающем двигателе.

Ученые записки Крымского инженерно-педагогического университета. Выпуск 35. Технические науки Измерения, проведенные в тесте «Генератор» (рис. 3), дают дополнительную информацию о тех ническом состоянии генератора и реле-регулятора.

Рис. 3. Характеристика генераторной установки в тесте «Генератор».

В тесте «Характериограф» (рис. 4) могут быть измерены показания падения напряжения на АКБ в зависимости от частоты вращения коленчатого вала двигателя.

Рис. 4. Общий вид окна с результатами измерений системы электроснабжения в тесте «Характериограф» при работающем двигателе.

Результаты измерений показывают характе- «Генератор», «Характериограф», указывают на ристику генераторной установки в зависимости такие неисправности, как пробуксовка ремня ге от частоты вращения коленчатого вала двигателя нератора, уменьшение или увеличение сопротив (UАКБ = 14,4 В при ne = 3060 мин–1). ления в цепи «генератор – АКБ», неисправности Таким образом, измерения, проведенные в выпрямительного блока, реле-регулятора генера тестах «Аккумуляторная батарея – ток стартера», торной установки и др.

Ученые записки Крымского инженерно-педагогического университета. Выпуск 35. Технические науки Диагностирование системы пуска. Перед значения шкал измерения), в том числе: времени проведением измерений принимаем меры по не- по оси X = 5 сек.;

падения напряжения по оси Y= допущению запуска ДВС при прокрутке электро- 20 В;

тока Y= 1000 А. Окно с результатами изме стартером. В настройках измерительного окна рений в тесте «Аккумуляторная батарея – ток устанавливаем масштабы измерения (предельные стартера» на стадии пуска показано на рис. 5.

Рис. 5. Общий вид окна с результатами измерений в тесте «Аккумуляторная батарея – ток стартера» на стадии пуска.

В цифровом информационном поле рис. 5 - мощность электростартера в пределах общего представлены диагностические параметры сис- времени измерения leistungsaufnaxme, состав темы пуска: ляющая 1,99 кВт;

- внутреннее сопротивление АКБ под нагруз- - потребляемый ток датчиками температуры и кой, Ri (Batt) = 0,0044 Ом;

масла ДВС (СН2), равный 1,0 А;

- напряжение АКБ без нагрузки (СН1max), рав- - максимальный ток в цепи «стартер – АКБ»

ное 12,6 В;

(СН2), равный 452 А.

- максимальное падение напряжения на АКБ, Отметим, что диагностические параметры в при максимальном значении потребляемого цифровом поле дают общую информацию о тех тока в 452 А (СН2min), равное 10,6 В;

ническом состоянии системы пуска. Более под - температура масла в катере ДВС, равная робная информация содержится в графическом 21,2°С;

поле (рис. 6).

Рис. 6. Осциллограммы, характеризующие работу и техническое состояние системы пуска:

1–8 – сечения на характерных временных участках осциллограмм;

9 – осциллограмма падения напряжения на АКБ;

10 – осциллограмма потребляемого тока электростартером.

Ученые записки Крымского инженерно-педагогического университета. Выпуск 35. Технические науки Для анализа осциллограмм с помощью кур- чатым валом. Максимальные значения пульси сора 6 определяются значения тока и падения рующего тока, очевидно, соответствуют нахож напряжения в заданных сечениях 1–8. дению поршней ДВС в верхней мертвой точке в такте сжатия, а минимальные такту выпуска сжа Характеристика сечений Сечение 1 – начало измерений. Ток, потреб- того воздуха.

ляемый электростартером, равен 0 А (осцилло- Интервал времени между сечениями 5 и грамма 9), падение напряжения на АКБ – 12,7 В соответствует двум оборотам коленчатого вала.

(осциллограмма 10). Сечение 7 – выключение стартера.

Сечение 2 – поворот ключа зажигания и на- Сечение 8 – завершение измерения.

чало подачи электропитания к обмотке тягового Осциллограмма падения напряжения реле. На осциллограмме 9 наблюдается нараста- (рис. 6) в тесте «Аккумуляторная батарея – ток ния тока, а на 10 – начало падения напряжения. стартера» позволяет определить следующие по Сечение 3 характеризуется максимальным казатели:

потребляемым током стартера, а также и макси- - для АКБ – величину ЭДС и значения падения мальным падением напряжения на АКБ при этом напряжения при различной токовой нагрузке якорь стартера остается неподвижным. Величина электростартером;

тока в сечении 3 соответствует пусковому току, - разность показаний падения напряжения на при неподвижном якоре стартера. Сечение 3 ха- АКБ в начале и конце измерения могут также рактеризует также начало трогания и вращения характеризовать техническое состояние АКБ.

вала стартера совместно с коленчатым валом Осциллограмма 9 (рис. 6) тока АКБ отражает ДВС. такие показатели:

Между сечениями 3–4 происходит резкое - ток, потребляемый стартером в режиме тормо уменьшение потребляемого тока стартером, со- жения муфты свободного хода;

ответственно и уменьшение падения напряже- - характеристику тока стартера, потребляемого в ния. Фронт падения тока и нарастание напряже- режиме прокрутки коленчатого вала.

ния на этом участке указывает начавшуюся про- Для получения более расширенной инфор крутку якоря стартера и коленчатого вала. мации о техническом состоянии стартера были Сечение 4 соответствует началу равномерно- проведены измерения в тесте «Стартер». Уста го вращения вала стартера совместно с коленча- навливались следующие масштабы: времени по тым валом. Пульсации тока в интервале сечений оси X = 2 сек., тока Y= 500 А.


3–7 на осциллограмме 9 характеризуют наличие На рис. 7 показан общий вид окна результа знакопеременной нагрузки, создаваемой колен- тов измерений в этом тесте.

Рис. 7. Общий вид окна с результатами измерений в тесте «Стартер»:

1 – участок включения электростартера и начало равномерной прокрутки коленчатого вала;

2 – момент начала равномерного вращения якоря электростартера и коленчатого вала ДВС;

3 – момент отключения электростартера;

4 – участок равномерного вращения вала электростартера и коленчатого вала.

Ученые записки Крымского инженерно-педагогического университета. Выпуск 35. Технические науки Диагностические параметры, отображенные - температура масла, равная 21,1°С.

в числовом поле: На рис. 8 более детально показан участок - ток СН2 – 148 А – потребляемый ток электро- (рис. 7, участок 1), на котором изображены ос стартером при падении напряжения на АКБ циллограммы включения стартера и начала рав до 12,2 В;

номерной прокрутки коленчатого вала.

Рис. 8. Участок осциллограммы включения электростартера и начала равномерной прокрутки коленчатого вала: 1 – подача электропитания к обмоткам тягового реле;

2 – окончание нарастания тока в обмотках тягового реле;

3 – срабатывание контактной пяты и начало подачи электропитания на нагру зочные обмотки стартера;

4 – начало вращения якоря стартера;

5 – начало передачи крутящего момента от вала стартера к коленчатому валу;

6 – окончание нарастания тока в нагрузочной обмотке стартера;

7 – начало равномерного вращения электростартера.

Представляет интерес также участок 4 на сальный» в масштабе времени по оси Х = 500 мс, рис. 7. Для анализа данного участка измерения тока – по оси Y = 200 А. Результаты измерений были проведены в тесте «Осциллоскоп универ- показаны на рис 9.

Рис. 9. Осциллограмма участка равномерного вращения коленчатого вала.

Ученые записки Крымского инженерно-педагогического университета. Выпуск 35. Технические науки Общий характер синусоиды, как описыва- ляемые к диагностическим параметрам, а имен лось ранее, вызван знакопеременной нагрузкой, но: однозначность, стабильность, чувствитель создаваемой коленчатым валом. В пределах си- ность и информативность. Установлено, что нусоидальной кривой наблюдаются высокочас- большинство показателей измерений, получен тотные колебания тока со средней амплитудой ных в тестах «Аккумуляторная батарея – ток ±15 А. стартера», «Стартер», «Универсальный осцилло Очевидно, здесь отражаются колебания тока, скоп», могут быть приняты в качестве диагно возникающие между щетками и коллекторами стических. Эти параметры, как правило, связаны якоря электростартера, вызывающие искрообра- с конструктивными особенностями и условиями зование. Колебания тока могут зависеть от ради- эксплуатации систем электроснабжения и пуска альных и осевых биений вала стартера, зазоров ДВС.

между валом якоря и подшипниками скольже- 4. Диагностирование систем электроснабже ния, усилиями прижатия щеток к коллекторам ния и пуска с использованием мотор-тестера, якоря, окисления, износа коллекторов и щеток и осуществляемое без снятия узлов и деталей с др. ДВС в динамике, что позволяет значительно со При диагностировании генератора в данном кратить время диагностирования и устанавливать тесте можно контролировать техническое со- более рациональную, технически обоснованную стояние щеточно-коллекторного узла генератора. периодичность диагностирования, обслуживания При необходимости диагностирование элек- и ремонта системы электрооборудования в це тростартера без нагрузки можно проводить пу- лом.

тем подключения «+» клеммы АКБ с клеммой ЛИТЕРАТУРА «+» стартера, используя автоматический выклю 1. Положення про технічне обслуговування і ремонт чатель.

дорожніх транспортних засобів автомобільного Выводы.

транспорту. Наказ Міністерства транспорту Украї 1. Показаны возможности диагностирования ни від 30 березня 1998 року № 102.

систем электроснабжения и пуска автомобильно 2. Стенд Э-250-07 для контроля и ремонта снятого с го двигателя с использованием мотор-тестера автомобиля электрооборудования [Электронный FSA-720 Bosch, что позволило дифференциро- ресурс]. – Режим доступа : http://www.rustehnika.

ванно оценивать их работу, а также упростить ru/catalog/auto/control/e_250_02/.

процесс поиска и локализацию неисправностей. 3. Автомобили КамАЗ / Р. А. Мартынова, В. А. Тры 2. Дифференциальная оценка работы систем нов, В. С. Прокопьев ;

[общ. ред. Л. Р. Пергамен та]. – М. : Недра, 1981. – 424 с.

электроснабжения и пуска и сокращение време 4. Открытое акционерное общество «Минский мо ни диагностирования, позволяют применять при торный завод». Дизели Д-245.7Е2, Д-245.9Е2, веденные методы в экспресс-диагностировании, Д-245.30Е2. Руководство по эксплуатации Д в том числе и при комплексной оценке техниче 245.Е2. – Минск, 2009. – 96 с.

ского состояния автомобильного двигателя.

5. ГОСТ 20911-89 Техническая диагностика Терми 3. При выборе наиболее оптимальных пара- ны и определения.

метров учтены основные требования, предъяв Ученые записки Крымского инженерно-педагогического университета. Выпуск 35. Технические науки РАЗДЕЛ 2. СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В МАШИНОСТРОЕНИИ УДК 621. Канареев Ф. Н., Новиков П. А., Шрон Б. Л.

ВЛИЯНИЕ ДЕФОРМАЦИЙ МЕТЧИКА ПРИ РЕЗЬБООБРАБОТКЕ НА ТОЧНОСТЬ ВНУТРЕННИХ РЕЗЬБ М3…М Запропонована математична модель, яка враховує вплив деформацій мітчика при його роботі за рахунок дії неврівноважених вигибаючих і крутячих сил і моментів на точність внутрішніх різьб М3...М6.

Ключові слова: мітчик, різьбообробка, точність, неврівноважені навантаження, вигин, кручення.

Предложена математическая модель, учитывающая влияние деформаций метчика при его рабо те за счет действия неуравновешенных изгибающих и крутящих сил и моментов на точность внут ренних резьб М3…М6.

Ключевые слова: метчик, резьбообработка, точность, неуравновешенные нагрузки, изгиб, круче ние.

The mathematical model considering influence of deformations of a tap at its work at the expense of ac tion of unbalanced bending and twisting forces and the moments on accuracy of female threads М3…М6 is of fered.

Key words: a tap, thread-cutting, accuracy, unbalanced loadings, a bend, torsion.

Постановка проблемы. Для обеспечения ляющей сил резания на погрешности параметра требуемой точности внутренних резьб необхо- винтового движения, однако при этом не были димо, чтобы геометрия (форма и расположение учтены ни радиальная составляющая процесса кромок зубьев) рабочей части метчика и пара- обработки, ни действие крутящего момента и его метры его движения являлись функциями коор- влияние на точность получаемой резьбы.

динат номинальной резьбовой поверхности дета- В работе [2] рассмотрена особенность про ли [1]. цесса резьбонарезания, вызванная относительно Номинальная резьбовая поверхность детали малой крутильной жесткостью применяемого предопределяет два движения метчика: враще- инструмента, что влечет за собой деформации ние вокруг своей оси и поступательное движение кручения и погрешность в требуемом идеальном вдоль нее. Метчик должен перемещаться с тре- винтовом движении метчика.

буемым постоянным параметром винта – любо- Влияние радиальной составляющей сил ре му углу поворота должно соответствовать со- зания частично рассмотрено в работах [1;

3].

вершенно определенное осевое перемещение. Общим недостатком проанализированных работ При нарезании резьб важно учитывать влия- является исследование частного случая, при ко ние крутящего момента на положение режущих тором не учитывается совокупное влияние сило зубьев метчика, которые испытывают значитель- вых факторов на точность образуемой резьбы.

ные тангенциальные усилия в процессе резания. Цель статьи – построение математической При этом крутящий момент может оказывать модели, учитывающей влияние деформаций мет влияние не только на устойчивость инструмента, чика при его работе за счет совокупного дейст но и на его поперечные смещения, что приводит вия неуравновешенных изгибающих и крутящих к снижению точности обработки отверстия [2]. сил и моментов на точность внутренних резьб Кроме крутящего момента, на метчик в про- М3…М6.

цессе работы действуют неуравновешенные из- Изложение основного материала. Тради гибающие силы, обусловленные геометрией са- ционно для определения поперечных смещений мого инструмента и неточностью настройки тех- одноосных элементов используют уравнение изо нологической системы (отсутствием соосности гнутой оси стержня в универсальной форме [4].

осей метчика и обрабатываемого отверстия), В отличие от деформации стержня, нарезание стремящиеся деформировать инструмент, и, со- резьб метчиками характеризуется изогнутым сжа ответственно, нарушающие условие кинематиче- то-закрученным состоянием, при котором попе ской точности при обработке внутренних резьб, речные смещения будут происходить одновре т. е. изменяющие закон движения инструмента. менно в двух главных центральных плоскостях.

Анализ литературы. В работе [1] рассмот- Конструкции метчиков типоразмеров рено влияние осевой неуравновешенной состав- М3...М6, как правило, имеют три или четыре пе Ученые записки Крымского инженерно-педагогического университета. Выпуск 35. Технические науки ра. То есть все центральные оси в поперечном После приложения внешней нагрузки пря сечении метчика являются главными с равными молинейный до нагружения стержень деформи изгибными жесткостями EJy = EJz в постоянном руется, его торцы смещаются в двух взаимно по длине поперечном сечении. перпендикулярных плоскостях и поворачивают Принимаем, что производящие кромки зубь- ся на некоторый угол.

ев соответствуют номинальному профилю обра- Из условия равновесия правой части в сече зуемой резьбы, а шпиндель станка обеспечивает нии с координатой x можно получить дифферен их перемещение с требуемым параметром винта. циальные уравнения изогнутой оси метчика в При нарезании резьбы на поверхности зубь- двух взаимно перпендикулярных плоскостях:


ев заборного участка со стороны обрабатываемо- d 2 y( x) dz( x) M z ( x) EJ z M Px ( y0 y( x)) M z Pyy x го материала действуют силы сопротивления ре- dx2, (1) dx занию, в результате поперечные сечения рабочей M ( x) EJ d z( x) M dy( x) P ( z z( x)) M P x части метчика закручиваются относительно по- y y x 0 y yz dx dx перечного сечения хвостовика, расположенного где Mz(x) и My(x) – изгибающие моменты в двух в плоскости его защемления.

взаимно перпендикулярных плоскостях в сече Учитывая, что внешнее силовое воздействие нии с координатой x, соответственно;

на осевой многолезвийный инструмент является Pyy, Pyz, Px – составляющие силы резания.

результатом комплексного воздействия танген Учитывая, что EJy = EJz = EJ = ;

y(x) = y;

циальной, осевой и радиальной силы резания на P M ;

T x, выражение (1) пере каждое перо инструмента, не касаясь нагружения z(x) = z;

T отдельных зубьев, будем рассматривать только пишется:

результирующее воздействие на инструмент в M z Pyy виде полного комплекса внешних изгибных (по y T1 z T y T y 2 x перечная сила и изгибающий момент), закручи-. (2) вающих (крутящий момент) и сжимающих (про z T y T 2 z T 2 z M y Pyz x дольная сила) нагрузок (рис. 1).

1 Предположим, что в результате комплексно Осуществляем поиск решения системы в ви го внешнего воздействия осевой инструмент, y y y * ;

z z z *, здесь y и z – общие представляющий собой прямолинейный стер- де:

жень, загружен по торцам крутящими момента- решения системы однородных уравнений, а y* и ми Mкр = Pzr и продольными сжимающими уси- z* – частные решения системы (2):

лиями Px. В двух взаимно перпендикулярных y T1z T 2 y плоскостях стержень изгибается поперечными. (3) z T1 y T 2 z силами Pyy и Pyz и изгибающими моментами Mz и My (рис. 1).

Решением системы уравнений (3) с учетом, что общее решение имеет вид y ( x) C1ex и z ( x ) C 2 e x, будет являться y(x) C11e 1 x C12 e 2 x C13 e 3 x C14 e 4 x, (4) z (x) C 21e 1 x C 22 e 2 x C 23 e 3 x C 24 e 4 x или, с учетом разложения e inx cos nx i sin nx и e imx cos mx i sin mx :

y(x) А1sinmx A2 cosmx A3sinnx A4 cosnx.(5) z (x) А1cosmx A2 sinmx A3cosnx A4 sinnx Частное решение правой части уравнений y* и z* получим в форме:

y* = a + bx z* = с + dx. (6) С учетом выражений (6) и их производных система уравнений (2) имеет вид:

Px y0 M z Pyy x T1 d T a T b x 2. (7) Px z 0 M y Pyz x T b T 2 c T 2 d x Рис. 1. Расчетная схема изогнутого сжато 1 закрученного стержня.

Ученые записки Крымского инженерно-педагогического университета. Выпуск 35. Технические науки Используя метод неопределенных коэффициентов, находим:

M Pyz M Pyy M P M P a y0 z ;

b yy ;

с z 0 y ;

d yz. (8) 2 Px Px Px Px Px Px Тогда частное решение (6) получаем в виде:

M z M Pyz Pyy y* y0 x Px Px.

Px (9) z* z M y M Pyy Pyz x 0 Px Px Px Таким образом, решение системы уравнений (2) примет вид:

M z M Pyz Pyy y( x) А1 sinmx A2 cosmx A3 sinnx A4 cosnx y0 x Px Px Px (10).

M y M Pyy Pyz z ( x) А cosmx A sinmx A cosnx A sinnx z x 1 2 3 4 0 Px Px Px Постоянные A1, A2, A3, A4 определяются из граничных условий y(0) = y0, z(0) = z0, y(0) = 0y, z(0) = 0z.

1 M Pyz Pyz 1 M Pyy Pyy M M 0 z n z n ;

0 y n y n ;

A2 A1 ( n m) Px ( n m) Px Px Px Px Px 1 M Pyy Pyy M Pyz Pyz M 1 M 0 z m z m.

0 y m y m ;

A4 A3 Px ( n m) ( n m) 2 Px Px Px Px Px Подставляя A1, A2, A3, A4 в (10), получим уравнения поперечных смещений сжато-закрученного метчика и при его дифференцировании – уравнение угла поворота в двух главных центральных плос костях при продольно-поперечном изгибе в форме начальных параметров:

0 y Pyy MT Pyz MT My M Tx 2 TP 2 P 1 ;

y ( x) y0 2 0 z 2 z 1 1 T T Px Px TPx Px x x z ( x) z0 0 z 2 0 y 2 y 1 M z 1 yz Tx 2 MT 1 yy 2 MT 1 ;

M P P TP TPx Px T T Px Px Px x (11) TM y Pyy Pyz MT MT TM z dy( x) y ( x) dx 0 y 3 0 z 3 P 2 P 2 P 1 3 n 2 P 3 n 2 ;

x x x x TM y Pyz MT Pyy MT TM z dz ( x) z ( x) 0 z 3 0 y 3 2 2 1 3 2 3 2 ;

dx Px Px Px n Px n где i(x) и i(x) – функции влияния:

sin nx sin mx m cos nx n cos mx ncos nx m cos mx ;

2 ( x) T 1 ( x ) 1 ;

3 ( x) ;

nm nm nm cos nx cos mx n sin nx m sin mx m sin nx n sin mx ;

2 ( x) T ;

3 ( x) 1 ( x). (12) nm nm nm Влияние различных типов внешних воздей- ном изгибе в двух главных центральных плоско ствий в уравнениях учитывается посредством ко- стях и соответствуют реальным условиям работы эффициентов метчиков.

Однако, как было показано в работе [2], пре T1 T валирующей погрешностью, определяющей точ 1 T 2, n 2 4 ность резьбы диаметров М3…М6, являются скручивающие деформации метчика.

T T Соответственно, при анализе необходимо m 1 1 T2.

2 4 учитывать как изгиб метчика, так и его скручива Полученные решения (11) являются универ- ние.

сальными уравнениями изогнутой оси сжато- На рис. 2 показана схема разбиения среднего закрученного стержня при продольно-попереч- диаметра.

Ученые записки Крымского инженерно-педагогического университета. Выпуск 35. Технические науки Рис. 2. Схема разбиения среднего диаметра резьбы за счет скручивания и изгиба метчика.

Рис. 3. Соотношение суммарной деформации и Погрешность, вызванная совокупностью из- степени точности резьбы ( TD – допуск на средний гиба и кручения, определяется из выражения: диаметр резьбы;

D2 – погрешность резьбы за D2 изг кр, (13) счет деформаций метчика).

где D – погрешность разбиения среднего диа Вывод. Для повышения точности формооб метра;

разования внутренних резьб М3…М6 необходи изг – погрешность, вызванная изгибом метчика;

мо предложить новые, обладающие большей же кр – погрешность, вызванная кручением метчика.

сткостью конструкции резьбообрабатывающего Погрешность кр рассчитывается из выраже инструмента, а также специальные компенси ния [2]:

рующие патроны для предотвращения рассогла P ij j.

(m l ) сования в соосности инструмента и обрабаты кр i ваемого отверстия.

2 GJ Смещение метчика изг, вызванное изгибом, ЛИТЕРАТУРА определяется как: 1. Матвеев В. В. Нарезание точных резьб / В. В. Мат веев. – [2-е изд., перераб. и доп.]. – М. : Машино изг = 0,5d2tg(x), (14) строение, 1978. – 88 с.

где d2 – средний диаметр метчика;

2. Канареев Ф. Н. Влияние деформаций кручения ра (x) – угол изгиба метчика в рассматриваемой бочей части метчиков на точность внутренних плоскости, определяется из выражения (11). резьб малых диаметров (М2…М6) / Феликс Нико Для расчета погрешности D2 приняты сле- лаевич Канареев // Вестник Севастопольского на ционального технического университета. Выпуск дующие начальные условия и использованы дан 111 : Машиноприборостроение и транспорт :

ные: силы резания рассчитывались по зависимо сборник научных трудов. – Севастополь : Изд-во стям, предложенным в работе А. С. Верещаки Севастопольского национального технического «Резание материалов» [5];

моменты инерции оп- университета, 2010. – С. 81–88.

ределялись согласно работы П. А. Новикова 3. Меньшаков В. М. Бесстружечные метчики / В. М.

«Определение крутильной жесткости метчиков с Меньшаков, Г. П. Урлапов, B. C. Середа. – М. :

помощью графической программы “Компас- Машиностроение, 1976. – 166 с.

4. Теоретические основы инженерной механики / 3D”» [6];

данные, задающие граничные условия, [А. Ф. Дащенко, И. М. Белоконев, Л. В. Коломиец, определялись экспериментально;

нормализован Ю. Н. Свинарев]. – Одесса : Стандартъ, 2005. – 656 с.

ные и стандартные значения принимались, осно 5. Верещака А. С. Резание материалов : учебник для вываясь на технические справочники и государ технических вузов / А. С. Верещака, В. С. Кушнер. – ственные стандарты.

М. : Высшая школа, 2002. – 400 с.

На рис. 3 можно увидеть, что в среднем (в 6. Новиков П. А. Определение крутильной жесткости зависимости от условий обработки) погреш- метчиков с помощью графической программы ность, которая возникает за счет деформации «Компас-3D» / П. А. Новиков, Ф. Н. Канареев, С.

метчика, для резьб степени точности H5 состав- Г. Шевченко // Прогрессивные направления разви ляет 0,33 TD2 (от допуска на размер), а для сте- тия машино-приборостроительных отраслей и транспорта : материалы международной научно пени точности H6 погрешность составляет 0,2– технической конференции студентов, аспирантов 0,25 TD2. и молодых ученых. – Севастополь : Изд-во Сев НТУ, 2004. – С. 68–69.

Ученые записки Крымского инженерно-педагогического университета. Выпуск 35. Технические науки УДК 621. Шелковий О. М., Кормилець О. В., Феденюк Д. В.

ДОСЛІДЖЕННЯ ВЕРСТАТНОГО ПРИСТОСУВАННЯ АГРЕГАТНОГО ВЕРСТАТА МЕТОДАМИ 3D-МОДЕЛЮВАННЯ У статті розглянута методика розрахунку і оптимізації елементів конструкції установочно затискного пристосування на основі тривимірного моделювання його роботи і розрахунку на міцність найбільш відповідальних деталей.

Ключові слова: агрегатний верстат, затискні пристрої, конструкція, міцність, деформація.

В статье рассмотрена методика расчета и оптимизации элементов конструкции установочно зажимного приспособления на основе трехмерного моделирования его работы и прочностного расче та наиболее ответственных деталей.

Ключевые слова: агрегатный станок, зажимное приспособление, конструкция, прочность, де формация.

In this article the method of calculation and optimization of structural components of erector-jig-based three-dimensional modelling of his work and strength calculation of the most critical parts.

Key words: aggregate machine, fixture, construction, strength and deformation.

Постановка проблеми. Агрегатні верстати вання і виготовлення нерозривно пов’язані з призначені для обробки однієї конкретної деталі процесом виробництва верстата. Трудомісткість або невеликої групи подібних по геометричній виготовлення пристосувань складає 20–45% по формі і набору оброблюваних поверхонь дета- вній трудомісткості.

Для агрегатних верстатів характерною є лей. При цьому обробка ведеться по методу ав томатичного отримання розмірів в умовах висо- висока концентрація навантажень в порівняно кого ступеня концентрації технологічних пере- невеликій робочій зоні, в якій розміщуються ходів і їх інтенсивності і, як наслідок, високої пристосування із закріпленими в них деталями.

концентрації навантажень (сил і моментів різан- Тому однією з основних вимог до них є компак ня), що діють на оброблювану заготівку. тність при достатній жорсткості конструкції.

У цих умовах особливе значення має точне, Установка і закріплення деталей на агре швидке і надійне орієнтування деталей в системі гатному верстаті, як правило, суміщені за часом з координат верстата (щодо настроєних ріжучих циклом їх обробки. При високій продуктивності інструментів) і запобігання їх зсуву під дією ро- верстата тривалість циклу мала, тому процес бочих навантажень протягом всього циклу обро- установки і затиску деталі повинен бути механі бки. Ця функція виконується за допомогою зати- зований, а привід – володіти високою швидкоді скних (точніше, настановно-затискних) присто- єю. Це досягається застосуванням пневматичних, сувань, які є одним з найбільш відповідальних гідравлічних і електромеханічних приводів зати вузлів верстата, що визначає точність, а також ску і управління процесом закріплення і відкріп продуктивність обробки, оскільки надійність за- лення деталей від циклових механізмів верстата, кріплення деталей істотно впливає на можливу наприклад, від обертання планшайби поворотно інтенсивність процесу різання і рівень концент- го столу. Ручні затиски застосовуються зазвичай рації операцій. як допоміжні [1–3].

Мета статті – дослідження конструкції вер- Різноманітність конструкцій і конструктив статного пристосування агрегатного верстата ме- них виконань затискних пристосувань обумовле тодами 3D-моделювання. на великим числом чинників з широкими межа Виклад основного матеріалу. ми їх варіювання. Основними з цих чинників є Огляд конструкції верстатних пристосу- а) параметри заготівки: до них відносяться вань. Особливості конструкції пристосувань ви- габаритні розміри і маса, геометрична форма і значаються специфікою процесу обробки дета- геометричні пропорції (співвідношення габарит лей на агрегатних верстатах і вимогами, витіка- них розмірів), шорсткість і точність поверхонь, ючими з цієї специфіки. визначувані способом отримання заготівки і ха За призначенням, характеру процесів рактером її попередньої обробки, жорсткість проектування і виготовлення затискні пристосу- конструкції;

вання агрегатних верстатів можна віднести до б) параметри оброблюваних поверхонь;

до системи нерозбірних спеціальних (НСП). В той цієї групи входять тип поверхонь (по геометрич же час пристосування є невід’ємною частиною ній формі), розміри, розташування в просторі, агрегатного верстата, і процеси його проекту- вимоги точності;

Ученые записки Крымского инженерно-педагогического университета. Выпуск 35. Технические науки в) параметри технологічної компоновки ве рстата;

до них можна віднести вид виконуваних технологічних переходів і конструкцію вжива них при цьому ріжучих інструментів, прийняту схему базування заготівки, спосіб групування технологічних переходів, що визначає тип ком поновки верстата і пристосування (стаціонар ний, багатопозиційний центральний і перифе рійний), рівень інтенсивності процесів різання, що визначає величину робочих навантажень, що діють;

г) чинники, які можна назвати організацій ними;

це – необхідна продуктивність верстата, число типів і типорозмірів оброблюваних на вер статі заготовок, передбачуваний вид енергії для Рис. 1. Схема функціональної структури приводів пристосування, необхідний ступінь ав верстатного пристосування.

томатизації установки і закріплення заготовок і Одним з основних функціональних елемен всього циклу роботи верстата.

тів є корпус 18 (рис. 2), що об’єднує в одне ціле Затискні пристосування агрегатних верстатів окремі вузли і деталі пристосування. Він може є складним, функціонально самостійним вузлом, бути цілісним або складеним з декількох жорст що складається з певного обмеженого набору ко сполучених між собою деталей. Мають місце функціональних елементів, кожен з яких виконує конструкції пристосувань з роздільною настано свою підфункцію в його роботі.

вною і затискною частинами, з окремими корпу Функціональні елементи і їх взаємозв’язки сними деталями для кожної з них, які і в цьому утворюють функціональну структуру пристосу випадку входять в один елемент – «корпус».

вання (рис. 1).

Рис. 2. Креслення верстатного пристосування.

Ученые записки Крымского инженерно-педагогического университета. Выпуск 35. Технические науки Наступний функціональний елемент присто сування утворює сукупність деталей, призначе них для базування заготівки. Назвемо його умов но «бази». Цей елемент реалізує в конструкції вибрану теоретичну схему базування і включає всі деталі, по яких здійснюється установка заго товок в пристосуванні. До нього ж слід віднести і різні додаткові (що підводяться, самовстанов люючи) опори, необхідність в яких не витікає з теоретичної схеми базування, а обумовлена, на приклад, не жорсткістю заготівки або іншими Рис. 4. Затискний механізм пристосування.

чинниками. В нашому випадку базуючими еле ментами пристосування є планка базова 23, яка Джерелом енергії (сили затиску) служить лишає трьох ступенів свободи, та затискна при- привід пристосування. У більшості пристосувань зма 20, яка під час затиску заготовки орієнтує її і агрегатних верстатів малого і середнього розмі лишає заготовку 2 ступенів свободи. Таким чи- рів застосовується пневмопривід, рідше – гідро ном при базуванні заготовка втрачає 5 ступенів привід, електромеханічні ключі. Крім того, при свободи. Тривимірна модель затискної призми від може бути комбінованим (найчастіше пнев представлена на рис. 3. матичний з ручним). Основним елементом пнев мо- і гідроприводів є силові циліндри, деталі яких повністю уніфіковані.

Пристосування закріплюють на планшайбі поворотного столу або на станині за допомогою елементів орієнтування. У першому випадку ці елементи повністю уніфіковані. До них відно сяться підстава (підошва) корпусу пристосуван ня;

дві базові втулки, запресовані в підставу;

крі пильні гвинти. Основною ознакою приналежнос Рис. 3. Тривимірна модель затискної призми.

ті до даного функціонального елементу є наяв Функцію закріплення (жорсткій фіксації) об- ність одночасного контакту даної деталі з корпу роблюваної заготівки в пристосуванні для забез- сом пристосування і планшайбою поворотного печення її незмінного положення під дією сил рі- столу (або станиною).

зання виконує елемент «вузол затиску», який Допоміжними елементами в даному присто притискує заготівку до базових елементів при- суванні виступають пальці ловителі 7, які розмі стосування. Вузол затиску включає основний щені в двох площинах на корпусі пристосування.

механізм, який передає і перетворює силу затис- Вони забезпечують орієнтування кондукторів ку, що розвивається приводом, до елементів, що підчас обробки заготовки. На основі проаналізо безпосередньо контактують із заготівкою і при- ваної схеми функціональної структури верстат тискують її до баз (притискам, прихватам). Як ного пристосування та креслення розроблюємо основні застосовуються клинові важелі, ексцент- 3D-модель. Зовнішній вид 3D-моделі верстатно рикові і інші механізми і їх комбінації. Присто- го пристосування, розробленого в програмі сування має пневматичний привід, стиснене по- SolidWorks, представлений на рис. 5.

вітря діє на поршень 1, переміщуючи його. Од носторонній (односкосий) клин 26, виконаний за одне ціле з штоком пневмоциліндра, взаємодіє з роликом 13, ролик монтується на вісь 41, яка встановлюється в плунжер 12, таким чином сила затиску від поршня передається на плунжер. В плунжер 12 вставляється тяга 27, положення якої фіксується гвинтом 30, на тягу 27 нагвинчується гайка 37, якою регулюють виліт тяги 27, за до помогою гайки плунжер передає затискне зусил ля на тягу. Тяга поєднується з затискною при змою 20, яка притискає заготовку до планки ба зовий 19, тим самим надійно закріплюючи її.

Тривимірна модель ланцюга, який передає зати- Рис. 5. 3D-модель зовнішнього виду верстатного скне зусилля, представлена на рис. 4. пристосування.

Ученые записки Крымского инженерно-педагогического университета. Выпуск 35. Технические науки Керуючи зборкою в програмі SolidWork тегрованого в систему просторового моделюван з’являється можливість відобразити внутрішню ня «SolidWorks».

побудову пристосування. Використовуючи фун- Перед початком випробування необхідно ви кцію програми «Изменить прозрачность», змі- значитися з найбільш навантаженим елементом нюється прозорість вибраних елементів, але чіт- системи та на основі його характеристик будемо кими залишаються контури вибраної деталі. проводити випробування. З аналізу структури при Внутрішня конструкція 3D-модель затискного стосування визначаємо, що найбільш навантаже пристосування представлена на рис. 6. ний елемент пристосування є вісь 41 (рис. 2).

Для початку випробування необхідно визна читись зі розрахунковою схемою, яка представ лена в вигляді 3D-моделі (рис. 8), в середовищі програмами SolidWorks.

Рис. 6. 3D-модель внутрішньої будови верстатного пристосування.

Дослідження міцності елементів присто Рис. 8. Розрахункова схема.



Pages:     | 1 || 3 | 4 |   ...   | 6 |
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.