Том 11, № 4 (2017)

Для обеспечения уборки и транспортировки урожая на почвах с низкой несущей способностью разработан ряд конструкций уборочно-транспортных машин на гусеничном ходу. В настоящее время на гусеничном движителе работает большой парк уборочно-транспортных машин в районах Дальнего Востока, стран Ближнего зарубежья, Прибалтики, Средней Азии, на Кубе, во Вьетнаме и Китае. Главной отличительной особенностью данного класса машин является необходимость обеспечить высокую проходимость при минимальном разрушении плодородного слоя почвы. Важнейшими требованиями к гусеничным движителям, предъявляемыми потребителями, являются требования по обеспечению асфальтоходности, снижению уровня шума и вибрации деталей, повышению транспортных и рабочих скоростей машин, комфортабельности езды, повышению срока службы, снижению отрицательного воздействия на почву. Сельское хозяйство России несет большие потери из-за отсутствия техники для работы на почвах с низкой несущей способностью, что приводит к тому, что уборка озимых продолжается более 40 дней, потери составляют 42 %. В дождливый год увеличивается количество уборочной и транспортной техники, эта техника не может въехать в поле и бездействует. Чтобы повысить эффективность сельского хозяйства, необходимо разработать технологические средства для выполнения транспортно-технологических процессов при неблагоприятных погодных условиях. Ряд таких сельскохозяйственных культур, как соя и рис, выращивается с применением водных чеков, что создает трудности при вывозке урожая от уборочных комбайнов. В процессе внесения удобрений около 40 % поверхности почвы уплотняется колесами. Уплотнение почвы способствует образованию при вспашке крупных и плотных глыб, которые ухудшают условия нормального роста растений. В настоящее время ни один серийно выпускаемый автомобиль, применяемый в сельском хозяйстве, не отвечает требованиям ГОСТ 26955-86.

В данной работе рассматривается вопрос нагруженности несущей системы автомобиля багги при наиболее типичных режимах нагружения. В качестве таковых выступают режим наезда переднего колеса на препятствие, режим наезда заднего колеса на препятствие, режим диагонального нагружения, а также режим закручивания рамы вокруг продольной оси. Для удобства анализа рама автомобиля багги поделена на подконструкции, которые, в свою очередь, разделены на зоны. Для каждой из зон каждой подконструкции посредством столбчатых диаграмм показана доля воспринимаемой нагрузки при каждом виде нагружения. Представленные графики позволяют легко анализировать перегруженные и недогруженные области. К примеру, стержни верхней зоны заднего подрамника принимают очень небольшую нагрузку, учитывая долю их объема. Обратная ситуация наблюдается в области боковин: в этой зоне существенно более высокая нагрузка приходится на значительно меньший объем материала. В то же время, области пола и середины воспринимают долю нагрузки, сообразную своей доле объема, что можно считать оптимальным показателем распределения нагрузки по объему. В этой связи важно отметить, что представленные диаграммы распределения средних напряжений по зонам подконструкций могут быть использованы в качестве отправной точки для оптимизации существующих или для разработки подобных конструкций «с чистого листа». Подсчет приходящейся на подконструкцию нагрузки осуществлялся суммированием средних напряжений по элементам, составляющим рассматриваемую подконструкцию. Кроме того, при помощи соответствующего коэффициента была дана оценка соответствию доли объема зоны той или иной подконструкции доле приходящейся на нее нагрузки. Данная информация может впоследствии использоваться для проведения работ по оптимизации конструкции или использоваться в качестве отправной точки для проектирования аналогичных конструкций. Все представленные расчеты проводились в среде компьютерного моделирования SolidWorks с использование метода конечных элементов.

В статье представлены графики скоростных характеристик дизеля Д-245.7 при работе по газодизельному процессу. Одним из способов повышения эффективности автомобильных перевозок в настоящее время является перевод двигателей автотранспортных средств на альтернативные, более дешевые виды топлива. Среди различных альтернативных топлив очень привлекательным является природный газ. Если переводить на природный газ дизельный двигатель, то лучшим способом перевода будет реализация газодизельного процесса. Сведений в литературе по данному вопросу еще не достаточно, поэтому исследования на подобную тему являются актуальными. В Вятской государственной сельскохозяйственной академии были проведены исследования по переводу дизеля Д-245.7 на газодизельный процесс, определены показатели процесса сгорания, характеристики тепловыделения, эффективные показатели. Работа по газодизельному процессу приводит к повышению значений показателей процесса сгорания и характеристик тепловыделения в цилиндре дизеля. При этом несколько возрастают тепловые и механические нагрузки. В начальные периоды сгорания в цилиндре повышается скорость и величина активного тепловыделения. Это изменение свидетельствует о том, что сгорание происходит по объемному механизму. На газодизельном процессе по сравнению с дизельным процессом происходит снижение часового расхода воздуха, уменьшается температура отработавших газов, снижается давление наддува, несколько понижается эффективный КПД, но при этом снижения мощности и крутящего момента не происходит. На основании исследований сделаны следующие выводы: 1) при переходе на газодизельный процесс повышается давление, температура в цилиндре, скорость нарастания давления, но максимальные значения этих параметров не превышают предельных допустимых значений дизельных двигателей; 2) на газодизельном процессе сгорание в цилиндре происходит по объемному механизму, большая часть топлива сгорает в фазе быстрого горения; 3) мощностные параметры двигателя на газодизельном процессе во всем скоростном диапазоне полностью соответствуют дизельному процессу; 4) при работе дизеля по внешней скоростной характеристике на газодизельном процессе по сравнению с дизельным процессом достигается снижение расхода дизельного топлива минимум на 83 % за счет замещения его природным газом.

Эксплуатация электробусов в зимних климатических условиях России сопряжена с необходимостью поддержания положительных температур аккумуляторных ячеек тяговой батареи ввиду максимальной доступной энергии при температуре батареи плюс 20…25°C. При эксплуатации аккумуляторных ячеек, имеющих отрицательные температуры, происходит снижение энергии батарей на 20…25 %. Средняя температура в Центральной части России колеблется от минус 18°C до плюс 25°C. Для обеспечения работы батарей в вышеприведенных диапазонах температур применяется установка системы термостатирования. Данные системы в зависимости от условий эксплуатации выполняют как жидкостными, так и воздушными. При воздушном обогреве и охлаждении батареи в качестве источника тепла используют автономный воздушный отопитель: генератор нагретых воздушных газов, а для охлаждения - приточные и вытяжные вентиляторы. Нагретый воздух проходит по коллектору от автономного отопителя к входным вентиляционным отверстиям. Геометрическая форма коллектора влияет на величины расходов воздушных потоков, выдуваемых из четырех выходов. Неравномерность расходов является причиной ненадлежащего прогрева батареи, что в свою очередь приводит к разбалансировке заряда между отдельными батарейными блоками и снижению емкости батареи. Задачей исследования является определение геометрической формы воздушного коллектора, обеспечивающего равные расходы теплового воздуха через выходные отверстия. Решение данной задачи выполнялось итеративными расчетами воздушных потоков в различных геометрических формах коллектора в программном продукте ANSYS CFX. В статье представлены результаты расчета воздушных коллекторов, предназначенных для отопления и вентиляции силовых батарей электробуса. Определена оптимальная форма, обеспечивающая равный расход тепловой энергии через выходные отверстия.

Рассматривается эффективность мероприятий по улучшению пусковых характеристик ГТД. Для повышения надежности запуска ГТД предлагается применение так называемой безредукторной схемы ГТД, создаваемого для «более электрического самолета», в котором используется встроенный высокоскоростной стартер-генератор и электроприводные агрегаты для подачи топлива, масла и решения других вопросов жизнеобеспечения ГТД. С помощью нелинейной динамической математической модели запуска выполнена оценка влияния величины приведенного момента инерции ротора на пусковые характеристики ГТД. Изменение его в сторону уменьшения осуществлялось за счет замены редуктора с навесными агрегатами на один агрегат высокоскоростной стартер-генератор, установленный соосно с ротором. Определение величины приведенного момента инерции ротора, агрегатов, подшипников осуществлялось с помощью разработанных 3-DCAD-моделей. В математической модели запуска учитываются тепловое состояние маслосистемы, механические потери мощности на вращение агрегатов, подшипников, зубчатых передач. Установлена количественная зависимость пусковых характеристик от момента инерции ротора ГТД и других факторов. Для сравнения базового ВСУ и ВСУ безредукторной схемы выполнено моделирование запуска в самых напряженных условиях работы Р н = 101,3 кПа при низких отрицательных температурах t Н = -40ᵒС и в нормальных условиях Р Н = 101,3 кПа и t Н = +15°С, для «холодного» и «горячего» состояния двигателя перед запуском.Проанализированы тенденции изменения момента инерции роторов выполненных и вновь создаваемых ГТД. Показано, что безредукторная ВСУ по сравнению с базовой ВСУ за счет уменьшения момента инерции на 9,68 % и уменьшения объема прокачиваемого масла в маслосистеме имеет существенное улучшение пусковых характеристик в условиях наземного запуска ( Р Н = 101,3 кПа).

Евразийская интеграция в экономике позволяет установить единые принципы и обязательные требования безопасности в стандартизации, метрологии, аккредитации, оценке соответствия, надзоре (контроле), а также устранить технические барьеры в торговле. Система технического регулирования в области автомобилестроения строится согласно международным гармонизированным требованиям с учетом обеспечения безопасности дорожного движения. При этом главным инструментом реализации технического регламента Таможенного союза «О безопасности колесных транспортных средств» (ТР ТС 018/2011) является разработка межгосударственных стандартов. В статье приведена программа межгосударственной стандартизации для находящихся в эксплуатации транспортных средств, которую проводит Межгосударственный технический комитет по стандартизации «Безопасность дорожного движения» (МТК 278). Таким образом, впервые разработан стандарт по административному аспекту регистрации внесения изменений в конструкцию транспортных средств на стадии жизненного цикла эксплуатации, который начнет действовать с 1 февраля 2018 года. С помощью инфографики представлен наглядный алгоритм порядка регистрации внесения изменений в конструкцию на стадии эксплуатации в Российской Федерации. Независимая профессиональная многоэтапная проверка безопасности конструкции адаптирована к современным реалиям и позволяет поддержать техническую инициативу автовладельцев. Использование унифицированных форм и данной методологии является следующим шагом по совершенствованию нормативно-технической базы технического регулирования в области автомобилестроения. Применение официального документа будет способствовать индивидуализации и инженерному творчеству. Также анонсирован новый стандарт на методы контроля технического состояния на стадии эксплуатации. В статье приведены комментарии действующего законодательства, а выводы содержат перспективы дальнейших научных исследований. Также содержится информация о подготовке национальных нормативно-правовых актов, устанавливающих отношения в сфере эксплуатации автомобильного транспорта.