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:   || 2 | 3 | 4 |
-- [ Страница 1 ] --

ISBN 978-5-89231-449-7

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ

ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО

ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

УНИВЕРСИТЕТ ПРИРОДООБУСТРОЙСТВА

МАТЕРИАЛЫ

МЕЖДУНАРОДНОЙ

НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКОЙ КОНФЕРЕНЦИИ

«ПРОБЛЕМЫ КОМПЛЕКСНОГО

ОБУСТРОЙСТВА ТЕХНОПРИРОДНЫХ

СИСТЕМ»

ЧАСТЬ VI

«ТЕХНОЛОГИЯ И СРЕДСТВА МЕХАНИЗАЦИИ, ТЕХНОСФЕРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ»

МОСКВА 2013 МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПРИРОДООБУСТРОЙСТВА МАТЕРИАЛЫ МЕЖДУНАРОДНОЙ НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКОЙ КОНФЕРЕНЦИИ «ПРОБЛЕМЫ КОМПЛЕКСНОГО ОБУСТРОЙСТВА ТЕХНОПРИРОДНЫХ СИСТЕМ»

ЧАСТЬ VI «ТЕХНОЛОГИЯ И СРЕДСТВА МЕХАНИЗАЦИИ, ТЕХНОСФЕРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ»

МОСКВА Редакционная коллегия:

Д.В. Козлов доктор технических наук, профессор (главный редактор);

В.Н. Краснощеков доктор экономических наук, профессор (зам. гл. редактора);

И.С. Румянцев доктор технических наук, профессор, заслуженный деятель науки РФ;

А.И. Голованов доктор технических наук, профессор, заслуженный деятель науки РФ;

В.В. Шабанов доктор технических наук, профессор;

Г.Х. Исмайылов доктор технических наук, профессор, заслуженный деятель науки РФ;

В.А. Евграфов доктор технических наук, профессор.

Материалы международной научно-практической кон ференции «Проблемы комплексного обустройства техно природных систем». Ч. VI. «Технология и средства механи зации, техносферная безопасность» – М.: ФГБОУ ВПО МГУП, 2013. – 185 с.

ISBN 978-5-89231-449- В материалах международной научно-практической конференции представлены результаты исследований, пос вященные вопросам разработки прогрессивных технологий механизации работ на объектах природообустройства, а также влияние работы машин мелиоративного назначения на окружающую среду.

Материалы конференции предназначены для научных сотрудников, аспирантов, докторантов и студентов аграр ных вузов, а также специалистов агропромышленного и водохозяйственного комплексов.

ISBN 978-5-89231-449- © ФГБОУ ВПО «Московский государствен ный университет природообустройства», 2013.

ТЕХНОЛОГИЯ И СРЕДСТВА МЕХАНИЗАЦИИ УДК 004. ПРИМЕНЕНИЕ ПРОГРАММЫ InventorPro ПРИ ВЫПОЛНЕНИИ КУРСОВЫХ И ДИПЛОМНЫХ ПРОЕКТОВ Х.А. Абдулмажидов– канд. техн. наук, доцент ФГБОУ ВПО «Московский государственный университет природообустройства», г. Москва, Россия В статье даны краткие характеристики выполняемых по кафедре «Мелиоративные и строительные машины» курсо вых и дипломных проектов, рекомендации по повышению эффективности проектов, а также рассматриваются способы проектирования и проведения прочностных расчетов эле ментов машин природообустроства, как методами, приня тыми в дисциплине «Сопротивление материалов», так и применяемые в программе InventorPro.



The article provides a brief description of the Chair of "Rec lamation and construction machinery» course and degree pro jects, recommendations for improving the effectiveness of pro jects, and discusses how the design and strength calculation of machine elements as the methods adopted in the discipline of "strength of materials", and used the Inventor Pro.

Курсовые проекты на кафедре «Мелиоративные и строи тельные машины» выполняются студентами по следующим дисциплинам: «Детали машин», «Подъемно-транспортные машины», «Конструкция, расчет и потребительские свойст ва технологических машин» и «Машины и оборудование машин природообустройства и защиты окружающей сре ды». Дипломные проекты, выполняемые на кафедре, содер жат разделы тех или иных дисциплин, и в большей степени направлены на модернизацию рабочего оборудования ме лиоративных и строительных машин.

Курсовые и дипломные проекты, выполняемые на ка федре «Мелиоративные и строительные машины», состоят из пояснительной записки и графической части. Обычно в курсовом проекте пояснительная записка представлена 40 60 страницами машинописного текста, а графическая часть 3 листами формата А1. Дипломный проект содержит значи тельно больше расчетов и чертежей по сравнению с курсо вым проектом: пояснительная записка – 90-110 страниц, графическая часть 9-12 листов.

Записка обычно выполняется в текстовом редакторе «MicrosoftWord», который позволяет отображать любой текст с таблицами, рисунками и формулами. Для проведе ния математических расчетов в записке применяется про грамма «MathCAD», содержащая также текстовый редак тор, хотя он несколько уступает «MicrosoftWord».

Тематика проектов в большей степени связана с модер низацией рабочего оборудования мелиоративных и строи тельных машин. Рабочее оборудование может быть уста новлено на различные виды базовых машин, то есть тракто ров и автомобилей, в зависимости от их тягового класса или грузоподъемности.

Пояснительная записка курсового и дипломного проек тов состоит из одинаковых разделов, основные из которых следующие: введение, обзор и анализ существующих кон струкций машин, предпосылки модернизации рабочего обо рудования, сущность модернизации, тяговый расчет, стати ческий расчет, гидравлический расчет, баланс мощности, прочностной расчет элементов рабочего оборудования, рас чет экономической эффективности от модернизации, список использованной литературы и приложения.

Проектирование элементов машин по такой выстроен ной последовательности является логичным, доступным и понятным составляющим объектом в исследовательской работе, и в то же время обладает определенной шаблонно стью. Зачастую содержание проектов в определенной мере повторяется, и это ведет к отсутствию новизны. При таком состоянии дел проекты не полностью раскрывают, иссле дуют проблемы и задачи стоящие перед студентом, и не представляют методы их решения.





Наличие модернизированных элементов или деталей конструкции рабочего оборудования в проекте требует про ведения прочностных расчетов. В худшем случае эти расче ты в проектах отсутствуют, в лучшем случае они сведены к простейшему расчету с использованием примитивной схе мы без определения масс-инерционных характеристик кон струкции и без ее точных размеров, то есть расчеты пред ставлены в общем приближенном виде. Это заведомо при водит к искусственному увеличению запаса прочности, со ответственно, и к увеличению материало- и металлоемко сти. В этой связи необходимо отметить, что если проекти ровщик или конструктор (в роли которых встает студент, выполняющий курсовой проект) предлагает новую конст рукцию или модернизацию существующей, то он обязан представить прочностной расчет.

Расчет на прочность элементов рабочего оборудования мелиоративных и строительных машин заключается в опре делении действующих напряжений в детали и сравнении их с допустимыми значениями. Основное условие прочности:

действующие в детали или конструкции напряжения долж ны быть меньше допустимых значений.

Напряжения, возникающие в детали, это есть отношение величины нагрузки (усилия) на единицу площади. Единица измерения напряжений принятая в настоящее время или (МПа), в частных расчетах возможно применение (кг/см2). В зависимости от характера имеющихся нагрузок в деталях и элементах конструкций могут возникать два вида напряже ний: нормальные и касательные. Нормальные напряже ния, в свою очередь, могут быть рассмотрены дифференци ально: как напряжения сжатия сж и напряжения изгиба изг.

Перед выполнением прочностных расчетов необходимо выяснить характер возникающих напряжений. При возник новении напряжений сжатия их величина определяется от ношением силы действующей в детали на единицу площади сж = Р/F, где P – сила, действующая на деталь, Н;

F – площадь детали, на которую действует сила, мм2.

При действии нагрузок в продольном направлении и при значительных длинах элементов или стержней на величину напряжений может влиять такой параметр как гибкость, представляющий собой отношение расчетной длины эле мента l0 к наименьшему радиусу инерции i его поперечно го сечения = l0 / i.

Радиус инерции i является геометрической характери стикой сечения, которая связывает момент инерции фигуры J с ее площадью F i = J / F.

Учет влияния гибкости производится с введением в формулу для определения напряжений коэффициента про дольного изгиба (этот коэффициент учитывает также снижение основного допускаемого напряжения):

сж = Р / F, Коэффициент зависит от материала и гибкости эле мента, меняется в пределах от значений близких к нулю и до единицы. Диапазон изменения гибкости находится в пределах от 0 до 200 единиц. К примеру, для стали Ст3 при гибкости, равной нулю, коэффициент продольного изгиба равен единице, а при гибкости 200 единиц = 0.19.

При учете коэффициента продольного изгиба условие прочности примет вид сж = Р / F [].

Если разделить левую и правую часть неравенства на то получится сж = Р / F [].

Величина [] y =. []. может рассматриваться как до пустимое напряжение при расчете на устойчивость.

При возникновении в детали напряжений изгиба их ве личина определяется отношением изгибающего момента к осевому моменту сопротивления изгибу изг = Tизг /W изг, где Tизг – изгибающий момент в детали, Нм;

W изг – осевой момент сопротивления изгибу, см3.

Формулы для определения осевых моментов сопротив ления изгибу для стандартных профилей даются в справоч ной литературе.

При возникновении в элементе напряжений кручения их величина определяется отношением крутящего момента к полярному моменту сопротивления кручению:

кр = Tкр /Wкр., где Tкр – крутящий момент в детали, Нм;

Wкр. – полярный момент сопротивления кручению, см3.

Формулы для определения полярных моментов сопро тивления кручению для стандартных профилей представле ны в справочной литературе.

Немаловажным фактором в прочностных расчетах явля ется коэффициент запаса прочности n, для пластичных ма териалов при статических нагрузках он находится в преде лах n = 1,5…2,5, а для хрупких n = 2,5…5. Коэффициент запаса прочности определяется отношением величины до пустимых напряжений к максимально возможным напря жениям в детали.

На основе проведенных расчетов студент делает выводы о возможности применения данной конструкции или детали с учетом коэффициента запаса прочности.

Для повышения эффективности выполнения курсовых и дипломных проектов, автор данной статьи предлагает ис пользовать компьютерную программу InventorPro.

В настоящее время существует множество компьютер ных программ, позволяющих проектировать детали и кон струкции машин как в плоскости, так и в объеме, выполнять сборки узлов и производить прочностные расчеты. Наличие большого опыта работы с различными программами и воз можности сравнения принципов работы, удобства проекти рования, легкости освоения, дает автору статьи приоритеты выбору в данный момент программы InventorPro.

Применение программы InventorProв проведении проч ностных расчетов новых конструкций машин в сравнении с принципами дисциплины «Сопротивление материалов» но сит несколько иной характер. В программе применяется, так называемый способ расчета деталей на прочность методом конечных элементов (МКЭ). Изначально, в программе под разумевается, что деталь или конструкция выполнена в плоскости, или объеме в виде отдельного файла. Затем из библиотеки программы задается материал детали, из рас четного модуля устанавливаются опоры (в виде неподвиж ных или подвижных реакций) и нагрузки (сосредоточенная сила, распределенная нагрузка, изгибающий момент, кру тящий момент и сила тяжести). Далее создается сетка, то есть деталь или конструкция разбивается на конечные эле менты, которые представляют собой тетраэдры определен ных размеров, на которых программа проводит расчет по отдельности и результаты интегрируются. Конечный ре зультат в виде отдельного файла содержит таблицы и гисто граммы, по которым можно оценить действующие напря жения, запас прочности детали и опасные сечения. На осно ве результатов делаются выводы о возможности примене ния детали в конструкциях и узлах машин.

Применение программы InventorProпри выполнении курсового проекта, к примеру, по дисциплине «Детали ма шин» позволит получить отдельные детали редукторов (ва лы, подшипники, распорные втулки, корпус, крышки под шипников, крышки корпуса, болтовые соединения и т.д.) в объеме и быстрый перевод их в плоскость. При переводе 3D детали в плоскость программа позволяет выполнять проек ционный, дополнительный и выносной виды, создавать се чения позиционные представления, разрывы и местные раз резы. Также имеется возможность создания объемных сбо рок и презентаций. Для проектирования и расчета валов в программе существует отдельный модуль.

На рисунках 1, 2, 3 и 4 показан вал в разных позициях модуля проектирования и расчета вала выполненного в программеInventorPro.

Рис. 1. Объемный элемент – вал, выполненный в модуле «Проектирование вала» программы InventorPro Рис. 2. Изометрический вид объемного элемента Рис. 3. Перевод объемного элемента в плоскость Рис. 4. Расчет вала Если говорить о курсовом проекте, выполняемом по дисциплине «Детали машин», то программа InventorPro по зволяет создавать все элементы редуктора в объеме и про извести их сборку в единый узел – редуктор. Это говорит о том, что студент, выполнив сборку, будет знать размеры и характеристики всех деталей и элементов. В то же время автор статьи не предполагает отказаться от основных, фун даментальных расчетов курсового проекта таких как: расчет цилиндрических или конических передач, предварительный расчет валов, уточненный расчет валов, расчет шпоночных соединений и т.д. Наибольший эффект будет достигнут при комплексном выполнении курсового проекта, то есть про ведение теоретических расчетов и применение программы InventorProдля выполнения графической части.

Применение программы InventorProво многом способст вует оптимизации и автоматизации, позволяет проектиро вать объемные элементы, чертежи в плоскости, создавать презентации, обладает широкой библиотекой различных материалов, стандартных деталей, болтовых соединений, различных профилей, поддерживаемых как отечественными стандартами, так и зарубежными.

Выводы 1. По проведенному анализу компьютерных пакетов, одной из наиболее эффективных программ для проектиро вания и проведения прочностных расчетов в настоящее время является InventorPro.

2. Введение курса по изучению программы Inventor Pro позволит эффективно выполнять курсовые и дипломные проекты по машиностроительным специальностям.

Библиографический список 1. Дарков А.В., Шпиро Г.С. Сопротивление материалов.

– М.: Высшая школа, 1989. – 624 с.

2. Autodesk Inventor 2013 иInventor LT 2013. Официаль ный учебный курс. Т. Трембли. – М.: Изд-во ДМК Пресс, 2012. – 343 с.

УДК 631.311. СРАВНИТЕЛЬНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ КАНАЛООЧИСТИТЕЛЕЙ С ПАССИВНЫМИ И АКТИВНЫМИ РАБОЧИМИ ОРГАНАМИ Х.А. Абдулмажидов – канд. техн. наук, доцент ФГБОУ ВПО «Московский государственный университет природообустройства», г. Москва, Россия В статье рассмотрены некоторые возможные причины возникновения лесных пожаров и возгораний на торфяни ках Подмосковья в 2010 г., важность ухода за осушитель ными каналами и содержания их в требуемом виде, приме нение двойного регулирования систем осушения и исполь зование для этих целей каналоочистителей с пассивными и активными рабочими органами. Даны технико-эксплуата ционные характеристики каналоочистителей и представле ны наиболее эффективные машины, работающие в ком плексе.

The article discusses some of the possible causes of the peat fires near Moscow, the importance of taking care of the drainage channels and their content in the required form, application of dual drainage systems and regulation the use for these purposes canal-cleaner with passive and active working bodies. Given the technical and operational characteristics of canal-cleaners and presents the most efficient machines working together.

Некоторыми причинами возникновения лесных пожаров в Подмосковье в 2010 г., по мнению автора статьи, являют ся окончательное осушение болот в данных районах, непра вильная эксплуатация осушительных систем, отсутствие ухода за каналами и некачественное их состояние. Полное отсутствие влаги на торфяниках способствует их легкому возгоранию. В связи с этим недопустимо полное осушение.

И в тоже время недопустимо переувлажнение. С учетом вышеотмеченного напрашивается следующий вывод: необ ходимо применение двойного регулирования осушительных систем, то есть в периоды засухи влагу в системе нужно со хранять, (закрывая каналы, а не закапывая их), а в паводко вые периоды излишки воды нужно сбрасывать осушитель ными каналами. Очевидно, что осушительные системы тре буют постоянного ухода, а не единичного решения возни кающих проблем. Уход за осушительными каналами невоз можен без применения каналоочистителей как с пассивны ми, так и с активными рабочими органами.

В настоящее время в Российской Федерации отрасль по выпуску каналоочистительных машин функционирует сла бо, если не сказать о полном ее отсутствии. Зачастую очи стка тех немногих осушительных каналов, где очистка все еще проводится, да и оросительных, сводится лишь к при менению для очистных работ стандартных одноковшовых экскаваторов общестроительного назначения. Понятно, что одноковшовые экскаваторы не являются машинами специ ального назначения, и качество очистки ими каналов не от вечает требованиям. При таком состоянии дел встает вопрос о создании новых каналоочистителей с пассивными и ак тивными рабочими органами или применении модернизи рованных каналоочистительных машин, прототипы которых были созданы еще в советское время.

Виды эксплуатационных работ на осушительных систе мах предусматривают выполнение большого количества мероприятий, целью которых является поддержание сети в состоянии высокой эксплуатационной надежности. К при меру, в зоне повышенного увлажнения эффективность ра боты мелиоративной системы в большей степени связана с состоянием открытой сети, ее способностью сбрасывать грунтовые и паводковые воды. При этом основное влияние на пропускную способность канала оказывает не только со стояние его донной, как считалось ранее, но и состояние придонной части, то есть прилежащих ко дну откосах. В действительности наносы, заиления и растительность рас пределены не только по дну. На пропускную способность каналов также влияет соответствие уровня и уклонов дна проектным значениям, извилистость русла, наличие размы вов и обрушений, состояние креплений. Различные отрица тельные факторы, влияющие на пропускную способность каналов, большое разнообразие размерных групп каналов, а также их значительная протяженность являются сдержи вающими факторами возможности применения используе мых в других областях производства стандартных одно ковшовых экскаваторов и технологий производства работ по очистке каналов от наносов, заилений и растительности.

Применяемые, в настоящее время на тех незначительных осушительных системах одноковшовые экскаваторы явля ются машинами общестроительного назначения. При этом ни одна из этих машин не выполняет при очистке основное требование необходимое для нормального функционирова ния мелиоративной системы – соблюдение проектных ук лонов дна и размеров поперечного сечения канала. Резуль таты работы стандартных одноковшовых экскаваторов оце ниваются объемом вынутого грунта, в то время как для сис темы в целом важен показатель качества очистки. Казалось бы, очищенный от заилений и наносов одноковшовыми экс каваторами канал обеспечивает сброс воды до требуемого уровня и очевидно соблюдение общего уклона между кон цевыми участками, сам канал по длине приобретает участки с различными уклонами, в том числе и обратными. Такое состояние канала, когда возможны участки с различными уклонами и глубиной ведет к появлению размывов, повы шенному заилению и густому зарастанию донной и приле гающим ко дну частям откосов канала. Причем эти процес сы могут быть скоротечны и потребуют преждевременного проведения очередной очистки.

На многих мелиоративных системах сложилась ситуа ция, когда очистные работы осушительной системы либо не проводятся из-за отсутствия машин в целом, либо для этих целей применяются стандартные одноковшовые экскавато ры общестроительного назначения. Общая плановая выра ботка этих машин вполне достаточна для ежегодной очист ки обслуживаемой открытой сети, и в тоже время часть осушительных систем не справляется со сбросом воды.

Здесь необходимо строго соблюдать «границы» сброса во ды, сохраняя требуемое ее количество в системе, чтобы не приводить ее к окончательному осушению.

Регулирование водоподачи и уровней воды при плано вом распределении в осушительной системе осуществляется водовыпусками, водоотделителями, водомерными и перего раживающими сооружениями, регуляторами и шлюзами.

Принципиально отличающийся подход к решению про блемы механизированной очистки дна каналов был пред принят Отраслевой лабораторией Московского гидроме лиоративного института еще в начале 80-х годов прошлого века. Здесь был создан каналоочиститель РР-303 на базе трактора ДТ-75, рабочий орган, которого представляет со бой жесткую направляющую балку с перемещающимся вдоль нее прямоугольным ковшом (рис.1). Балка могла снабжаться дополнительно двумя сменными ковшами раз личной ширины. Причиной применения ковшей шириной 0,4;

0,6 и 0,8 м явилось то, что большинство осушительных каналов имеют соответствующую ширину по дну. Очистку более широких каналов по дну планировалось проводить за несколько проходов. Для придания очищаемому дну канала требуемого уклона балка была снабжена двумя концевыми опорами с возможностью регулирования высоты. Также предусмотрена возможность изменения толщины снимае мых наносов. Сепарированный ковш позволяет производить очистку дна канала наполненного водой без снижения про изводительности. Ковш также снабжен подвижной стенкой для его принудительной разгрузки. Для соблюдения прямо линейности русла составная стрела каналоочистителя снаб жена механизмом выноса концевой опоры направляющей балки. Разгружаемые из ковша наносы и заиления падают на наклонный желоб, который в свою очередь отводит их от канала. Каналоочиститель способен очищать сильно зарос шее дно каналов, разрушая и удаляя корневую систему рас тений.

Заложенные при создании данной машины принципы позволили получить при очистке прямолинейную, сплани рованную поверхность дна, по которому беспрепятственно осуществляется движение потока воды. Следовательно, до минимума сведена вероятность возникновения таких нега тивных образований на дне канала как размывы, отложения наносов, намывы гребней и растительные образования.

Рис. 1. Каналоочиститель РР- Экспериментальные исследования, проведенные авто ром статьи с уменьшенной в 2,5 раза моделью ковша кана лоочистителя РР-303 прямоугольного сечения на грунтовом лотке лаборатории мелиоративных машин МГУП, а также исследования работы ковша в натуральную величину ши риной 0,4 м прямоугольного сечения на грунтовом канале кафедры «Мелиоративные и строительные машины» все же выявили некоторые недостатки в эксплуатации ковша. Было замечено, что при движении ковша прямолинейно срезается стружка определенной толщины и в то же время происхо дит подрезание прилежащих ко дну частей откосов канала, которые в свою очередь в зависимости от их состояния бы стро сползают на дно. В таком случае, работу по очистке нужно будет повторить, соответственно производитель ность падает. Конечно, автору статьи создатели машины, а именно ковша прямоугольного сечения могут возразить, объясняя это тем, что ковш прямоугольного сечения пред назначен для очистки закрепленного дна осушительных ка налов, как показано на рис. 2. С таким замечанием можно согласиться, но с некоторыми пояснениями, следует учиты вать что количество и протяженность каналов с закреплен ным дном во много раз меньше чем каналы с незакреплен ным дном (рис. 3).

Рис. 2. Очищенный канал с закрепленным дном Рис.3. Очистка канала с незакрепленным дном одноковшовыми экскаваторами Рис. 4. Каналоочистель РР-303 с ковшом трапецеидального сечения На основе проведенных экспериментальных исследова ний автор статьи предлагает конструкцию нового ковша, конструкция которого отличается от прототипа формой по перечного сечения. Рекомендуется применить ковш трапе цеидального сечения (рис. 4), который будет очищать не только дно от наносов и заилений, но и прилежащие ко дну части откосов, предотвращая сползание подрезанной части.

Здесь также следует учитывать, что ковш трапецеидаль ного сечения тоже в свою очередь не может очищать всю поверхность откосов осушительных каналов. Эта особен ность в очередной раз показывает, что промышленность не выпускает универсальную машину, которая производила бы очистку и дна и откосов различных осушительных каналов.

Очевидно, что наибольший эффект будет получен при ком плексном использовании каналоочистителей с пассивными и активными рабочими органами. В такие комплексы могут входить следующие экскаваторы с пассивными и активны ми рабочими органами или их модификации: РР-303, МР 16, МР-7А, ЭМ-202, ОП. Их сравнительные характеристики, данные в таблице дают представление о границах примене ния и о технологических возможностях каналоочистителей при обслуживании каналов с характерными естественно производственными условиями. Вся используемая на сего дняшний день каналоочистительная техника, а именно стандартные одноковшовые экскаваторы имеют высокие данные по производительности. Эта характеристика акту альна при производстве земляных работ, где важны объемы разрабатываемых грунтов, а при очистке каналов от наносов выясняется их крайне неравномерное распределение. В ос новном значительное количество наносов распределяются в устьях каналов, на соединениях одних типов осушительных каналов с другими.

Сравнительные характеристики каналоочистителей с пассивными и активными рабочими органами Показатель Марка машины РР- МР- МР- ЭМ- ПО- 7А 303 16 1 2 3 4 5 Максимальная глу бина канала, м 3,8 3,0 1,9 2,0 3, Максимальная ши рина канала по вер- 8, ху, м 7,0 4,8 5,0 8, Максимальная ши рина канала по дну при очистке за один проход, м 0,8 0,8 0,7 1,0 Продолжение табл.

1 2 3 4 5 Максимальная тол щина удаляемых на носов при очистке за 25 40 40 20 один проход, см Возможность очист- есть нет нет нет есть ки канала без воды Максимально допус- не ог тимый уровень воды рани- 20 15 20 чен в канале, см Возможность очист- не ог- огра- огра- огра- не ог ки каналов с донной рани- ничена ничена ничена рани чена чена растительностью Возможность очист- не ог- нет нет нет не ог рани- рани ки каналов с донным чена чена креплением Размещение удален- на берме и прилегающей на берме ного грунта площади Пересыпка грунта на нет до до 15 до 5 нет откосы канала, % Подрезание откосов нет есть есть есть есть Необходимость пре- не требует предвари- не дварительной очист- тре- тельной очистки тре ки дна каналов от бует русла бует посторонних пред метов Максимальные габа риты удаляемых из 5,5 0,15 0,15 0,18 0, канала предметов, м Наличие устройства есть нет нет нет нет для обеспечения не обходимого уклона дна Наибольшие значения производительности некоторых каналоочистительных машин достигается при работе маши ны в условиях наиболее благоприятных для каналоочисти теля. Так для бокового драглайна необходимо, чтобы тол щина наносов была не менее 0,15 м, для каналоочистителей МР-16 и МР-7А с активными рабочими органами толщина наносов должна быть уже равной 0,4 м, а для ЭМ-202, на оборот, не превышать 0,2 м. Кроме выполнения условия по толщине наносов, фрезерные каналоочистители при этом требуют обязательного выполнения условия по равенству ширины очищаемого дна и диаметра фрезы, а также нали чияводы в канале, но не более 15 см, и отсутствия донной растительности. Соответствие состояния и количества на носов техническим требованиям для той или иной машины практически маловероятно. Каналоочиститель ЭМ-202 дос тигает максимальной производительности, когда его много ковшовый цепной рабочий орган очищает поверхность ши риной до 2,0…2,5 м. При очистке дна канала шириной 0,4;

0,6 или 0,8 м производительность резко снижается. Очисти тель откосов каналов с пассивным рабочим органом в виде отвала ПО-2 не получил широкого распространения из-за больших боковых тяговых сопротивлений, возникающих при работе. Использование бокового отвала приводит к уводу машины в сторону канала, в связи с этим применя лись специальные ножи и лыжи для удержания курсового направления.

Выводы 1. Применяемые в настоящее время для очистки кана лов одноковшовые экскаваторы не в состоянии эффективно справляться с работами по качественной очистке.

2. Наибольший эффект будет достигнут при комплекс ном применении различных каналоочистительных машин с модернизированными рабочими органами.

3. Одним из комплексов является каналоочистители РР-303 и ЭМ-202 с модернизированными рабочими органа ми.

Библиографический список 1. Рябов Г.А. Мер И.И., Прудников Г.Т. Мелиоративные и строительные машины. – М.: Колос, 1976. – 360 с.

2. Мелиоративные машины. /Под ред. И.И. Мера. – М.:

Колос 1980. – 351 с.

3. Техническая эксплуатация гидромелиоративных систем.

Бадаев Л.И., Донской В.М. – М.: Колос, 1992. – 270 с.

УДК 631.3. ВОССТАНОВЛЕНИЕ БРОНЗОВЫХ ПОДШИПНИКОВ СКОЛЬЖЕНИЯ ПЛАСТИЧЕСКОЙ ДЕФОРМАЦИЕЙ П.В. Голиницкий аспирант ФГБОУ ВПО «Московский государственный университет природообустройства», г. Москва, Россия Представлен анализ изменения внутреннего диаметра бронзовых втулок при воздействии объемного пластическо го деформирования. Выведена зависимость выбора величи ны диаметра матрицы от наружного диаметра втулки при различной ее толщине и различных износах внутреннего диаметра втулки.

При эксплуатации транспортных и технологических ма шин природообустройства происходит износ внутренней рабочий поверхности бронзовых втулок, величина которых колеблется от 0,1 до 3-х мм.

Известны технологии восстановления внутреннего диа метра втулок за счет пластической деформации методом обжатия, но нет четких рекомендаций выбора диаметра матрицы 1, (рис. 1), от значения наружного диаметра втул ки, ее толщины и с учетом величины износа внутреннего диаметра.

В данной статье представлены результаты работы по оп ределению величины диаметра матрицы Dматр в зависимо сти от наружного диаметра бронзовой втулки, Dнар с раз личными величинами износа внутреннего диаметра втулки, S при осуществлении объемной пластической деформации с целью восстановления внутреннего диаметра втулки до номинального размера.

Для проведения экспериментов были использованы бронзовые втулки из материала ОЦС5-5-5 с наружным диа метром 49 мм, толщиной стенки 4 мм. Соответственно, внутренний диаметр втулок составлял 41 мм.

Объемная пластическая деформация осуществлялась по схеме, представленной на рис. 1.

Рис. 1. Схема установки для объемного пластического деформирования: 1 – матрица;

2 – втулка;

3 – оправка;

4- шток пресса Исходные и конечные параметры размеров определя лись в соответствии со схемой, представленной на рис. 2.

Рис. 2. Схема определения параметров размеров при объемном пластическом деформировании При выборе усилия объемной пластической деформации бронзовых сплавов задаются величиной – соотношения размера диаметра матрицы Dматр к размеру наружного диа метра втулке Dнар.

= Dматр / Dнар.. (1) Для экспериментов были приняты следующие значения : 0,92;

0,94;

0,96 и 0,98. Таким образом, диаметр матрицы составлял 45, 46, 47 и 48 мм.

Разность между наружным диаметром втулки (49 мм) и переменным диаметром матрицы (D) составляла 4, 3, 2 и мм., а толщина деформируемого слоя втулки была 2, 1,5, 1, и 0,5 мм.

В таблице приведены результаты экспериментов Изменения размеров внутренних диаметров втулок 1 2 3 4 Величина 0,92 0,94 0,96 0, Диаметр матрицы, мм 45 46 47 Наружный диаметр втул ки, мм 49 49 49 Толщина деформ. слоя, мм 2 1,5 1,0 0, Продолжение табл.

1 2 3 4 Внутренний диаметр 41 41 41 втулки до обжатия, мм Внутренний диаметр 37,1 38,2 39,3 40, втулки после обжатия, мм Уменьшение внутреннего диаметра втулки, (dвн) 3,9 2,8 1,7 0, мм Kобж 0,92 0,94 0,96 0, Способность к объемной пластической деформации ме талла, как известно, характеризуется коэффициентом обжа тия Kобж.

Коэффициент обжатия (Kобж) определялся по формуле обж d cp..

К обж. (2), Dcp.

обж где dcp – средний диаметр втулки после обжатия, мм;

Dср – средний диаметр втулки до обжатия, мм.

Средний диаметр втулки определялся как полусумма наружного и внутреннего его диамет ров.

По данным таблицы были построены графики зависимостей Kобж от (рис. 3).

График указывает на совпадения значений Kобж и, что позволяет рассчитывать величину внутреннего диаметра обжимной матрицы, за Рис. 3. Зависимость Kобж от даваясь значениям коэф фициента обжатия. Данное совпадение объясняется неиз менным объёмом металла втулки до обжатия и после.

На рисунке 4 показан график уменьшение размера внут реннего диаметра втулки (dвн), в зависимости от коэффи циента обжатия.

По данным литературного обзора был построен график (рис. 5) зависимости толщины стенки втулки от величины предельного износа бронзовых втулок [1, 2].

Рис. 5. График зависимости Рис. 4. Зависимость Kобж от толщины стенки втулки от dвн величины ее предельного износа Для получения номинального внутреннего диаметра восстанавливаемой втулки принимался припуск на механи ческую обработку (h) 0,8 мм. Согласно графику 5, у втул ки с толщиной стенки 4 мм максимальная величина износа на диаметр (S) составляет 1,34 мм. Таким образом, для восстановления внутреннего диаметра такой изношенной втулки необходимо обжать ее до получения (dвн), равной 2, 14 мм (S + h).

Исходя из значения dвн = 2,14 мм, по графику на рис. определяется коэффициент обжатия (для данного примера он равен 0,956). Так как Kобж =, то = 0,956.

Для приведённого примера, где Dнар = 49мм, диаметр матрицы рассчитанный по формуле (1), будет равен 46.844 мм.

Библиографический список 1. Бурмаков Ф.Х., Лезин П.П. Работоспособность и долго вечность восстановленных деталей и сборочных единиц машин. – Иошкар-Ола: Изд-во Мордовский универси тет, 1993. – 120 с.

2. Калмуцкий В.С. Прогнозирование ресурса деталей ма шин и элементов конструкций. – Кишинёв «Штиница», 1989. – 160 c.

3. Аверкиев Ю.А. Об определении наибольшей степени деформации при обжиме пустотелых цилиндрических заготовок в конической матрице. //Кузнечно-штам повочное производство.1966. № 11. – С. 19-22.

4. Пашкевич А.Г., Глазков В.И., Ершов В.И., Каширин М.Ф. Интенсификация процесса обжима полых цилинд рических заготовок. //Кузнечно-штамповочное произ водство. 1976. № 3. – С. 36-39.

УДК 621.794.42:546. СЕЛЕКТИВНОСТЬ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОГО РАСТВОРЕНИЯ -ЛАТУНИ Л.М. Егорова – канд. хим. наук;

Э.Б. Хоботова – д-р хим. наук, профессор Харьковский национальный автомобильно-дорожный университет, г. Харьков, Украина В.И. Ларин – д-р хим. наук, профессор НИИ химии при Харьковском национальном университете им. В. Н. Каразина, г. Харьков, Украина Изучены селективность растворения компонентов лату ни Л-62 и топография поверхности сплава при электрохи мическом травлении в хлоридных растворах. Показано, что равномерное электрохимическое растворение -латуни протекает в кислой среде в присутствии ионов хлора и окислителя – Fe3+.

The ionization selectivity components of Cu62Zn brass and topography of surface alloys on electrochemical etching in chlo ride solution were studied. The possibility of even electrochemi cal dissolution of -brass in acid medium with presence of Fe3+– and chlorine ions was shown.

Введение. В основе технологического процесса изготов ления печатных плат лежит операция травления покрытия на поверхности фольгированных подложек для получения топографии схемы, которая определяет его производитель ность. Слив и обезжиривание отработанных электролитов сопровождается потерями стравленной меди и недовырабо танного компонента травителя. Чтобы продлить срок служ бы травильных растворов и уменьшить залповые сбросы ОТР необходима оптимизация процесса травления, которая обеспечит равномерность растворения компонентов сплава и повысит качество обработки поверхности металла [1].

Среди медных сплавов латуни являются технически важ ными и представляют интерес как объект коррозионно электрохимических исследований. Склонность латуней к обесцинкованию в хлоридных средах изучены в работах [2…6].

Актуальность работы. При всем многообразии литера турных данных в настоящее время нет единой теории хими ческого и электрохимического растворения металлов, по этому исследование процессов электрохимического раство рения меди и ее сплавов очень важно для расширения тео ретических представлений, связывающих процессы, проте кающие в жидкой фазе и на поверхности «металл-раствор».

Кроме того, изучение процессов растворения металлов и их сплавов важно с практической точки зрения, так как техно генную опасность в отдельных регионах существенно по вышает сброс в промышленный сток больших объемов кон центрированных технологических растворов, образующих ся на предприятиях радиоэлектронной и приборостроитель ной отраслей промышленности.

Цель работы – изучение селективности растворения ла туни Л-62 в хлоридных растворах при электрохимической ионизации.

Методы исследования. Электрохимические поляриза ционные измерения проводились на потенциостате ПИ-50-1.1 с программатором ПР-8. Получены циклические вольтамперограммы (ЦВА) при растворении латуни в рас творах NaCl, HCl и FeCl3 различных концентраций в интер вале потенциалов (–0,2 2,0) В с разверткой потенциала S = 2·10-2 В/с. Концентрации ионов Cu (II) и Zn (II) в тра вильных растворах -латуни определяли методом атомно абсорбционной спектрометрии с помощью спектрофото метра «Сатурн» при длине волны для цинка – 213,9 нм, для меди – 324,8 нм. Морфологические особенности поверхно сти электрода изучали методом электронно-зондового мик роанализа (ЕРМА) на сканирующем электронном микро скопе JSM-6390 LV с системой рентгеновского микроанали за INCA. Исследования шероховатости электродов и разни цы в наноразмерных особенностях морфологии образцов электродов проводили на сканирующем зондовом микро скопе NT-206 с зондом СSC-37 кантилевер.

Селективность электрохимического растворения компо нентов сплава Л-62 оценивали по величине коэффициентов селективности растворения Z, величины которых представ лены в табл. 1. В растворе 0,5 М NaCl выражено селектив ное растворение медной компоненты сплава, ZCu превышает ZZn в 11,7 раз. В растворах HCl ZZn превышает ZCu в 6,8 раз.

Этот факт можно объяснить тем, что для цинка основным фактором растворения является кислотность раствора.

Таблица Количественные показатели селективности ионизации сплава Л-62 при электрохимическом растворении в потенциостатическом режиме в течение 120 мин. в хлоридных электролитах различного состава Концентрации Коэффициенты Концентрация Е, ионов,моль/л селективности раствора, В Cu2+ Zn2+ моль/л Z Cu Z Zn - 6,5·10- 4· 0,5 HCl 1,1 0,39 2, 1,5·10- 0,27·10- 0,5 NaCl 0,9 3,5 0, 4,9·10- 4,2·10- 0,1 FeCl3 1,2 0,73 1, Данные табл. 1 подтверждаются результатами электрон но-зондового микроанализа поверхности латунного элек трода, после травления в хлоридных растворах (табл. 2).

Таблица Массовые доли и соотношение меди и цинка в поверхностном слое сплава Л- Массовая доля ком- Соотношение понента в поверхно Электролит, компонентов Cu :

стном слое сплава, % моль/л Zn в поверхност ном слое сплава Cu Zn 0,5 NaCl 18,21 44,44 0, 0,5 HCl 54,86 29,14 1, 0,1 FeCl3 63,25 21,4 2, После травления в поверхностном слое латуни измени лось соотношение компонентов сплава Cu/Zn по сравнению с их соотношением в первоначальном сплаве 61,63/37,94 = 1,62. Обогащение медью поверхности свиде тельствует о селективном растворении цинка, что более вы ражено после травления в кислых растворах FeCl3 и HCl. В растворах хлорида железа (III) наблюдается превышение ZZn над ZCu только в 1,9 раз (табл. 1), то есть в растворах хло рида железа (III) процесс становится более равномерным.

Из этого можно заключить, что равномерности электрохи мического растворения -латуни способствует присутствие ионов хлора, окислителя и кислая среда раствора.

Морфология поверхности сплава Л-62 после электрохи мического травления в хлоридных растворах изучена при электрохимическом травлении растворах NaCl, FeCl3 и HCl в потенциостатическом режиме в течение 120 мин. Выбор концентраций растворов обусловлен наименьшим значени ем jп по анодным поляризационным кривым, полученным в потенциодинамическом режиме.

Исследования наноструктуры поверхности электродов осуществляли на полях 2,52,5 мкм на сканирующем зондо вом микроскопе NT-206 с зондом СSC-37 кантилевер. Были получены 2D- и 3D-карты поверхности и гистограммы рас пределения высот, углов наклона элементарных участков поверхности латунного образца, которые позволили изучить шероховатость и характеристики поверхности образцов.

Особенности топографии поверхности сплава Л-62, под вергшегося анодной поляризации при потенциале Еп = +1,2 В в растворе 0,1 М FeCl3, представлены на рис. а.

Основная часть поверхности образца характеризуется высотой 1200-1600 нм. На образце наблюдается наличие глубоких проколов, что очевидно связано с условием фор мирования пленки.

Представляет интерес топография поверхности латунно го образца после травления в 0,5 М HCl (рис. б). Отличи тельной чертой поверхности латуни является присутствие крупных зерен в виде пиков, характеризующихся более тонкой субструктурой. Подобные агломераты расположены на поверхности образца в произвольном порядке. Их при сутствие является результатом обесцинкования сплава Л- в кислой среде.

а б Рис. 3D-карты поверхности образца сплава Л-62 после электрохимического травления в растворе:

а 0,1 М FeCl3, б 0,5 М HCl Выводы. Наиболее интенсивно обесцинкование проте кает при анодной ионизации сплава в растворах НCl, что подтверждается сравнением количественных показателей селективности ионизации компонентов сплава Л-62 в хло ридных растворах различного состава. Обоснованы условия равномерного электрохимического травления сплава Л-62:

кислая среда и присутствие ионов хлора и Fe (III), что ха рактерно для растворов FeCl3.

Библиографический список 1. Барашков В.А., Фенькова Н.Б., Сергиенко С.В. Эколо гия производства электронных средств. Экологические аспекты взаимодействия человека с техносферой.

– Красноярск: ИПЦ СФУ, 2007. – 64 с.

2. Зунг Чан Фыонг, Тутукина Н.М., Маршаков И.К. Склон ность латуней к обесцинкованию в хлоридных средах.

//Конденсированные среды и межфазные границы.

2009. Т. 11. № 4. – С. 349-353.

3. Маршаков И.К., Куксина О.Ю., Кондрашин В.Ю. Ха рактер растворения и парциальные электродные процес сы при переменно-токовой инфранизкочастотной поля ризации латуней в хлоридных средах. I. латунь Cu20Zn. //Физикохимия поверхности и защита мате риалов. 2007. Т. 43. № 2. – С. 128-134.

4. Кондрашин В.Ю., Боков Г.А., Маршаков И.К. Началь ное селективное растворение -и -латуней и их склон ность к обесцинкованию. //Защита металлов. 1994. Т. 30.

№ 3. – С. 229-233.

5. Вязовикина Н.В., Маршаков И.К., Тутукина Н.М. Ис пользование вращающегося дискового электрода с кольцом для изучения избирательного растворения ла туней и других сплавов. //Электрохимия. 1981. Т. 17.

Вып. 6. – С. 838-842.

6. Ларин В.И., Хоботова Э.Б., Даценко В.В. и др. Электро химическое растворение меди и ее сплавов в растворах различного состава и создание технологических процес сов регенерации отработанных травильных растворов.

Монография. – Харьков: ХНУ им. В.Н. Каразина, 2009.

– 204 с.

УДК 621.794.42:546. ОСОБЕННОСТИ РАБОТЫ ШИН В ГОРНЫХ УСЛОВИЯХ Г.С. Ерицян – д-р техн. наук, доцент Государственный инженерный университет Армении, г. Ереван Е.И. Выбрик – канд. техн. наук, доцент ФГБОУ ВПО «Московский государственный университет природообустройства», г. Москва, Россия Из факторов, влияющих на пробег шины, рассмотрим её внутреннее давление, скорость, температуру и нагружен ность транспортного средства.

Современные автотранспортные средства развивают та кие скорости, для которых большое значение имеет каждое изменение внутреннего давления шины.

Исследования показывают, что при увеличении внутрен него давления на 1% пробег шины сокращается на 2...5 %, а при снижении давления на 1% – от 0,25…6,0%. Но, когда внутреннее давление снижается на 50%, то пробег сокраща ется на 20%.

Необходимо отметить, что на практике допускается из менение внутреннего давления шины на 0.02 Мпа (для шин грузовых автомобилей) и 0.01 Мпа (для шин легко вых автомобилей) (см. табл.) [1].

Для автомобилей, работающих в горных условиях, во прос изменения внутреннего давления усугубляется.

В работе [2] отмечается, что по мере увеличения высоты местности над уровнем моря повышается и внутреннее дав ление шины. Это обстоятельство, на наш взгляд, нуждается в уточнении.

В горных условиях изменение высоты местности над уровнем моря вызывает изменение внутреннего давления воздуха в шине. В результате этого, изменяется сила сопро тивления качения, увеличивается износ шин, изменяется расход топлива. Изменение внутреннего давления, на наш взгляд, имеет большой практический интерес, так как пере пад атмосферного давления в горных условиях, в зависимо сти от высоты проложения автомобильных дорог (примерно 0…4000 м), согласно Международному стандарту атмосфе ры (МСА), составляет приблизительно 0.04 Мпа.

Ниже приведен расчет внутреннего давления в шине в зависимости от внешнего давления, температуры и упругих характеристик материала шин.

Для оценки изменения внутреннего давления шины вследствие изменения атмосферного давления можно ис пользовать уравнение (1) РВО = РШО + РНО, (1) где РШО – давление, создаваемое резиной (материалом) шины, вследствие упругости материала, на высоте H0;

РВО – внутреннее давление шины на высоте, H0;

РНО – ат мосферное давление на высоте H0.

Принимая, что модуль упругости материала шин равен Е, а средняя толщина резины – d, силу, приходящуюся на единицу длины разрезов шины в сечении, перпендикуляр ной к оси шины (r) и в сечении, проходящей через ось ши ны (rk), можно представить в виде (2) 1rk = rk1 – rk0 – изменение радиуса качения;

где 1r = r1 – r0 – изменение радиуса профиля;

rk0, r0 – радиусы качения и профиля ненакачанной воздухом шины (то есть когда внутреннее давление равно атмосферному давлению) на H0;

rk1, r1 – радиусы качения и профиля шины (когда в шине накачана некоторая масса воздуха) на высоте H0;

Еrk, Еr – модули упругости соответствующие двум направ лениям растяжения (рис. 1).

Для упрощения расчетов принимаем, что изменения ука занных радиусов одинаковы (1r =1rk ).

Рис. 1. Расчетная схема коэффициента поверхностного натяжения: а) изменяется только радиус r;

б) изменяется только радиус rk.

Давления, создаваемые из-за кривизны шины, по радиу сам r и r1 будут (3) В уравнениях 3 величины 1r и 1rk характеризуют при ращения соответствующих радиусов без учета влияния из менения высоты и температуры воздуха.

Повышение температуры самой шины вследствие её ра боты не учитываем, принимая, что в разных высотных ус ловиях приращения температур шины одинаковы. С увели чением высоты уменьшается как атмосферное давление, так и температура окружающего воздуха. Это приводит к уменьшению температуры шины.

Из (1) получаем РВ =РШ + РН, (4) С другой стороны, согласно уравнению состояния газа (5), имеем (5) РВ = где RТ – газовая универсальная константа;

T – температу ра воздуха на данной высоте;

V – внутренний объем шины, м3, на высоте Н0 (V = 22rkr2).

Имея в виду уравнения (3)…(5) и учитывая, что V = 22r (2 rk + r) r, получим следующую систему (6) Из этой системы получаем (7) r = m m RТ РВ 0V /T0, и оконча RТ Т 0 РВ 0V, то Так как М М тельно получим PВ = (8) В этой формуле известны PВ0, d, rk, r, T, T0, PH (они измеряются непосредственно), что касается модулей Еr и Еrk, то они измеряются экспериментально. Имея эти данные, определяем PВ по формуле РВ = РВ – РВ0, определяем РВ.

Выражение (8) удобно представить в виде:

(9) А= На основании теоретических расчетов (по формуле (8)) на рис. 1 приведен график изменения внутреннего давления в зависимости от высоты и температуры местности. График построен на ширине 185-14, для следующих параметров:

РН0=0.09·105 Па, ТН0 =293К, r = 0.074 м, rk = 0,32 м, d = 0, м, V = 0,034 м3, Er = Erk = 240·105 Па, РВ0 = 1.2·105 Па. Зна чение Т и РН определены по Международному стандарту атмосферы (МСА).

Рис. 2. Зависимость РВ от температуры воздуха и атмосферного давления График показывает, что с увеличением высоты и умень шением температуры воздуха, то есть с увеличением РН и Т уменьшается внутреннее давление шины.

Анализ формулы (8) показывает, что в зависимости РН и Т и давление РВ может быть как положительным, так и отрицательным, то есть, давление РВ может быть больше РВ0 или быть меньшим.

Интересно узнать, при каких изменениях температуры и давления атмосферного воздуха внутреннее давление шины остается постоянным. Вопрос выяснится, если построим график по следующим данным:

РН0 = 0,001105 Па, ТН0 = 293К, r = 0.074 м, rk = 0,32 м, d = 0,009 м, Er = Erk = 240·105 Па, РВ0 = 1.2·105 Па.

При построении графика надо принять, что высота мест ности соответствует атмосферному давлению, определяе мому по МСА.

Анализ графика показывает, что внутреннее давление шины остается постоянным в условиях РН = 0…0. Па, а температура воздуха находится в пределах 0…1.68оК.

Это означает, что постоянство внутреннего давления шины практически неосуществимо.

Библиографический список 1. Правила эксплуатации автомобильных шин. – М.: Изд-во «Химия», 1983. – 173 с.

2. Юровский И.М. Вождение автомобилей. – М.: Патриот, 1990. – 270 с.

УДК 631.3: 515. ЗАДАНИЕ ОБРАЗУЮЩИХ ГЕОМЕТРИЧЕСКИ КОМБИНИРОВАННОЙ ПОВЕРХНОСТИ ОТВАЛОВ Т.Х. Жураев, С.Т. Наимов – ст. преподаватели Бухарский инженерно-технический институт высоких технологий, Узбекистан Статья посвящена вопросам моделирования геометриче ски комбинированных рабочих поверхностей отвалов. Зада ча решена разработкой геометрических моделей комбини рованной поверхности и ее конической части. Предлагаемая модель позволяет параметризации геометрически комбини рованной рабочей поверхности и оптимизации на их основе технологических параметров рабочего органа.

Article is devoted questions of modeling of geometrically combined working surfaces of sailings. The problem is solving by working out of geometrical models of the combined surface and its conic part. The offered model allows parameterization of geometrically combined worker of a surface and optimization on their basis of technological parameters of working body.

Постановка проблемы. Как известно, специалистами разработаны различные экспериментальные корпуса, с гео метрически комбинированной рабочей поверхностью, со стоящей из кусков развертывающихся поверхностей. Хотя корпуса плуг с такими рабочими поверхностями имеют не которые преимущества, они ещё не нашли достаточно ши рокое применение. В качестве одной из причин тому явля ется сложность управления геометрическими параметрами рабочей поверхности таких корпусов, при внедрении их в производство, аналитическими или экспериментальными методами, остающиеся актуальной и в настоящее время.

Анализ работ посвященных данной проблеме. Прове денный анализ показывает, что работы по созданию геомет рически комбинированных рабочих поверхностей отвалов велись ещё со времен появления науки земледельческой ме ханики. Обоснована эта тем, что к развертывающимся по верхностям меньше прилипает почва, перемещаемая по та кой поверхности, масса подвергается наименьшему сопро тивлению, и их легче изготовлять. Несмотря на такие пре имущества, большой срок и объем проведенных работ по данной проблеме, она ещё недостаточно решена, особенно в плане параметризации элементов рабочей поверхности.

Постановка задачи. Как известно, наиболее простым способом задания геометрически комбинированных рабо чих поверхностей является поверхность, заданная комбина цией цилиндрических и конических поверхностей. Так же известно, что геометрическим условием задания поверхно стей является задание их элементами, то есть определите лями – направляющими и образующими. Если учесть, что цилиндрическую поверхность достаточно задать направ ляющей и только одной образующей, то данная задача сво дится к тому, что комбинированную рабочую поверхность можно регулировать заданием конической части этой по верхности. Потому что, в отличие от цилиндрической по верхности, которая имеет одинаковую форму по всей длине, коническую поверхность в данной задаче необходимо за дать, кроме направляющей и общей образующей с цилинд рической поверхностью, также ещё одной образующей. На основе этих положений можно формулировать задачу по решению рассматриваемой проблемы. Решение данной за дачи требует разработки геометрической модели задания комбинированной рабочей поверхности, состоящей из ци линдрической и относительно ее конической поверхностей, позволяющей задать и оптимизировать геометрические па раметры (формы, расположения и размеров) ее элементов.

Основная часть. Рассмотрим разработку геометриче ской модели комбинированной поверхности с ее элемента ми. Пусть рассматриваемая геометрически комбинирован ная поверхность состоит из двух линейчатых – цилиндриче ской M и конической N поверхностей. Одним из условий задания комбинированной поверхности является обеспече ние ее гладкости, особенно на стыке составляющих поверх ностей, которой можно добиться заданием общей касатель ной плоскости P в их стыке. Так как в рассматриваемом примере составляющие поверхности имеют одинаковые об разующие, то линию их стыка задаем как образующей k0, являющейся общей для них, то есть конечной образующей одной поверхности и начальной другой поверхности. Она является также линией касания касательной плоскости к обеим составляющим и самой комбинированной поверхно сти, что обеспечивает условие ее гладкости. При этом линия пересечения касательной плоскости с плоскостью направ ляющей кривой является касательной tb к направляющей в ее точке B, которая является точкой пересечения образую щей k0 с плоскостью направляющей кривой.

Одной из задач создания необходимой геометрической модели проектируемой комбинированной поверхности яв ляется разработка условий задания ее образующих. Напри мер, имея возможности управления законом изменения уг лов наклона образующих = f(z), можно проектировать различные геометрически комбинированные рабочие по верхности, отвечающие требованиям тех или иных условий работы. Но в отличие от неразвертывающихся поверхно стей, в комбинированной поверхности, которая состоит из кусков цилиндрической и конической поверхностей, закон изменения углов наклона образующих связываем с ее кони ческой частью. При этом положение начальной образующей конической поверхности совпадает с последней образую щей цилиндрической части, в ее стыке. Это условие приме нимо и в случаях, когда имеются две или более стыков, то гда положение конечной образующей совпадает с первым образующим следующей составляющей.

Как выше сказано, коническую часть комбинированной поверхности необходимо задать ещё одной, целесообразно конечной образующей ki, если k0 считать ее начальной. Для этого предлагается геометрическая модель конической час ти комбинированной поверхности (см. таблицу). В качестве геометрических параметров конической части, задаем по ложение начальной образующей k0 параллельно, а конечной образующей ki наклонно к образующим цилиндрической части.

Положение ki определяется одним из параметров кони ческой поверхности относительно цилиндрической, кото рые являются заданными условиями. Длина l = BS, опреде ляет положение S вершины конуса. Высота h = zD–zB, опре деляет конечную образующую через точку D пересечения ее с плоскостью направляющей. Параметр b = ltg(), опре деляет разницу углов наклона начальной (max) и конечной (min) образующих поверхности = max - min.

Направляющая кривая является определяющим элемен том рабочей поверхности, и при необходимости ее можно задать составной кривой обводом, состоящей из двух кри вых m в цилиндрической части и n в конической. Это по зволит провести оптимизацию каждой составляющей по верхности раздельно, что является одной из преимуществ, предлагаемой модели. Если технологические параметры цилиндрической части поверхности оптимизируется только параметрами направляющей кривой, то технологические параметры конической части оптимизируется не только с помощью параметра направляющей, но и образующих.

Выводы. Разработанная модель универсальна, ее можно применять независимо от количества и расположения зада ваемых составляющих, а также относительного положения вершины конической поверхности.

Перспективы дальнейших исследований. Планирует ся разработать геометрическую модель оптимизации траек тории движущегося по комбинированной поверхности пла ста по заданным условиям.

Библиографический список 1. Обухова В.С., Булгаков В.Я. Существенные параметры развертывающихся поверхностей лемешно-отвального типа. //Межвуз. науч.-тех. сб. «Прикладная геометрия и инженерная графика». – Киев: «Будiвельник», 1990, Вып. 50. – С. 21-23.

2. Дубанов А.А. Методы и алгоритмы аппроксимации тех нических поверхностей развертывающимися. Автореф.

дис….канд. техн. наук. – М.: МУПП, 1997.

3. Жураев Т.Х. «Геометрическое моделирование поверхно стей в задачах проектирования рабочих органов мелио ративной и сельскохозяйственной техники в системе AutoCAD». Методические указания. – Ташкент: ТИИМ, 2012. – 32 с.

УДК 631.3 : 331.101. ЗАВИСИМОСТЬ РОСТА ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ ТРУДА ОТ УРОВНЯ МЕХАНИЗАЦИИ В ВОДОХОЗЯЙСТВЕННОМ СТРОИТЕЛЬСТВЕ Д.М.Кочнев ФГБОУ ВПО «Московский государственный университет природообустройства» г. Москва, Россия «Производительность труда – это самое важное, самое главное для победы нового общественного строя. В борьбе идей победит система с большей производительностью труда» (В.И.Ленин).

Производительность труда (Птр) определяется по фор муле Ср Птр =, (1) Чр где Ср – объем выполненных работ (продукции) в денеж ном выражении;

Чр – численность рабочих, занятых на этих видах работ.

Эта формула не отражает влияние механизации на рост производительности труда. Предлагается другая формула расчета производительности труда – через показатели оцен ки уровня механизации Птр = Фо(а) Мтр, (2) где: Фо(а) – фондоотдача активной части ОПФ (машины, механизмы);

Мтр – механовооруженность труда, тыс.руб./чел.

Для доказательства правильности формулы (2) приво дится ее расшифровка Ср Фо(а) =, (3) Смм где Смм – стоимость машин, механизмов.

Смм Мтр =, (4) Чр Тогда Ср Смм Ср Птр = =, (5) Смм Чр Чр Расчет производительности труда по формуле (2) отра жает влияние уровня механизации на рост производитель ности труда.

Фо(а) – интенсивный показатель, более значимый. По вышение этого показателя достигается через повышение коэффициентов сменности (Ксм), внутрисменного исполь зования (Кви), квалификации машиниста.

Мтр – экстенсивный показатель, определяется техноло гической потребностью. Повышение этого показателя не всегда экономически обосновано, вводится ограничение – Фо(а) 1.


В формуле (2) выражена зависимость роста производи тельности труда от уровня механизации.

Теоретически верно, но практически, при нестабильной финансовой системе, невозможно точно оценить стоимость средств механизации и объемов работ, нет «твердых» опто вых цен и смет.

Избавится от этого недостатка можно путем замены це новых показателей на технические (энергетические). С этой целью предлагается другое выражение зависимости выра ботки от показателей эффективности использования мощ ности средств механизации (на примере земляных работ) Nдд Q Q В Эо Этр (6), Чр Чр Nдд где В – выработка 1рабочего в натуральных единицах, м3/ч, смена;

….Эо – энергоотдача – показатель интенсивности ис пользования мощности машины, м3/кВт;

Этр – энерговоо руженность труда рабочего, кВт/1 раб;

Q – объём работ, м3;

дв – суммарная мощность двигателей, кВт.

Производительность труда является главным показате лем во всех сферах производства. К сожалению, в настоя щее время, в условиях рыночной экономики, этот показа тель не считается главным, а в бытовом производственном плане про него забыли. На первый план выдвигается пока затель прибыли.

Производительность труда – созидательный показа тель, прибыль – больше потребительский. Зависимость ме жду производительностью труда, прибылью и себестоимо стью работ можно представить формулами.

Прибыль, полученная за отчетный период, определяется по формуле П = В (Ц - С), (7) где П – прибыль, руб.;

В – объем работ в натуральных единицах;

Ц – стоимость (отпускная, рыночная) единицы работ (продукции);

С – себестоимость единицы работ (про дукции).

В = Птр Чр, (8) П = Птр Чр (Ц - С). (9) Прибыль можно (и нужно) получать не потребительским путем, увеличивая отпускную цену (Ц), а созидательным, за счет роста производительности труда (Птр) и снижения се бестоимости (С) работ. Формула (9) доказывает и весь Мир сегодня убеждается, что рыночной экономикой надо управ лять! Когда Цдт Цаи-95 – это не рыночная экономика,а не управляемая, грубая рыночная спекуляция. Уровень произ водительности труда тесно связан с уровнем демократии.

Рабочие, в том числе миллионы гастарбайтеров, занятые тяжелым, малопроизводительным и низкооплачиваемым ручным трудом: лопатами копают километровые траншеи, они не аплодируют такой демократии. Производительность труда, зарплата, социальный уровень жизни – фундамент демократии, всё остальное: свобода слова, печати, выбо ры …– надстройка. Производительность труда первична!

УДК 004.94 : МОДЕЛИРОВАНИЕ ИНФРАЗВУКОВЫХ ВОЛН Г.И. Микита – канд. техн. наук, доцент Российский университет дружбы народов, г. Москва, Россия В статье рассмотрены вопросы моделирования инфра звуковых волн при плановых взрывах.

The author considered in the paper simulation infrasonic waves at planned explosions.

С инфразвуковыми волнами от плановых взрывов было проведено вэйвлет-преобразование.

В общем виде оно описывается как t k t u Wf (u, s ) i f (t ) dt (1) s s t где f(t) – волновая функция шума;

t u – вэйвлет с параметром растяжения s и па s s раметром сдвига u.

Вэйвлет-преобразование волновой функции инфразвука от плановых взрывов определяется через преобразование Фурье атома Габора как a0,u e 0,u g s 0,u u, s i ~ Wf (u, s ) (2) s где s – масштаб растяжения прямоугольника Гейзенберга;

i a0,u e 0,u – максимальное действующее значение частоты в ~ вэйвлете, дБ;

0,u – временное разрешение;

g – преобразо вание Фурье атома Габора;

– частотный центр атома Га бора, Гц;

o, – корректирующий член;

– центр положи тельного частотного интервала, Гц.

Вэйвлет-преобразование волновой функции инфразвука от плановых взрывов, для среднегеометрических октавных частотных полос 2;

4;

8;

16, Гц определится в общем виде выражением (3).

(u,s )VZR Wf a0,u,VZR, 2 e 0,u,VZR, 2 gVZR, 2 s VZR, 2 0,u,VZR, 2 u, VZR, s i ~ Wf (u, s )VZR, s VZR, a0,u,VZR, 4 e 0,u,VZR, 4 gVZR, 4 s VZR, 4 0,u,VZR, 4 u, VZR, s i ~ Wf (u, s )VZR, s VZR, a0,u,VZR,8 e 0,u,VZR,8 gVZR,8 s VZR,8 0,u,VZR,8 u, VZR, s i ~ Wf (u, s )VZR, s VZR, a0,u,VZR,16e 0,u,VZR,16 gVZR,16 s VZR,16 0,u,VZR,16 u, VZR,16 дБ s i ~ Wf (u, s )VZR, s VZR, (3) Фрактальный инфразвук от плановых взрывов для сред негеометрических октавных частотных полос 2;

4;

8;

16, Гц определился через выражение (4).

D ( )VZR D VZR, s 82,3e i113, s D VZR, s 69e i13, s (4), D VZR, s 72,2ei149, s D VZR, s 74,5ei137,9, дБ s где s – масштаб растяжения прямоугольника Гейзенберга.

Осциллографическое моделирование инфразвуковых волн, связанных с плановыми взрывами, приведено на ри сунке и позволило открыть периодичность изменения ми нимальных амплитудных значений инфразвука f t VZR 0,4Sin(2 fVZR, Гц t VZR ) 0,4Sin(2 1 t 7,6 ) (5) Осциллографическое моделирование инфразвуковых волн, связанных с плановыми взрывами Таким образом, отрыто, что минимальные амплитудные значения инфразвуковых волн, связанных с взрывами, пе риодически изменяются, с частотой fVZR, Гц 1, Гц, при на чальной фазе VZR 7,6, что соответствует фазовому вре мени t,VZR 0,02, с.

УДК 004.94 : 681. СТРУКТУРА СОВРЕМЕННЫХ ПРОМЫШЛЕННЫХ РЕГУЛЯТОРОВ Н.А. Мочунова – канд. техн. наук, ассистент ФГБОУ ВПО «Московский государственный университет природообустройства», г. Москва, Россия Рассматриваются алгоритмические структуры промыш ленных современных регуляторов, позволяющие выбрать необходимые для автоматических систем.

Structures of the industrial modern regulators, allowing to choose necessary for automatic systems are considered.

Для практической реализации алгоритмов управления целесообразно использовать микропроцессорные про граммно-технических системы (ПТС) или комплексов (ПТК), которые различаются способами технической реали зации, масштабом и набором выполняемых функций. На рынке представлена широкая номенклатура ПТС как отече ственных производителей, так и зарубежных фирм [1].

В связи со сложностью и многокомпонентностью про граммно-технической структуры АСУТП существует про блема эффективности реализации функций автоматического регулирования в составе всей системы. Функция автомати ческого регулирования является одной из множества функ ций, выполняемых ПТК, и должна рассматриваться в опре делённой взаимосвязи с ними.

В промышленных автоматических регуляторах типовые алгоритмы регулирования реализуются приближенно. Ха рактер отклонений реального алгоритма от идеального за висит от способа его реализации. Предполагается, что от клонение виртуального алгоритма регулирования от иде ального не оказывает существенного влияния на поведение системы, если регулятор работает в области "нормальных" режимов [2]. Для соблюдения этого условия необходимо знать и учитывать существенные особенности виртуального регулятора, обусловленные способом его технической реа лизации.

Наибольшее применение в практике автоматизации по лучили электронные регуляторы косвенного действия [3].

Такие регуляторы включены в состав агрегатированных комплексов средств регулирования, производятся в виде микропроцессорных регулирующих приборов или реализу ются в форме виртуальных модулей микропроцессорных контроллеров.

Обобщенная схема, иллюстрирующая способ подключе ния цифрового вычислительного устройства (ЦВУ) к каналу преобразования непрерывного сигнала, приведена на ри сунке [4 ].

Входной непрерывный сигнал x(t) в аналого-цифровом преобразователе (АЦП) преобразуется в дискретную после довательность чисел x [kT], которая подаётся на вход ЦВУ.

B соответствии с заложенным в него алгоритмом в син хронную последовательность чисел y[kT], которая затем в цифроаналоговом преобразователе (ЦАП) преобразуется в непрерывный сигнал y(t).

Очередное дискретное значение выходного сигнала y[kT] в момент времени t = kT ЦВУ может формировать, осно вываясь на значении входного сигнала x [kT] в тот же мо мент времени, а также на значениях любого числа преды дущих значений входа и выхода x (k 1)T,..., x (k l )T, y (k 1)T,..., y (k r )T которые могут храниться в её памяти (l, r – число храня щихся в памяти предыдущих значений входного и выходно го сигналов) [5] Схема цифровой реализации алгоритмов регулирования Как пример, типовой ПИД – алгоритм регулирования в ЦВУ регулятора может быть реализован с помощью сле дующих разностных уравнений [4]:

Р kT k Р kT kT k РT kT ((k 1)T ) И И TИ kT k РTД ( kT ((k 1)T )) Д T kT Р kT И kT Д kT.

(1) Большинство регуляторов, установленных на объектах теплоэнергетической отрасли, работает в импульсном ре жиме, то еcть для реализации управляющего воздействия используются широтно-импульсный модулятор (ШИМ) и электрический исполнительный механизм постоянной ско рости (ЭИМ).

Синхронная последовательность чисел y[kT] в широт но-импульсном модуляторе преобразуется в последователь ность импульсов «больше/меньше» z(t) для управления ЭИМ постоянной скорости.

ШИМ формирует управляющие ЭИМ прямоугольные импульсы постоянной амплитуды, длительность и скваж ность которых зависят от значений параметров настройки регулятора и значения входного сигнала [3].

ШИМ содержит нелинейный элемент – трехпозиционное реле с зоной нечувствительности и зоной возврата, охва ченный отрицательной обратной связью через апериодиче ское звено (А-звено).

Рассмотрим алгоритмические структуры ЦВУ, реализо ванных в контролерах, которые на сегодняшний день нашли широкое применение как на отечественном, так и зарубеж ном рынках автоматизации. Данные были взяты в справоч ной информации на соответствующий программно-техни ческий комплекс, которая поставляется с ним в комплекте и массово не тиражируется.

Пакет Unity Pro [ 6] для контроллеров «Quantum», «Pre mium» и «Atrium» компании «Schneider Electric» имеет об ширную библиотеку алгоритмов для организации процессов регулирования, включая и автоматическую настройку регу ляторов.

Алгоритмы регулирования представлены [ 6]:

«PI_B» (Basic PI controller) – базовый ПИ-регулятор;

этот блок рекомендуется использовать в случае грубой на стройки регулятора, когда допустимо применение обычного ПИ алгоритма;

он обладает всеми классическими функцио нальными признаками, являясь в то же время более про стым и доступным при настройке.

«PIDFF» (Complete PID controller) – полный ПИД-ре гулятор;

этот блок рекомендуется использовать тогда, когда требуется обеспечить очень высокую точность регулирова ния (настройки), он обладает самыми полными возможно стями в качестве ПИД-регулятора с универсальным набо ром конфигураций.

При необходимости обеспечить точное релейное управ ление пользуются одним из этих блоков в сочетании с бло ком ШИМ («PWM1»).

Функциональный блок «PI_B» осуществляет реализа цию ПИ алгоритма.

В данном блоке выполнена цифровая реализация пере даточной функции (2) OUT k p (1 ) IN (2) Ti s где OUT – абсолютное значение выхода;

IN – абсолютное значение входа;

kp – коэффициент усиления пропорцио нальной составляющей;

Ti – постоянная времени интегри рования.

Вид формулы изменяется в зависимости от того, какой тип алгоритма применяется – абсолютный или инкремент ный [6].

При абсолютном алгоритме (Тi = 0) OUT TermP outbias (3) OUTD OUT( new) OUT( old ) При инкрементном алгоритме (Тi 0) OUTD TermP TermI (4) OUT OUT( old ) OUTD( new) где TermP – величина пропорциональной составляющей;

TermI – величина интегральной составляющей;

(new) – зна чение, полученное при текущем выполнении блока;

(old) – значение, полученное на предыдущем выполнении блока;

OUTD – значение приращения выхода.

При сложных процессах управления рекомендуется применять блок «PIDFF».

Функциональный блок «PIDFF» представляет собой реализацию ПИД алгоритма с возможностью выбора сме шанной или параллельной структуры.

В зависимости от того, какая структура используется (смешанная или параллельная), передаточная функция име ет различный вид.

При смешанной структуре Td s OUT k p (1 ) IN Ti s 1 ( Td ) s (5) kd При параллельной структуре Td s OUT (k p a a ) IN (6) Ti s Td 1 ( ) s kd с коэффициентом масштабирования а;

постоянной времени дифференцирования Td;

коэффициентом усиления диффе ренциальной составляющей kd..

Данные формулы изменяются в зависимости от того, ка кая форма алгоритма используется: вычисление абсолют ных значений (абсолютная форма) или вычисление прира щений (инкрементная форма).

Абсолютная форма (если Тi = 0, то есть ПД-регулятор):

OUT TermP TermD TermFF outbias (7) OUTD OUT( new) OUT( old ) Инкрементная форма (Тi 0, то есть ПИД-регулятор) OUTD TermP TermI TermD TermFF (8) OUT OUT( old ) OUTD( new) где TermP – значение пропорциональной составляющей;

TermI –значение интегральной составляющей;

TermD – значение дифференциальной составляющей;

TermFF – зна чение компенсирующего воздействия (компенсация возму щений);

(new) – значение, полученное при текущем вычис лении блока;

(old) – значение, полученное на предыдущем шаге;

outbias – ручная компенсация систематической ошиб ки.

В библиотеке алгоритмов контроллеров программно технической системы (ПТС) «Freelance 800F» фирмы «АВВ» реализованы следующие функциональные блоки ре гуляторов [7]:

«С_CS» – регулятор непрерывный стандартный;

«С_CU» – регулятор непрерывный универсальный;

«С_CR» – регулятор непрерывный соотношения;

«С_SS» – регулятор импульсный стандартный;

«С_SU» – регулятор импульсный универсальный;

«С_SR» – регулятор импульсный соотношения;

«С_OS» – регулятор двухпозиционный стандартный;

«С_OU» – регулятор двухпозиционный универсальный;

«С_PS» – регулятор трехпозиционный стандартный;

«С_PU» – регулятор трехпозиционный универсальный.

В контроллерах фирмы «Овен» [8], универсальных регу ляторов серии «ТРМ», «Ремиконтов Р-130» выполнена циф ровая реализация алгоритма регулирования с передаточной функцией (9) TД s Wp ( s) k p [1 ] TИ s TД s (9) 1) ( Среда программирования «Пилон» для контроллеров «Ремиконт Р-380», «Ремиконт Р-390» ПТК «КВИНТ СИ»

фирмы «КВИНТсистема» имеет библиотеку алгоритмов для организации процессов регулирования [9]. Данный ком плекс выбирается в качестве экспериментального, поэтому алгоритмы регулирования рассматриваются более подроб но.

Алгоритмы регулирования представлены [9]:

«РАН» («регулятор аналоговый») – алгоритм аналогово го регулирования, предназначенный для управления по ПИД закону пропорциональным исполнительным механиз мом. Он может выполнять также функции корректирующе го регулятора в каскадных схемах регулирования, формируя задание подчиненному аналоговому или импульсному регу ляторам.

«РИМ» («регулятор импульсный») – алгоритм импульс ного регулирования, предназначенный для управления ис полнительным механизмом постоянной скорости, совмест но с которым реализует ПИД закон регулирования.

Библиографический список 1. Аристова Н.И., Корнеева А.И. Промышленные про граммно-аппаратные средства на отечественном рынке АСУТП. – М.: ООО Изд-во «НАУЧТЕХИЗДАТ», 2000.

2. Штейнберг Ш.Е., Хвилевицкий Л.О., Ястребенецкий М.А. Промышленные автоматические регуляторы. – М.:

Энергия, 1973.

3. Клюев А.С. Автоматическое регулирование. – М.: Энер гия, 1967.

4. Ротач В.Я. Теория автоматического управления. Учебник для вузов. – М.: МЭИ, 2004.

5. Барыкин Е.Е. и др. Методы анализа и прогнозирования показателей производственно-хозяйственной деятельно сти энергетического объединения. – СПб.: Энергоатом издат, 1994.

6. Деменков Н.П. Техническая коллекция Schneider Electric.

Выпуск №16. Системы автоматического управления на основе программируемых логических контроллеров.

7. Библиотека функциональных алгоритмических блоков контроллеров ПТК "Freelance 800F". Руководство поль зователя.

8. Мочунова Н.А. Исследование параметров и адаптирова ния режимов работы МТА при автоматизированном управлении. [Текст]/ Мочунова Н.А., Карапетян М.А., Пряхин В.Н., Максимов В.М.// Вестник Международного общественной академии экологической безопасности и природопользования (МОАЭБП). – М.: Изд-во «Спутник +», 2011. Вып. №10 (17). – С. 59-66.

9. Библиотека функциональных алгоритмических блоков контроллеров серии «Ремиконт» ПТК «КВИНТ». Руко водство пользователя.

УДК 631. ЗАВИСИМОСТЬ ТЯГОВОГО КОЭФФИЦИЕНТА ПОЛЕЗНОГО ДЕЙСТВИЯ ОТ ПЕРЕМЕННОЙ НАГРУЗКИ Н.А. Мочунова – канд. техн. наук, ассистент ФГБОУ ВПО «Московский государственный университет природообустройства», г. Москва, Россия Рассматривается влияние неустановившегося характера нагрузки на тяговый коэффициент полезного действия, за висящего от различных видов потерь, возникающих во вре мя работы трактора.

Influence of unsteady character of loading on the traction ef ficiency, depending on different types of the losses arising in operating time of a tractor is considered.

Из теории трактора известно, что при работе трактора без использования вала отбора мощности тяговый КПД оп ределяется с одной стороны из выражения [1,2] тяг = Nkp /Nв (1) с другой стороны, тяговый КПД определяется в виде про изведения нескольких коэффициентов, характеризующих различные виды потерь, возникающих во время работы. У колесных тракторов имеем тяг =тр f,, (2) где тp,., f, – коэффициенты, учитывающие механиче ские потери в трансмиссии, потери на буксование ведущих колес, потери на качение трактора.

Рассмотрим в отдельности каждую из потерь, приведен ных в правой части уравнения (2).

а) механические потери в трансмиссии В зубчатой передаче потери складываются из трения в зацеплении, в подшипниках и уплотнения и потерь на взбалтывание масла в картерах. Опыты показали, что на ве личину потерь в зацеплении, возникающих из-за трения скольжения и качения, основное влияние оказывают такие факторы, определяющие значения коэффициента трения, как чистота поверхности зубьев, качество масла и величина передаваемой нагрузки. Также потери в подшипниках и уплотнениях в основном зависят от характера нагрузок на подшипниках, а также от конструкции валов, подшипников и уплотнений.

Увеличению сопротивления взбалтыванию масла спо собствует повышение скорости вращения шестерен. Созда ваемый момент трения от взбалтывания масла, вызываемого гидравлическими потерями, определяется в работе Левита Г.А. следующим выражением М = с3bVW, (3) где M – тангенциальная сила, приложенная на некоторой начальной окружности, кг;

c3 – коэффициент, учитываю щий глубину погружения зуба в масло равный 10-3;

b – ши рина зуба, мм;

V – окружная скорость, м/сек;

W – вязкость масла, ССТ.

Из этой формулы видно, что увеличение окружной ско рости шестерен приводит к понижению общего КПД трансмиссии.

По экспериментальным данным работы Малаховского В.Э. (рисунок) видно, что на величину КПД трансмиссии основное влияние оказывает значение передаваемой нагруз ки, особенности падения тp наблюдается когда степень загрузки двига теля ниже 50%. Падение КПД трансмиссии с уменьшением загрузки можно объяснить, поль зуясь выражением тp = холн, (4) где хол – КПД, учиты- Кривая зависимости механического КПД, трансмиссии трактора от вающий потери холосто степени загрузки двигателя го хода;

н – КПД, учитывающий потери, возникающие при передаче нагрузки.

Потери холостого хода хол остаются без изменения не зависимо от передаваемой нагрузки. Поэтому уменьшение степени загрузки двигателя приводит к снижению доли по терь, возникающих при передаче нагрузки, то есть к резко му уменьшению КПД трансмиссии тр. При одинаковой степени нагрузки двигателя с падением скорости снижения КПД трансмиссии тр.



Pages:   || 2 | 3 | 4 |
 

Похожие работы:





 
© 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.