Том 84, № 1 (2017)

По материалам международной выставки «Агросалон 2016» оцениваются количественные и качественные показатели отечественного рынка сельскохозяйственных тракторов. Динамика первичного рынка тракторов в физическом исчислении представлена статистикой последних девяти лет. Качественная оценка рынка проводилась по показателям: тип движителя, номинальная мощность и номинальное тяговое усилие на основании представленных на рынке и предлагаемых в рекламных документах моделей универсальных, универсально-пропашных и тракторов общего назначения. Новым подходом к изучению рынка тракторов является распределение совокупности моделей не только по мощности, как это принято повсеместно, но и по тяговым классам. Последнее позволяет оценить не только мощностные, но и тяговые возможности тракторов, что важно, поскольку трактор является преимущественно тяговой машиной. Отмечаются следующие особенности отечественного рынка тракторов. Сохраняется наметившееся в до- и послекризисные годы преобладание колесных тракторов 4К4а. Максимальный типоразмер в этой группе - трактор мощностью 300 кВт и тягового класса 5 (Claas Axion 950). В группе 4К4б преобладают тракторы мощностью 50-90 кВт (класс 1,4), св. 90-130 кВт (класс 2), св. 130-180 кВт (классы 2,3,4). Повысился интерес участников рынка к мощным колесным 4К4б (мощность до 450-480 кВт, тяговые классы 6 и 8) и гусеничным (мощность до 400-460 кВт, тяговый класс 8 и более) тракторам. Отмечено, что конструктивные ряды тракторов ведущих фирм строятся по мощности двигателя, а их развитие идет с опережением роста приводной функции над тяговой. Дается обзор представленных или рекламируемых фирмами моделей тракторов с указанием особенностей конструкции. Подчеркивается, что Салон продемонстрировал неснижающуюся активность крупнейших мировых производителей сельскохозяйственных тракторов на рынке РФ.

Исследования выполнены с целью совершенствования рабочего процесса гидравлических следящих систем почвообрабатывающих агрегатов. Качество обработки почвы не должно ухудшаться. Рабочие органы почвообрабатывающих машин должны перемещаться автоматически. Автоматические устройства можно разделить на две группы: прямого и непрямого действия. Предпочтительнее непрямое действие. В статье представлен анализ автоматических устройств, применяемых в машинах для обработки почвы. Следящие системы могут быть гидравлическими, электрогидравлическими и пневматическими. Механические системы не являются эффективными. Гидравлические системы дешевле электрических и пневматических. Они обеспечивают лучшие энергетические и качественные показатели технологического процесса обработки почвы. Следящие системы используют датчики силы тяги, положения навески, глубины обработки, скорости, ускорения и др. Разработан метод компьютерного моделирования и оптимизации гидравлических следящих систем почвообрабатывающих агрегатов. Результаты компьютерного моделирования гидравлических следящих систем помогают выбрать направление улучшения качественных и энергетических показателей технологического процесса обработки почвы. Оптимизированная комбинированная следяще-силовая система автоматического регулирования пахотного агрегата позволяет значительно снизить колебания тягового сопротивления плуга; отклонения глубины вспашки находятся в пределах агротехнических требований. Отклонение тягового сопротивления снижено до 13,5 % при неравномерности удельного сопротивления почвы 20 %, при глубине вспашки - 0,21 м, отклонении глубины вспашки - 0,019 м (9 %). Неравномерность глубины вспашки может быть снижена до 0,01 м (4,8 %), но возрастет до 16,2 % неравномерность тягового сопротивления. Оптимизированная гидравлическая система автоматического регулирования садовой почвообрабатывающей машины c трапецеидальным механизмом позволяет уменьшить необработанную площадь почвы в 1,37-1,46 раз.

В статье рассматривается подход к оптимизации перемещений автомобильного транспорта для транспортировки заготовок, полуфабрикатов и готовых изделий между цехами и складами крупных машиностроительных предприятий. Для нормального функционирования производственного процесса нужна развитая система транспортирования и хранения заготовок, полуфабрикатов и готовых изделий. На крупных предприятиях цеха складские помещения часто значительно разнесены в пространстве, и для транспортировки заготовок, полуфабрикатов и готовых изделий на них используют автомобильную технику. Время на перемещение заготовок, полуфабрикатов и готовых изделий между цехами и складами на предприятии является бесполезно затраченным и увеличивает себестоимость выпускаемой продукции. Поэтому оптимизация перемещений автомобильного транспорта при перевозках заготовок, полуфабрикатов и готовых изделий между цехами и складами позволит сократить время технологических процессов изготовления изделий, выпускаемых машиностроительным предприятием, а следовательно, оптимизировать его производственный процесс. Таким образом, поиск оптимального маршрута перемещения автомобильного транспорта по территории предприятия является весьма актуальной задачей. Задача нахождения оптимального маршрута относится к области комбинаторной оптимизации, а также рассматривается в теории исследования операций и известна под общим названием как «задача коммивояжера». Задача коммивояжера относится к числу трансвычислительных. Все эффективные (сокращающие полный перебор) методы решения задачи коммивояжера являются эвристическими. В большинстве эвристических методов находится не самый эффективный маршрут, а его приближенное решение - базовый маршрут. На следующем этапе это приближенное решение улучшают. В статье приводятся результаты сравнительного анализа ряда методов (алгоритмов) решения задачи коммивояжера, на основе которого для решения задачи оптимизации перемещений автомобильного транспорта крупных машиностроительных предприятий предлагается использовать либо алгоритм Литтла либо алгоритм муравьиных колоний. Дается постановка задачи оптимизации перемещений автомобильного транспорта при участии его в производственном процессе крупных машиностроительных предприятий, предлагается процедура расчетов при решении задачи - пример решения конкретной задачи с помощью разработанных процедуры расчета и компьютерной программы «Задача коммивояжера» (разработана на языке Паскаль в программной среде Delphi 7). Предлагаемый подход к решению задачи оптимизации перемещений автомобильного транспорта при участии его в производственном процессе крупных машиностроительных предприятий позволяет сократить время на транспортировку заготовок, полуфабрикатов и готовых изделий между цехами и складами предприятий, т.е. сократить время на вспомогательные операции и, как следствие, повысить производительность и снизить себестоимость выпускаемой продукции. Кроме того, сокращение маршрута перемещений автомобильного транспорта снижает эксплуатационные затраты на содержание автомобилей.

В качестве альтернативы традиционным видам моторных топлив метан является наиболее перспективным на ближайшие десятилетия XXI века. Наиболее распространенным является перевод дизельных двигателей для работы на метан путем конвертации исходной (базовой) модели за счет изменения как способа воспламенения - принудительное воспламенение от искры, вместо самовоспламенения от сжатия, так и способа регулирования мощности - количественное с помощью дросселя у газовой модели вместо качественного у дизельной. Основная задача конвертации заключается в достижении максимально возможных значений основных энергоэкономических параметров двигателя. При этом следует учитывать, особенность рабочего процесса газового двигателя, связанную с исключением детонационного сгорания. Поэтому при конвертации дизеля в газовый двигатель производители вынуждены снижать как степень сжатия, так и давление наддува, что вызывает снижение эффективных показателей работы двигателя. Авторы нашли, что имеется потенциальный резерв существенного улучшения энерго-экономических показателей газового двигателя за счет организации рабочего процесса на основе цикла Миллера. При этом можно при высоких значениях геометрической степени сжатия и соответствующих им высоких степенях расширения реализовать относительно небольшие значения фактической степени сжатия. От данной величины в основном и зависит появление детонационного сгорания. Была разработана программа расчета параметров рабочего процесса газового двигателя, работающего по циклу Миллера. Предложен алгоритм расчета, в котором детонационные свойства определяются на базе фактических данных реальной модели двигателя. По данным такого анализа реальной модели были найдены фактические значения предельно возможных параметров давлений и температур сжатия рабочей смеси, при которых исключена детонация. Таким образом, для газового двигателя, созданного на базе семейства дизелей КАМАЗ, работающего по циклу Миллера, найдены значения параметров, обеспечивающих существенное улучшение его эффективных показателей работы.