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 |   ...   | 2 | 3 || 5 | 6 |   ...   | 9 |

«МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ВОЛГОГРАДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ »«¬–“» ¬—–  ...»

-- [ Страница 4 ] --

машины: первоначальной производитель- Рассмотрим влияние производительности ностью, долговечностью, надежностью и дру- на стратегию их эксплуатации. Для решения гими параметрами, которые не имеет новая задач в такой постановке нами разработана машина, что не учитывалось в предыдущих следующая динамическая модель:

U опт. (0,0) S (t, t1 ) с1 (1,0) К Wопт. (0,0) U опт. (t, t1 ) с (t, t1 ) min Э с1 (t 1, t1 ).

Wопт. (t, t1 ) U опт. t, t R t, t c1 t 1, t P Wопт. t, t 0 t tnp;

t ;

1 t1 t-1;

=1, 2, …, n;

to = 0, Влияние первоначальной производительно где К, Э, Р – условные обозначения воздейст сти на стратегию эксплуатации машин изучали вия на машину соответственно заменить имею путем моделирования на ЭВМ.

щуюся машину новой, сохранить машину и от Следует отметить, что машины могут иметь ремонтировать машину;

с (t, t1) – удельные за не только разную первоначальную производи траты средств на единицу наработки в год тельность, но и различный темп ее изменения и за период после года при оптимальном ис в процессе эксплуатации.

пользовании в оставшийся период, включая год На рис. 1 представлен случай, когда маши, машины возраста t, если последний ремонт ны имеют разную первоначальную производи был в возрасте t1;

Uопт.(t,t1), Wопт.(t,t1) – соот тельность (W01, W02, …, W0n), но темп изменения ветственно оптимальные эксплуатационные за траты, оптимальная производительность в год dW производительности в процессе эксплу машины возраста t, прошедшей ремонт в воз- dt расте t1;

S(t,t1) – расходы на замену в год ма- атации у рассматриваемых машин одинаков.

шины возраста t, прошедшей последний капи- А на рис. 2 – аналогичный случай, но темп из тальный ремонт в возрасте t1, аналогичной но- менения производительности у разных машин вой;

R(t,t1) – затраты на ремонт в год машины различен. Причем на рис. 2 изображен случай, возраста t, прошедшей ремонт в возрасте t1;

когда темп снижения производительности у ма с+1(1,0), с +1(t+1,t1), с+1(t+1,t) – удельные за- шины с большей первоначальной производи траты средств за период после года и до конца dW01 dW...

тельностью меньше, то есть рассматриваемого периода при эксплуатации dt dt по оптимальному варианту машины, имевшей dW0 n в год соответственно возраст 0 (новая маши-. Но возможна и другая ситуация, при dt на) и не подвергавшейся ремонту, возраст t, dW01 dW02 dW0 n прошедшей ремонт в возрасте t1 и возраст t и...

которой.

прошедшей ремонт в возрасте t;

tпр – предельно dt dt dt допустимый возраст машины, t0 – начальный Все эти случаи рассматривались нами в про возраст машины. цессе моделирования ситуаций на ЭВМ.

В модель (1) вводили различные значения При исследовании влияния первоначальной начальной производительности, эксплуатаци- производительности на стратегию эксплуата онных затрат, стоимости ремонта и надежно- ции машин нами были проведены численные сти, для каждого случая определяли оптималь- решения рассматриваемых задач на ЭВМ по ную стратегию эксплуатации. специально разработанной программе.

Производительность машин для различных Анализ результатов исследований показал, типов машин изменяется в разных единицах. что величина первоначальной производи На ее величину влияют как технические, так тельности машины, практически, не влияет и организационные факторы. на оптимальный срок ее службы (рис. 3, линия ИЗВЕСТИЯ ВолгГТУ Рис. 1. Изменение производительности машины в процес се ее эксплуатации при различном значении первоначаль ной производительности ( W01,W02,...,W0 n ) и одинаковом темпе ее снижения по мере увеличения возраста машины Рис. 3. Принципиальный график изменения оптимального срока службы машин в зависимости от величины первона чальной производительности и темпа ее изменения в про цессе эксплуатации tопт f W0 ). Однако при этом существенно изменяются удельные затраты средств на еди ницу выполненной машиной работы. Как пока зали расчеты, с увеличением первоначальной производительности удельные затраты средств на единицу работы уменьшаются (рис. 4).

Аналогичные расчеты, проведенные для ус ловий, когда в процессе эксплуатации машины темп снижения производительности изменяется, показали, что с увеличением темпа снижения производительности оптимальный срок служ бы уменьшается (рис. 3, линия 3). И наоборот, с уменьшением темпа снижения производитель ности оптимальный срок увеличивается (линия 2, рис. 3). Что касается величины удельных затрат средств на единицу выполненной работы, то с увеличением темпа снижения производитель ности среднее ее значение за срок службы ма шины возрастает, а с уменьшением темпа – уменьшается. Эти результаты подтверждают ис Рис. 2. Изменение производительности машины в процессе ее ключительно важное значение мероприятий, на эксплуатации при различном значении первоначальной произ водительности ( W01,W02,...,W0 n ) и разном темпе ее снижения правленных на поддержание высокой произво дительности машин в процессе их эксплуатации.

d W01 dW02 d W0 n по мере старения машины...

Среди таких мероприятий особую роль играют dt dt dt 82 ИЗВЕСТИЯ ВолгГТУ меры по поддержанию машин в исправном тех- эксплуатации машин позволяет не только сокра ническом состоянии и обеспечению их высокой тить сроки выполнения механизированных ра эксплуатационной надежности. Поддержание бот, но и добиться снижения затрат средств на высокого уровня производительности в процессе их выполнение.

В ы в о д. Оптимальная стратегия эксплуа тации машин зависит не только от изменения эксплуатационных показателей их работы в процессе применения, но и от первоначаль ных характеристик, в частности от производи тельности. Чтобы добиться повышения эффек тивности применения машин надо стремиться, как к снижению затрат средств при их эксплуа тации и повышению производительности, так и к улучшению первоначальных характеристик, закладываемых на стадии проектирования и из готовления машин. При этом величины допол нительных средств, выделяемых на улучшение первоначальных характеристик машин, должны окупаться экономическим эффектом, получае мым от применения более совершенных ма шин. Этот эффект следует определять путем сравнения удельных затрат средств на единицу выработки (произведенной продукции) при ра боте усовершенствованной модели и прототипа за оптимальный срок их службы.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 1. Рогожкин, В. М. Выбор оптимальных вариантов эксплуатации машин методом динамического программи рования / В. М. Рогожкин, Н. Н. Гребенникова, Д. А. Дви зов, Н. В. Скиданов // Механизация строительства. – 2005. – № 12.

W01 W02... W0 n 2. Рогожкин, В. М. Методика выбора оптимальной стра Рис. 4. Влияние первоначальной производительности маши тегии эксплуатации машин / В. М. Рогожкин, Н. Н. Гре ны на величину удельных затрат средств на единицу работы:

бенникова // Материалы международной научно-техни сЭi – величина удельных эксплуатационных затрат средств для i-го ческой конференции «Интерстроймех-2008». – Владимир, случая, i = 1, 2, …, п;

сКi – величина удельных затрат средств при за 2008.

мене машины на новую УДК 656.132. Н. М. Сиволобов, С. А. Ширяев, В. А. Гудков, А. А. Раюшкина ГОСУДАРСТВЕННОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ ОБЕСПЕЧЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ ШКОЛЬНЫХ ПЕРЕВОЗОК У НАС В СТРАНЕ И ЗА РУБЕЖОМ Волгоградский государственный технический университет (e-mail: sh-sa@vstu.ru, nikita1314@yandex.ru) В статье рассмотрен вопрос государственного регулирования обеспечения безопасности школьных пе ревозок у нас в стране и за рубежом.

Ключевые слова: школьный автобус, школьные перевозки, безопасность, государственное регулирование.

In article the question of state regulation of safety of school transportations at us in the country and abroad is considered.

Keywords: school bus, school transportation, safety, state regulation.

Безопасности школьных перевозок во всем Наибольших успехов в этой области достигли мире уделяется самое пристальное внимание. Соединенные штаты Америки (США), где впер ИЗВЕСТИЯ ВолгГТУ вые школьные автобусы для массовой перевоз- друг с другом в сфере организации и обеспече ки детей к местам учебы были внедрены около ния безопасности перевозок детей школьными ста лет назад [1]. По статистике [2], школьные автобусами. Федеральное правительство разра автобусы в США – самый безопасный вид тран- батывает законы, стандарты, инструкции, пра спорта. Аварии с их участием, повлекшие жерт- вила, охватывающие всю систему школьных вы, случаются в сто раз реже, чем с обычным перевозок от производства школьных автобу автотранспортом. Каждый год на дорогах США сов до организации и безопасности перевозок погибают 800 школьников и 150 тыс. получают школьников. Кроме того, необходимо отме травмы. Однако только 2 % случаев приходится тить, что в США, федеральное правительство на ДТП со школьными автобусами, в 74 % слу- непосредственно не финансирует школьные чаев ребенок попадает в ДТП, если он едет перевозки. В настоящее время насчитывается в обычном автомобиле. Данная статистика на- более 500 законов и огромное количество пра глядно показывает эффективность государст- вил, регулирующих основные принципы функ венной политики в области безопасности ционирования системы школьных перевозок.

школьных перевозок [3]. В России ситуация Следует отметить, что только федеральное пра с системой перевозок школьников отличается вительство США создало 37 стандартов безо от зарубежной и пока оставляет желать лучше- пасности для желтых школьных автобусов [5].

го [4]. В связи с вышеизложенным, был прове- Государственным регулированием в США пре ден сравнительный анализ государственного ре- имущественно занимается 3 органа власти гулирования обеспечения безопасности школь- (рис. 1, цифры внутри стрелок).

ных перевозок у нас и за рубежом. Канада, так же как и США, имеет развитую В США государственные, национальные и систему школьных перевозок с использованием местные органы власти тесно взаимодействуют традиционных желтых автобусов.

Функции Министерство транспорта Соединённых Штатов United States Регулирование сферы школьных перевозок.

Department of Transportation Органы власти США, регулирующие школьные перевозки (USDOT or DOT) Обеспечение безопасности школьного автобуса. Разрабо тано более 60 федеральных стандартов безопасности ав Национальное управление безопас тотранспортных средств, включая те, которые применя ностью движения на трассах ются специально для школьных автобусов. (Федеральные (The National Highway Traffic Safety стандарты безопасности автотранспортных средств (The Administration – NHTSA) Federal Motor Vehicle Safety Standards – FMVSS [7]) Предотвращение несчастий и ранений на коммерческих Федеральная администрация по автотранспортных средствах. Перевозки школьными ав безопасности мототранспорта тобусами попадают под компетенцию FMCSA, занимаю (The Federal Motor Carrier Safety щуюся организационно-эксплуатационными вопросами Administration – FMCSA) школьных перевозок (соблюдение правил перевозок, ли цензирование перевозок и др.) Федеральная администрация Разработка федеральных программ по так называемым по транзиту (The Federal Transit экскурсионным перевозкам детей общественным транс Administration – FTA) портом, включая школьные автобусы Расследование катастроф и аварий с участием школьных Национальный совет по безопасно автобусов. Выполнение научно-исследовательских работ, сти на транспорте (The National направленных на повышение уровня безопасности Transportation Safety Board – NTSB) школьных автобусов Уведомление граждан о предполагаемых изменениях Агентство Правительства США NPR – норм федерального права, в том числе и в сфере Уведомление о предлагаемой норме школьных перевозок (A Notice of Proposed Rulemaking).

Рис. 1. Государственные органы власти США, задействованные в регулировании школьных перевозок, и их функции 84 ИЗВЕСТИЯ ВолгГТУ Функции Органы власти Канады, регулирующие школь- Регулирование сферы школьных перевозок.

Министерство транспорта Обеспечение безопасности перевозок школьным 1 Канады (Transport Canada) автобусом Обеспечение безопасности школьного автобуса от ные перевозки производственных стандартов до расследования ава Национальная администрация рий. Контроль за тем, чтобы все школьные автобусы, безопасности дорожного движе- отвечали требованиям канадского закона о безопасно ния (National Highway Traffic сти автотранспортных средств. Разработка стандартов Safety Administration – NHTSA) серии 37 безопасности механических транспортных средств (Canadian Motor Vehicle Safety Standards – CMVSS [8]) Североамериканская ассоциа ция свободной торговли Обеспечение импорта и экспорта школьных 2 (The North American Free Trade автобусов между Канадой и США Association – NAFTA) Рис. 2. Государственные органы власти Канады, задействованные в регулировании школьных перевозок, и их функции Около 37 тысяч желтых школьных авто- нятий, таких например, как «школьный авто бусов ежедневно осуществляют перевозку 55 % бус» и «школьные перевозки», а во-вторых, учащихся Канады (2,5 млн. чел.). Государст- степень проработанности вопросов организа венным регулированием в Канаде преимущест- ции и безопасности перевозок школьников зна венно занимается 2 органа власти (рис. 2, циф- чительно уступает опыту зарубежных стран.

ры внутри стрелок). Канадское федеральное Например, одним из наиболее строгих стан правительство создает свои стандарты по безо- дартов безопасности для школьных автобусов пасности для автотранспортных средств, в том в США, является оснащение каждого школьно числе для школьных автобусов, беря за аналоги го автобуса выдвижными сигналами остановки стандарты безопасности США [6]. с подсветкой, а иногда даже небольшим шлаг Государственное регулирование перевозок баумом в передней части – для того, чтобы де школьников в Российской Федерации показано ти, вышедшие из автобуса, не обходили его на рис. 3. На наш взгляд, основным недостат- спереди. Данные мероприятия и ряд других от ком применяемого регулирования является сутствуют в технических требованиях, предъ большое количество органов власти различных являемых к школьным автобусам ГОСТ Р 51160– уровней (как минимум 7), которые участвуют 98 «Автобусы для перевозки детей. Техниче в регулировании системы школьных перевозок, ские требования» [10]. В США правила дорож а также малая степень участия в этом вопросе ного движения (ПДД) дают наивысший при Министерства транспорта РФ. Например, вы- оритет школьным автобусам, водители других деление федеральных средств (субсидий) на за- машин должны остановиться не менее чем за купку школами автобусов для перевозки детей 6 метров до ведущего посадку/высадку детей осуществляет Министерство образования и на- автобуса при движении в попутном направле уки РФ. Отдельные организационно-технологи- нии и не менее чем за 15 метров – при движе ческие вопросы регламентируются документа- нии навстречу [2], а у нас в стране ПДД лишь ми и постановлениями Правительства РФ, Фе- предписывают, что при посадке и высадке де деральной службы по надзору в сфере защи- тей водитель школьного автобуса обязан вклю ты прав потребителей и благополучия челове- чить аварийную сигнализацию (п.7.1), прибли ка и др. жаясь к остановившемуся школьному автобусу Все это привело к тому, что, во-первых, до со включенной аварийной сигнализацией, во сих пор не существует утвержденных на зако- дители других транспортных средств обязаны нодательном уровне, желательно в документах снизить скорость и при необходимости остано Министерства транспорта РФ, специальных по- виться, чтобы пропустить детей (п.14.7) [11].

ИЗВЕСТИЯ ВолгГТУ Функции Выделение денежных средств (субсидии) для закупки Министерство образования 1 школьных автобусов, произведённых в РФ и науки РФ Обеспечение безопасности перевозок пассажиров Органы власти РФ, регулирующие школьные перевозки Министерство транспорта РФ автобусами, отдельные пункты приказов касаются перевозок детей [9] Регулирование требований к автобусам для перевозки Федеральное агентство по техниче детей (ГОСТ Р 51160-98 Автобусы для перевозки детей.

скому регулированию и метрологии Технические требования) [10] (Росстандарт) Обеспечение безопасности перевозок Совет Министров – 4 (Правила дорожного движения) [11].

Правительство РФ Разработка требований к транспортному обслуживанию Федеральная служба по надзору обучающихся в сельских общеобразовательных учреж в сфере защиты прав потребителей дениях (предельно допустимое расстояние транспортно и благополучия человека го обслуживания, оборудование остановок и др.) [12] и осуществление контроля за их исполнением Выделение дополнительных средств на закупку школьных автобусов. Распределение и передача федеральных средств Региональный уровень в муниципальные районы и городские округа. Передача (Орган исполнительной власти в закупленных школьных автобусов в собственность муни сфере образования субъекта РФ) ципалитетов, под хозяйственное управление школами Организация и обеспечение перевозок школьников авто бусами (наём водителей, проведение техосмотра автобу Местный уровень (Орган исполни сов, проведение медицинских осмотров водителей, обору тельной власти в сфере образования 7 дования мест стоянок и остановок автобусов, выделение муниципального образования денежных средств из местного бюджета на компенсацию и городского округа РФ) затрат на организацию школьных перевозок и т.д.) Рис. 3. Государственные органы власти Российской Федерации, задействованные в регулировании школьных перевозок и их функции ряев, В. А. Гудков // Технология, организация и управле Очевидно, что нам нужно быстрее перени ние автомобильными перевозками : сб. науч. тр. № 2 / Си мать положительный зарубежный опыт осо- бир. гос. автомоб.-дорожная академия (СибАДИ). - Омск, бенно в области стандартов, регламентирую- 2009. - C. 105–107.

щих проектирование и производство школьных 5. U.S. Federal Agencies [Электронный ресурс]. – [2013]. – Режим доступа: http://www.stnonline.com/resources/gover автобусов, а так же нормативных актов, регла nment/us-federal-agencies ментирующих перевозку детей, в том числе 6. Federal Motor Vehicle Safety Standards [Электронный ПДД, а также – передать организацию перевоз- ресурс]. – [2013]. – Режим доступа: http://www.stnonline.

ки детей профессионалам. com/resources/government/us-federal-agencies/456-fmvss 7. School Transportation in Canada [Электронный ре сурс]. – [2013]. – Режим доступа: http://www.stnonline.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК com/resources/government/school-transportation-in-canada 8. Canadian Motor Vehicle Safety Regulations [Элек 1. Сиволобов, Н. М. Проблемы и направления развития тронный ресурс]. – [2013]. – Режим доступа: http://stnon перевозок школьников в сельской местности / Н. М. Сиволо line.com/resources/government/canadian-motor-vehcicle бов, С. А. Ширяев, В. А. Гудков, А.А. Раюшкина // Сборник safety-regulattions научных трудов Sworld: материалы международной научно 9. Приказ Минтранса РФ от 8 января 1997 г. № практической конференции «Современные проблемы и пути «Об утверждении Положения об обеспечении безопасно их решения в науке, транспорте, производстве и образова сти перевозок пассажиров автобусами».

нии – 2012». – Вып. 4. Том 1 : сб. науч. тр. / сост. С. В. Ку 10. ГОСТ Р 51160–98 Автобусы для перевозки детей.

приенко. - Одесса, 2012. – ЦИТ: 412-0754 – C. 99–104.

Технические требования. – введ. 01.04.1998. – М.: Стан 2. Школьные автобусы должны стать безопаснее дартинформ, 2008. – 12 с.

[Электронный ресурс]. – [2013]. – Режим доступа: http:// 11. Постановление Совета Министров – Правительст pedsovet.org/content/view/4053/88/ ва РФ от 23 октября 1993 г. № 1090 «О правилах дорож 3. School Bus. От хозяйственной повозки – до парка раз ного движения».

влечений на колесах [Электронный ресурс]. – [2013]. – Ре 12. Правила СанПиН 2.4.2.1178–02. Гигиенические жим доступа: http://ps.1september.ru/articlef.php?ID= требования к условиям обучения в общеобразовательных 4. Сиволобов, Н. М. Безопасность перевозок школьни учреждениях.

ков - задача государственная / Н. М. Сиволобов, С. А. Ши 86 ИЗВЕСТИЯ ВолгГТУ УДК 656.135.073. С. Ю. Фирсова, А. В. Куликов СНИЖЕНИЕ ТРАНСПОРТНЫХ ЗАТРАТ ЗА СЧЕТ ВЫБОРА ОПТИМАЛЬНОГО ТИПА ПОДДОНА ПРИ ПЕРЕВОЗКЕ СТРОИТЕЛЬНЫХ ГРУЗОВ Волгоградский государственный технический университет (е-mail: ap@vstu.ru) В статье рассмотрена методика выбора оптимального типа поддона при перевозке тротуарной плитки в зависимости от грузоподъемности и площади платформы автомобиля.

Для снижения транспортных затрат предложено на этапе подготовки груза к отправке учитывать тип поддона, который выбирается исходя из вида характеристик транспортного пакета, грузоподъемности ав томобиля и площади платформы.

Ключевые слова: грузовые перевозки, транспортные затраты, поддон, транспортный пакет, площадь платформы, коэффициент использования грузоподъемности, графоаналитический метод.

In article the technique of a choice of optimum type of the pallet in transit paving slabs depending on loading capacity and the area of a platform of the car is considered.

For decrease in transport expenses it is offered at a stage of preparation of freight to sending to consider type of the pallet which gets out proceeding from a type of characteristics of a transport package, the loading capacity of the car and the platform area.

Keywords: freight transportation, transport expenses, pallet, transport package, platform area, loading capacity efficiency, graphic-analytical method.

Таблица Тротуарная плитка является строительным материалом широкого применения, ее можно Характеристика тротуарной плитки встретить на улицах города при оформлении Вид тротуарной плитки Размеры (мм) Вес (кг) тротуаров, в ландшафтном дизайне, также ее ис пользуют при оформлении приусадебных участ- А – «Калифорния» 300х300х30 5, ков или коттеджных поселков. Тротуарная В – Квадрат 7 315х315х40 плитка может укладываться как на автомобиль ных парковках, так и в парковых зонах. Данный Таблица строительный материал выделяет любую улицу, Характеристика поддонов дом и придает городу эстетический вид.

На этапе подготовки груза к перевозке не- Значение показателя Показатели обходимо определить характеристики транс- EUR-поддон (С) FIN-поддон (Д) портного пакета;

выбрать тип подвижного со Грузоподъемность, т 2,0 2, става и его количество. При выборе автомобиля Длина, мм 1200 для перевозки тротуарной плитки необходимо учитывать использование грузоподъемности Ширина, мм 800 и количество ездок. Для повышения эффектив- Высота, мм 145 ности грузовых автомобильных перевозок Вес, т 0,025 0, в сфере благоустройства территории города не обходимо усовершенствовать технические ха плитки двух видов А и В. Исходя из площади рактеристики подвижного состава автомобиль территории, на которой необходимо выложить ного транспорта и погрузочно-разгрузочных тротуарную плитку, было рассчитано количество средств, внедряя прогрессивные технологии плиток А (30 тыс. шт.) и плиток В (10 тыс. шт.).

организации перевозок грузов.

Плитка на поддоне загружается в несколько ря В статье рассмотрена технология перевозки дов. Поддон с загруженной плиткой составляет тротуарной плитки двух видов. Производители транспортный пакет. Количество рядов плитки тротуарную плитку укладывают на деревянные определяется исходя из веса пакета, который не европоддоны и финподдоны. В табл. 1–2 при должен превышать грузоподъемность поддо ведены характеристики тротуарной плитки нов. Вес транспортного пакета определяется по и поддонов.

формуле:

Авторами рассчитано необходимое число Qпак Qп nп nр Qпод, поддонов типа С и Д для перевозки тротуарной ИЗВЕСТИЯ ВолгГТУ плитки А и В на поддонах С и Д позволяет най где Qпак – вес пакета, т;

Qп – вес одной троту ти такой способ размещения, который обеспе арной плитки, т;

Qпод – вес поддона, кг;

nп – чивает максимальное использование площади количество плиток в одном ряду по вертикали, поддона, при общем сокращении необходимого шт.;

nр – количество рядов по вертикали на количества поддонов для перевозки всей пар тии плитки.

поддоне, шт.

Количество тротуарной плитки, загружае Характеристика транспортного пакета пред мой на поддонны, приведено в табл. 4.

ставлена в табл. 3.

С помощью разработанной методики [1, 2] путем решения математической модели опре Таблица делено число поддонов, необходимых для пе Характеристика транспортных пакетов с тротуарной плиткой ревозки всего объема тротуарной плитки:

минимизировать X 1 X 2 Z С, при ограни Тип поддона Высота, Количество Вес 160 X 1 0 X 2 30000;

и груза мм рядов, шт. пакета, т чениях: 0 X 1 120 X 2 10000;

Поддон С с грузом А 745 5 0, X 0;

X 0.

Поддон С с грузом В 945 5 0, 1 Поддон Д с грузом А 745 7 1,360 минимизировать X 1 X 2 Z Д, при ограни Поддон Д с грузом В 945 7 1, 240 X 1 0 X 2 30000;

чениях: 0 X 1 180 X 2 10000;

Таблица X 0;

X 0.

1 Количество тротуарной плитки, Поставленная задача была решена с помо загружаемой на поддоны разных типов щью графоаналитического метода, приведенно Количество плитки на поддоне, шт.

Вид тротуарной го на рисунке [1, 3].

плитки способ М1 способ М Оптимальный вариант удовлетворяет усло вию комплектности. Задав долю поддонов С че Поддон С (5 рядов плитки) рез С, а долю поддонов Д через Д, загружае А 160 мых по способу М1, а остальную часть (1 – С) В 0 и (1 – Д) по способу М2, найдем значения С и Д Поддон Д (7 рядов плитки) из условия комплектности:

160 С 0 1 С А 240 ;

С 0, 69;

0 С 120 1 С В 0 240 Д 0 1 Д ;

0,69.

Используемые поддоны имеют разную пло 0 Д 180 1 Д 10000 Д щадь. Исследование вариантов размещения М1д N Количество плитки А, шт.

Рд М1c Рc М2д М2c 0 40 80 120 160 Количество плитки В, шт.

Возможные способы размещения плитки на поддонах 88 ИЗВЕСТИЯ ВолгГТУ Минимальное число поддонов Хс и Хд для В результате расчетов получено, что для перевозки тротуарной плитки найдено из урав- одиночного бортового автомобиля рациональ нения [3, 4]: нее использовать европоддоны, а для тягача с полуприцепом и автомобиля с прицепом тип ХС 271;

выбранных поддонов не имеет значения.

160 0,69 0 (1 0,69) Количества ездок, которые необходимо вы полнить подвижному составу разного типа для ХД 181. перевозки необходимого объема тротуарной 240 0,69 0 (1 0,69) плитки, приведены в табл. 6.

В результате расчетов для перевозки всего объема плитки необходимо: европоддонов в Таблица количестве 271 шт., из которых 88 загружено Количество ездок, совершаемых автомобилями при перевозке тротуарной плитки по способу М1 и 88 шт. по способу М2, или финподдонов в количестве 181 шт., из которых КамАЗ- КамАЗ КамАЗ 125 шт. загружено по способу М1 и 56 шт. по Марка автомобиля 44108+НЕФ 65117+НЕФ способу М2. АЗ 9334 АЗ- Для исследования процесса перевозки тро- Количество ездок при перевозке всего 18 18 туарной плитки выбраны автомобили: седель груза поддонами С ный тягач КамАЗ-44108 с полуприцепом Количество ездок НЕФАЗ 9334;

одиночный бортовой автомобиль при перевозке всего 20 18 КамАЗ-65117;

бортовой автомобиль в составе груза поддонами Д автопоезда с прицепом НЕФАЗ-8332.

В качестве погрузо-разгрузочных механиз Уменьшение числа ездок позволяет сокра мов выбран электропогрузчик CPD 25 грузоподъ тить пробег автомобиля с грузом и снизить емностью 2,5 т (на заводе-производителе) и ди транспортную составляющую в общих затратах зельный вилочный погрузчик Hyundai 33D - ремонтно-строительных работ.

грузоподъемностью 3,3 т (на гродских улицах).

По результатам проведенных исследований Рассчитано потребное число полуприцепов оптимальным типом подвижного состава для для перевозки европоддонов и финподдонов.

перевозки тротуарной плитки на европоддонах Количество поддонов, загружаемых на плат является бортовой автомобиль с прицепом (Ка форму, должно определяться с учетом площади мАЗ-65117+НЕФАЗ-8332).

платформы и грузоподъемности подвижного со става. Результаты расчетов приведены в табл. 5. БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК Таблица 5 1. Вельможин, А. В. К вопросу определения минималь ного количества ездок автомобиля при перевозке ЖБИ на Количество поддонов, загружаемых строящийся объект / А. В. Вельможин, А. В. Куликов, на платформу ПС С. Ю. Фирсова // Известия ВолгГТУ : межвуз. сб. науч. ст.

№ 10 / ВолгГТУ. – Волгоград, 2010. – (Серия «Наземные Количество поддонов, шт.

Вид тротуарной плитки транспортные системы» ;

вып. 3). – C. 134–135.

С Д 2. Грузовые автомобильные перевозки: учебник для вузов / А. В. Вельможин, В. А. Гудков, Л. Б. Миротин, Бортовой автомобиль с прицепом А. В. Куликов. – М.: Горячая линия – Телеком, 2006. – 560 с.

А 25 16 3. Теоретические основы организации функциониро вания транспортных систем: методические указания по В 22 выполнению курсового проекта / сост. А. В. Вельможин, Бортовой автомобиль без прицепа А. В. Куликов;

Волгоградский государственный техниче А 16 10 ский университет. – Волгоград, 2001. – 20 с.

4. Фирсова, С. Ю. Определение оптимального варианта В 14 размещения железобетонных изделий на платформе полу Седельный тягач с полуприцепом прицепа / С. Ю. Фирсова, А. В. Куликов // Технология, ор ганизация и управление автомобильными перевозками: сб.

А 17 науч. тр. – № 3 / Сибирская гос. автомобильно-дорожная В 15 10 академия (СибАДИ). – Омск, 2010. – C. 164–168.

ИЗВЕСТИЯ ВолгГТУ УДК 625. М. И. Шаров УПРАВЛЕНИЕ ТРАНСПОРТНЫМ СПРОСОМ КАК СРЕДСТВО СНИЖЕНИЯ НАГРУЗОК НА УЛИЧНО-ДОРОЖНУЮ СЕТЬ Национальный исследовательский Иркутский государственный технический университет (e-mail: sharov.maksim@gmail.com) В статье рассмотрены основные методы управлением транспортным спросом в городах, как способ снижение вероятности возникновения заторов на улично-дорожной сети.

Ключевые слова: транспортный спрос, подвижность.

Mobility Management of Transportation Demand Management is implemented in a lot of European and North America cities. Mobility Management tries to influence pre-trip mode choice. Individual mobility needs, also known as the demand for travel, is at the centre of attention for all measures.

Keywords: transportation Demand, Mobility.

Высокий уровень загрузки улично-дорож- срочные.

Примечательно, что в числе долго ных сетей крупных и крупнейших российских срочных мер Департаменты транспорта штатов городов, сопровождающийся резким снижени- и муниципалитетов указывают TDM как обяза ем скорости сообщения и транспортными зато- тельный элемент, характерный пример этого рами, стал предметом дискуссий и многих пуб- [2, 7]. Таким образом, в составе долгосрочных ликаций в нашей стране. Анализ российских программ рассматривается не только развитие изданий, посвященных проблемам транспорт- дорогостоящей транспортной инфраструктуры, ных заторов, показывает, что чаще всего как но и мероприятия по формированию транспорт средство борьбы с пробками указываются ад- ного поведения населения. При этом особый ак министративные и фискальные меры, примене- цент делается на рациональном использовании ние интеллектуальных транспортных систем индивидуального автомобильного парка.

(ИТС), прежде всего АСУД. Вместе с тем в них Управление транспортным спросом активно пока еще уделяется мало внимания методам применяется в европейских странах и стало объ формирования транспортного поведения насе- ектом совместных европейских программ, вы ления, что является предметом так называемого полняемых под эгидой организации (EPOMM, управления транспортным спросом. Широко http://www.epommweb.org) и самой Европей распространенные в зарубежной специальной ской Комиссии (www.ecomm2010.eu). В част литературе и периодике термины управление ности 30 сентября 2009 г. Европейская Комис транспортным спросом (Transportation Demand сия приняла «План действий по городской мо Management – TDM) или управление мобиль- бильности» со сроком действия до 2012 г. Сама ностью (Mobility Management – ММ) имеют EPOMM, в состав которой входят уже 16 стран, следующие определения: осуществляет в 2006–2009 гг. проект МАХ – «TDM – обобщающий термин для страте- «Максимизация менеджмента мобильностью».

гий, которые приводят к более эффективному Спектр средств управления мобильностью дос использованию транспортных ресурсов» (Victo- таточно широк (рис. 1) и взаимосвязан с управ ria Transport Institute, Канада);

лением транспортной системой города, муни «…ММ – ориентированный на спрос подход ципальным управлением и градостроительным к пассажирскому и грузовому транспорту, ис- планированием [3, 4, 6].

пользующий новые инструментарий и формы Оценка эффективности мер воздействия на взаимодействия. Его цель состоит в том, чтобы транспортное поведение и получаемые при этом поддерживать и поощрять изменение отношения эффекты представлены в табл. 1. Наиболее эф к устойчивым видам транспортного обслужива- фективными считаются переориентация на ис ния. Инструментарий ММ основан на информа- пользование другого вида передвижений (Shift ционных и организационных методах, коорди- mode) и снижение использования индивидуаль нации…» (K. H. Posch, координатор EPOMM). ных автомобилей (Reduced vehicle trips).

Обратимся к уже имеющейся практике при- Приведем показатели эффективности ряда менения TDM и ММ. Программы снижения тран- конкретных проектов в области управления спортных нагрузок на городские УДС, разрабо- транспортным спросом. В 1993 г. в штате Ва танные в последние годы в США, включают шингтон была принята программа по сокраще очень разнообразный арсенал мер, которые нию объема ежедневных поездок по трудовым классифицируют как долгосрочные и кратко- целям CTR (Commute Trip Reduction Program).

90 ИЗВЕСТИЯ ВолгГТУ Рис. 1. Взаимосвязь управления мобильностью (1) и управления транспортной системой (2) [4]:

3 – средства и методы управления, включающие координацию работы муниципальных служб (4), средства массовых коммуникаций (6) и информационные системы (7);

8 – «аппаратные» средства, включающие разработку законода тельства и регулирующих актов (9), применение телематики (10), фискальные меры (11), развитие транспортной инфра структуры (12);

13 – планирование использования территории (т. е. градостроительное планирование) Таблица Меры воздействия на транспортное поведение и получаемые эффекты Меры Снижение Изменение Уменьшение Переориентация Снижение Цели скорости времени протяженности на другой способ использования личных движения передвижений передвижений передвижений автомобилей Снижение загрузки сети – – – – Сокращение вложений – – – на дорожное строительство Сокращение вложений – – на строительство парковок Сокращение расходов – – – населения на передвижения Улучшение условий – – передвижений Безопасность дорожного – – – – движения Сокращение расхода топлива – – – Сокращение выбросов – – в атмосферу Повышение эффективности – – – использования территории Улучшение уровня здоровья – – – – населения С материалами программы можно ознако- в составе Акта о защите воздуха от загрязне миться на сайте Департамента транспорта ний. В данной программе уделялось большое www.wsdot.wa.gov. Программа CTR была за- внимание использованию индивидуального ав креплена специальным законом штата в 1991 г. томобильного парка, прежде всего, ставилась ИЗВЕСТИЯ ВолгГТУ задача снижения количества поездок, совер- Выполнение программ, аналогичных рас шаемых одиночными водителями. В этой связи смотренным выше, требует разработки методов разрабатывались меры, способствующие ис- прогнозов влияния различных факторов на пользованию автомобилей повышенной вме- транспортное поведение населения. Нужен ин стимости (high-occupancy vehicles) и совмест- струмент, позволяющий прогнозировать выбор ному использованию автомобилей (carpooling). способов передвижений в зависимости от сце В составе программы предусматривались возмо- нариев развития транспортной системы города.

жности изменения режима работы: сжатая 4 – Транспортное планирование обычно рассмат дневная рабочая неделя с 10-часовым рабочим ривают как процедуру, включающую 4 этапа днем;

гибкий режим работы – смещение начала (рис. 2).

и конца работы при сохранении длительности рабочего дня. Кроме того, внедрялась практика работы дома или в местных локальных офисах, что получило название teleworking. В результа те действия программы в период 1993–2007 гг.

количество поездок на работу, совершаемых одиночными водителями, снизилось с 70,9 до 65,5 %. Снижение объемов загрязнения воздуш ного бассейна в 2007 г. оценено суммарной ве личиной 4000 т всех видов загрязняющих ве ществ. Уменьшение расхода топлива составило 9,7 млн. галлонов на сумму 23 млн. долларов.

Рис. 2. Стадии транспортного планирования В Европе можно отметить введение платно в программах управления транспортным спросом го пользования автомобилями в утренний пи ковый период в границах урбанизированной Если расчет матрицы корреспонденций – территории Randstad, включающей Амстердам, этап 2 (см. рис. 2) и распределение корреспон Роттердам, Гаагу и Утрехт [1]. Введение проек денций по маршрутам сети (т. е. маршрутной та в 2001 г., утвержденного парламентом Гол сети или УДС) – этап 4 в значительной мере ландии, предварялось с 1998 г. публичными можно рассматривать как расчетные процеду слушаниями с вовлечением широких кругов ры, то оценка спроса на передвижение и выбор общественности и заинтересованных организа способа передвижений, прежде всего, базиру ций, таких, например, как Министерство тран ются на разнообразных статистических данных.

спорта и Голландская ассоциация пользовате В странах с высоким уровнем автомобилиза лей автомобильного транспорта. Величина пла ции количество генерируемых объектами кор ты за пользование автомобилем в период 7.0– респонденций (trip generation) рассматривается 9.00 составила около 3,5 долларов. По резуль татам моделирования предполагалось достиг нуть снижения интенсивности движения в ут ренний пиковый период на 30 %. Такой показа тель прогнозировался как результат снижения интенсивности грузового движения на 6 % и ежедневных поездок к месту работы на инди видуальном автомобильном транспорте на 44 %, а также увеличения количество поездок пред принимателей (business trips) на 27 %. В целом в границах агломерации Randstad в утренний пиковый период было достигнуто снижение интенсивности на 35 %, что даже больше чем прогнозные оценки. При этом на важнейших до рогах снижение интенсивности составило 41 %, а на второстепенной УДС – 26 %. На 60 % из Рис. 3. Генерация поездок супермаркетами вечерний час менения нагрузки на УДС в пиковый период пик – соотношение прибытий и убытий 53 % к 47 %:

были вызваны изменением времени поездок, Х – суммарная площадь помещений супермаркета, 1000 кв. футов;

приходящихся теперь на внепиковые периоды. Т – количество поездок к супермаркету и от него, авт./ч 92 ИЗВЕСТИЯ ВолгГТУ ту d );

P r, f, d, m – вероятность использова в виде количества автомобилей, прибывающих и убывающих за определенный период суток. ния маршрута при использовании способа пе В США уже долгое время этот параметр явля- редвижения при условии, что передвижение со ется объектом регулярных исследований, кото- стоялось в зону d (или к объекту d).

рые систематизируются в виде обновляемых Очевидно, что построение дезагрегирован справочных данных руководств по транспорт- ных моделей выбора способа передвижения как ным расчетам. Например, на рис. 3 представле- и оценка количества генерируемых поездок ны данные генерирующей способности круп- требует систематических транспортных обсле ных супермаркетов из справочного издания дований и накопления статистических данных.

Trip Generation. Накопление таких данных остро необходимо Оценка вероятности выбора способа пере- для выполнения многих видов градостроитель движений, что необходимо рассматривать на ного и транспортного планирования и позволит этапе 3 (Mode Split) относится к классу моделей повысить обоснованность решений, в том числе индивидуальных предпочтений. В качестве прогнозировать эффект от введения мер воз примера рассмотрим дезагрегированную мо- действия на транспортное поведение как это дель индивидуального выбора [5], которая было сделано в Голландии при введении плат применялась для целого ряда городов США. для агломерации Randstad [1]. Транспортная В соответствии с этой моделью ожидаемое ко- лаборатория ИрГТУ планирует осуществлять личество людей Ei, выбирающих способ пере- исследования транспортного поведения насе движения i, определяется как сумма вероятно- ления и генерации поездок различными видами стей выбора ими альтернативы i объектов тяготения. Главной целью этих иссле Ei Pin, дований намечена разработка модели опти (1) мального размещения перехватывающих пар n ковок. Определенный объем информации о где Pin – вероятность выбора индивидом n спо транспортном поведении уже накоплен при соба передвижения i. разработке концепции развития общественного В более детализированном виде вероят- транспорта г. Иркутска.

ность P f, d, m, r передвижения способом m БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК по маршруту r в зону d (или к объекту d ) предлагается рассматривать как 1. Шаров, М. И. Перспективы управления транспорт P f, d, m, r ным спросом / М. И. Шаров // Вестник Иркутского госу дарственного технического университета. – 2011. – Т. 48. – P f P f, d P m, f, d P r, f, d, m, (2) № 1. – С. 119–123.

2. Левашев, А. Г. Управление дорожным движением где P f – вероятность совершения передви- на магистральных улицах / А. Г. Левашев, С. Е. Тебень ков, Е. С. Иванченко // Вестник Иркутского государствен жения;

P f, d – вероятность в зону d (или к ного технического университета. – 2012. – Т. 68. – № 9. – С. 152–157.

объекту d ) при условии, что передвижение со- 3. Михайлов, А. Ю. Перспективная тематика исследо стоялось;

P m, f, d – вероятность использо- ваний в области теории транспортных потоков / А. Ю. Ми хайлов, И. М. Головных // Вестник Иркутского государст вания способа передвижения при условии, что венного технического университета. – 2005. – Т. 22. – № 2. – передвижение состоялось в зону d (или к объек- С. 128–130.

I.Ч а с т ь ОБЗОРН ЭКСПЛУАТАЦИЯ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ УДК 69.002.51.004. Н. Н. Гребенникова МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОПТИМАЛЬНОЙ СТРАТЕГИИ ЭКСПЛУАТАЦИИ МАШИН Волжский институт строительства и технологий (филиал) ФГБОУ ВПО «Волгоградский государственный архитектурно-строительный университет»

(e-mail: SDMIO@mail.ru) Описывается методика определения оптимальной стратегии эксплуатации машин, основанная на мате матическом аппарате методов линейного и динамического программирования.

Ключевые слова: оптимизация, стратегия, эксплуатация машин, динамическое программирование, ли нейное программирование.

The technique of definition of optimum strategy of operation of the cars, based on mathematical apparatus of methods of linear and dynamic programming is described.

Keywords: optimization, strategy, operation of cars, dynamic programming, linear programming.

В моделях оптимальной эксплуатации ма- При реализации 1-го этапа, для получения шин результаты расчета во многом зависят от оптимальных исходных данных использована того, какие исходные данные, характеризую- методика, в основе которой лежит модель ос щие изменение эксплуатационных показателей новной задачи линейного программирования.

работы машины, будут использованы при ре- Рассматриваемая задача описана следующей шении задачи. В большинстве работ в качестве математической моделью:

исходных данных принимаются фактические х11 + х21 + … + xк1 = Q показатели, получаемые путем статистических х12 + х22 + … + xк2 = Q наблюдений за работой машин в условиях ре- ……………………….

альной эксплуатации. В этом случае на резуль- х1n + х2n + … + xкn = Qn таты решения будут влиять факторы, ничего x x11 x... 1n Т общего не имеющие с техническими и эксплуа W11 W12 W1n тационными возможностями машин, выпол (1) няющих заданные производственные процессы. x x21 x... 2 n T Поэтому нами, для определения оптимальной W21 W22 W2 п стратегии эксплуатации машин, разработана.........................................

новая методика, которая основана на использо xk 1 xk 2 x вании современных математических методов и... kn T ЭВМ и состоит из двух этапов: 1-й этап – вы- Wk1 Wk 2 Wkn бор оптимального варианта выполнения задан С = с11 х11 + с12 х12 +…+ с1к х1к + с21 х21 + ного годового объема механизированных работ + с22 х22 +…+ с2к х2к + … + на основе моделей математического аппарата + cк1xm1 + cк2xm2 + … + cкnxкn min. (2) линейного программирования и получение в результате этого исходных данных по эксплуа- Система (1) является ограничениями зада тационным показателям работы машин и 2-й чи, а выражение (2) – целевой функцией. Здесь этап – определение оптимальных сроков служ- хij – объем работ, выполняемый агрегатом i (i= бы и оптимальной политики ремонта методом = 1,2,…к) на операции j (j=1,2,…,п);

Qj – объ динамического программирования, на основе ем работ на операции j;

Wij – годовая произво данных, полученных на 1-м этапе.

94 ИЗВЕСТИЯ ВолгГТУ дительность агрегата i на операции j;

Т – время года машины возраста t, прошедшей послед ний капитальный ремонт в возрасте t1;

U(0,0), выполнения заданного объема работ;

сij – U(t,t1), U(t,t) – эксплуатационные расходы удельные затраты средств на выполнение еди в год соответственно новой машины, машины ницы объема при работе агрегата i на опера возраста t, прошедшей капитальный ремонт ции j;

С – общие затраты средств на выполне в возрасте t1, и машины возраста t, прошедшей ние заданного объема работ.

капитальный ремонт в возрасте t;

W(0,0), Учитывая, что метод линейного програм W(t,t1), W(t,t) – производительность в год со мирования требует, чтобы в системе ограниче ответственно, машины возраста t, прошедшей ний не было неравенств, избавляются от них капитальный ремонт в возрасте t1, и машины в системе (1) путем ввода дополнительных пе возраста t, прошедшей капитальный ремонт ременных хкп+i. Тогда получим систему ограни в возрасте t;

S(t,t1) – расходы на замену в год чений задачи в виде уравнений (3).

машины возраста t, прошедшей капитальный Методика позволяет определить оптималь ремонт в возрасте t1, аналогичной новой маши ные эксплуатационные показатели машин ной;

R(t,t1) – затраты средств на ремонт в год (производительность, затраты средств на вы машины возраста t, прошедшей капитальный полнение работ и др.) при выполнении ими за ремонт в возрасте t1;

с+1(1,0), с+1(t+1,t1), данного объема механизированных работ. Эти данные являются исходными для выполнения с+1(t+1,t) – удельные затраты средств за период второго этапа, на котором определяют опти- после года и до конца рассматриваемого про мальные сроки службы и оптимальную ре- цесса при эксплуатации по оптимальному вари монтную политику. анту машины, имевшей в год соответственно возраст 0 (новая машина), возраст t и прошед х11 + х21 + … + xк1 = Q шей последний капитальный ремонт в возрасте t1, х12 + х22 + … + xк2 = Q и возраст t и прошедшей ремонт в возрасте t;

……………………….

К, Э, Р – принятые условные обозначения реше х1n + х2n + … + xкn = Qn ний соответственно: купить новую машину вза x x x хкп 1 11 12... 1n Т мен имеющейся, продолжать эксплуатировать W11 W12 W1n имеющуюся и капитально отремонтировать.

(3) x x x Модель (4) позволяет определить одновре хкп 2 21 22... 2 n T W21 W22 W2 п менно оптимальный срок службы машины и оптимальную ремонтную политику, то есть..............................................

сколько ремонтов и при каком возрасте маши x x x хкп к k 1 k 2... kn T ны следует их проводить в течение срока служ Wk1 Wk 2 Wkn бы, а также определить длительность межре монтных периодов с тем, чтобы получить ми Для реализации второго этапа нами разра нимум затрат средств на единицу наработки за ботана методика, основанная на математиче срок службы.

ском аппарате динамического программирова Как видно из (4), здесь все параметры яв ния и критериях минимума удельных затрат средств на единицу работы или максимума эф- ляются функциями двух переменных – возраста фекта, получаемого от использования машины. t машины и возраста t1, при котором проводит Динамическая модель, минимизирующая удель- ся капитальный ремонт.

ные затраты средств, имеет вид: Для решения задачи по модели (4) нами разработана специальная программа, которая U (0,0) S (t, t1 ) с1 (1,0) К позволяет рассмотреть каждое состояние ма W (0,0) шины, характеризующееся комбинацией аргу U (t, t1 ) ментов t и t1. При этом для каждого значения t с (t, t1 ) min Э с1 (t 1, t1 ), рассматривают все возможные t1 и для каждого W (t, t1 ) состояния находят величину функции с(t,t1).

U t, t R t, t c1 t 1, t Для определения оптимальной политики P W t, t использования и ремонта машины по модели (4) надо взять ограниченный период времени Т.

(4) На начало каждого года этого периода рас где с (t, t1) – -кратное значение затрат средств смотреть все возможные состояния (t,t1) маши на единицу наработки в год и за период после ИЗВЕСТИЯ ВолгГТУ укажет, как поступить с имеющейся машиной ны и для каждого состояния по минимуму за в каждый год периода – ремонтировать ее, про трат средств на единицу наработки машины должать эксплуатировать или заменить новой.

определить, как выгоднее поступить с имею Реализация модели (4) на ЭВМ по специ щейся машиной – заменить ее новой, капиталь ально разработанной программе позволяет по но отремонтировать или продолжать эксплуа лучить оптимальный план использования и ре тировать без ремонта и замены. Решение начи монта машины, обеспечивающий получение нают с последнего года периода и последова минимума затрат средств за период времени.

тельно перемещаются к первому. Таким План получают в виде, аналогичном (5).

образом находят так называемые условные оп В ы в о д. Для определения оптимальной тимальные решения для каждого года периода стратегии эксплуатации машин нами разрабо при любом возможном состоянии машины на тана специальная методика, основанная на ме начало этого года. Затем, «пробегая» процесс тодах линейного и динамического программи решения в обратном направлении, то есть от рования, максимально приспособленная для первого до последнего года, и зная состояние использования ЭВМ. С помощью предлагаемой (t,t1) машины на начало каждого года, находят методики можно определить оптимальный срок оптимальный вариант эксплуатации машины.


службы машины и оптимальной ремонтной по Он будет состоять из набора условных обозна литики по критериям минимума удельных за чений: К – купить новую машину, Э – эксплуа трат и максимума прибыли, получаемой от ис тировать старую, Р – капитально отремонтиро пользования машины.

вать, то есть будет иметь вид:

Э Э Р Э …К Э Э (5) БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК Вариант эксплуатации (5) расшифровывают 1. Гребенникова, Н. Н. Оптимальная стратегия ис так: имеющуюся машину надо эксплуатировать пользования машин в строительстве методом динамиче первые два года, затем ее следует отремонти- ского программирования / Н. Н. Гребенникова // Тезисы докладов Х межвузовской научно-практической конфе ровать на третьем году эксплуатации, затем ренции молодых ученых и студентов г. Волжского, Ч. 1. – в течение четвертого года эксплуатировать. Да- Волжский: 2004.

лее последует период эксплуатации, ремонта 2. Рогожкин, В. М. Выбор оптимальной стратегии и замены машины. Наконец, перед последними эксплуатации машин методом математического програм мирования / В. М. Рогожкин, Н. Н. Гребенникова // Мате тремя годами эксплуатации заменяют машину риалы международной научно-технической конференции новой и далее эксплуатируют ее до конца рас «Интерстроймех-2004». – Воронеж, 2004.

сматриваемого периода без замены и ремонта. 3. Рогожкин, В. М. Выбор оптимальных вариантов эксплу Вариант (5) представлен здесь в неконкретном атации машин методом динамического программирования / виде, так как неизвестна длительность периода В. М.Рогожкин, Н. Н. Гребенникова, Д. А. Двизов, Н. В. Ски данов // Механизация строительства. – 2005. – № 12.

планирования. Из него лишь видно, что дли 4. Рогожкин, В. М. Методика выбора оптимальной стра тельность доремонтного цикла равна 2 годам. тегии эксплуатации машин / В. М. Рогожкин, Н. Н. Гребен Если длительность периода будет задана, то (5) никова // Материалы международной научно-технической примет вполне конкретный вид и однозначно конференции «Интерстроймех-2008». – Владимир, 2008.

УДК 629.113.004. А. С. Денисов, Б. Ф. Тугушев, Е. Ю. Горшенина ОСОБЕННОСТИ ПРЕДЛАГАЕМОЙ ТЕХНОЛОГИИ ВОССТАНОВЛЕНИЯ КОЛЕНЧАТЫХ ВАЛОВ АВТОТРАКТОРНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ НАПЛАВОЧНЫМИ МЕТАЛЛОПОКРЫТИЯМИ НА ОСНОВЕ АНАЛИЗА ЗАРУБЕЖНЫХ АНАЛОГОВ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Саратовский государственный технический университет имени Ю. А. Гагарина»

(e-mail: denisov0307@yandex.ru, tugushev@mail.ru, ekaterina_84_07@mail.ru) В статье рассмотрены основные особенности современных технологий восстановления коленчатых ва лов автотракторных двигателей наплавочными металлопокрытиями.

Ключевые слова: коленчатый вал, наплавка, проволока, подогрев, ресурс.

In article the basic features of modern technologies of rebuilding of automotive and tractor engines crankshafts are considered.

Keywords: crankshaft, welding-up, wire, heating, resource.

96 ИЗВЕСТИЯ ВолгГТУ На современном этапе вопросами восста- «глисоновского» оборудования для наплавки новления коленчатых валов автомобильных, коленчатых валов, коим пользуются сегодня тракторных двигателей и других кривошипов в мире.

занимаются различные компании по всему ми- Первый из них (3,694,620) рассматривает ру [1], при этом основное место (примерно конструкцию механизма последовательной по 80 % всех используемых технологий) занимает дачи двух различных наплавочных проволок так называемый «Глисон-процесс» (The Gleason через одну горелку (рис. 1). Второй (3,978,310) Process) [2, 3]. Он получил распространение предлагает использовать оригинальную кине в Америке [4], Японии [5], Африке, Италии [6] матическую схему нанесения металлопокрытий и Австралии [7]. на шатунные шейки вала, при котором наплав Вильяму Глисону (William R. Gleason) ляемая шейка движется по орбитальной траек принадлежит авторство на четыре патента тории, а наплавочная головка следует за ней в этой области, выданных в США. Номера их: (рис. 2). В патентах под номерами 5,408, 3,694,620;

3,978,310;

5,408,906 и 5,622,092 [8–11]. и 5,622,092 рассматриваются просто конструк Два из них: 3,694,620 и 3,978,310 – посвящены ции оригинальных центросместителей, которые как раз сути и конструктивным особенностям не связаны напрямую с «Глисон-процессом».

Рис. 1. Конструктивная схема механизма подачи двух проволок [12] Суть «Глисон-процесса» заключается в на- верхности шейки металлом с твердостью при плавке зоны галтели металлопокрытием с твер- мерно 50 HRC. На рис. 3 приведены зоны срав достью около 30 HRC и в наплавке рабочей по- нительных исследований новых коленчатых ИЗВЕСТИЯ ВолгГТУ калки токами высокой частоты. Твердость при валов, изготовленных фирмой «Caterpillar», обретается в процессе следующего после на и коленчатых валов после восстановления по плавки длительного среднего отпуска при тем технологии компании «Gleason Engineering In пературе около 400 C и выдержки из расчета dustries, Inc.». При этом металлопокрытия об 2 часа на один дюйм диаметра шейки [2, 3, 12].

ладают высокой прочностью (в=560 МПа – для Особенностью комплектов для наплавки галтели, в=1690 МПа – для шейки вала), гиб «Gleason Engineering Industries, Inc.» является костью и вязкостью (относительное удлинение наличие омедненных проволок малых диамет составляет 20 и 16 %, соответственно для гал ров от 0,030 до 0,045 дюйма (примерно от 0, тели и шейки) [2]. Аналогичные металлопокры до 1,2 мм). Это обеспечивает незначительные тия применяют для восстановления коленчатых тепловложения в деталь при осуществлении валов в Европе [1].

процесса металлопокрытия.

Другой особенностью американских ком плектов материалов является обязательное на личие двух проволок для наплавки одной шей ки вала (вариант технологии применяется в ос новном для коленчатых валов дизельных дви гателей). Галтели вала, как было сказано выше, наплавляются материалом с твердостью после наплавки от 26 до 30 HRC. Это обеспечивает отсутствие трещин при наплавке зон галтелей, так как противовесы и щеки коленчатого вала являются хорошими радиаторами и дают высо кую скорость охлаждения, что приводит к об разованию холодных трещин в самых опасных сечениях наплавленных коленчатых валов.

Изучение причин поломок коленчатых ва лов показывает, что в большинстве случаев они Рис. 2. Кинематическая схема нанесения наплавочного металлопокрытия по технологии «The Gleason Process»: являются следствием усталости материала де 1 – контур профиля шатунной шейки коленчатого вала;

2 – зона тали. Наиболее часто усталостное разрушение горения дуги и формирования наплавочного валика;

3 – траекто рия движения зоны горения дуги;

4 – радиус кривошипа;

5 – кон- вала происходит по щеке в зоне перекрытия тур профиля коренной шейки коленчатого вала [9, 12] шатунных и коренных шеек [13, 14].

По предложенной в СГТУ имени Ю. А. Га гарина технологии центральная часть шейки наплавлялась порошковой проволокой марки ПП-Нп-35В9Х3СФ (ГОСТ 26101–-84) с после дующим отпуском при 500 С в течение одного часа, наплавка галтелей осуществлялась прово локой сплошного сечения марки Нп-30ХГСА (ГОСТ 10543–98) с предварительным подогре вом детали до 230 С. Нанесение всех металло покрытий производилось по слоем флюса АН 348А (ГОСТ 9087–81). Это позволило получить распределение микротвердости по сечению шей ки, близкое к показателям новой детали, а так Рис. 3. Физико-механические свойства металла восстанов ленного коленчатого вала после наплавки двумя проволо- же к показателям современных технологий, ками (компания «Gleason Engineering Industries, Inc.»):

применяемых за рубежом для восстановления 1 – зоны галтелей;

2 – зона рабочей поверхности шейки [12] коленчатых валов дизелей металлопокрытиями.

Данные по вторичному ресурсу восстанов Еще одной особенностью чисто «Глисон ленных коленчатых валов дизельных двигате процесса» является планетарное движение ша лей были получены по результатам статистиче тунной шейки при наплавке и сложное движе ской обработки, проведенной по 80 новым и по ние вслед за ней наплавочной горелки, снаб 80 восстановленным коленчатым валам (приве женной двумя последовательно заменяемыми дены в таблице).

проволоками. Металлопокрытия не требуют за 98 ИЗВЕСТИЯ ВолгГТУ Статистические характеристики распределения межремонтного ресурса коленчатых валов Наименование Среднее значение Стандартное отклонение Коэффициент Относительный валов пробега L, тыс. км, тыс. км вариации вторичный ресурс Новые 195,2 106,2 0,544 – Восстановленные 157,4 84,54 0,537 0, плуатации автомобильного транспорта и других машин Результат проведенных исследований – и пути их решения: сб. науч. трудов / Сарат. гос. техн. ун-т. – усовершенствованный технологический про Саратов, 2005. – С. 84–89.

цесс восстановления коленчатых валов дизель- 6. Горшенина, Е. Ю. Итальянский опыт восстановле ных двигателей. Годовой экономический эф- ния коленчатых валов / Е. Ю. Горшенина, Б. Ф. Тугушев // фект составил около 16 000 000 руб., при про- Совершенствование технологий и организации обеспече грамме восстановления 300 коленчатых валов в ния работоспособности машин: сб. науч. трудов / Сарат.


гос. техн. ун-т. – Саратов, 2006. – С. 68–80.

год. Коэффициент относительной экономиче 7. Горшенина, Е. Ю. Современные технологии восста ской эффективности при этом 8,85, что указы- новления коленчатых валов / Е. Ю. Горшенина, Б. Ф. Тугу вает на прямую выгоду. Вторичный ресурс вос- шев // Логистика и экономика ресурсосбережения и энерго становленных крупногабаритных коленчатых сбережения в промышленности: сб. науч. трудов по МНПК / валов дизельных двигателей составляет 80 % от Сарат. гос. техн. ун-т. – Саратов, 2007. – С. 233–237.

8. Patent 3694620 (US) / Dual Welding Wire Feed For ресурса новых валов.

ARC Welder / W.Gleason, 1972. 5 p.

9. Patent 3978310 (US) / Machine For Repair Of Crank БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК shafts By Welding / W.Gleason, 1976. 8 p.

10. Patent 5408906 (US) / System For Simultaneously 1. Тугушев, Б. Ф. Мировая практика восстановления Setting Stroke On A Crankshaft Lathe / W.Gleason, 1995. 10 p.

коленчатых валов / Б. Ф. Тугушев // Восстановление и уп 11. Patent 5622092 (US) / System For Simultaneously рочнение деталей машин: межвуз. науч. сб. / Сарат. гос.

Setting Stroke On A Crankshaft Lathe / W.Gleason, 1997. 14 p.

техн. ун-т. – Саратов, 2001. – С. 69–85.

2. Тугушев, Б. Ф. «The Gleason Process» для восста- 12. Горшенина, Е. Ю. Двухпроволочная наплавка ко новления коленчатых валов / Б. Ф. Тугушев // Восстанов- ленчатых валов / Е. Ю. Горшенина, Б. Ф. Тугушев // Мо ление и упрочнение деталей машин: межвуз. науч. сб. / лодые ученые – науке и производству: сб. науч. тр. / Са Сарат. гос. техн. ун-т. – Саратов, 2001. – С. 91–103. рат. гос. техн. ун-т. – Саратов, 2007. – С. 34–38.

3. Горшенина, Е. Ю. Исследование особенностей на- 13. Денисов, А. С. Теоретический анализ изменения на плавки коленчатых валов / Е. Ю. Горшенина, Б. Ф. Тугу- пряженно-деформированного состояния коленчатого вала шев // Совершенствование технологий и организации в процессе эксплуатации / А. С. Денисов, А. Т. Кулаков, обеспечения работоспособности машин: сб. науч. трудов / Б. Ф. Тугушев, Е. Ю. Горшенина, А. А. Видинеев // Ремонт, Сарат. гос. техн. ун-т. – Саратов, 2007. – С. 57–62.

восстановление, модернизация. – 2010, № 9. – С. 47–51.

4. Тугушев, Б. Ф. Американская концепция восста 14. Денисов, А. С. Анализ результатов эксперимен новления тяжелонагруженных коленчатых валов дизель тального исследования напряженно-деформированного ных двигателей / Б. Ф. Тугушев // Актуальные проблемы состояния коленчатого вала в процессе эксплуатации / транспорта Поволжья и пути их решения: межвуз. науч.

А. С. Денисов, А. Т. Кулаков, Б. Ф. Тугушев, Е. Ю. Гор сб. / Сарат. гос. техн. ун-т. – Саратов, 2001. – С. 136–149.

шенина, А. А. Видинеев // Ремонт, восстановление, мо 5. Тугушев, Б. Ф. Анализ японского опыта восстанов дернизация. – 2011, № 1. – С. 28–34.

ления коленчатых валов / Б. Ф. Тугушев // Проблемы экс УДК 629. 113-592. Е. И. Железнов, Р. Е. Железнов АНАЛИЗ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ЗВЕНЬЕВ МАЛОТОННАЖНОГО АВТОПОЕЗДА С ПАССИВНЫМ ПРИЦЕПОМ ПРИ ТОРМОЖЕНИИ Волгоградский государственный технический университет (e-mail: DrSpeer@mail.ru) В статье приведены некоторые результаты исследования влияния конструктивных и эксплуатационных факторов на динамическое взаимодействие звеньев малотоннажного автопоезда с пассивным прицепом при торможении.

Ключевые слова: малотоннажный автопоезд, тягач, прицеп, сцепное устройство.

This article presents some results of research of the influence of constructive and operational factors on the dy namical interaction of the low-tonnage road train links under braking.

Keywords: low-tonnage road train, tractor, trailer, coupling device.

ИЗВЕСТИЯ ВолгГТУ Как известно 1, 2 величина нагрузок в честве объекта исследования был выбран АП сцепном устройстве (СУ) зависит от конструк- на базе тягача, с параметрами автомобиля УАЗ тивных и эксплуатационных факторов, к числу 3741, и одноосного прицепа. Результаты расче которых относятся: жесткость Ссц упругой свя- тов обработаны с помощью методов теории зи, демпфирующее сопротивление сц и вели- эксперимента и представлены в виде уравнений чина зазора х в сцепном узле, масса звеньев и графиков, отражающих влияние, как одиноч Мт, Мп автопоезда (АП), режим движения, темп ных факторов, так и их взаимодействий на оце приложения движущих или тормозных сил. ночные показатели, в качестве которых приня Торможение, наряду с разгоном, является ос- ты: максимальная величина Ркм усилия Рк в СУ и среднее квадратическое отклонение р уси новным расчетным режимом при определении параметров сцепного устройства АП. С целью лия Рк. В таблице в качестве примера приведе оценки влияния перечисленных выше факторов ны значения уровней и интервалов варьирова на величину нагрузок в СУ малотоннажного ния исследуемых факторов, а ниже – формулы АП с пассивным (бестормозным) прицепом при и графики, отражающие их влияние на оценоч торможении были проведены расчетные иссле- ные показатели при торможении расчетного дования с помощью описанной в работе 3 ма- АП с начальной скорости V0 = 40 км/ч на доро ге с коэффициентом сцепления х = 0,7. Рас тематической модели, адекватность которой подтверждена дорожными испытаниями. В ка- смотрим результаты расчетов.

Значения уровней и интервалов варьирования факторов Уровни варьирования факторов Интервал Параметры Факторы варьирования – 1,595 – 1,0 0 1,0 1, Мп, кг х1 150 280 500 720 850 t д, c x2 0,1 0,2 0,4 0,6 0,7 0, х, м x3 0 0,004 0,01 0,016 0,02 0, Ссц, кН/м x4 50 96,6 175 253,4 300 78, сц, кНс/м x5 0 1,12 3,0 4,88 6,0 1, Ркм 2855,3 1284,7 x1 639,5 x2 416,9 x3 215,9 x4 366,8 x5 251,1x1 x 45,7 x1 x3 68, 2 x1 x4 98,1x1 x5 200,5 x2 x3 5, 2 x2 x4 96, 2 x2 x5 223,8 x3 x 102,1x3 x5 45,0 x4 x5 54,9 x12 358,0 x2 108,8 x3 85,9 x4 125,9 x5 ;

2 2 2 р 661,3 280, 4 x1 33,5 x2 95,6 x3 26,7 x4 107,5 x5 28,3 x1 x2 25,1x1 x 8, 2 x1 x4 42, 4 x1 x5 40, 2 x2 x3 1,9 x2 x4 52,7 x2 x5 41,0 x3 x4 41, 4 x3 x 20,1x4 x5 30,9 x12 29, 4 x2 10,3 x3 82,9 x5, 2 2 торов. С уве-личением Мп величины Ркм и р где x1 – масса прицепа, Мп;

x2 – время нараста ния тормозных сил на осях тягача от нуля до растут (рис. 1), что связано во-первых, с уси максимального значения, tд;

x3 – зазор в СУ, х;

лением наката прицепа на тягач (увеличе х4 – коэффициент жесткости упругого элемента ние Ркм), а во-вторых, с повышением интен сцепки, Ссц;

x5 – коэффициент неупругого со- сивности относительных колебаний звеньев противления сцепки, сц. (увеличение р).

Анализ коэффициентов регрессии уравне- С увеличением темпа приложения тормоз ных сил (уменьшение tд) величины Ркм и р рас ний показал, что по силе влияния на величи ну Ркм факторы располагаются в следующем тут. Такое же по характеру, но меньшее по силе порядке: Мп, tд, х, сц, Ссц, а на величину р – влияние оказывают зазор х и жесткость Ссц уп Мп, сц, х, tд, Ссц. Причем влияние массы Мп, ругого элемента сцепки, а увеличение коэффи циента демпфирования сц наоборот приводит которая зависит от загрузки прицепа, значи к снижению величин Ркм и р (см. рис. 1).

тельно превосходит влияние остальных фак 100 ИЗВЕСТИЯ ВолгГТУ 2 Ркм Ркм;

р, кН 4 р 1, –1,6 –1 0 Интервал варьирования факторов Рис. 1. Влияние одиночных факторов на величину оценочных показателей:

1 – Мп;

2 – tд;

3 – х;

4 – Ссц;

5 – сц Значительное влияние на величину оценоч- прицепа и интенсивности торможения (умень шение tд) увеличение зазора х (рис. 3, а), жест ных показателей оказывают парные взаимодей ствия факторов, в первую очередь, с массой кости Ссц упругого элемента (рис. 3, б) и сни жение коэффициента демпфирования сц прицепа. Так, при Мп = 150 кг изменение tд с 0,7 с до 0,1 с приводит к увеличению величин (рис. 3, в). Наиболее выпукло это явление про Ркм на 0,76 кН (рис. 2) и р на 0,04 кН, а при слеживается на примере взаимодействия х1х Мп = 850 кг изменение tд в тех же пределах со- (Мп, х). Как видно (см. рис. 3, а), увеличение провождается их ростом уже на 3,3 и 0,25 кН усилия Ркм происходит при любом сочетании соответственно. В случае резкого торможения факторов, но оно более значимо в случае, когда АП (tд = 0,1 с) с груженым прицепом (Мп = оба фактора принимают максимальные значе = 850 кг) максимальная величина усилия в сце- ния. Так, при Мп = 850 кг изменение х с 0 до пке становится соизмеримой с весом прицепа 0,02 м приводит к увеличению Ркм примерно (Ркм = 7,3 кН). Это может привести к нарушению на 40 %, а р – на 50 %.

работоспособности СУ. Применение плавного Влияние взаимодействий х1х4 (Мп, Ссц) и торможения АП при той же массе прицепа х1х5 (Мп, сц) имеет более сложный характер.

позволит примерно в два раза снизить величи- При фиксированных значениях коэффициентов ну Ркм. Ссц и сц увеличение массы прицепа приводит К значительному росту нагрузок в СУ при- к росту нагрузок (см. рис. 3, б, в). В то же время водит одновременное с повышением массы Мп при фиксированной массе прицепа можно по добрать такое значение Ссц, при котором вели чины Ркм и р будут минимальные. Влияние ко эффициента демпфирования растет с увеличе Ркм, нием массы прицепа.

кН Особый интерес представляет оценка вза имного влияния конструктивно-эксплуатацион ных параметров сцепного устройства. Анализ коэффициентов регрессии и графиков, приве денных на рис. 4, показал, что не только вели 1,6 чина, но и характер изменения оценочных по 0 казателей в значительной мере обусловлен эф -1,6 фектами взаимодействия факторов. Например, x -1, x2 влияние коэффициента жесткости Ссц прямо за 1,6 висит от величины зазора х. При беззазорной Рис. 2. Влияние массы Мп (х1) и времени tд (х2) на мак сцепке (х = 0) увеличение Ссц с 50 до 300 кН/м симальную величину Ркм усилия в СУ расчетного АП при приводит к снижению величины Ркм примерно торможении ИЗВЕСТИЯ ВолгГТУ 6 Ркм, Ркм, кН кН 4 2 1,6 1, 0 0 x 1,6 1, -1,6 x x3 -1, 0 x -1,6 -1, б а Ркм, кН 1, 0 Рис.

3. Влияние массы Мп (х1) и параметров сцепки х, Ссц, сц -1, -1,6 x x5 0 на максимальную величину Ркм усилия в СУ расчетного АП при торможении 1, в Ркм, Ркм, кН кН 5 2 -1, 1, 1 1,6 1, x 1,6 x x4 x -1,6 -1, б -1, а Ркм, кН 2 -1, 1 1, 1,6 x x4 Рис. 4. Влияние параметров СУ на максимальную величину Ркм в усилия в сцепке расчетного АП при торможении -1, 102 ИЗВЕСТИЯ ВолгГТУ на 0,3 кН (рис. 4, а), а р – на 0,1 кН. При х = нажного АП с пассивным прицепом при тор можении могут действовать значительные ди = 0,02 м величина Ркм наоборот увеличивается намические нагрузки, соизмеримые с весом на 1,85 кН, а р – на 0,2 кН. Влияние зазора х прицепа. Величина и характер изменения на тем больше, чем выше жесткость упругого эле грузок зависят от соотношения конструктивно мента и меньше демпфирование. Так, при Ссц = эксплуатационных факторов и при правильном = 50 кН/м увеличение зазора с 0 до 0,02 м со выборе параметров СУ могут быть оптимизи провождается ростом Ркм и р примерно на рованы. Но это возможно только в случае заме 0,2 кН, а при Ссц = 300 кН/м – на 2,5 кН и 0,5 кН ны жестких сцепных устройств шарового типа, соответственно. Изменение зазора х в указан широко применяемых на малотоннажных АП, ных выше пределах при сц = 0 приводит к уве на беззазорные сцепные устройства с упруго личению величин Ркм на 1,7 кН и р на 0,7 кН, демпфирующими элементами.

а при сц = 6 кНс/м – на 0,8 кН и 0,1 кН соот ветственно (см. рис. 4, б). Поэтому для сниже БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК ния динамических нагрузок в СУ необходимо устранять зазоры и применять упругие элемен- 1. Щукин, М. М. Сцепные устройства автомобилей и тягачей: Конструкция, теория, расчет / М. М. Щукин. – ты с высоким демпфированием.

Л.: Машиностроение, 1961. – 217 с.

Влияние взаимодействия х4х5 (Ссц, сц) ме- 2. Железнов, Е. И. Исследование влияния параметров нее значимо и более определенно (см. рис. 4, в). сцепного устройства на продольную устойчивость малотон С увеличением коэффициента Ссц величина Ркм нажного автопоезда / Е. И. Железнов, Р. Е. Железнов // растет при любых значениях коэффициента сц, Известия ВолгГТУ: межвуз. сб. науч. ст. № 2(89) / ВолгГТУ. – Волгоград, 2012. – (Серия «Наземные транспортные сис но при высоких жесткостях упругого элемента темы» ;

вып. 5). – С. 21–24.

влияние демпфирования становится ощутимее. 3. Железнов, Е. И. Повышение тормозных свойств ма Таким образом, проведенные исследования лотоннажных автопоездов: монография / Е. И. Железнов;

показали, что в сцепном устройстве малотон- ВолгГТУ. – Волгоград, 2000. – 144 с.

УДК 629. Г. О. Мельников, Е. С. Ларин, В. Г. Дыгало, А. А. Ревин КОМПЛЕКС ДЛЯ ДИАГНОСТИКИ СИСТЕМ АКТИВНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ АВТОМОБИЛЯ Волгоградский государственный технический университет (e-mail: tera@vstu.ru) В статье описана разработанная авторами экспертная система и созданный модуль для диагностики сис тем активной безопасности Ключевые слова: автомобиль, система активной безопасности, диагностика.

The paper describes the expert system of and the developed module for the diagnosis of active safety systems Keywords: vechicle, active safety system, diagnostics.

Как и любая система автомобиля, ABS фессиональных навыков сотрудников необхо и ESP нуждаются в диагностике. Крупные сер- димо обучение. Это несомненно приведет к не висные станции для обнаружения неисправно- малым затратам, так как в противном случае сти привлекают мастеров по диагностике. необученный персонал может увеличить время С помощью специального оборудования и сво- диагностики в несколько раз, по сравнению их знаний они максимально быстро и точно на- c мастером по диагностике, и значительно по ходят неисправность. У сервисных центров высить количество ошибочных замен и ремон среднего и малого размера, для снижения за- тов. Выходом из данной ситуации может стать трат, обязанности мастера по диагностике деле- диагностический комплекс систем активной гируются механикам, электрикам и техниче- безопасности автомобиля, который будет удо ским консультантам. В этом случае точность бен и прост в использовании, что позволит сни и скорость диагностики напрямую зависит от зить время диагностики, увеличить точность квалификации персонала. Для повышения про- и сократить затраты.

ИЗВЕСТИЯ ВолгГТУ Рис. 1. Структура экспертной системы Диагностический комплекс состоит из экс- срабатывания очередного правила в рабочем пертной системы (рис. 1) и устройства для про- множестве оказывается недостаточно данных.

верки блока ESP. – Диалоговый процессор – состоит из ряда Во главе структуры находится экспертная вопросов с вариантами ответа.

группа инженерии знаний, состоящая из экс- Экспертная система была построена на ос пертов в предметной области и инженеров зна- нове модели «графа – дерева». Блок- схема ал ний. В функции этой группы входит заполне- горитма имеет 3 основных разветвления: диаг ние базы знаний, осуществляемое с помощью ностика ABS, ESP, диагностика тормозной сис специализированной диалоговой компоненты темы. Диагностика начинается с визуального Экспертной системы (ЭС) – подсистемы при- осмотра и анализа поведения автомобиля в хо обретения знаний, которая позволяет частично де дорожных испытаний. В случае, если после автоматизировать этот процесс. этого дефект не выявлен, система запрашивает – Подсистема приобретения знаний предна- данные показаний измерительных приборов без значена для добавления в базу знаний новых разборки. При необходимости дальнейшей ди правил и модификации имеющихся. В ее задачу агностики производится снятие показаний из входит приведение правила к виду, позволяю- мерительных приборов с разборкой узлов и аг щему подсистеме вывода применять это прави- регатов и делается окончательное заключение ло в процессе работы. о неисправности. В результате прохождения – База знаний – наиболее важная компонен- всего теста идет программный анализ ответов та экспертной системы, на которой основаны ее пользователя и в конце тестирования высвечи «интеллектуальные способности». В отличие от вается результат – искомый дефект.

всех остальных компонент ЭС, база знаний – Разработанная экспертная система предна «переменная » часть системы, которая может значается для стандартного поста диагностики.

пополняться и модифицироваться инженерами Пост должен быть оснащен следующим обору знаний и опытом использования ЭС между дованием:

консультациями. механическое:

– Подсистема вывода – программная ком- – подъемник;

понента экспертных систем, реализующая про- – универсальный набор инструмента;

цесс ее рассуждений на основе базы знаний диагностическое:

и рабочего множества. Она выполняет две функ- – автомобильный осциллограф;

ции: во-первых, просмотр существующих фак- – мультиметр;

тов из рабочего множества и правил из базы – персональный компьютер.

знаний и добавление (по мере возможности) Когда пользователь, в ходе диагностики в рабочее множество новых фактов и, во-вто- достиг пункта «Диагностика ABS», экспертная рых, определение порядка просмотра и приме- система переходит к алгоритму проверки ABS.

нения правил. Эта подсистема управляет про- Методика тестирования заключается в выявле цессом консультации, сохраняет для пользова- нии дефектов гидравлического блока, электри теля информацию о полученных заключениях, ческих цепей, а также датчиков системы. Для и запрашивает у него информацию, когда для этого автомобиль устанавливается на ролико 104 ИЗВЕСТИЯ ВолгГТУ вый стенд одним мостом. К выводам на датчи- экспертная система переходит к программе для ки скорости блока управления ABS, а также к проверки блока ESP.

датчику скорости автомобиля подключается Методика тестирования заключается в вы генератор сигнала колесного датчика. Задается явлении дефектов гидравлического блока и кла минимальная скорость вращения роликов, дос- панов посредством присоединения разработан таточная для снятия тормозной характеристики ного диагностического модуля. Таким образом, на стенде. Задается значение скорости на гене- дефекты (неисправности) гидравлического бло раторе сигналов датчиков, необходимое для ра- ка отделяются от неисправностей ЭБУ. Воз боты ABS. После чего, водитель нажимает на можна диагностика как на автомобиле, так и на педаль тормоза. В это время, генератор сигна- стенде, на котором возможно проведение де лов датчиков скорости эмулирует процесс бло- тальной диагностики [3–17]. С гидравлического кировки контролируемых колес. Далее опера- блока снимается крышка с электронным бло ция повторяется с другой осью. В результате ком управления и соленоидами клапанов, а на пользователь получает график изменения тор- ее место устанавливается диагностическая крыш мозных усилий, которые сравниваются с гра- ка, через которую с ЭВМ осуществляется уп фиками для правого и левого колес, а также равление клапанами и гидронасосом (рис. 2).

эталонной кривой, полученной для кондицион- После этого программный продукт предос ной системы. При возникновении различий, тавляет пользователю полученные данные для система информирует о возможных причинах сравнения с нормативными. Если есть разли расхождения и предполагаемых дефектах. чия, система представляет характеристики ос Если в ходе диагностики пользователь до- новных дефектов блока ESP для уточнения не ходит до пункта «Диагностика блока ESP», исправности.

а б в Рис. 2. Диагностический модуль:

а – установленный на блок;

б – устройство коммутации сигналов;

в – общий вид Разделение алгоритма диагностики на три ABS, имеет гораздо больше контролируемых части необходима. Система ESP, в отличие от параметров, датчиков, алгоритм ее диагностики ИЗВЕСТИЯ ВолгГТУ ных тормозных систем многоцелевых колесных машин / отличается от алгоритма диагностики ABS, как В. Г. Дыгало // Вестник Академии военных наук. – 2011. – было описано выше. Многие современные ав № 2 (спецвыпуск). – C. 122–125.



Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 || 5 | 6 |   ...   | 9 |
 





 
© 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.