Вісник машинобудування та транспорту

Дослідження впливу параметрів процесу хонінгування силікатними брусками на якість обробленої поверхні

Fri, 12 Jul 2024 00:00:00 +0300

Під час численних досліджень встановлено, що на параметри макро- і мікрорельєфу великий вплив має кінематика процесу хонінгування, що визначає траєкторію робочого руху ріжучих зерен під час обробки. Складний робочий рух під час хонінгування отворів створює сприятливі умови для повнішого використання ріжучої здатності брусків і рівномірного зносу інструменту, що позитивно впливає на продуктивність обробки та точність геометричної форми поверхні. Показано, що у зв'язку з цим виникає необхідність дослідити вплив параметрів процесу хонінгування силікатними брусками на якість обробленої поверхні.

У роботі наведено результати дослідження впливу контактного тиску брусків і осьової та колової швидкостей на якість обробленої поверхні. Дослідження виконували на вертикальному одношпиндельному хонінгувальному верстаті. Як зразки використовували гільзи циліндрів автомобільних двигунів, виготовлених із сірого легованого чавуну. Оцінка велася за показниками шорсткості обробленої поверхні та масового знімання металу під час обробки. Найкращу працездатністю мали ті бруски, після обробки яких зразки мали найменшу шорсткість.

Встановлено, що при збільшенні колової швидкості якість поверхні покращується, а при збільшенні осьової швидкості – погіршується (як після обробки алмазними, абразивними, так і силікатними брусками). При збільшенні контактного тиску брусків якість поверхні погіршується після обробки алмазними брусками і покращується після обробки абразивними та силікатними брусками.

Доведено, що висока якість поверхні після обробки силікатними брусками обумовлена утворенням у процесі хонінгування аморфного кремнезему, який під дією абразивних зерен потрапляє у западини оброблюваної поверхні та зчіпляється з поверхнею, і саме у такий спосіб оброблювана поверхня насичується оксидом кремнію.

Встановлено, що при збільшенні осьової швидкості брусків знімання металу збільшується, а при збільшенні колової швидкості – зменшується (як після обробки алмазними, абразивними, так і силікатними брусками). При збільшені контактного тиску брусків знімання металу збільшується після обробки алмазними брусками і плавно зменшується після хонінгування абразивними та силікатними брусками.

Встановлено, що знімання металу після обробки силікатними брусками у 2 рази менше ніж після хонінгування алмазними брусками.

Запропоновано призначати припуск на чистове хонінгування силікатними брусками для гільз циліндрів із чавуну легованого (НВ 240) в межах 0,01–0,02 мм.

Удосконалення методу оцінки програмного забезпечення контролю параметрів транспортних засобів

Fri, 12 Jul 2024 00:00:00 +0300

Метою проведеного дослідження є удосконалення методу оцінки роботи програмного забезпечення контролю параметрів транспортних засобів. Наведено, що новим прийомом для автомобільного транспорту у сфері контролю його роботоздатного стану є створення сучасних інформаційних систем, призначення яких – організаційно-функціональна підтримка процесів експлуатації рухомого складу (РС) за допомогою інформаційної інтеграції, а саме стадій життєвого циклу рухомого складу та систем його технічного контролю і діагностування. Показано, що на сьогодні на автомобільному транспорті основою інформаційного супроводження життєвого циклу можна прийняти CALS або ІПВ / CALS / P1LM – технології (безперервна підтримка життєвого циклу транспортних засобів), які іноді називають системами інформаційної підтримки виробів і які є часткою інтелектуальних транспортних систем. Виконано аналіз та уточнення структури інтелектуальної системи моніторингу транспортних засобів на прикладі оцінки його екологічної безпеки і параметрів його двигуна. В роботі також заплановано отримання експериментальних даних від ТЗ, результати обробки яких дають змогу довести наявність на сучасному АТ реальної можливості використання діагностичного комплексу. Зазначимо, що система моніторингу показників екологічної безпеки ТЗ, яка запропонована авторами, містить також у своєму складі саме підсистему інтелектуальної обробки первинної інформації, яку можна використовувати саме як інтелектуальну систему моніторингу (ІСМ). Одержані і проаналізовані в роботі дані також свідчать про необхідність поліпшення ефективності нейтралізації шкідливих речовин у режимі прогріву двигуна, що можна реалізувати через зменшення часу прогріву двигуна та більш ефективне керування процесом впорскування / запалювання в перехідних режимах, а також запровадженням удосконалення алгоритму роботи підсистеми контролю складу суміші саме зі зворотним зв’язком.

Експериментально отримано основні діагностичні параметри двигуна ТЗ у процесах пуску і прогріву, які впливають на склад шкідливих речовин у відпрацьованих газах. Запропонована схема моніторингу забруднення придорожнього середовища транспортними потоками у місті.

Формування умов ефективного функціонування транспортної системи автотранспортного підприємства

Fri, 12 Jul 2024 00:00:00 +0300

Підприємства автомобільного транспорту повинні постійно приділяти увагу підвищенню ефективності виробництва якісних транспортних послуг відповідно до вимог і очікувань споживачів. Під час виробництва та надання транспортних послуг, протікання виробничих процесів у транспортній системі часто виникають проблеми у зовнішньому та внутрішньому середовищі щодо підприємства, які потребують обов’язкового розв’язання. Найбільш поширеними проблемами є такі: невідповідність технічних засобів вимогам і очікуванням споживачів послуг за якістю сервісу пасажирів, забезпечення необхідних умов перевезень вантажів; значний негативний вплив транспортного процесу на навколишнє природне середовище; неповне забезпечення безпеки перевезень пасажирів та забезпечення безпеки руху на дорогах; недосконалість системи, методів, механізму планування та моніторингу процесів перевезень; недосконалість нормативно-правового регулювання та контролю технічного стану транспортних засобів при організації перевезень; не завжди достатній рівень підготовки водіїв.

Досліджуючи організацію транспортних процесів і забезпечення безпеки руху на дорогах, підприємство має застосовувати методичний підхід для оцінки процесу виробництва транспортних послуг, функціонування виробничого процесу підприємства, який повинен включати три основні етапи: розробка показників та механізмів оцінки протікання процесів; оцінка ефективності функціонування процесу перевезень; аналіз результатів оцінки та розробка заходів з удосконалення, покращення процесів виробництва послуг. Основними завданнями удосконалення процесів виробництва послуг є формування транспортної системи підприємства, яка охоплюєє: транспортні потоки, кадрове та технічне забезпечення перевезень, дорожнє середовище в зоні перевезень. Транспортна система та всі її складові частини повинні бути забезпечені засобами моніторингу та механізмами впливу, удосконалення процесів виробництва транспортних послуг.

Процес удосконалення функціонування транспортної системи підприємства повинен вестися за трьома важливими напрямами: моніторинг транспортного процесу, вивчення та аналіз ринку послуг та врахування вимог і очікувань споживачів, використання розрахункових методів для визначення негативних впливів на процес та розробку заходів, механізмів їх запобіганню.

Методологічний підхід до розв’язання проблеми надійності функціонування автомобільних транспортних систем

Fri, 12 Jul 2024 00:00:00 +0300

Проведено аналіз методів і методик розв’язання проблеми підвищення і забезпечення належного рівня надійності технічних систем, який дав можливість, на основі використання сили аналогій, з’ясувати напрями забезпечення надійності автомобільних транспортних систем.

З’ясовано сутність поняття надійності функціонування автомобільних транспортних систем перевезень вантажів і пасажирів із методологічного погляду. Обґрунтовано недостатність нормативно-правової документації для розробки методів і методик оцінки надійності транспортних систем. Розглянуто синтез понять «управління» та «надійність» функціонування транспортних систем порівняно з аналогічними поняттями технічних систем.

Розглянуто експертний метод та методику експертної оцінки причин відмов виробничої підсистеми автотранспортного підприємства та його службами. Виявлено, що факторний аналіз у поєднанні з експертною оцінкою дають можливість оцінити значимість причин відмов транспортних систем та їх частість. Відповідно до класифікації відмов технічних систем проведено аналіз щодо приналежності їх до автомобільних транспортних систем.

Проаналізовано класифікацію відмов технічних систем за різною сукупністю ознак. Встановлено, що класифікація відмов автомобільних транспортних систем базується на використанні аналогії з класифікацією відмов технічних систем, а також на результатах проведеного аналізу факторів причин відмов, що виникають у виробничій системі підприємства перевізника. Виявлено, що вибір значущих факторів, які впливають на відмови автомобільних транспортних систем, ґрунтується на методі експертних оцінок, проведено їх ранжування по значущості, а також розраховано їх відносні частоти. Наведено результати факторного аналізу причин відмови виробничої підсистеми автотранспортного підприємства.

Зроблено припущення, що за аналогією до технічних автомобільні транспортні системи також піддаються декомпозиції на стадіях життєвого циклу. Тому раптова відмова автомобільних транспортних систем характеризується стрибкоподібною зміною значень одного або кількох вихідних параметрів, узгоджених із замовником, а поступова відмова відбувається внаслідок повільного, поступового погіршення характеристик функціонування підсистеми або системи загалом чи учасника перевезень вантажів та пасажирів.

Поліпшення паливної економічності двигуна з іскровим запалюванням у режимах повних навантажень добавкою закису азоту до повітряного заряду

Юрій Феодосійович Гутаревич , Микола Дмитрович Гора — Fri, 12 Jul 2024 00:00:00 +0300

У статті наведені результати теоретичних досліджень впливу методу підвищення енергетичних показників на паливну економічність двигуна з іскровим запалюванням, зворотним зв’язком і каталітичним трикомпонентним нейтралізатором у режимах повних навантажень. Відомо кілька методів підвищення енергетичних показників двигунів з іскровим запалюванням для отримання високих енергетичних показників. Найбільш використовуваним є збагачення в режимах повних навантажень складу паливо-повітряної суміші. Цей метод має низку недоліків, основними з яких є погіршення паливної економічності і неефективна робота каталітичного нейтралізатора. Відомий метод підвищення енергетичних показників двигунів з іскровим запалюванням добавкою кисневмісних газів, зокрема закису азоту до повітряного заряду, в якому кисень за об’ємом становить 33 %, що значно більше порівняно з повітрям (21 %). Цей метод широко використовують для форсування двигунів спортивних автомобілів. Проте досліджень щодо впливу цього методу на паливну економічність двигуна й оцінки в зіставленні з методом збагачення паливо-повітряної суміші в літературі не встановлено. Поліпшити паливну економічність двигуна без погіршення енергетичних показників можна переходом від роботи на збагачених бензоповітряних сумішах до роботи на стехіометричній суміші добавкою закису азоту до повітряного заряду двигуна. Цю задачу вирішували в статті розрахунками з використанням експериментальних даних. Паливну економічність оцінювали порівнянням питомої ефективної витрати бензину, визначеної за роботи двигуна при використанні збагаченої паливо-повітряної суміші і добавці закису азоту до повітряного заряду регулюванням на стехіометричну суміш. Показано, що при використанні добавки закису азоту до повітряного заряду двигуна можливо поліпшити паливну економічність та підвищити енергетичні показники двигуна з системою впорскування бензину порівняно з методом збагачення паливо-повітряної суміші.

Шляхи оптимізації кількості індивідуального транспорту в обмежених можливостях вулично-дорожньої мережі

Fri, 12 Jul 2024 00:00:00 +0300

Проведено аналіз наукових досліджень у напрямі зменшення негативного впливу використання індивідуальних транспортних засобів на вулично-дорожній мережі міст. Для вирішення проблеми транспортного перенасичення ВДМ проаналізовано закордонний досвід щодо обмеження використання індивідуальних транспортних засобів на вулично-дорожній мережі міст. Встановлено основні напрями обмежень використання індивідуальних транспортних засобів на вулично-дорожній мережі міст, серед яких обмеження експлуатації індивідуальних транспортних засобів залежно від наповнення салону пасажирами, цифрової конфігурації державного автомобільного номерного знака, наявності сертифікації транспортного засобу. Розглянуто також способи обмеження експлуатації індивідуальних транспортних засобів у завантаженій частини міста. Ці заходи спрямовані на зменшення інтенсивності руху транспортних засобів у містах та збільшення коефіцієнта наповнення салону ТЗ. Враховуючи, що велика частка індивідуальних транспортних засобів, які використовуються в Україні, належить до екологічних норм Euro-2 та Euro-4, їх використання значно погіршує екологічну ситуацію у великих містах. Узагальнено підходи, спрямовані на збільшення використання громадського транспорту та інших альтернативних видів транспорту для перевезення пасажирів у містах, що зменшує навантаження на вулично-дорожню мережу та покращує екологічну ситуацію. Для вирішення описаних проблем потрібно використовувати комплексний підхід, зокрема застосовувати заходи як регулятивного, так й інформаційного характеру, насамперед популяризувати використання громадського транспорту. Запропоновані заходи для вирішення описаних транспортних проблем покращать комфорт транспортного сполучення усіх учасників дорожнього руху та екологічну ситуацію, особливо у великих містах України.

Метод поєднання ливарного та термічного процесів виготовлення виливків із залізовуглецевих сплавів

Володимир Степанович Дорошенко, Олександр Борисович Янченко — Fri, 12 Jul 2024 00:00:00 +0300

За допомогою інновацій на промисловому підприємстві можна підвищити ефективність праці та знизити ресурсомісткість виробництва. Актуальність розвитку технології лиття металу у піщані форми, як найбільш поширеного ливарного процесу, обґрунтована тим, що в таких формах виробляють до 80 % тоннажу виливків, включно зі спеціальними видами лиття у форми з піщаних матеріалів. Потужності обладнання, площі, персонал ливарних цехів на 60–70 % відносять до процесів формовки, включно із сумішоприготуванням та виготовленням стрижнів. Забруднення «з вини форми» може сягати до 80 %. Значний потенціал для розвитку технології ливарної форми має удосконалення процесів лиття металу у форми з сипкого піску без зв’язувального компонента, зокрема за моделями, що газифікуються (ЛГМ). Авторами представлено концепцію удосконалення процесів лиття металу у форми з сипкого піску методом подвійного застосування формувальних матеріалів та наведено приклади такого застосування. Використання сипкого формувального піску для швидкого охолодження виливка, включно з термообробкою, здатне зміцнювати його метал і скорочувати тривалість охолодження литва у формі, що збільшує продуктивності ливарних цехів без нарощування кількості опочної оснастки та сипкого наповнювача форми. Застосований спосіб ізотермічного гартування (аустемперінг) з гарячого стану виливків із залізовуглецевих сплавів виключає нагрівання з витримкою для аустенізації виливків, чим зменшує собівартість, час та енергоємність отримання продукції зі зміцненою бейнітною структурою, що, по суті, відповідає концепції реалізації внутрішніх резервів як ливарної піщаної форми, так і литого металу. Деякі ливарні підприємства Вінниччини також застосовують ЛГМ чи уклали договори, плануючи реконструкцію своїх цехів під цю екологічну та економічно вигідну ливарну технологію.

Методологічні основи визначення і контролю витрат біопалив у процесі руху автомобіля

Андрій Володимирович Ільченко — Fri, 12 Jul 2024 00:00:00 +0300

У роботі запропоновано методологічний підхід щодо визначення та контролю витрат палив (біопалив) автомобіля, що має відомі конструктивні параметри та рухається у відомих умовах на відомих режимах. Зазначено, що на цьому етапі більш привабливим є використання сумішевих палив на основі бензину або дизельного палива з додаванням різних домішок біологічного походження. Для палив на основі бензину домішками можуть бути метиловий або етиловий спирти, на основі дизельного палива – олії рослинного походження, а також метилові та етилові ефіри цих олій.

Розроблено структурно-логічну схему, яка пояснює основні положення методу визначення і контролю витрат біопалив, що пропонується. У структурно-логічній схемі виділено такі групи параметрів, що наявні в процесі руху автомобіля: параметри умов, конструкції автомобіля та режиму руху. Проаналізовано взаємний вплив параметрів між собою та між групами, вплив концентрації біологічної складової палива на його витрату, що необхідно враховувати для визначення та контролю витрат біопалив у процесі руху автомобіля. Показано, що при переході на використання біопалива відбувається зміна індикаторного коефіцієнта корисної дії двигуна внутрішнього згорання, що також впливає на витрату біопалива.

Доведено, що в процесі переходу на використання біопалива важливими чинниками впливу на його витрату є густина, нижча теплота згорання та теоретично необхідна кількість повітря для згорання 1 кг біопалива, що залежить від об’ємної концентрації в ньому конкретної біологічної складової.

Враховуючи відносні показники «основного» палива (нижчу теплоту згорання, густину та теоретично необхідну кількість повітря для згорання 1 кг домішок), встановлено, що найменший приріст витрати палива двигуном автомобіля в процесі експлуатації відбувається за додавання ріпакової олії до дизельного палива відносно інших олій.

Методи обґрунтування запасів запасних частин у системі управління транспортним процесом

Андрій Альбертович Кашканов , Микола Леонідович Москалюк — Fri, 12 Jul 2024 00:00:00 +0300

У статті сформовано напрями та проаналізовано можливості обґрунтування і вибору найбільш оптимального варіанта застосування математичних моделей для прогнозування кількості та номенклатури запасних частин. Надані рекомендації дозволяють врахувати багатомарочність парків автотранспортних підприємств та тенденції для екстраполяції в короткостроковій перспективі, виявлені за результатами спостережень у реальних умовах експлуатації.

Розглянуто основні причини виникнення тривалого простою автотранспортних засобів через технічні несправності. Проаналізовано традиційні методи планування запасів запасних частин, засновані на використанні теорії надійності та результатів прогнозування пробігів, нормативних напрацювань на відмову; теорії керування запасами та статистичних методів прогнозування випадкових процесів; методів дослідження операцій; економіко-математичних методів; стохастичних методів перетворення випадкових величин.Формалізовано групування факторів, які впливають на величину запасів та номенклатуру запасних частин в умовах експлуатації рухомого складу підприємств залежно від стану системи організації роботи служб із технічного обслуговування та ремонту автомобілів; структури парку та технічних характеристик автотранспортних засобів; рівня розвитку виробничої бази; забезпеченості, зацікавленості та кваліфікованості персоналу; умов експлуатації автомобільної техніки.

Запропоновано здійснювати удосконалення логістики управління запасами запасних частин та формувати заходи з покращення показників діяльності перевізників на основі оцінювання сумарних витрат, які несе підприємство для підтримки надійності рухомого складу в умовах експлуатації, та урахування розмірів недоотриманого прибутку внаслідок простою автомобілів у підрозділах технічного сервісу. Тут рекомендовано для прийняття рішень використання математичного апарату теорії нечітких множин, яке дає змогу формалізувати параметри нечітко визначених очікувань споживачів послуг автотранспорту та зменшити суб’єктивність прийняття рішень під час розв’язання задач оптимізації запасів запасних частин у системі управління транспортним процесом на основі аналізу структури споживчих властивостей і показників якості обслуговування.

Дослідження режимів розгону автомобіля Skoda Octavia на роликовому стенді

Fri, 12 Jul 2024 00:00:00 +0300

Як відомо, основними характеристиками, які визначають стан силового агрегату, є рівень потужності та крутний момент. Ці параметри впливають на динамічні якості автомобіля і можуть також відігравати роль у споживанні палива та рівнях викидів шкідливих речовин.

Для перевірки цих характеристик використовуються тягові роликові стенди інерційного типу. Ці стенди дають змогу моделювати реальні умови руху та навантаження. Зазвичай на таких стендах вимірюють тягове зусилля на ведучих колесах, що дає змогу легко розрахувати потужність при певних режимах руху.

Однак, створення повноцінного навантаження на ведучих колесах автомобіля, що діагностується, потребує застосування потужних навантажувально-приводних пристроїв. Це значно підвищує вартість стенда та його металоємність.

Альтернативою цьому методу є метод стисненого розгону. У цьому методі навантаження створюється порівняно невеликою інерційною масою разом із навантажувально-приводним пристроєм помірної потужності. Діагностичним параметром у цьому методі може бути тягова сила на колесах, прискорення, час або шлях розгону коліс у вибраному діапазоні швидкостей. Для точності вимірювання краще використовувати час розгону. Однак усі переваги методу можуть проявитися лише за правильним вибором режимів випробувань. Під час випробувань результати залежать від точності та стабільності утримування режиму випробувань. Час розгону буде вимірюватися тим точніше, чим повільніше розганяються колеса та ролики стенда. Під час випробувань необхідно обрати швидкісний режим вимірювання, щоб забезпечити досить стійку величину крутного моменту.

У статті виконано аналіз режимів розгону автомобіля на роликовому стенді та їхнього впливу на точність діагностування. Найменша похибка досягнута при вимірюванні часу розгону від 50 до 70 км/год на IV передачі з додатковим навантаженням або на V передачі без навантаження.

Новітні технології в екологічно безпечних полімерних покриттях: дослідження, технології, перспективи

Fri, 12 Jul 2024 00:00:00 +0300

Наукова робота спрямована на дослідження екологічно безпечних полімерних покриттів у сфері автомобільної індустрії, що постійно привертає увагу вчених та практиків. У статті аналізується сучасний стан технологій у цій галузі, розглядаються найновіші дослідження та технологічні розробки, а також обговорюються їхні перспективи впровадження у виробництво. Починаючи з огляду новітніх досліджень лакофарбових матеріалів, виконується розгляд самовідновлювальних матеріалів та мікрокапсул, які мають потенціал для створення стійких та довговічних покриттів.
Також у роботі розглядаються антикорозійні покриття, які є важливою складовою частиною захисту автомобільних конструкцій від впливу негативних факторів навколишнього середовища. Окрему увагу приділено розробкам екологічно чистих полімерних покриттів, що відповідають вимогам сталого розвитку та дозволяють зменшити екологічний вплив промисловості на довкілля.
Крім того, проведено аналіз новітніх тенденцій у галузі, що дає змогу прогнозувати подальші напрями розвитку технологій та впровадження інноваційних рішень. Робота має важливе практичне застосування в автомобільній промисловості, сприяючи підвищенню якості захисту автомобільних покриттів від корозії та подовженню їх терміну служби в різних умовах експлуатації. Робота спрямована на висвітлення актуальних аспектів досліджень у сфері екологічно безпечних полімерних покриттів і надає цінний внесок у розвиток цієї важливої галузі промисловості. А отримані результати дають змогу покращити якість та тривалість захисту лакофарбового покриття, металевих конструкцій та інших виробів від корозії.
Застосування новітніх матеріалів та технологій у виготовленні покриттів обумовлено потребою в їх екологічності, ефективності та тривалості. Однак впровадження деяких нових технологій натрапляє на обмеження, зокрема пов’язані з їхньою економічною доцільністю та можливостями масштабування. Саме тому необхідно провести подальші дослідження з метою оптимізації технологій та матеріалів для досягнення більшої ефективності використання на автомобільному транспорті.

Застосування CAD/CAE-системи Solidworks у задачах аналізу міцності деталей верстатних пристосувань

Fri, 12 Jul 2024 00:00:00 +0300

Міцність деталей є критично важливою характеристикою конструкції верстатних пристосувань. Розрахунок на міцність деталей верстаних пристосувань необхідний як при проєктуванні нових конструкцій, так і при перевірці тих, що існують. Традиційні методи розрахунку, такі як розрахунок за номінальними напруженнями, хоча і прості у використанні, проте мають низьку точність. Це створює потребу в більш точних й ефективних методах аналізу міцності. Сучасні CAD/CAE-системи, зокрема SolidWorks з додатком Simulation, надають потужні інструменти для проведення інженерних розрахунків та моделювання методом скінченних елементів.

Представлений у статті алгоритм проведення статичного розрахунку на прикладі деталі "Прихват" демонструє послідовність дій під час аналізу міцності в середовищі SolidWorks. Цей алгоритм містить створення 3D-моделі, генерацію кінцево-елементної сітки, вибір матеріалу, визначення умов закріплення та навантаження, проведення розрахунку та аналіз результатів. Важливим етапом аналізу є вибір матеріалу деталі. При цьому варто враховувати, що бази даних іноземних CAD/CAE-систем можуть не містити деяких вітчизняних матеріалів, що вимагає вибору аналогів з подібними характеристиками. Система дозволяє візуалізувати результати розрахунків у вигляді кольорових схем розподілу напружень та деформацій. Це значно полегшує аналіз та інтерпретацію результатів, дозволяючи швидко виявляти критичні зони конструкції. Використання CAD/CAE-систем для аналізу міцності деталей верстатних пристосувань має низку переваг порівняно з традиційними методами. Воно підвищує точність розрахунків, скорочує час на проведення, дозволяє легко вносити зміни в конструкцію та миттєво оцінювати їхній вплив на міцність деталі. Запропонований метод дозволяє проводити як проєктні, так і перевірні розрахунки деталей верстатних пристосувань. Це робить його універсальним інструментом для інженерів-конструкторів. Упровадження таких методів аналізу міцності є особливо актуальним як для навчального процесу, так і для реального виробництва. В умовах навчання це дозволяє студентам отримати практичні навички роботи з сучасними інженерними системами. На виробництві це сприяє підвищенню якості проєктування, зменшенню кількості помилок та оптимізації конструкцій.

Послідовне встановлення двох двигунів внутрішнього згоряння на автомобілі як метод зниження нерівномірності крутного моменту

Михайло Абович Подригало , Сергій Анатолійович Вахнюк — Fri, 12 Jul 2024 00:00:00 +0300

Проведено аналіз досліджень щодо можливості зменшення витрати палива автомобілів шляхом заміни їх силових установок двома послідовно встановленими двигунами внутрішнього згоряння (ДВЗ). Визначено, що зменшити витрату палива можливо за рахунок зниження на вхідному валу трансмісії нерівномірності крутного моменту, а це своєю чергою залежить від відносної кутової орієнтації колінчастих валів встановлених двигунів внутрішнього згоряння. У дослідженні визначено, що при встановленні двох послідовних двигунів внутрішнього згоряння, кожен із яких генерує індикаторний крутний момент, що підкоряється гармонійному закону, дає змогу змістити криві індикаторного крутного моменту та кута повороту колінчастого вала так, щоб обидва двигуни працювали в протифазах. Запропоновано використовувати метод підвищення енергетичної ефективності автомобілів шляхом використання двох послідовно встановлених двигунів внутрішнього згоряння, колінчасті вали яких встановлені відносно свого початкового кутового положення з різницею кутових координат (кутів повороту) колінчастих валів обох двигунів щодо початкового положення, що дає змогу зменшити непродуктивні втрати енергії. Апроксимуючи дійсні криві зміни індикаторного крутного моменту гармонійним законом, враховуючи кут повороту колінчастого вала, побудовано графіки залежності індикаторного крутного моменту до кута повороту колінчастого вала чотиритактних двигунів внутрішнього згоряння із різною кільеістю циліндрів. Визначено, що зі збільшенням кількості циліндрів двигуна внутрішнього згоряння і коефіцієнта частки крутного моменту на ведучих колесах відбувається зниження коефіцієнта непродуктивних витрат енергії, що враховує вплив нерівномірності індикаторного крутного моменту. Вирішена задача забезпечення роботи другого двигуна в протифазі першому двигуну, яка має виконуватися співвідношенням кутів повороту колінчастих валів першого і другого двигунів відносно початкового (нульового) положення з різницею кутових координат (кутів повороту) колінчастих валів обох двигунів щодо початкового положення. Результати розрахунку кута взаємного розташування колінчастих валів за послідовного встановлення двох ДВЗ у протифазі вказують на зменшення зазначеного кута зі збільшенням кількостіциліндрів.

Вплив причіпних ланок на керованість тракторних самохідних шасі

Михайло Абович Подригало , Володимир Миколайович Краснокутський — Fri, 12 Jul 2024 00:00:00 +0300

Проведено аналіз методів розрахунку розподілу нормальних реакцій дороги між осями тракторного агрегату. Показано, що вони базуються на хибному уявленні про те, що тягові сили та сили опору кочення прикладено в плямах контакту колесі з дорогою. У дослідженні показано, що встановлення причіпної ланки на тракторне самохідне шасі через задню навісну систему на рівні нижче осі задніх коліс (діаметр яких більш великий стосовно діаметра передніх коліс) дає змогу зменшити додаткове розвантаження передніх коліс. Розрахована більш коректна схема тракторного агрегату з прикладанням тягової сили та сили опору кочення на осях коліс, яка визначає збільшення сумарної нормальної реакції на передніх колесах тракторного самохідного шасі при роботі з причіпною ланкою. Показано, що збільшення різниці динамічних радіусів передніх та задніх коліс, зменшення вертикальної координати центру мас тракторного агрегату приводить до збільшення нормальної реакції дороги на передніх колесах. Оскільки керованість колісних машин підвищується зі зростанням нормальної реакції на передніх колесах, то наявність причіпних ланок з точкою кріплення, що розташована нижче осі заднього ведучого колеса, підвищує керованість тракторного агрегату на базі самохідного шасі. Вирішено задачу визначення сумарної нормальної реакції дороги на передніх колесах тракторного самохідного шасі з причіпною ланкою у випадку прикладання тягової сили та сили опору руху на осях коліс. Для збільшення точності знаходження сумарної нормальної реакції дороги на передніх колесах тракторного самохідного шасі, що дозволить уточнити оцінку керованості останнього при русі з причіпною ланкою. Збільшення різниці динамічних радіусів коліс та зменшення бази тракторного самохідного шасі дає змогу збільшити величину сумарної нормальної реакції дороги на колесах стосовно горизонтальної реакції в шарнірі осі причіпної ланки. Визначено, що робота тракторного самохідного шасі з причіпними ланками характеризується більш високим коефіцієнтом корисної дії його ходової частини порівняно з універсальним трактором класу 0,6 і більш високими зусиллями за умови завантаженості його передньої платформи.

Обґрунтування вибору типу приводу стрічкового конвеєра

Fri, 12 Jul 2024 00:00:00 +0300

Проаналізовано конструкції та динамічні властивості електромеханічного та гідравлічного приводів для стрічкового конвеєра з метою обґрунтування їх вибору. Сформульовано основні переваги та недоліки їх експлуатації. Встановлено, що гідравлічний привід має переваги в порівнянні з електромеханічним для улаштування його у вмонтованому приводі стрічковому конвеєрі.

Описано конструктивні особливості та принципи роботи на цих приводів. Розроблено розрахункові схеми для електромеханічного та гідравлічного приводу стрічкового конвеєра. Побудовано математичну модель електромеханічного приводу, яка враховує в’язко-пружну модель Фойгта для стрічки конвеєра, закони Гука для деформації розтягу елементів, рівняння руху механічної системи та електромагнітні явища в асинхронному двигуні. Також побудовано математичну модель для гідравлічного приводу стрічкового конвеєра, яка враховує крім рівнянь руху механічної системи і в’язко-пружну модель Фойгта для стрічки конвеєрі, ще рівняння нерозривності потоків робочої рідини в гідравлічному приводі.

Описано параметри стрічкового конвеєра для дослідження динамічних властивостей електромеханічного та гідравлічного приводів, які враховано в математичних моделях. Розв’язано математичні моделі для електромеханічного та гідравлічного приводів за допомогою пакету програм Mathcad. Побудовано теоретичні криві для випадків перехідних процесів у механічній системі стрічкового конвеєра без дії навантаження та з навантаженням. Порівняно перехідні процеси діючих моментів та кутових швидкостей за коефіцієнтом динамічності, та встановлено, що гідропривід має кращий показник в 1,78 рази. Також встановлено, що тривалість перехідного процесу в приводі з електродвигуном в 3,5 разів перевищує цей параметр у приводі з гідромотором.

Рекомендовано використовувати гідравлічний вмонтований привод для стрічкових конвеєрів мобільних робочих машин тому, що він має більше переваг над електромеханічним, а динамічні показники гідравлічного приводу забезпечують кращі характеристики під час експлуатації.

Підвищення ефективності забезпечення працездатності транспортних засобів

Юрій Хомич Савін , Олександр Вікторович Соколенко — Fri, 12 Jul 2024 00:00:00 +0300

Зараз в Україні прослідковується тенденція до зменшення розміру парку рухомого складу для більшості автотранспортних підприємств. Тому збільшується важливість перебування у працездатному стані кожного автомобіля. Розуміння сутності відмови, причини її виникнення та швидкості настання має велике значення при забезпеченні працездатності транспортних засобів. Випадкові відмови, що призводять до незапланованих ремонтів, суттєво збільшують витрати на їх усунення, порівнюючи із плановими заходами. Також їх результатом є понаднормові простої рухомого складу. Однак значна частина таких відмов не є раптовими за характером свого походження. Вони належать до підгрупи так званих умовно-раптових відмов. Поступовій відмові передує поступова зміна якогось параметра. Вплив поступових відмов на ефективну роботу вантажного автомобільного транспорту зростає. Незважаючи на те, що відмови двигуна, зчеплення або АКПП не є небезпечними для життя та здоров’я людей, їхній вплив на економічний стан підприємства суттєвий. Для підвищення точності попередження поступових та раптово-поступових відмов запропоновано метод прогнозування на основі діагностики вантажних автомобілів спеціалізованим діагностичним автосканером TEXA Navigator MULTIHUB. Проведено вибір діагностичних параметрів відповідно до вимог дотримання точності, ефективності та інформативності параметра діагностування. Дослідження проводилися на автомобілях MAN TG-X, MAN TGA, VOLVO FH 12, DAF 105 XF, DAF 106. Проведено тест послідовного відключення циліндрів для визначення компресії та ефективності роботи всіх циліндрів. За отриманим зменшенням обертів визначено поступову зміну параметра роботи. В наступному тесті перевіряється корекція форсунок на кількість палива, що впорскується в циліндри. За еталонне значення приймається 0. Допуск корекції на збільшення або зменшення часу подачі палива повинен бути в межах +1 або –1. З отриманих даних визначається форсунка, в якій відбувається поступове збільшення корекції, що сигналізує про проблему з роботою форсунки. Для зчеплення проведено тест положення початку увімкнення та вимкнення. За зменшенням відсотка холостого ходу можна визначити поступове спрацювання зчеплення. Всі проведені тести дають змогу графічно відобразити зміну параметра або властивості, а також із використанням екстраполяції прогнозувати момент настання відмови. Всі автомобілі виконують вантажні перевезення в міжнародному сполученні. Контроль параметрів та екстраполяція даних дала можливість спрогнозувати відмови в роботі двигуна, зчеплення, АКПП. Обрані параметри діагностування можна використовувати для прогнозування та попередження відмов.

Дослідження впливу зовнішніх факторів на експлуатаційні властивості електромобіля

Fri, 12 Jul 2024 00:00:00 +0300

Багато факторів впливають на пробіг електромобіля: швидкість, стиль водіння та температура навколишнього середовища можуть зменшити діапазон повної зарядки. Холодна погода створює дві основні проблеми для електромобілів: холодне повітря обмежує продуктивність акумулятора, а робота обігрівача значно розряджає акумулятор. Дослідження показали, що 21,5 градуса – оптимальна температура для роботи батареї електромобіля. У середньому 21,5 градуса за Цельсієм є найоптимальнішою температурою, коли йдеться про запас ходу електромобіля. Це фактично подовжує його роботу. При 21,5 градусах система температури електромобіля не працює, тому енергія використовується для його руху. При –20^оС електромобіль втрачає робочий діапазон заряду батареї в середньому 50 %; при –10 – 40 %; при 0 – 20 %. Коли температура тепла +10^оС, реальна дистанція руху електромобіля відповідає 100 % зарядки батареї. При +21^оС реальна дистанція може бути збільшена до 15 %. Коли +40^оС, то продуктивність роботи батареї значно падає до 80 % і норма заряду швидко зменшується при зростанні температури. На енергоспоживання електромобілів значною мірою впливають погодні фактори. Дослідження продемонстрували вплив температури навколишнього середовища та швидкості вітру на споживання енергії. Результати показують, що на низьких швидкостях руху (30 км/год) відносний вплив температури навколишнього середовища є надзвичайно високим. Найменше енергоспоживання досягається за температури 20°C. При вищих швидкостях руху (130 км/год) відносний вплив температури зовнішнього середовища значно нижчий. Доведено, що 21,5 градуса – оптимальна температура навколишнього середовища для роботи батареї електромобіля в процесі експлуатації. Зменшення або зростання температури призводить до зменшення ефективності експлуатації електромобіля.

Математичне моделювання руху автобронетанкової техніки з колісною формулою 4×4 при зміні тиску в шинах коліс на прикладі КрАЗ-Спартан

Fri, 12 Jul 2024 00:00:00 +0300

Авторами запропоновано дослідження прохідності вантажівок, а також бронеавтомобілів Національної гвардії України з колісною формулою 4х4. Рух автобронетанкової техніки (АБТТ) Національної гвардії України передбачає її пересування як дорогами загального користування, так і бездоріжжям. Розглядається можливість підвищення прохідності по пересіченій місцевості шляхом забезпечення оптимального розподілу тиску в шинах коліс. Збільшення опорної прохідності у складних умовах експлуатації можна оцінити за допомогою сучасних математичних інструментів. Це дає змогу автомобільній техніці Національної гвардії України досліджувати прохідність і підбирати оптимальні параметри під час виконання службових і бойових завдань при певному співвідношенні технічних характеристик у різних умовах експлуатації.

Через повномасштабну війну Російської Федерації проти України до автомобільної техніки Збройних сил України (ЗСУ) та Національної гвардії України (НГУ) висуваються більш суворі технічні вимоги, ніж у мирний час.

Серед цих вимог на першому місці стоїть маневреність-керованість, яка забезпечується завдяки можливостям високошвидкісного пересування по пересіченій місцевості.

Прохідність АБТТ Національної гвардії України формує багато факторів, основними з яких є: тип і якість поверхні, по якій відбувається пересування, тиск у шинах коліс, вага транспортного засобу, порядок проходження маршруту руху колони і т. д.

Центральна система контролю тиску повітря в колісних шинах (СРТПШ) широко використовується в різних варіантах автомобільної техніки з високою інтенсивністю руху, але основним недоліком таких систем є необхідність мінімізувати тиск у шинах для підвищення прохідності по пересіченій місцевості на несучих поверхнях із низькою несучою здатністю. Таке допустиме значення може спричинити зісковзування шини з обода, перегрів або розрив. Це пов'язано з тим, що максимальна швидкість обмежена через ризик відмови системи.

Рекомендується визначити вплив різних факторів, щоб забезпечити необхідний рівень опорної прохідності та проаналізувати її на прикладі бронеавтомобіля КрАЗ-СПАРТАН із колісною формулою 4×4.

Аналіз впливу на прохідність автобронетанкової техніки конструктивних факторів та методика її збільшення шляхом автоматичного регулювання тиску повітря в шинах коліс

Fri, 12 Jul 2024 00:00:00 +0300

Метою дослідження є аналіз та визначення впливу різноманітних факторів на прохідність автобронетанкової техніки (АБТТ), яка експлуатується в Національній гвардії України. Визначення зміни прохідності при русі АБТТ у різних дорожніх та кліматичних умовах. Аналіз статичних та динамічних навантажень, які характерні при русі АБТТ по перетнутій місцевості, та їх вплив на ефективність роботи транспортного засобу. Теоретична складова дослідження виконана за допомогою математичного моделювання робочого процесу регулювання тиску повітря в шинах коліс АБТТ на прикладі зміни характерів коефіцієнтів зчеплення з опорною поверхнею та супротиву кочення залежно від зміни тиску та навантаження на шини коліс при русі АБТТ по бездоріжжю. Внаслідок математичного моделювання отримані залежності тиску повітря в шинах коліс АБТТ залежно від коефіцієнта супротиву кочення та навантаження, яке приходиться на кожне з коліс. Саме це дає можливість повною мірою перейти до математичного моделювання руху АБТТ по бездоріжжю з урахуванням опорної прохідності.

У процесі теоретичних досліджень досить повно проаналізовані конструктивні параметри впливу на прохідність АБТТ та запропоновано узагальнений порівняльний показник параметрів прохідності транспортних засобів, під час аналізу якого виявлено, що суттєвий вплив на опорну прохідність несе шина АБТТ та конкретно зміна тиску повітря в ній.

Критерієм оцінки ефективності прохідності при русі по поверхнях, що деформуються, автори пропонують використати такі критерії оцінки: узагальнений порівняльний показник параметрів прохідності транспортних засобів, у результаті розгляду якого встановлено суттєвий вплив на прохідність параметрів шин та безпосередньо тиску повітря в них. Регулювання та зміна тиску повітря в шинах коліс залежить від зміни коефіцієнта опору кочення, а також зміни навантаження на кожне колесо, що становлять відношення роботи, яка витрачається, на тягове зусилля при подоланні різного ступеня важкості опорів опорних поверхонь з ефектом деформування та навантаження, яке приходиться на кожне з коліс АБТТ. Це дало змогу зробити висновки щодо покращення роботи штатної системи регулювання тиску повітря в шинах (СРТПШ) коліс.

Ключові слова: автобронетанкова техніка, прохідність, параметри опорної прохідності, теоретичне дослідження, система регулювання тиску повітря в шинах коліс.

Дослідження процесу перевезення пасажирів з моделюванням роботи зупинок громадського транспорту

Ігор Олександрович Хітров — Fri, 12 Jul 2024 00:00:00 +0300

Особливість громадського транспорту полягає у його доступності та спільному використанні і призначений для широкого кола людей, незалежно від соціального статусу або доходу. Головна функція – забезпечення можливості переміщення людей з одного місця до іншого в межах міста.

Зупинки – це стратегічне місце для забезпечення територіальної доступності від центральних до периферійних мікрорайонів. Вони підтримують порядок та організованість у роботі громадського транспорту.

Саме дослідження мережі маршрутів та зупинок громадського транспорту має вирішальне значення для поліпшення якості обслуговування, підвищення ефективності транспортних систем та забезпечення зручності для користувачів. Проте в кожному конкретному випадку необхідно використовувати індивідуальний підхід до організаційних та планувальних рішень.

Стаття описує особливості функціонування громадського транспорту міста Дубно Рівненської області в розрізі досліджень інфраструктури, маршрутної мережі, обсягу пасажирського потоку, розміщення і моделювання роботи зупинок з урахуванням майбутньої розбудови нових мікрорайонів.

Досліджено, що маршрутна мережа місто Дубно нараховує 22 маршрути руху громадського транспорту з 64 зупинками. Щоденно користуються громадським транспортом і сідають на зупинках в середньому 19544 пасажири – 54% від всіх жителів міста. Стрімка розбудова міста потребує облаштування нових зупинок громадського транспорту із зміною маршрутів, роботу яких в загальній системі перевезень досліджено методом імітаційного моделювання.

В подальшому отримані результати дозволять розробити графіки і маршрути руху громадського транспорту та виконати техніко-економічні розрахунки сучасного облаштування зупинок.

Дослідження, про яке повідомляється в цій статті, проводилося в Національному університеті водного господарства та природокористування за підтримкою управління економіки і власності Дубенської міської ради.

Режими роботи маніпулятора ремонтно-евакуаційної машини

Fri, 12 Jul 2024 00:00:00 +0300

При сучасних способах ведення бойових дій система технічної підтримки військ має важливе значення. Одним із шляхів підвищення ефективності функціонування системи технічної підтримки військ є використання броньованих ремонтно-евакуаційних машин.

Підвищити технічні можливості броньованих ремонтно-евакуаційних машин можна шляхом модернізації наявних зразків або створенням якісно нових машин, які б враховували особливості використання та характерні бойові ушкодження сучасного озброєння і військової техніки, тип рушія військової машини, її масо-габаритні та інші характеристики.

Удосконалення і модернізація броньованих ремонтно-евакуаційних машин дає змогу забезпечувати їх ефективність. Високу ефективність броньовані ремонтно-евакуаційні машини демонструють, виконуючи операції з витягування чи підйому ушкодженої або застряглої, заблокованої, загрузлої, затонулої військової техніки. У цих випадках використовується сила тяги власного двигуна привода рушія броньованої ремонтно-евакуаційної машини або її власні спеціалізовані засоби евакуації: кранові лебідки, поліспастні системи, кранові стріли разом із силовими гідроциліндрами їх привода, важелі, іншого роду евакуаційне устаткування.

Особливості роботи підйомно-навантажувального обладнання полягають у таких режимах роботи: підйом вантажів із твердої поверхні, відрив вантажу від в’язкої поверхні, волочіння під різними кутами до опорної поверхні, застрягання.

Найбільш складним щодо динамічних перевантажень усіх елементів гідравлічного маніпулятора є режим часткового занурення та щільного залипання вантажу у глинистому ґрунті, коли після відриву від нього вантаж під дією сил пружних деформацій підвісу підлітає до висоти значного послаблення підвісу і, досягнувши верхньої точки, де швидкість його дорівнює нулю, падає вниз на пружному підвісі. При цьому спостерігається трикратне перевантаження ланок маніпулятора.