Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

253

.pdf
Скачиваний:
1
Добавлен:
15.11.2022
Размер:
15.73 Mб
Скачать

Список литературы

1.Аюкаев Р.И., Грабовский П.А., Ларкина Г.М. Пути интенсификации работы фильтровальных сооружений // Химия и технология во-

ды. – 1991. – Т. 13, № 11. – C. 1042–1047.

2.Жужиков З.А. Фильтрование. Теория и практика разделения суспензий. – М.: Химия, 1980. – 400 с.

3.Кульский Л.А. Теоретические основы и технология кондиционирования воды. – 3-е изд., перераб. и доп. – Киев: Наук. думка, 1980. – 564 с.

4.Минц Д.М. Теоретические основы технологии очистки воды. –

М.: Стройиздат, 1964. – 156 с.

5.Жуховицкий А.А., Забежинский Я.Л., Тихонов А.Н. Поглощение газа из тока воздуха слоем зернистого материала // Журн. физ. хи-

мии. – 1945. – Т. 19, вып. 6. – С. 253–261.

6.Кленов В.В. Некоторые вопросы расчета фильтров // Изв. АН УзССР. Сер.: Технические науки. – 1960. – С. 55–62.

7.Шехтман Ю.М. Фильтрация малоконцентрированных суспензий. – М.: Изд-во АН СССР, 1961. – 212 с.

Получено 7.03.2013

A.A. Nester, S.P. Demchik

THE MODEL OF CONSTANT CROSS SECTION FILTER WITH HOMOGENEOUS LOADING PROCESSING

The paper considers some issues of mathematical models of the filtration of aqueous etching solution for printed circuit boards. As one of the possible ways to improve the capacity of the filter using a method of the homogeneous distribution of the sedimentis is submitted.

Keywords: filter solutions, granules, sediment, the homogeneous distribution, the capacity of the filter.

Нестер Анатолий Антонович (Хмельницкий, Украина) – канди-

дат технических наук, доцент Хмельницкого национального университета (29016, г. Хмельницкий, ул. Институтская, 11, e-mail: nester111@yandex.ru).

Демчик Светлана Петровна (Ровен, Украина) – кандидат физикоматематических наук, доцент Ровенского государственного гуманитарногоуниверситета (33028, г. Ровен, ул. Степана Бандеры, 12).

111

Nester Anatoly Antonovich (Khmelnitsky, Ukraine) – Ph.D. of Technical Sciences, Associate Professor, Khmelnitsky National University (11, Institutskaya st., Khmelnitsky, 29016, Ukraine, e-mail: nester111@yandex.ru).

Demchik Svetlana Petrovna (Rivne, Ukraine) – Ph.D. of Physical and Mathematical Sciences, Associate Professor, Rivne State Humanitarian University (12, Stepana Bandery st., Rivne, 33028, Ukraine).

112

УДК 629.113

С.Л. Овечкин, Е.В. Свиридов

Пермский военный институт внутренних войск МВД России

МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ НАГРУЗОК ПРИ ОЦЕНКЕ ПОПЕРЕЧНОЙ УСТОЙЧИВОСТИ

ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА

Предлагается метод расчета нагрузок, действующих на транспортные средства при опрокидывании. Полученные результаты могут быть использованы при расчете прочности кузова.

Ключевые слова: транспортное средство специального назначения, поперечная устойчивость, опрокидывание, координаты центра масс.

В настоящее время транспортные средства (ТС) специального назначения силовых структур имеют достаточный запас мощности для реализации высоких скоростей движения на ровных дорогах. Однако на разбитых дорогах их скоростное перемещение, в условиях частого маневрирования, сдерживается опасностью чрезмерного бокового наклона и опрокидывания. Боковое опрокидывание, в свою очередь, является тяжелым дорожно-транспортным происшествием, связанным с нанесением ущерба здоровью людей и выходом из строя установленных на шасси средств вооружения, военной и специальной техники (ВВСТ), а также приводит к утрате и порчеимущества и перевозимых грузов.

Движение автомобиля по дороге с поперечным уклоном (косогором) и по закруглению связано с появлением поперечных сил, вызывающих разгрузку колес одной стороны автомобиля и дополнительную нагрузку колес второй стороны. Под действием этих сил возможна потеря поперечной устойчивости транспортным средством, выражающаяся либо в боковом скольжении шин по дороге (занос), либо в опрокидывании автомобиля.

Аналитические исследования показывают, что в большинстве принятых математических моделей, представленных в виде уравнений, недостаточно учитывается упругость шин и подвески шасси и упругость шин и подвески перевозимых ТС на платформе грузового автомобиля или на шасси полуприцепа. Для специализированных наливных (насыпных) ТС не учитывается смещение центра масс. Противоречие частично может быть разрешено проектированием несущих сис-

113

тем ТС с устройствами для автоматического регулирования заданных координат центров масс.

Для этого существует необходимость разработки методики учета влияния масс ТС и грузов, сложных упругодемпфирующих связей между ними (в том числе упругости шин), проявляющихся в вертикальных и боковых перемещениях при определении нагрузок в случае оценки поперечной устойчивости.

Рассмотрим условия и сам процесс опрокидывания транспортного средства [1, 2]. Нарушение поперечной устойчивости может произойти в виде вращения корпуса относительно ребра LMN (рисунок).

Имеем сумму сил на координатные оси y-y и z-z:

Py =−Ga cos(γ−α)+Ry +Gga l0ω2 sinα−Gga l0ω&cosα=0;

(1)

Pz =−Ga sin(γ−α)+Rz Gga l0ω&sinα+Gga l0ω2 cosα=0,

где Ga – сила тяжести автомобиля, Н; α, γ – соответственно углы между вектором центробежной силы и бортом автомобиля и опорной поверхностью, град; Ry, Rz – соответственно поперечная и вертикальная реакции колеса в контакте с опорной поверхностью, Н; l0 – расстояние от контакта колеса с опорной поверхностью до центра масс, м; ω, – угловая скорость вращения кузова автомобиля, рад/с; ω& – угловое ускорение вращения кузова автомобиля, рад/с2.

Рис. Качение корпуса автомобиля по горизонтальной поверхности в случае нарушения поперечной устойчивости

114

Центробежную и тангенциальную силы инерции, показанные на рис. 1, можно выразить следующими зависимостями:

Pцб =Gga l0ω2 ;

(2)

Pт = Gga l0ω&,

где Pцб, Рт – соответственно центробежная и тангенциальная силы инерции, Н.

Угловое ускорение вращения

ω=

Gal0

cosα,

(3)

Jc

&

 

 

 

где Jс – момент инерции относительно ребра М (см. рис. 1), кг м2. Кинетическая энергия поступательного и вращательного движения

Wkполн =Wkпоступ +Wkвращ =

G

v2

+

J

ω2

,

(4)

a

 

c

 

2g

2

 

 

 

 

где v – линейная скорость поступательного движения ТС, м/с2. Проведенный анализ показывает, что угол наклона поверхности

качения влияет на величину статической и динамической нагрузок. Следует иметь в виду, что для современных ТС специального назначе-

ния α < 60°.

Общепринято при расчете поперечной устойчивости автомобиля при движении на косогоре с углом β определять действующие силы и моменты с помощью зависимости угла крена ψ и линейной жесткости подвесок внутренних и более нагруженных задних колес так, что

Pzkупр = ψCz,

(5)

где Pzkупр – упругое сопротивление крену автомобиля, Н; Cz – линейная жесткость подвески, Н/м.

Вязкое сопротивление крену автомобиля с угловой скоростью dψ/dt находят следующим образом:

Pzkвязк = kψ(dψ/dt),

(6)

где kψ – коэффициент сопротивления амортизаторов.

115

В качестве плеча опрокидывания обычно принимают высоту центра масс hg. В действительности все происходит несколько иначе. Для автомобилей с зависимой подвеской плоскость крена проходит по опорной поверхности, с независимой подвеской – от высот направляющих элементов, для автопоезда – от задней подвески до точки сцепки. Соответственно текущие координаты центров масс меняются.

Для точного расчета следует использовать угловую жесткость Сψ, пропорциональную линейной и обратно пропорциональную квадрату расстояния между точками крепления рессор:

Сψ =

Сz

,

(7)

Bр2

 

 

 

где Вр – расстояние между точками крепления рессор, м.

То же касается и коэффициентов сопротивления амортизаторов внутренних колес.

Предлагаются следующие зависимости перераспределения вертикальных нагрузок на колеса двухосного автомобиля с одноосным полуприцепом:

Rz1 j =Rz1 jстат

Rz 2 j =Rz 2 jстат

 

&

 

Bр2

 

Fy

 

 

 

 

 

 

+(Ry+Ry1п)

 

 

;

 

± (Сz1ψ+kψ1ψ)

2Ba

 

Bр

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

&

 

Bр2

 

Fy

 

± (Сz 2

 

 

 

+(Ry+Ry2п)

 

 

;

ψ+kψ2ψ)

 

2Ba

 

Bр

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(8)

(9)

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

Bр

Fy

 

(ψ+ψ1 )+kψ3

& &

 

 

+(Ry+Ry3п)

 

 

 

, (10)

Rz3 j =Rz3 jстат ±

Сz3

(ψ+ψ1 )

 

 

 

 

2Ва

 

Bр

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где Rzстат – значения вертикальных нагрузок в статическом состоянии, Н; ψ& – угловая скорость крена, рад/с; Ва – ширина колеи, м; Ry – поперечные реакции в контакте колес с опорной поверхностью, Н; Fy – боковая (возмущающая) сила, Н.

В уравнениях (8)–(10) индексы j означают принадлежность к правому или левому борту, индексы 1, 2, 3 – соответственно порядковые номера осей тягача и полуприцепа, индексы «л» и «п» – соответственно левое и правое колесо.

Отсюда находим моменты от упругих сил в подвесках трех осей и в сцепке:

116

М

&

Bр2

;

 

 

 

 

 

 

(11)

 

 

 

 

 

 

 

 

1 =(Сz1ψ+kψ1ψ)

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

М

&

 

Bр2

;

 

 

 

 

 

(12)

 

 

 

 

 

 

 

 

2 =(Сz 2ψ+kψ2ψ)

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

М

 

 

 

 

 

&

&

 

Bр2

 

(13)

 

 

 

 

 

3 = Сz3 (ψ+ψ1 )+kψ3 (ψ+ψ1 ) 2 ;

М

 

 

&

 

 

Bр2

,

 

 

 

(14)

 

 

 

 

2

 

 

 

с.у =(Сс.уψ1 +kψс.уψ1 )

 

 

 

где Сс.у – линейная жесткость сцепного устройства, Н/м; kс.у – коэффициент сопротивления сцепного устройства.

Данные расчеты подтверждают сложную зависимость влияния упругих подвесок осей на поперечную устойчивость автопоезда на боковом уклоне.

Список литературы

1.ГОСТ Р 51709–2001. Автотранспортные средства. Требования безопасности к техническому состоянию и методы проверки. – М.: Изд-во стандартов, 2001.

2.РД 37.001.166–90. Система автоматизированного проектирования. Управляемость и устойчивость автомобиля. Методы расчетной оценки. – М., 1990.

Получено 6.03.2013

S.L. Ovechkin, E.V. Sviridov

THE METHOD OF DETERMINING THE LOADS

WHEN EVALUATING LATERAL STABILITY

OF THE VEHICLE

А method for calculating the loads acting on the vehicle rollover. The results can be used to calculate the strength of the body.

Keywords: special purpose vehicle, lateral stability, rollover, coordinates of the center of mass.

117

Овечкин Сергей Леонидович (Пермь, Россия) – начальник кафедры конструкций автобронетанковой техники Пермского военного института внутренних войск МВД России (614112, г. Пермь, ул. Гремя-

чий Лог, 1, e-mail: sergei.ovechkin@mail.ru).

Свиридов Евгений Викторович (Пермь, Россия) – кандидат технических наук, доцент Пермского военного института внутренних войск МВД России (614112, г. Пермь, ул. Гремячий Лог, 1, e-mail: schem_sev@bk.ru).

Ovechkin Sergei Leonidovich (Perm, Russia) – Chief of designs armored vehicles department, Perm Military Institute of Russian Interior Ministry troops (1, Gremyachiy Log st., Perm, 614112, Russia, e-mail: sergei.ovechkin@mail.ru).

Sviridov Eugenie Viktorovich (Perm, Russia) – Ph.D. of Technical Sciences, Associate Professor, Perm Military Institute of Russian Interior Ministry troops (1, Gremyachiy Log st., Perm, 614112, Russia, e-mail: sergei.ovechkin@mail.ru).

118

УДК 624.042

И.Г. Овчинников1, О.Н. Распоров2

1Пермский национальный исследовательский университет, Россия

2Поволжское отделение Российской академии транспорта, г. Саратов, Россия

ПРОБЛЕМА ВНЕДРЕНИЯ ИННОВАЦИЙ В СФЕРЕ ТРАНСПОРТНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА: ЧТО НАМ МЕШАЕТ?

Рассматривается проблема внедрения инноваций в сфере транспортного строительства. Показывается, что Распоряжение Правительства РФ от 21 июня 2010 года №1047-р препятствует внедрению Федерального закона 184-ФЗ «О техническом регулировании». Приводится яркий пример такой ситуации на задаче применения новых дорожных одежд на мостах.

Ключевые слова: транспортное строительство, безопасность, техническое регулирование, долговечность, дорожная одежда, мостовое полотно.

Известно, что в отрасли транспортного строительства с точки зрения эффективного применения современных достижений науки и техники мы отстаем от Европы. Каждый год там появляются новые конструктивные и технологические решения, направленные на обеспечение безопасности движения и продление сроков службы конструктивных элементов автомобильных дорог и искусственных сооружений.

ВРоссии в подавляющем большинстве случаев все обстоит иначе: большинство технических решений, материалов и технологий, применяемых при строительстве автомобильных дорог и искусственных сооружений на них, относится к 80–90-м гг. прошлого столетия.

Причин тому несколько, но мы остановимся на одной, как нам представляется, самой главной.

Всоветское время все проектные работы выполнялись в строгом соответствии со строительными нормами и правилами (СНиПами). Решения в проектной документации в основном были типовыми, а задача проектировщиков состояла в привязке типовых решений к конкретным условиям. В свою очередь органы государственной экспертизы проверяли соответствие проектной документации требованиям нормативных документов (СНиПов). Практика тех лет показывала, что для того чтобы какое-либо новое техническое решение, технология или материал попали в СНиП, необходимо было потратить не менее пяти лет из-за огромного количества согласований. Естественно, за это время при соответствующих темпах развития науки решения, принявшие

119

форму СНиПа, устаревали, т.е. в новой редакции СНиПа были заложены решения вчерашнего дня.

Таким образом, в нормативных документах заранее закладывалось отставание от уровня развития современной науки.

Такой проблемы в странах Европы не существовало, поскольку технические решения, применяемые технологии и материалы определялись договором между заказчиком и проектной организацией. Требования же со стороны государства к строительной продукции оговаривались в технических регламентах, в которых определялись только требования по безопасности продукции. Все остальные вопросы, та-

кие как: качество продукции, долговечность, ремонтопригодность, конструктивные решения, технологии и материалы – оговаривались в договоре. Причем договор являлся основным документом, и в нем могли быть заложены самые современные технологии, материалы и технические решения; единственное требование – это соответствие техническим регламентам, т.е. обеспечение безопасности продукции на всех стадиях жизненного цикла от производства до утилизации. При этем у каждой проектной организации могут быть свои способы решения поставленных заказчиком задач, основанные на идеях и изобретениях своих сотрудников.

Наконец, в России 27 декабря 2002 г. был принят Закон «О техническом регулировании» № 184-ФЗ (с изм. от 9 мая 2005 г., 1 мая, 1 декабря 2007 г., 23 июля 2008 г., 18 июля, 23 ноября, 30 декабря 2009 г., 28 сентября 2010 г., 21 июля, 30 ноября, 6 декабря 2011 г., 28 июля 2012 г.). Принятие этого закона имело два аспекта: внутренний и внешний. Внутренний аспект – это отказ от нормирования со стороны министерств и ведомств с целью облегчения деловой активности и снижения издержек. Внешний аспект – вступление России во Всемирную торговую организацию и принятие на себя ряда международных обязательств. С учетом сложности проблемы законом был установлен 7-летний переходной период, за который надо было скорректировать порядка 120 действующих федеральных законов и около 600 постановлений Правительства РФ, к тому же Государственная дума должна была рассмотреть и принять порядка 500–2000 технических регламентов.

Согласно закону «О техническом регулировании» установлены следующие документы в сфере технического регулирования: технические регламенты, национальные стандарты и стандарты организаций (предприятий).

120

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]