Geum.ru

Академія внутрішніх військ мвс україни Збірник тез доповідей ІІІ науково-практичної конференції

Вид материалаДокументы

Содержание


Кондратенко О.П.
Обґрунтування доцільності введення старт-стопного режиму роботи двигуна спецавтомобіля
Дослідження впливу схеми й параметрів підвіски гусеничного тягача на показники прохідності
Система контролю стану водія
Конструктивна схема спеціального автомобіля
Розрахунок концентрації напружень в оболонкових конструкціях військової техніки
Нечипоренко В.М.
Ефективна методика и засоби автоматизованого розрахунку і вибору посадок з натягом
Подобный материал:
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11

УДК 621.313.2


Кондратенко О.П., д.т.н., професор, професор кафедри автомобільної техніки АВВ МВС України, Медвідь М.О., слухач магістратури АВВ МВС України, підполковник


ОБҐРУНТУВАННЯ ДОЦІЛЬНОСТІ ВВЕДЕННЯ СТАРТ-СТОПНОГО РЕЖИМУ РОБОТИ ДВИГУНА СПЕЦАВТОМОБІЛЯ

На основі умов виконання службово-бойових завдань пропонується модернізація системи пуску двигуна з рідким паливом на введення оперативного автоматичного керування його роботою.

На поточний час виконання службово-бойових завдань частинами та підрозділами внутрішніх військ безпосередньо пов’язано з переміщенням особового складу в великих і малих населених пунктах, в межах яких перенасиченість транспортних засобів неухильно збільшується. В межах припинення масових безлад та заворушень в будь який час може виникнути потреба доставки особового складу в міста накопичування протидіючої сторони відповідних сил охорони правопорядку з необхідним озброєнням та амуніцією, та ще й у обмежені строки.

Крім того, для успішного проведення спецоперацій пересування керівного складу також потребує певного автотехнічного забезпечення. Тому питання застосування транспортних засобів, в тому складі спеціалізованих, являє собою важливу не тільки організаційну, але і технічну задачу.

З іншої сторони, урахування зростаючих вимог до екологічних проблем використання транспортних засобів висуває на перший план питання забезпечення охорони захисту навколишнього середовища від руйнуючої дії вихлопних газів, що відробили. Тому взагалі питання зниження шкідливого впливу від застосування автомобільної техніки залишається актуальним та своєчасним.

Практика свідчить, що використання автотранспортних засобів в сучасних міських умовах зіштовхується з своєрідним циклом пересування: старт – набір швидкості – рівномірний рух (якщо є) – гальмування – зупинка на світлофорі – очікування можливості подальшого руху, і так далі. На всіх цих етапах двигун транспортного засобу працює, але зовсім не завжди в оптимальних умовах. Крім непередбаченої витрати палива на зупинках, має місце наявність забруднення навколишнього середовища, особливо в момент початку руху, коли тепловий двигун ще не вийшов на розрахований оптимальний режим роботи.

Ця обставина давно залучала увагу виробників автомобільної техніки, пропонувалося різні шляхи удосконалення режимів роботи двигуна, але всі вони до визначеного часу обмежувалися рамками традиційного виконання конструкції автомобіля.

Розвиток як матеріальної бази, так і особливо електронних методів та пристроїв автоматичного регулювання та впровадження їх в автомобільні системи визначив новий шлях в напрямку задоволення зростаючих вимог як з точки зору задоволення екологічних питань, так і енергетичних в напрямку зниження двигуном витрати палива. Одним з таких шляхів є застосування режиму роботи двигуна, який в технічний літературі отримав назву “старт-стоп” (stop-start technology).

Сутність цього нового режиму дуже проста: автотранспортний засіб при, наприклад, під’їзді до світлофору з червоним світлом, зупиняється і в той же час тепловий двигун глушиться, тобто зупиняє свою роботу. На зелене світло водій натискує педаль газу, і в ту саму мить двигун знову запускається, водій цього навіть не помічає та продовжує керування в звичному стані.

За прогнозами експертів, в 2012 році половина всіх нових автомобілів, що сходять із конвеєра в Європі, буде мати технологію старт-стоп. У цей час нею оснащуються лише 5…10 відсотків нових автомобілів. Особливості такого варіанту побудови транспортного засобу, з точки зору електротехнічного оснащення для його реалізації, і розглядаються в доповіді.

УДК 629.114.2.032.1


Пісарєв В.П., д.т.н., професор, завідувач кафедри автомобільної техніки АВВ МВС України, Сергієнко М.Є., к.т.н., доцент, доцент кафедри автомобільної техніки АВВ МВС України, Карпенко Д.Н., слухач магістратури АВВ МВС України


ДОСЛІДЖЕННЯ ВПЛИВУ СХЕМИ Й ПАРАМЕТРІВ ПІДВІСКИ ГУСЕНИЧНОГО ТЯГАЧА НА ПОКАЗНИКИ ПРОХІДНОСТІ

Використання сучасних гусеничних тягачів вимагає постійного вдосконалювання ходової системи, за рахунок вибору раціональних схем і параметрів підвіски, підвищення ККД і надійності. Питомий тиск тягача на опорну поверхню визначає показники прохідності, опір руху машини. Тому гусеничні тягачі, які задовольняють найкращим показникам і використовуються у військах, забезпечують оперативне рішення завдань на пересіченій місцевості в умовах бездоріжжя, на дорогах з низьким коефіцієнтом зчеплення. Якщо порівнювати їх з колісними тягачами, то вони мають значно кращі показники й можливості оперативного рішення задач.

Ходова система гусеничного тягача, подібно ходовій системі колісного тягача, також являє собою візок, на якій кріпляться всі його частини. Принципова відмінність ходової системи гусеничного тягача від системи колісного полягає в тому, що колеса колісного тягача котяться по ґрунті, переборюючи всієї її нерівності, утворюють колію, а опорні котки гусеничного тягача перекочуються по біговій доріжці гусениці, що являє собою плоский нескінченний ланцюг, складений з окремих ланок. У гусеничних тягачів граничне буксування при номінальному тяговому зусиллі не перевищує 6...8%, у той же час буксування колісних тягачів досягає 25...30%. Як приклад: гусеничний тягач затрачає на своє самопересування з нормальним завантаженням близько 9...14% потужності двигуна, а колісний тягач у тих же умовах 15...19%. Деформація опорної поверхні гусеничними тягачем набагато нижче й залежить від розподілу навантажень на опорні котки. Навантаження на опорні коткі розподіляються нерівномірно й залежать від розташування центра мас тягача, схеми, типу й параметрів підвіски опорних котків, їхнього числа й відстанню між ними, сили тяги на гаку й швидкості руху.

Метою роботи є дослідження впливів схеми й параметрів комбінованої підвіски гусеничного тягача на розподіл тиску на опорну поверхню.

Теоретичні дослідження гусеничних тягачів з різними варіантами підвісок показує істотну зміну показників. У тягача з п’ятикотковою ходовою системою з передніми балансирними підвісками й задньою індивідуальною - торсіонною підвіскою з підвищеною твердістю заднього опорного котка при силі тяги на гаку 26...55 кН питомий тиск знижується на 20% - 22%. У тягача з індивідуальною п’ятикотковою ходовою системою, що має підвищену твердість підвіски заднього опорного котка, питомої тиск на ґрунт при силі тяги на гаку 20...40 кН також знижується, але в меншому ступені. У тягача із чотирикотковою ходовою системою з підвищеною твердістю заднього опорного котка ущільнюючий вплив на ґрунт на робочих режимах знижується на 10%-12%.

Пропонується п’ятикоткова комбінована торсионно-балансирна підвіска, що складається з індивідуальних і балансирних підвісок котків борта. Схема підвіски котків виконана такою, що враховує зміну положення заднього опорного котка й початкове положення переднього опорного котка. Застосування зазначеної схеми пов'язане з тим, що навантаження при роботі тягача з тягою на гаку перерозподіляється на задні опорні коткі, а передні при цьому розвантажуються. Максимум тиску тягача на ґрунт визначається навантаженнями під задніми опорними котками. Для зниження нерівномірності розподілу навантажень по котках і відповідно тиску на ґрунт пропонується змінювати параметри підвісок передніх опорних котків тягача залежно від сили тяги на гаку й у такий спосіб одержати додатковий ефект.

Зменшення нерівномірності розподілу тиску тягача на опорну поверхню дозволяє підвищити тягові його показники за рахунок зниження опору руху тягача. Це забезпечить в остаточному підсумку підвищення прохідності й зниження витрат палива.


УДК 621.3.078: 629.113

Сергієнко М.Є., к.т.н., доцент, доцент кафедри автомобільної техніки АВВ МВС України, Маренич А.Н., аспірант НТУ ХПІ


СИСТЕМА КОНТРОЛЮ СТАНУ ВОДІЯ

Сьогодні важко представити автомобіль без потужного електронного встаткування, призначеного для діагностики й контролю систем й агрегатів автомобіля, завдання необхідного режиму руху транспортного засобу, підготовки транспортних витрат до руху й ін.. Безпека й ефективність транспортного засобу на дорозі прямо залежить від стану водія, тому розробка й впровадження системи, що аналізує окремі параметри водія й коректує режимів руху автомобіля, сьогодні вкрай актуальна. Ризик виникнення ДТП через зріст кількості автомобілів щороку збільшується. Причиною більше 70% всіх ДТП є людський фактор, з них більше 25% – через погіршення стану здоров'я водія.

Для аналізу стану основної складової системи «водій - автомобіль - дорога» - необхідно визначити стан його здоров'я, а також ступінь стомленості. Для цього необхідно зареєструвати різницю потенціалів з поверхні рук водія, інтерпретувати її, використовуючи математичні методи аналізу й передати в мікропроцесорний устрій. Інформацію про ступінь стомленості можна також одержати, визначивши інтервали й тривалість моргання ока. Обробивши всі отримані результати, визначають ймовірність виникнення екстреної ситуації на дорозі, коректують режими руху й керування транспортним засобом і його системами.


УДК 629.014.8

Страшний І.Л., к.військ.н., доцент, доцент кафедри автомобільної техніки АВВ МВС України, Андрієць Ю.Л., слухач магістратури АВВ МВС України

КОНСТРУКТИВНА СХЕМА СПЕЦІАЛЬНОГО АВТОМОБІЛЯ

З ПОКРАЩЕНИМИ ПОКАЗНИКАМИ КЕРОВАНОСТІ

Проведений аналіз характеристик автомобілів спеціального призначення у порівнянні із серійною технікою показав, що значна частина таких конструкцій перевищує показники мас для серійної техніки в середньому на 25…40% та має центр мас на 5…15% вище, ніж у базових автомобілів. Збільшення маси та висоти центра мас бронеавтомобілів впливає на показники керованості і стійкості й практично у всіх випадках приводить до їхнього зниження щодо базових автомобілів.

В той же час, у зв’язку зі специфікою виконання завдань, до спеціальних автомобілів силових структур пред’являються підвищені вимоги щодо керованості і маневреності, які у більшості випадків не можуть бути забезпечені без удосконалення конструкції базових серійних автомобілів, що і визначає актуальність роботи.

Розроблена конструкція водометної спецмашин, що базується на використанні одного потужного дизельного двигуна, а також гідрооб’ємної трансмісії, перевагами якої є: плавна зміну швидкості руху й тяги машини в широкому діапазоні; довготривала й стійка робота при малих значеннях кутової швидкості обертання ведучих коліс; плавне регулювання передаточного відношення, підвищена надійність теплового двигуна й зв’язаних з ним агрегатів; відсутність таких агрегатів, як коробка передач, карданні вали, розподільчі коробки, коробки відбору потужності; можливість здійснення реверсивного руху й гальмування машини без використання потужних гальмівних засобів, за виключенням стоянкового гальма; можливість автоматизувати управління машиною, забезпечити роботу двигуна й трансмісії по будь-якому заданому закону.

УДК 539.3

Сало В.А., д.т.н., професор, професор кафедри інженерної механіки АВВ МВС України


РОЗРАХУНОК КОНЦЕНТРАЦІЇ НАПРУЖЕНЬ В ОБОЛОНКОВИХ КОНСТРУКЦІЯХ ВІЙСЬКОВОЇ ТЕХНІКИ

Багато відповідальних елементів конструкцій в різних галузях сучасної техніки, зокрема у військовій, виконані у вигляді пружних оболонок, ослаблених отворами найрізноманітніших форм і розмірів. Концентрація напружень поблизу отворів, як правило, істотно впливає на несучу здатність конструкції, тому розробка надійних методів розрахунку концентрації напружень є актуальною проблемою. Для розв’язання цієї проблеми пропонується використовувати розроблений і теоретично обґрунтований автором ефективний чисельно-аналітичний RVR-метод, що ґрунтується на застосуванні змішаного варіаційного принципу Рейсснера, загальних рівнянь теорії пружних оболонок з кінцевою зсувною жорсткістю, методу І.Н. Векуа, алгоритму апостеріорної оцінки точності наближених розв’язків варіаційних крайових задач і математичного апарата теорії R-функцій.

На базі змішаного принципу Рейсснера викладена варіаційна постановка крайових задач для циліндричних оболонок з періодичними системами отворів при дії відцентрового навантаження; створено нові структури розв’язків незалежних для функціонала Рейсснера шуканих узагальнених переміщень і узагальнених зусиль, що точно задовольняють усім граничним умовам досліджуваних задач, для яких геометрична інформація враховується на аналітичному рівні за допомогою теорії R-функцій. Вибір функціонала Рейсснера продиктований прагненням підвищити точність наближених розв’язків задач за рахунок незалежного визначення параметрів напружено-деформованого стану пружного оболонкового об’єкту.

Досліджено задачі осьового розтягання і стиску ізотропних та ортотропних склопластикових циліндрів, ослаблених уздовж напрямної періодичною системою кругових отворів та наскрізними прямокутними отворами; виконано розв’язання важливих прикладних задач при визначенні концентрації напружень в циліндричному стрічкового бандажу робочих лопаток парових турбін та в ослабленій з технологічних міркувань прямокутним із закругленими кутами вирізом циліндричній панелі – відповідальному елементі ротора, що знаходиться під дією відцентрового навантаження.

Вірогідність отриманих у роботі результатів установлена шляхом їхнього зіставлення з відомими в науковій літературі чисельними й експериментальними даними інших авторів. Надійним засобом перевірки вірогідності одержуваних результатів може стати використовуваний автором програмно реалізований алгоритм інтегральної двоїстої оцінки чисельних розв’язків, який дозволяє автоматизувати пошук такої кількості апроксимацій, при якому процес збіжності розв’язків здобуває усталений характер.

У роботі отримано суттєво нові наукові результати, які мають теоретичний і практичний інтерес для встановлення кількісних і якісних закономірностей впливу форми, геометричних параметрів отворів та їх розташування на концентрацію напружень в досліджуваній області пружної оболонки.

Проведені чисельні дослідження підтверджують перспективну можливість ефективного використання запропонованого чисельно-аналітичного RVR-методу при дослідженні міцності та жорсткості ослаблених отворами оболонкових елементів конструкцій військової техніки.


УДК 621.8

Літовченко П.І., к.т.н., доцент, професор кафедри інженерної механіки АВВ МВС України, Нечипоренко В.М., к.т.н., доцент, доцент кафедри інженерної механіки АВВ МВС України, Іванова Л.П., зав. лабораторією кафедри інженерної механіки, АВВ МВС України


ЕФЕКТИВНА МЕТОДИКА И ЗАСОБИ АВТОМАТИЗОВАНОГО РОЗРАХУНКУ І ВИБОРУ ПОСАДОК З НАТЯГОМ

Відомо, що фактичний натяг у з’єднанні є випадковою величиною, значення якої залежить від багатьох факторів різного характеру. Функціональний зв’язок

вихідних параметрів розрахунку посадок з кінцевою множиною посадок, які відповідають умовам навантаження та експлуатації можна виразити функцією:

(1)

де – множина табличних посадок з натягом, які відповідають умовам навантаження, експлуатації і отримання посадки; – вся множина допустимих для застосування посадок; – група факторів обмеження, які накладаються на параметри посадок і дозволяють сформувати множину посадок .

Визначення параметрів такого зв’язку дозволяє вже на етапі формування вихідних даних відкинути всі небажані сполучення їх значень, запропонувати систематизацію факторів обмежень на значення цих параметрів (рис.).

Група факторів обмежень , задана типом посадочної гладкої поверхні, де – циліндрична поверхня, – конічна поверхня.

Група факторів обмежень визначає вид з’єднання, від якого залежить характер і послідовність формування вихідних даних і алгоритм розрахунку і вибору посадки, де – «вал-маточина» – посадка, в якій при якому

момент передається тільки за рахунок натягу у посадці; – «вал-маточина» зі

Рис. До визначення факторів обмежень
шпонкою – посадка, в якій обертальний момент передається за рахунок шпонки, а посадка забезпечує тільки нерухомість стику; b3 – «маточина-вінець» – з’єднання основи зубчастого (черв’ячного) колеса із зубчастим вінцем; група факторів обмежень визначає коло можливих сполучень матеріалів охоплюючої і охоплюваної поверхонь. Група факторів обмежень регламентує спосіб

з’єднання і впливає на формування масиву вихідних параметрів, послідовність розрахунку і формування масиву результатів, де – механічне пресування; – гідропресування; – нагрівання охоплюючої поверхні; – охолодження охоплюваної поверхні.

Множина факторів обмежень, деякі з котрих у свою чергу мають підпорядковані фактори обмежень, створюють складну систему логічних конструкцій, яка впливає на процес формування під час розрахунку масиву стандартних посадок, які відповідають умовам цього розрахунку. Функція (1) не може бути отримана у вигляді конкретних математичних залежностей, а існує у вигляді набору множини обмежень, які накладаються на навантажувальні, технологічні і експлуатаційні параметри посадок, що проектуються. При ручному розрахунку і виборі посадок, неможливо обрати найбільш раціональне продовження розрахунку на кожному з його етапів. Для рішення цієї задачі авторами розроблена комп’ютерна програма Posadka, яка в діалоговому режимі дозволяє здійснити автоматизований розрахунок і вибір найбільш раціональних посадок з натягом різного функціонального призначення.