Научно-технические аспекты развития автотранспортного комплекса 2020 by Донецкий политехник (Донецкий национальный технический университет)

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ ДОНЕЦКОЙ НАРОДНОЙ РЕСПУБЛИКИ МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТА ДОНЕЦКОЙ НАРОДНОЙ РЕСПУБЛИКИ АВТОМОБИЛЬНО-ДОРОЖНЫЙ ИНСТИТУТ ДОНЕЦКОГО НАЦИОНАЛЬНОГО ТЕХНИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА БРЯНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ИНЖЕНЕРНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ВОРОНЕЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ МЕНИ ИМПЕРАТОРА ПЕТРА I ЮЖНО-РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ (НПИ) ИМЕНИ М. И. ПЛАТОВА ЛИПЕЦКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ЛУГАНСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМ. ДАЛЯ

75-летию Великой Победы посвящается

НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ РАЗВИТИЯ АВТОТРАНСПОРТНОГО КОМПЛЕКСА 2020 МАТЕРИАЛЫ VI международной научно-практической конференции «Научно-технические аспекты развития автотранспортного комплекса» в рамках 6-го Международного научного форума Донецкой Народной Республики «Инновационные перспективы Донбасса: Инфраструктурное и социально-экономическое развитие» 27 мая 2020 года

Горловка 2020

УДК 656. 13

Н 346 Научно-технические аспекты развития автотранспортного комплекса 2020. Материалы VΙ Международной научно-практической конференции «Научно-технические аспекты развития автотранспортного комплекса» в рамках 6-го Международного научного форума Донецкой Народной Республики «Инновационные перспективы Донбасса: инфраструктурное и социально-экономическое развитие», 27 мая 2020 / редкол. : М. Н. Чальцев и др. — Горловка : АДИ ГОУ ВПО «ДОННТУ», 2020. — 171 с. — URL : http://www. adidonntu. ru/node/2439

В материалах конференции представлены доклады ученых, аспирантов и студентов по актуальным проблемам развития транспортной системы Донбасса: стратегиям и перспективам развития транспорта и транспортных средств; современным технологиям на транспорте; транспортным системам; логистике; организации и безопасности движения; экономике транспорта; конструированию, производству и эксплуатации автотранспортных средств, ремонту и эксплуатации дорог, экологии. Все работы печатаются в авторской редакции. Авторы несут ответственность за подбор и точность приведённых фактов, цитат, ссылок, статистических данных и прочих сведений.

©Автомобильно-дорожный институт ГОУВПО «Донецкий национальный технический университет», 2020

ПРОГРАММНЫЙ И ОРГАНИЗАЦИОННЫЙ КОМИТЕТЫ КОНФЕРЕНЦИИ Чальцев Михаил Николаевич, д-р техн. наук, профессор, директор АДИ ДОННТУглава организационного комитета конференции Гасанов Бадрудин Гасанович, д-р техн. наук, профессор, заведующий кафедрой «Международные логистические системы и комплексы» ЮРГПУ (НПИ) Сильянов Валентин Васильевич, д-р техн. наук, профессор, вице-президент Международной ассоциации автодорожного образования, МАДИ Корчагин Виктор Алексеевич, д-р техн. наук, профессор, заведующий кафедрой «Управление автотранспортом» Липецкого государственного технического университета Нечаев Григорий Иванович, д-р техн. наук, профессор, директор института транспорта и логистики, заведующий кафедрой транспортных систем Луганского государственного университета им. В. Даля Полуянов Владимир Петрович, д-р экон. наук, профессор Донского казачьего института пищевых технологий и экономики Оробинский Владимир Иванович, д-р с. -х. наук, профессор, декан Агроинженерного факультета, заведующий кафедрой «Сельскохозяйственных машин, тракторов и автомобилей» Воронежского ГАУ Поливаев Олег Иванович, д-р техн. наук, профессор кафедры «Сельскохозяйственных машин, тракторов и автомобилей» Воронежского ГАУ Василенко Татьяна Евгеньевна, канд. экон. наук, доцент, начальник отдела инноваций и государственного заказа Министерства транспорта ДНР Сотников Алексей Леонидович, д-р техн. наук, доцент, начальник научно- исследовательской части ДОННТУ Высоцкий Сергей Павлович, д-р техн. наук, профессор, заведующий кафедрой «Экология и БЖД» АДИ ДОННТУ Горожанкин Сергей Андреевич, д-р техн. наук, профессор кафедры ТЭСАТМО ДОННАСА Мищенко Николай Иванович, д-р техн. наук, профессор, заведующий кафедрой «Автомобильный транспорт» АДИ ДОННТУ Мельникова Елена Павловна, д-р техн. наук, профессор, заведующая кафедрой «Менеджмент организаций» АДИ ДОННТУ Сиваков Владимир Викторович, канд. техн. наук, доцент, зам. директора по учебной работе института лесного комплекса, транспорта и экологии ФГБОУ ВО «БГИТУ» Самисько Татьяна Александровна, канд. техн. наук, доцент, декан факультета «Транспортные и информационные технологии» АДИ ДОННТУ Быков Валерий Васильевич, канд. техн. наук, декан дорожно-транспортного факультета АДИ ДОННТУ

Ученый секретарь конференции – Химченко Аркадий Васильевич, канд. техн. наук, доц. кафедры «Автомобильный транспорт», начальник НИЧ АДИ ДОННТУ

Научно-технические аспекты развития автотранспортного комплекса 2020

ОГЛАВЛЕНИЕ СЕКЦИЯ 1. Перспективные направления развития конструкции транспортно-технологических средств и их силовых агрегатов. Развитие теории транспортно-технологических средств и их силовых агрегатов. Современные технологии технической эксплуатации автотранспортных средств. Перспективы развития автосервиса в современных технических, технологических и экономических условиях ................................................................... 6 1. БЫКОВ В. В., ФЕСЕНКО А. С. ПРОДЛЕНИЕ ЖИЗНЕННОГО ЦИКЛА ТОРМОЗНЫХ ДИСКОВ АВТОМОБИЛЕЙ С УЧЁТОМ ЭКОНОМИЧЕСКОГО И ЭКОЛОГИЧЕСКОГО ЭФФЕКТА ОТ СНИЖЕНИЯ ЗАГРЯЗНЕНИЙ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ............................................. 6 2. ВОВК Л. П., КИСЕЛЬ Е. С. АНАЛИЗ ВЫНУЖДЕННЫХ УСТАНОВИВШИХСЯ КОЛЕБАНИЙ ТОНКОЙ ПЛАСТИНЫ................................................ 11 3. ВОВК Л. П., КИСЕЛЬ Е. С. РАСЧЕТ ЛОКАЛЬНОЙ КОНЦЕНТРАЦИИ НАПРЯЖЕНИЙ В ОБЛАСТИ СВАРНОГО ШВА ПУТЕМ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ СУБМОДЕЛИРОВАНИЯ В ANSYS ............................................................................................................................... 16 4. ВОРОНИНА И. Ф., СУДАК Ф. М., НЕГУРИЦА В. В., МОЛОЗИН Ф. В. ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ АВТОМОБИЛЕЙ ПУТЕМ ОПТИМИЗАЦИИ ЗАКАЗА ЗАПАСНЫХ ЧАСТЕЙ ...................................................................................................................................................................... 20 5. АБАЕВ А. Х. БЕССТУПЕНЧАТАЯ КОРОБКА ПЕРЕДАЧ АВТОМОБИЛЯ ............................................................................................ 24 6. АБАЕВ А. Х. ВАРИАТОРНАЯ КОРОБКА ПЕРЕДАЧ МОБИЛЬНОЙ МАШИНЫ................................................................................. 33 7. АБАЕВ А. Х. ВЕТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА ..................................................................................................................... 37 8. МИЩЕНКО Н. И., СУПРУН В. Л., ЮРЧЕНКО Ю. В., БРЫНЗАН В. В. РАСЧЕТ ПРИВОДА МЕХАНИЗМА ИЗМЕНЕНИЯ СТЕПЕНИ СЖАТИЯ .......................................................................... 41 9. МИЩЕНКО Н. И., ЮРЧЕНКО Ю. В., СУПРУН В. Л., БРЫНЗАН В. В. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ДВИГАТЕЛЯ С РЕГУЛИРУЕМЫМ УГЛОМ ОПЕРЕЖЕНИЯ ОТКРЫТИЯ ВЫПУСКНОГО КЛАПАНА ........................................................................................................................................... 46 10. НИКУЛЬШИН С. В., НИКУЛЬШИН Д. С., ВЕКЛИЧЕВ В. Ю., КИРЬЯНОВ А. В. ФОРМИРОВАНИЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ТЕХНИЧЕСКИМ СОСТОЯНИЕМ КОММЕРЧЕСКИХ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ..................................................................................................................................................................... 49 11. ПОСЛАВСКИЙ А. П., МИХАЙЛОВ А. А МОДЕРНИЗАЦИЯ СТЕНДА ДЛЯ ДИАГНОСТИРОВАНИЯ ТЕПЛООБМЕННИКОВ АВТОМОБИЛЕЙ ........................... 54 12. ПОСЛАВСКИЙ А. П., РУСАКОВ М. А., ФАДЕЕВ А. А. ОБОСНОВАНИЕ ИСХОДНЫХ ДАННЫХ К МЕТОДИКЕ КОЛИЧЕСТВЕННОЙ ОЦЕНКИ ТЕПЛООТДАЧИ БЛОКОВ ТЕПЛООБМЕННИКОВ АВТОМОБИЛЕЙ В ЭКСПЛУАТАЦИИ ..................................................................................... 59 13. СМИРНОВ Д. А., ПУЗАКОВ А. В. МОДЕЛИРОВАНИЕ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ СТАРТЕРНОЙ АККУМУЛЯТОРНОЙ БАТАРЕИ ............................... 63 14. СТЕПАНЯН К. В. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ТРИБОХИМИЧЕСКИХ МЕТОДОВ ДЛЯ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ АВТОМОБИЛЕЙ ............ 68 15. ХИМЧЕНКО А. В., МИЩЕНКО Н. И., ПЕТРОВ А. И.,СУПРУН В. Л., ВОЛКОВ С. Е., ЗАИКА С. С. МОДЕЛЬ ЧЕТЫРЕХЦИЛИНДРОВОГО БЕСШАТУННОГО ДВИГАТЕЛЯ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ВИБРАЦИИ ПРИ ОТКЛЮЧЕНИИ ЦИЛИНДРОВ ..................................................................................................................................... 72 СЕКЦИЯ 2. Строительство и эксплуатация автомобильных дорог и искусственных сооружений. Экологические проблемы автотранспортного комплекса ................................................................................................................... 78 16. ГУБА В. В., ГОРИН Е. И. ПРЕСПЕКТИВА ИСПОЛЬЗОВАНИЯ АСФАЛЬТНОГО ГРАНУЛЯТА В ДОРОЖНОМ СТРОИТЕЛЬСТВЕ ......................... 78 17. ГУБА В. В., РЫЖИКОВА Д. С. НЕГАТИВНОЕ ВЛИЯНИЕ ВРЕДНЫХ ВЕЩЕСТВ НА ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ ПРИ ПРИГОТОВЛЕНИИ И УКЛАДКЕ АСФАЛЬТОБЕТОННОЙ СМЕСИ.................................................................................................................................. 82 18. КОРОЛЬКОВ Р. А., ШИЛИН И. В., ДЕМЧЕНКО Д. А. АНАЛИЗ ПЕРСПЕКТИВ МАССОВОГО СТРОИТЕЛЬСТВА ДОРОЖНЫХ ОДЕЖД С ПОКРЫТИЕМ ИЗ ЦЕМЕНТОБЕТОНА ................................................................................................................................................ 86 19. МОРОЗОВА Л. Н., ЗАИКА Е. Е. ТИПОВЫЕ ПРОЕКТЫ – ИНСТРУМЕНТ ЕДИНОЙ ТЕХНИЧЕСКОЙ ПОЛИТИКИ............................................................ 92 20. МОРОЗОВА Л. Н., ПАРХОМЕНКО В. В., БУШЕВА В. М. УСОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ КОНСТРУКТИВНЫХ СХЕМ УШИРЕНИЯ АВТОДОРОЖНЫХ МОСТОВ............................... 95 21. СКРЫПНИК Т. В., КУШНИР А. Ю. АНАЛИЗ МЕТОДОВ ПОДБОРА СОСТАВА ЦЕМЕНТОБЕТОННОЙ СМЕСИ ДЛЯ УКАТЫВАЕМЫХ ПОКРЫТИЙ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ........................................................................................................................................ 99

Научно-технические аспекты развития автотранспортного комплекса 2020

22. СКРЫПНИК Т. В., ЗАЯЦ С. К. ПРИМЕНЕНИЕ ФИБРОВОЛОКНА ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ ПРОЧНОСТИ УКАТЫВАЕМЫХ БЕТОННЫХ ПОКРЫТИЙ ..... 104

23. СКРЫПНИК Т. В., КАНИВЕЦ Р. С. ТЕМПЕРАТУРНАЯ ТРЕЩИНОСТОЙКОСТЬ АСФАЛЬТОБЕТОННОГО ПОКРЫТИЯ ................................................... 109

24. СКРЫПНИК Т. В., ПИЛИПЕНКО Р. А. ТЕХНОЛОГИЯ УСТРОЙСТВА ПОКРЫТИЙ ИЗ УКАТЫВАЕМЫХ БЕТОННЫХ СМЕСЕЙ............................................... 112

25. ШИЛИН И. В., БУРЛАЙ В. Ю., УШИВЦЕВ В. В. СОВРЕМЕННЫЕ АСПЕКТЫ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ РЕМОНТНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫХ РАБОТ В РЕГИОНАЛЬНЫХ УСЛОВИЯХ ................................................................................................................................... 118 26. ШИЛИН И. В., ЕФРЕМОВ И. В., УШИВЦЕВ В. В. РЕАЛИЗАЦИЯ АЛГОРИТМА ОПТИМИЗАЦИИ МАШИННО-ДОРОЖНОГО ОТРЯДА ПРИ РАЗРАБОТКЕ ПРОЕКТА ОРГАНИЗАЦИИ СТРОИТЕЛЬСТВА АВТОМОБИЛЬНОЙ ДОРОГИ ............................................................................ 122 СЕКЦИЯ 3. Перспективы развития транспортных систем городов и регионов. Логистика и управление на автомобильном транспорте. Проблемы организации и регулирования дорожного движения ............................. 127 27. БУЛАТОВ С. В. КОМПЛЕКС МЕРОПРИЯТИЙ, ОБЕСПЕЧИВАЮЩИЙ БЕЗОПАСНУЮ И ЭФФЕКТИВНУЮ ЭКСПЛУАТАЦИЮ ГОРОДСКИХ АВТОБУСОВ В ЗИМНИЙ ПЕРИОД....................................................................................................... 127 28. ЛЕГКИЙ С. А., КРОПИВА Е. А. РАЗРАБОТКА ПРОЦЕССА УПРАВЛЕНИЯ КОНКУРЕНТОСПОСОБНОСТЬЮ ПАССАЖИРСКИХ АВТОМОБИЛЬНЫХ ПЕРЕВОЗОК НА ОСНОВЕ ТАРИФООБРАЗОВАНИЯ.................................................................................................. 131 29. СЕЛЕЗНЕВА Н. А., ШЕИНА Ю. В. СТРУКТУРА УПРАВЛЕНИЯ ПАССАЖИРСКИМИ ПЕРЕВОЗКАМИ НА ГОРОДСКИХ АВТОБУСНЫХ МАРШРУТАХ ..... 136 30. СОКОЛОВА Н. А., ЗАПОРОЖАН Д. Р. АВТОМАТИЗИРОВАННОЕ ИНФОРМИРОВАНИЕ ПАССАЖИРОВ НА ОСТАНОВОЧНЫХ ПУНКТАХ ......................... 142 31. ФЕДОРЧЕНКО А. Г., БУРЯК Е. В., КВАЦОВА Е. А. ДИДЖИТАЛИЗАЦИЯ И АДАПТИВНАЯ ЛОГИСТИКА, КАК СПОСОБ ВЫЖИТЬ ПОСЛЕ ПАНДЕМИИ COVID-19 ........ 145 32. ФЕДОРЧЕНКО А. Г., КОНДРАШЕВА Е. И., БУРЯК Е. В. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ ДОРОЖНОГО ДВИЖЕНИЯ В ДОНЕЦКОЙ НАРОДНОЙ РЕСПУБЛИКЕ ................................................................................................................... 149 33. ФЕДОРЧЕНКО А. Г., ФЕДОРОВА А. А., БУРЯК Е. В. ПРОБЛЕМЫ И ПУТИ РЕШЕНИЯ ОРГАНИЗАЦИИ БЕЗОПАСНОСТИ ДОРОЖНОГО ДВИЖЕНИЯ В ДОНЕЦКОЙ НАРОДНОЙ РЕСПУБЛИКЕ ....................................................................................................................................... 152 34. ЯКУНИН Н. Н., СЮСЮКАЛО Ю. С. ВЛИЯНИЕ БЛАГОПОЛУЧИЯ НАСЕЛЕНИЯ НА АВАРИЙНОСТЬ ПО РЕГИОНАМ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ.......... 157 Секция 4. Применение информационных технологий и интеллектуальных систем при решении проблем и задач транспортно-технологических систем и комплексов. Экономические проблемы и правовые аспекты формирования транспортной системы Донецкой Народной Республики ............................................................... 161 35. СЕЙДАЛИЕВ М. А., ХАСАНОВ И. Х. ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ КАРЬЕРНОГО КОМПЛЕКСА ............................................................................... 161 36. ФЕДОРЧЕНКО А. Г., МОКРУШИН А. А., БУЗЫШКИНА А. А. ВЛИЯНИЕ ПАНДЕМИИ COVID-19 НА ТУРИЗМ И ЭКОНОМИКУ ГОСУДАРСТВ ЕВРОПЫ, КИТАЯ, США И ДНР ........ 165

Алфавитный указатель авторов ......................................................................................................... 171

Научно-технические аспекты развития автотранспортного комплекса 2020

СЕКЦИЯ 1. Перспективные направления развития конструкции транспортно-технологических средств и их силовых агрегатов. Развитие теории транспортно-технологических средств и их силовых агрегатов. Современные технологии технической эксплуатации автотранспортных средств. Перспективы развития автосервиса в современных технических, технологических и экономических условиях УДК 629.51 Быков В. В., канд. техн. наук, Фесенко А. С. ПРОДЛЕНИЕ ЖИЗНЕННОГО ЦИКЛА ТОРМОЗНЫХ ДИСКОВ АВТОМОБИЛЕЙ С УЧЁТОМ ЭКОНОМИЧЕСКОГО И ЭКОЛОГИЧЕСКОГО ЭФФЕКТА ОТ СНИЖЕНИЯ ЗАГРЯЗНЕНИЙ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ Автомобильно-дорожный институт ГОУВПО «Донецкий национальный технический университет» (г. Горловка, ДНР) Аннотация. В статье рассмотрены вопросы продления жизненного цикла тормозных дисков автомобилей и экономическая и экологическая эффективности от снижения загрязнений окружающей среды. Обоснована необходимость восстановления рабочих поверхностей тормозных дисков для обеспечения нормативных характеристик в процессе эксплуатации. Ключевые слова: тормозной диск, эксплуатация, диагностика, инструментальный контроль, экономический эффект, экологический эффект. Bykov V. V., Phesenko D. S. EXTENDING THE LIFE CYCLE OF BRAKE DISCS OF CARS WITH ACCOUNT FOR ECONOMIC AND ECOLOGICAL EFFECT FROM REDUCING ENVIRONMENTAL POLLUTION

Automobile and Road Institute Donetsk National Technical University (Gorlovk, DPR) Abstract. The article discusses the extension of the life cycle of brake discs of cars and economic and environmental efficiency from reducing environmental pollution. The necessity of restoring the working surfaces of brake discs to ensure regulatory characteristics during operation is substantiated. Keywords: brake disc, operation, diagnostics, instrumental control, economic effect, environmental effect. В процессе эксплуатации автомобиля предусматриваются различные виды технического обслуживания и ремонта, включающие не только замену, но и восстановление отдельных деталей. На современном этапе развития технологического оборудования вопросы снижения себестоимости эксплуатационных затрат и уменьшения загрязнения окружающей среды приобретают все большую актуальность. Наиболее ответственными и наименее долговечными деталями автомобиля являются элементы тормозной системы – пара трения «тормозной диск – тормозная колодка», которые непосредственно влияют на эффективность и стойкость автомобиля Научно-технические аспекты развития автотранспортного комплекса 2020

в процессе торможения, что оказывает существенное влияние на безопасность дорожного движения. Как известно, тормозная эффективность автомобилей является предметом жесткого контроля. К элементам тормозной системы предъявляются строгие требования при проверке их технического состояния и в случае превышения допустимых геометрических параметров тормозного диска требуется его замена [1, 2, 3]. Всё это в свою очередь заставляет искать новые направления продления «жизненного цикла» тормозного диска. Одним из перспективных вариантов решения рассматриваемой задачи может быть восстановление рабочих поверхностей тормозного диска для обеспечения нормативных характеристик в процессе эксплуатации. Для проведения исследований используется двурезцовая мобильная установка для обработки рабочих поверхностей тормозных дисков непосредственно на автомобиле. Установка позволяет восстанавливать рабочие поверхности одновременно с обеих сторон. И, в отличие от существующих, оснащена гидравлической системой стабилизации сил резания. При недостаточной жесткости тормозного диска, это позволяет получать поверхность заданной шероховатости и повысить геометрическую точность обработки [4]. Целью данной работы является экономическое обоснование целесообразности восстановления тормозных дисков автомобилей в процессе эксплуатации. На основе результатов исследований расчет экономической эффективности от использования в автомобильном сервисе разработанной установки со стабилизацией сил резания был выполнен по двум направлениям: – экономический эффект от внедрения установки со стабилизацией сил резания при эксплуатации автомобилей за счет снижения потребности в новых тормозных дисках; – экономический эффект от снижения количества загрязнений [5] за счет восстановления тормозных дисков. Экономический эффект получен за счет снижения потребности в новых тормозных дисках (табл. 1). Таблица 1. Исходные данные для расчета экономического эффекта Пробег автомобиля, км 40000 60000 80000 100000

Автомобили без обработки рабочих поверхностей дисков Замена тормозной тормозная кодиск лодка 25 16 23 9 9 6 21

Автомобили с обработкой рабочих поверхностей дисков Обработка Замена тормозной тормозная кодиск лодка 25 25 25 25 3 3

Расчет экономического эффекта за счет снижения потребности в новых дискахпоказан на рис. 1–2. Количество загрязнений при производстве тормозных дисков рассчитывается по предлагаемой формуле:

З ПР  К ТЕХН 

М ИЗД  К ПЕРВ К ИМ  К ДОЛГ

(

1 К ПРИР

 k  ЭУД ) ,

Научно-технические аспекты развития автотранспортного комплекса 2020

(1)

Затраты на новые тормозные диски

Затраты на новые тормозные колодки

Затраты на замену тормозных колодок

Затраты на замену тормозных дисков

Суммарные затраты

Рисунок 1 — Суммарные затраты на новые диски где КТЕХН — коэффициент, учитывающий технологические загрязнения при производстве изделия и принимается равным 1,20…1,25; МИЗД — масса материала изделия, кг; КПЕРВ – коэффициент первичности материала, учитывающий количественную долю первичного природного материала в заготовке изделия: К ПЕРВ 

М ПЕРВ , М ЗАГ

(2)

где МПЕРВ – масса первичного материала, получаемого из первичных природных ресурсов, в заготовке изделия; МЗАГ – масса заготовки. Таблица 2. Суммарные затраты на замену тормозных дисков и колодок, (у. е)

З НД

Знк

ЗзамК

З замД

З

23436

12402

3900

3100

42838

Научно-технические аспекты развития автотранспортного комплекса 2020

Затраты на обработку тормозных дисков

Затраты на замену тормозных колодок

Суммарные затраты при обработке тормозных дисков

Экономический эффект

Рисунок 2 — Экономический эффект от снижения потребности в новых тормозных дисках Таблица 3. Экономический эффект за счет снижения потребности в новых тормозных дисках (у. е)

ЗОбр

ЗзамК

З

5300

8427

13727

Об

29111

Если при изготовлении изделия используются только первичные материалы, КПЕРВ = 1,0 и МЗАГ = МПЕРВ. Если используется и вторичный материал, тогда КПЕРВ = 0,3…0,7. При реновации машин КПЕРВ = 0,01…0,02. (На восстановление детали материала требуется не более 1–2% от её веса). Коэффициент использования материала КИМ:

К ИМ 

М ИЗД М ЗАГ

(3)

Этот коэффициент принимается равным 0,5…0,8. КДОЛГ – коэффициент повышения долговечности изготавливаемого изделия по сравнению с аналогичным существующим. Если долговечность его не меняется, то КДОЛГ = 1,0. КПРИР – коэффициент использования природных ресурсов, который показывает полезно используемую часть от общего объема добываемых природных ресурсов. Его принимают равным 0,015…0,020. k – удельные выбросы на единицу энергоресурсов. ЭУД - количество энергоресурсов (в кг у. т.), затраченных на производство единицы первичного материала. Результаты расчета загрязнений при производстве нового диска сведены в таблицу 4.

Научно-технические аспекты развития автотранспортного комплекса 2020

Таблица 4. Расчет количества загрязнений при производстве КТЕХН

МИЗД, кг

КПЕРВ

КИМ

КДОЛГ

КПРИР

ЭУД

ЗПР, кг

1,22

3,96

0,65

0,02

1,55

418

Проведенные испытания позволили выявить следующие закономерности:  экологический и экономический эффект достигнут от разработки и применения мобильной установки со стабилизацией сил резания;  восстановление тормозных дисков увеличивает эксплуатационный пробег на 40000км, уменьшает потребность в замене тормозных колодок (для 25 автомобилей в 2 раза);  снижает нагрузку на окружающую среду и уменьшает количество продуктов износа – мелкодисперсных частиц в воздухе. Список литературы: 1. ГОСТ 33997-2016 Колесные транспортные средства. Требования к безопасности в эксплуатации и методы проверки. — М. : Стандартинформ, 2017. 73 с. Дата введения 2018-02-01. 2. Повышение долговечности тормозных дисков автомобилей за счет совершенствования технологии механической обработки [Электронный ресурс] / В. В. Быков, Е. П. Мельникова, — 2012. — Режим доступа: http://ea.donntu.org/handle/123456789/ 24884. 3. Быков В. В. Анализ причин выхода из строя и способы восстановления элементов тормозной системы автомобилей / В. В. Быков, Е. П. Мельникова, // Вести Автомобильно-дорожного института: научно-производственный сборник. — 2007. — № 2 (5). — С. 143 — 147. 4. Патент на полезную модель № 65778. Модуль для проточки тормозных дисков № 65778. Заявлено 21.06.11; Опубл. 12.12.2011, Бюл. № 23, 2011. — 4 с. 5. Намаконов Б. В. Проблемы экологии и реновационное автостроение// Автомобильная промышленность. — 2005. — № 4. — С. 5–8.

Научно-технические аспекты развития автотранспортного комплекса 2020

УДК 620.178.15 Вовк Л. П., д-р техн. наук, Кисель Е. С., канд. физ. -мат. наук АНАЛИЗ ВЫНУЖДЕННЫХ УСТАНОВИВШИХСЯ КОЛЕБАНИЙ ТОНКОЙ ПЛАСТИНЫ Автомобильно-дорожный институт ГОУВПО «Донецкий национальный технический университет» (г. Горловка, ДНР) Аннотация. Исследуются амплитудно-частотные характеристики прогибов характерных точек тонкой закрепленной дюралюминиевой пластины, подверженной воздействию поперечной силы. Метод исследования – последовательное проведение модального и гармонического анализа методом конечных элементов, реализованное на базе программного комплекса ANSYS. Ключевые слова. Амплитудно-частотные характеристики, модальный анализ, гармонический анализ, метод конечных элементов, тонкая пластина. Vovk L. P., Kisel E. S. ANALYSIS OF FORCED STEADY OSCILLATIONS OF A THIN PLATE Automobile and Road Institute “Donetsk national technical University”, (Gorlovka, DPR) Abstract. This article examines the amplitude-frequency characteristics of the amplitudefrequency characteristics of the deflections of the characteristic points of a thin fixed duralumin plate, subjected to transverse forces. The research method is the sequential conduct of modal and harmonic analysis by the finite element method, implemented on the basis of the ANSYS software package. Keywords. Frequency response, modal analysis, harmonic analysis, finite element method, thin plate. Введение. Исследование вынужденных колебаний пластин является важной частью автомобильной и строительной механики, где подобные элементы используются при создании автомобилей, а также при строительстве сооружений. На данный момент существуют различные способы изучения вынужденных колебаний пластин: аналитический анализ, экспериментальные, численные методы. Координация и согласование результатов всех возможных методов является важной задачей, связанной с появлением новых теорий и направлений, однако именно такой подход позволит достичь надежных результатов в технологии проектирования. Разработке новых методов в области колебаний пластинок посвящены труды таких ученых, как: В. Л. Агамиров, И. Д. Бреславский, А. С. Вольмир, Б. Г. Коренев, Ю. А. Россихин, F. O. Akinpelu, F. Alijani, M. Amabili, A. Leissa, M. Petyt и многие другие ученые. Динамическое поведение пластинок на упругом или вязкоупругом основании рассмотрели в своих трудах А. Н. Динник, А. М. Доронин, В. А. Соболева, Б. Г. Коренев, Е. А. Палатников, А. П. Синицын, Г. С Шапиро, В. И. Колчунов, В. А. Гордон и другие авторы [1]. Актуальность исследований вынужденных колебаний тонких пластинок обусловлена необходимостью достоверного определения различных динамических характеристик пластинчатых конструкций, которые напрямую связаны с формами колебаний и соотношениями между амплитудами и частотами. Колебательный процесс пластинки может также сопровождаться внутренним резонансом.

Научно-технические аспекты развития автотранспортного комплекса 2020

Постановка задачи. В данной работе был исследован отклик системы на нескольких частотах возбуждения и построена графическая зависимость амплитуд прогибов характерных точек от частоты. Объектом исследования послужила прямоугольная пластина, изготовленная из дюралюминиевого сплава Д16Т с круглой стальной шайбой. Пластина жестко защемлена по двум смежным сторонам (рисунок 1). a z P

y x

Рисунок 1 — Геометрия пластины Размеры пластины a = 1000 мм и b = 600 мм; радиус шайбы r = 50 мм; толщина пластины h = 2 мм; толщина шайбы hш = 4 мм. Свойства дюралюминиевого сплава Д16Т таковы: модуль упругости 7∙104 МПа; коэффициент Пуассона 0,3; плотность 2700 кг/м3. Для моделирования был выбран материал, имеющий широкое распространение в различных отраслях промышленности, в частности, в машиностроении, авиационной промышленности, а также в строительстве. Д16Т служит для изготовления транспортных деталей, дорожных знаков, уличных табличек и обшивки. Он присутствует в конструкциях судов, труб для бурения, космических аппаратов [2]. Для изготовления шайбы использовалась сталь, имеющая следующие свойства: модуль упругости 2∙105 МПа; коэффициент Пуассона 0,3; плотность 7800 кг/м3. В центре шайбы приложена изменяющаяся по гармоническому закону поперечная сила P (амплитуда 10 Н, при этом частота возбуждения может принимать значения до 20 Гц). Методы решения. Следует отметить, что отношение наименьшего размера пластины b к ее толщине h, а также диаметра стальной шайбы ее толщине больше 10, что в дальнейшем позволит использовать для моделирования данной конструкции оболочечные элементы. Перед выполнением гармонического анализа может быть полезно (для отслеживания резонансных явлений) определять частоты собственных колебаний [3]. Для решения поставленной задачи воспользуемся средствами компьютерного анализа, в частности возможностями пакета конечноэлементного анализа ANSYS. Как упоминалось выше, установим тип используемых в расчете элементов – 4узловой оболочечный элемент SHELL63: M_M>Preprocessor>Element Type>Add/Edit/ Delete. Зададим свойства материала: M_M>Preprocessor>Material Props>Material Models. Перейдем к построению модели пластины. Создадим прямоугольник указанных выше размеров с центром в начале координат. Построим круг с центром в начале координат. Выполним булеву операцию пересечения двух поверхностей. Указываем все поверхности (кнопкой Pick All). Построим «твердую» точку в центре круга. Указываем круглую поверхность. Поскольку центр тяжести круга совпадает с соответствующей точкой прямоугольной поверхности с отверстием, видим панель «Multiple_Entities», где с помощью кнопки Prev или Next следует выбрать нужную поверхность и нажать OK. После нажатия в панели указания кнопки OK вводим координаты точки: 0; 0; 0. Задаем атрибуты элементов на поверхностях. В диалоговой панели «Mesh Tool» в списке «Element Attributes» выбираем Areas и нажимаем распложенную правее кнопку Set. Далее указываем прямоугольную поверхность с отверстием и вводим атрибуты для пластины: «Material number»: 1 (номер материала) «Real constant set number»: 1 (номер Научно-технические аспекты развития автотранспортного комплекса 2020

набора реальных постоянных) «Element type number»: 1 SHELL63 (номер типа элементов). Затем указываем круглую поверхность и вводим атрибуты для шайбы: Разбиваем поверхности на конечные элементы. Полученная разбивка на элементы показана на рисунке 2.

Рисунок 2 — Конечно-элементная сетка Переходим к заданию граничных условий защемления на двух смежных сторонах пластины (рисунок 1). Указываем соответствующие линии и в поле «DOFs to be constrained» выбираем те степени свободы, которые должны быть ограничены [4], а именно значение All DOF (все степени свободы). Переходим к выполнению анализа. Устанавливаем тип анализа – модальный. Задавая опции модального анализа, в соответствующие поля вводим: «Mode extraction method»: Block Lanczos, «No. of modes to extract»: 10, «Expand mode shapes»: Yes, «No. of modes to expand». Выполним модальный анализ и выведем список первых десяти низших частот (Гц) собственных колебаний. Результаты отобразятся в следующем текстовом окно (рисунок 3): SET TIME/FREQ 1 6. 4102 2 15. 378 3 30. 662 4 34. 593 5 42. 076 6 62. 598 7 63. 850 8 84. 649 9 91. 126 10 96. 189

LOA STEP DD 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

SUB1 STEP 2 3 4 5 6 7 8 9 10

CUMULATIVE1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Рисунок 3 — Отчет о вычислении первых десяти частот Переходим к выполнению гармонического анализа. Установим тип анализа – гармонический. Зададим амплитуду поперечной силы и укажем «твердую» точку в центре шайбы. Затем в списке «направление силы/момента» выбираем направление FZ и в поле «действительная часть силы или момента» вводим амплитуду силы, Н = 10. Зададим диапазон частот возбуждения. Для этого в поле «Harmonic freq range» указываем диапазон интересующих частот: 0; 20 Гц. В поле «количество подшагов» вводим число 40. При этом будет выполняться расчет для следующих частот возбуждения: 0,5; 1; 1,5; 2;…; 20 Гц. И, наконец, для параметра KBC (поле «Stepped or ramped b. c. ») выбираем значение Stepped. При этом будет использоваться одинаковая для всех частот возбуждения амплитуда. Также добавим демпфирование: (Damping). В поле «Stif. matrix

Научно-технические аспекты развития автотранспортного комплекса 2020

multiplier» (множитель β для матрицы жесткости) вводим значение 2e-3с. При этом матрица демпфирования [C] будет связываться с матрицей жесткости [K] следующим выражением [C] = β[K]. Выполним гармонический анализ и построим зависимости амплитуд прогибов характерных точек от частоты возбуждения. При входе в постпроцессор истории нагружения автоматически появляется диалоговая панель для работы с переменными. По умолчанию в данном виде анализа определяется только одна переменная FREQ (частота). Для задания новой переменной следует воспользоваться кнопкой Add Data. В появившемся окне необходимо в списке «Result Item» указать выходную величину, на основе которой будет создана новая переменная. Название переменной вводится в поле «Variable Name». Далее после нажатия кнопки OK на экране при помощи мыши указывается узел (или элемент), в котором определяется выбранная величина. В качестве первой выходной величины зададим амплитуду перемещения по оси z в узле в центре шайбы (UZ_2). Аналогично определяем вторую переменную, соответствующую амплитуде перемещения по оси z в узле, расположенном в свободном углу пластины (UZ_3). Для построения интересующих нас зависимостей амплитуд прогибов от частоты графиков в списке «Variable List» выбираем соответствующие переменные и нажимаем Graph Data. Результаты запроса представлены на рисунке 4. Анализируя полученные результаты, отмечаем, что максимальные (пиковые) значения амплитуд соответствуют первым двум частотам собственных колебаний пластины в диапазоне от 0 до 20 Гц. Именно эти значения характеризуют резонансные явления. Значения амплитуд в узле, расположенном в свободном углу пластины значительно в (5-6 раз) превышает амплитудное значение в центре пластины.

Рисунок 4 — Зависимости амплитуд прогибов от частоты Выводы Нелинейные колебания конструкций обладают рядом особенностей, так, перераспределение энергии между несколькими подсистемами при наступлении внутреннего резонанса. В данном случае, внутренний резонанс можно определить как явление, имеющее необратимые последствия для конструкции. Его устранение возможно только при изменении геометрии модели (или ее элемента) или граничных условий, что зачастую является сложной задачей в реальных условиях. Данный тип резонанса можно считать конструкционным или «внутренним» резонансом. Внешний и внутренний резонансы, Научно-технические аспекты развития автотранспортного комплекса 2020

даже по отдельности, являются крайне неблагоприятными явлениями, а их суммарное воздействие может привести к выходу из строя не только одного элемента, но и всей конструкции в целом. Список литературы: 1. Акимов, П. А. Усовершенствованная вейвлет-реализация дискретно-континуального метода конечных элементов для локального решения двумерных задач расчета конструкций / П. А. Акимов, М. Л. Мозгалева, В. Н. Сидоров, А. Моджтаба, О. А. Негрозов // International Journal for Computational Civil and Structural Engineering. – 2014. – Т. 10, № 2. — С. 29–37. 2. Доронин, А.М. Собственные колебания круглой пластинки, лежащей на переменном упругом основании типа Винклера / А.М. Доронин, В.А. Соболева // Вестник Нижегородского университета им. Н. И. Лобачевского. — 2014. — № 1 (4). — C. 254–258. 3. Канду, В. В. Вывод определяющих уравнений, описывающих вынужденные колебания нелинейных пластинок в вязкоупругой среде при наличии внутреннего резонанса 1:1:2 / В. В. Канду // Сборник трудов победителей конкурса научно-исследовательских работ студентов и аспирантов ВГТУ по приоритетным направлениям развития науки и технологий / Воронежский государственный технический университет. – Воронеж, 03-28 апреля 2017 г. – С. 30 – 31. 4. Abe, A. One-to-one internal resonance of symmetric crossply laminated shallow shells / A. Abe, Y. Kobayashi, G. Yamada // Journal of Applied Mechanics. — 2001. Vol. 68. — Issue 4. — PP. 640–649. DOI: 10. 1115/1. 1356416.

Научно-технические аспекты развития автотранспортного комплекса 2020

УДК 539.3 Вовк Л. П., д-р техн. наук, Кисель Е. С., канд. физ. -мат. наук, РАСЧЕТ ЛОКАЛЬНОЙ КОНЦЕНТРАЦИИ НАПРЯЖЕНИЙ В ОБЛАСТИ СВАРНОГО ШВА ПУТЕМ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ СУБМОДЕЛИРОВАНИЯ В ANSYS Автомобильно-дорожный институт ГОУВПО «Донецкий национальный технический университет», (г. Горловка, ДНР) Аннотация. В статье рассмотрен, конечно-элементный, алгоритм расчета локальной концентрации напряжений в области сварного шва путем использования приема субмоделирования (submodeling) в ANSYS. Данный подход позволил получить более точное распределение напряжений в локальной области сварного шва и оценить его прочность. Ключевые слова: подмоделирование, конечно-элементная сетка, сварной шов, напряжённо-деформированное состояние, локальная концентрация напряжений. Vovk L. P., Kisel E. S. CALCULATION OF THE LOCAL STRESS CONCENTRATION IN THE WELD AREA BY USING SUBMODELING IN ANSYS Automobile and Road Institute “Donetsk national technical University”, (Gorlovka, DPR) Abstract. The article developed a finite element algorithm for calculating the local stress concentration in the weld area by using the submodeling technique in ANSYS. This approach allowed us to obtain a more accurate stress distribution in the local area of the weld and evaluate its strength. Keywords: sub-modeling, finite element mesh, weld, stress-strain state, local stress concentration. Одной из первоочередных задач современного машиностроения является увеличение срока активной работы всех систем машины с поддержанием на должном уровне функциональных характеристик и параметров ее элементов, поскольку, каждый элемент машиностроительной конструкции призван обеспечить ее безотказную работу. Для этого, еще на этапе конструирования изделия, необходимо знать, будет ли отвечать условиям прочности изготовленный элемент конструкции, в частности, в области сварного соединения. На сегодняшний день активно используются более ста видов сварки, которые выделяются в отдельные классы по ряду основных признаков. Однако любой сварочный процесс подразумевает определенные риски в плане прочности изделия, поскольку за счет местного или общего нагрева, пластического деформирования, или совместного действия этих факторов, в области сварного шва образуются дополнительные зоны локальной концентрации напряжений. Общеизвестным фактом считается, что грамотно спроектированное сварное соединение по прочности не уступает основному металлу конструкции. Расчет и оценка прочности сварного соединения и околосварного пространства на этапе проектирования возможны в программном комплексе ANSYS, где рассчитываются напряжения, возникающие в данной конструкции, при помещении ее в ситуацию, близкую к реально возможным нагрузкам. При анализе сложных конструкций и, как следствие, больших моделей, в расчётной практике порой приходится делать выбор между точностью вычислений и скоростью ре-

Научно-технические аспекты развития автотранспортного комплекса 2020

шения. Выбор подобного рода значительно ограничивает либо качество результатов расчета, либо вариативность параметров модели. В частности, для получения более точных значений напряжений необходимо сгущать, конечно-элементную сетку, а это при большой сложности модели значительно увеличивает время вычислений и максимально занимает ресурсы вычислительной машины. В подобных случаях вопрос решался путем упрощения модели или решением задачи в двухмерной постановке. В новых версиях программного комплекса ANSYS возможно использование метода подмоделирования (submodeling) для решения линейных задач статики. Подмоделирование, в данном случае, – это способ получить более точный результат в конкретной локальной зоне большой модели, что является крайне важной и актуальной задачей на этапе проектирования моделей. Технология подмоделирования, появившаяся в версии ANSYS 14.5 [1], в более ранних версиях была ограничена доступностью с помощью классического интерфейса ANSYS Mechanical APDL, либо вставками блоков команд APDL в проекте WB. Основной принцип данного метода заключается в переносе (интерполяции) перемещений узлов, полученных из расчёта полной модели в местах размещения границ подмодели на узлы подмодели. В работе [2] показано, что с помощью данной методики возможно находить уточненные значения напряжений в зоне пайки фланца элемента волноводного тракта, при этом отношение в значениях напряжений в основной и подмодели достигают 1,8. Так же технология ПМ нашла применение при анализе крышки цилиндра высокофорсированного дизеля при проведении температурного анализа [3, 4]. При этом задача моделировалась объемными элементами. Целью настоящей работы является, конечно-элементный анализ трехмерного тела в результате которого в нем устанавливается наиболее напряженная область и последующее конечно-элементное подмоделирование оболочки к трёхмерному телу с оценкой прочности сварного шва. Стержень уголкового сечения (80х80х6) одним концом приварен к прямоугольной пластине толщиной 12 мм при помощи одностороннего таврового шва без скоса кромок (рисунок 1). Пластина крепится к жёсткому основанию четырьмя болтами. На свободном конце стержня действует поперечная погонная расчётная нагрузка q=10 Н/мм. Материал стержня и пластины – сталь ( E  2  105 МПа;   0,3 ;  B  420 МПа). Предел прочности сварного шва составляет 0,9   B  378 МПа.

Рисунок 1 — Трехмерное тело, стержень уголкового сечения.

Научно-технические аспекты развития автотранспортного комплекса 2020

Для решения задачи строится грубая оболочечная модель и проводится ее анализ. В рассматриваемой задаче граничные условия представляют собой запрет всех перемещений по контурам четырёх отверстий под болты. Рассчитаем и выведем поле напряжений по Мизесу (рисунок 2). Поперечную погонную нагрузку (см. рисунок 2) здесь можно задать в виде системы сосредоточенных сил, действующих в узлах горизонтальной полки на свободном конце стержня. При этом в средних узлах следует прикладывать силу P  100 Н, а на концах – в два раза меньше (т. е. 50 Н).

Рисунок 2 — Поле напряжений по Мизесу Далее строим объёмную подмодель и выполняем интерполяцию на границах вырезки. Проводим анализ подмодели и оцениваем прочность сварного шва. Для этого рассчитаем и выведем поле напряжений по Мизесу в подмодели (рисунок 3).

Рисунок 3 — Поле напряжений по Мизесу в подмодели

Научно-технические аспекты развития автотранспортного комплекса 2020

Максимальное эквивалентное напряжение при этом составляет 625 Па, что меньше предела прочности сварного шва. Максимальное напряжение грубой модели меньше, чем в подмодели в шесть раз. При анализе сложных конструкций и, как следствие, больших моделей, в расчётной практике порой приходится делать выбор между точностью вычислений и скоростью решения. Выбор подобного рода значительно ограничивает либо качество результатов расчета, либо вариативность параметров модели. В частности, для получения более точных значений напряжений необходимо сгущать конечно-элементную сетку, а это, при большой сложности модели, значительно увеличивает время вычислений и максимально занимает ресурсы вычислительной машины. В подобных случаях вопрос решался путем упрощения модели или решением задачи в двухмерной постановке. В новых версиях программного комплекса ANSYS возможно использование метода подмоделирования (submodeling) для решения линейных задач статики. Подмоделирование, в данном случае, – это способ получить более точный результат в конкретной локальной зоне большой модели, что является крайне важной и актуальной задачей на этапе проектирования моделей. Список литературы: 1. Зорин Н. Е. Материаловедение сварки. Сварка плавлением / Н. Е. Зорин. – СПб. : Лань, 2017. — 164 с. 2. Кархин, В. А. Тепловые процессы при сварке / В. А. Кархин. – СПб. : Изд-во Политехнического университета, 2013. — 646 с. 3. Язовских, В. М. Математическое моделирование и инженерные методы расчета в сварке. В 2 ч. Ч. 2. Тепловые процессы при сварке и моделирование в пакете MathCad / В. М. Язовских. — Пермь: Изд-во ПГТУ, 2008. — 119 с. 4. Басов К. А. ANSYS в примерах и задачах / К. А. Басов. — Компьютер-Пресс, 2002. — 224 с.

Научно-технические аспекты развития автотранспортного комплекса 2020

УДК 694 Воронина И. Ф., канд. техн. наук, Судак Ф. М. канд. техн. наук, Негурица В. В., Молозин Ф. В. ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ АВТОМОБИЛЕЙ ПУТЕМ ОПТИМИЗАЦИИ ЗАКАЗА ЗАПАСНЫХ ЧАСТЕЙ Автомобильно-дорожный институт ГОУВПО «Донецкий национальный технический университет», (г. Горловка, ДНР) Аннотация. Рост эффективности использования автомобильного транспорта зависит не только от организации транспортного процесса, но и от повышения надежности подвижного состава. Одним из основных факторов поддержания высокой эксплуатационной надежности автомобилей является бесперебойное снабжение предприятий запасными частями. Это особенно актуально в настоящий период, когда население Донецкой Народной Республики постоянно нуждается в товарах первой необходимости, большой процент которых экспортируется из Российской Федерации, Белоруссии и других стран. Таким образом, поставлена задача совершенствования методологических основ прогнозирования потребности запасных частей. Ключевые слова: теория надежности, прогнозирование, автотранспортные предприятия, запасные части. IMPROVING THE EFFICIENCY OF USING CARS BY OPTIMIZING ORDERING SPARE PARTS Voronina I. F., Sudak F. M., Neguritsa V. V., Molozin F. V. Automobile and Road Institute "Donetsk national technical University" (Gorlovka, DPR) Annotation. The increase in the efficiency of using automobile transport depends not only on the organization of the transport process, but also on improving the reliability of rolling stock. One of the main factors in maintaining the high operational reliability of cars is the uninterrupted supply of spare parts for enterprises. This is especially true in the current period, when the population of the Donetsk People’s Republic constantly needs basic goods, a large percentage of which are exported from the Russian Federation, Belarus and other countries. Thus, the task is to improve the methodological foundations of forecasting the needs of spare parts. Keywords: reliability theory, forecasting, motor transport enterprises, spare parts. Одной из основных задач для автотранспортных предприятий является поддержание подвижного состава в работоспособном состоянии при минимальном времени нахождения автомобиля в ремонте. Для этого необходимо обеспечить на складе автопредприятия необходимое количество требуемых запасных частей для узлов и агрегатов автомобилей. Для решения данной проблемы необходимо теоретически обосновать и определить объект исследования.

Научно-технические аспекты развития автотранспортного комплекса 2020

Техническая система рассматривается как целостная совокупность элементов, находящихся во взаимодействии. Важнейшим элементом регулирования процесса развития технической системы, позволяющим оптимизировать ход этого процесса, является научное прогнозирование – формирование прогнозов на основе анализа тенденций развития объекта исследования. Прогнозирование потребности запасных частей — это научное исследование, включающее в себя всесторонний ретроспективный (использование информации о прошлом) анализ и изучение тенденций развития рассматриваемого процесса отказа деталей, сопровождаемого их заменой в условиях действия объективных законов. При изучении перспектив будущего в аналогичных системах широкое распространение получило исследовательское прогнозирование, основанное на использовании принципа инерционности процессов (для многих явлений материального мира характерно, что сложившиеся объективные тенденции изменения показателей сохраняются в известной степени на перспективу определенного периода). Оно заключается в анализе объективных тенденций развития данного явления или предмета; разработка направлена от настоящего к будущему. В зависимости от характера источника информации методы прогнозирования разделяются на два класса: эвристические (сведения получены путем использования логических приемов и теоретических исследований) и фактографические. Исследовательское прогнозирование по своей сути тяготеет к классу фактографических методов, так как в этом случае прогностическая разработка опирается исключительно на фактический материал, на конкретные данные (главным образом количественные), строго характеризующие изменение во времени признаков объекта прогнозирования. Во внимание берутся только объективные факторы. В исследовательском прогнозировании технических систем фактографического класса одним из основных является метод экстраполяций. Таким образом, исследование надежности и прогнозирование потребности запасных частей должны осуществляться по следующей схеме: на основе анализа статистических данных, характеризующих процесс появления отказов, сопровождаемых заменой соответствующих деталей (объект прогнозирования) за предшествующий период времени, устанавливают закономерности изменения и соответственно тенденции развития (тренд) этих данных. Затем определяют значения прогнозируемых величин за пределами имеющихся динамических рядов. Однако необходимо учитывать, что рассматриваемая техническая система машин и распределения запасных частей функционирует в условиях действия значительного числа случайных факторов. Поэтому прогнозирование ее поведения имеет смысл только в рамках вероятностных категорий. Относительно значений тех или иных величин приходится ограничиваться законами их распределения или другими вероятностными характеристиками: средними значениями, дисперсиями и т. д. [1]. В этих условиях вид динамического ряда определяется величиной выборочного коэффициента корреляции, характеризующего тесноту связи. Широкое распространение в производственных условиях получило прогнозирование с использованием корреляционных методов, которые дают возможность на основе анализа поведения исследуемых параметров в прошлом, представленных в форме временных рядов, строить формулы и затем рассчитывать по ним наиболее вероятные значения одних показателей – функций в зависимости от других показателей, принятых за факторы-аргументы [2, 3, 4, 5]. Суть этого метода состоит в нахождении математических формул, отражающих статистическую связь одного показателя с другим (парная корреляция) либо с группой других (множественная корреляция). Применению корреляционного метода к исследова-

Научно-технические аспекты развития автотранспортного комплекса 2020

нию временных рядов предшествует логический анализ статистических данных. Качественно однородных исследуемых данных должно быть много, чтобы надежность корреляционных формул, используемых при расчете прогнозируемых показателей, была достаточная. Логический анализ включает в себя построение графика, показывающего связь между переменными, и подбор аналитической формулы, соответствующей этому графику. Наряду с исследовательским прогнозированием (зондирование будущего с ориентацией на ныне существующий уровень объекта исследования) широкое распространение имеет нормативное прогнозирование, которое осуществляется от желаемого будущего к настоящему и исследует те явления и условия, которые должны быть приняты во внимание, чтобы достичь желаемой цели. Таким образом, под нормативным прогнозированием надежности и потребности запасных частей подразумевается отыскание оптимального пути (среди множества возможных) достижения в будущем некоторой конечной цели, поставленной заданием. Источником потока требований на замену деталей является поток отказа техники. Графическая модель процесса появления отказов единицы техники, обусловленных износом с учетом старения и внезапными выходами из строя в результате аварий, показана на рисунке 1.

Рисунок 1 — Графическая модель процесса появления отказов единицы техники: m(t) - изменяющийся технический ресурс; М - ресурс после ремонта; t1, t2, t3, . . . – моменты времени появления отказов под номером 1, 2, 3. . . ; tn, tp, tв, - соответственно продолжительность бездействия, работы, ремонта (восстановления) техники Кривая m (t) характеризует состояние единицы техники по запасу технического ресурса. При m (t) > 0 техника считается исправной. М – запас ресурса после ремонта. Обозначим наблюденные интервалы между последующими событиями через t1, t2, . . . Такую последовательность удобнее задавать моментами наступления событий, отсчитываемыми от начала периода наблюдений. Они получаются путем вычисления накопленных сумм величин ti , т. е. Т1 = t1 , Т2 = Т1 + t2, . . . Тi = Ti-1+ ti, где ti — время наблюдения i-го события. Полный период наблюдения обозначим через Т0.

Научно-технические аспекты развития автотранспортного комплекса 2020

Из риc. 1 следует, что в момент времени Т1 = t1 ресурс m(t) = 0, это означает появление постепенного отказа 1. В течение tв ресурс техники восстанавливается до М, а затем в момент Т2= Т1 + t2 наступил мгновенный отказ 2, обусловленный аварийным дефектом. В этот момент единица техники, обладающая некоторым остаточным ресурсом, внезапно вышла из строя. После момента Т2 осуществлялись ремонты в течение tв, а затем снова эксплуатация с перерывами вплоть до Т3 = Т2 + t3 , когда из-за расхода ресурса наступил отказ под номером 3. Отказ был устранен, ресурс восстановлен до М, но единица техники длительное время после ремонта бездействовала. Затем вступила в работу и в момент времени: Т4= Т3+ t4 в результате аварийного дефекта была внезапно приведена в неисправное состояние, что соответствует отказу 4. После этого снова проводится ремонт в течение tв расход ресурса и т. п. Основными характеристиками потока требований на замену элементов изделий являются: интенсивность появления требований на замену данного вида изделия, интервал времени между моментами появления двух смежных требований, числовые характеристики распределений интенсивности и интервала времени. Интенсивность отказов отдельных элементов техники для неремонтируемых изделий и параметр потока отказов для ремонтируемых изделий являются исходными показателями при определении потребности в количестве замен этих элементов. Список литературы: 1. Гнеденко Б. В. «Математические методы в теории надежности. Основные характеристики надежности и их статистический анализ» / Б. В. Гнеденко, Ю. К. Беляев, А. Д. Соловьев. — М. : Книжный дом «ЛИБРОКОМ», 2013. — 584 с. 2. Судак Ф. М. Усовершенствование методики расчета необходимого количества запасных частей на предприятиях автомобильного транспорта / Ф. М. Судак, И. Ф. Воронина, А. И. Заика // Вести Автомобильно-дорожного института. — 2018. — № 3(26). — С. 44–48. 3. Воронина И. Ф. Разработка системы мониторинга материально-технического обеспечения предприятий автосервиса / И. Ф. Воронина, Ф. М. Судак, А. В. Злей // Вести Автомобильно-дорожного института. — 2018. — №4(27). — С. 46—52. 4. Воронина И. Ф. Прогнозирование расходов запасных частей на автосервисных предприятиях с использованием корреляционно-регрессионного анализа / И. Ф. Воронина, Ф. М. Судак, А. С. Чернецкий, А. И. Матин // Вести Автомобильно-дорожного института. — 2019. — № 2. — С. 29–36. 5. Судак Ф. М. Оптимизация затрат на управление резервом запасных частей на автосервисных предприятиях / Ф. М. Судак, И. Ф. Воронина, А. В. Еремин, Г. В. Новиков // Вести Автомобильно-дорожного института. — 2019. — № 2. — С. 37–43.

Научно-технические аспекты развития автотранспортного комплекса 2020

УДК 629.4.067.4 Абаев А. Х., канд. техн. наук БЕССТУПЕНЧАТАЯ КОРОБКА ПЕРЕДАЧ АВТОМОБИЛЯ Горский государственный аграрный университет (г. Владикавказ, РСО – Алания, РФ) Аннотация. В предлагаемой бесступенчатой коробке передач автомобиля передача крутящего момента от ведущих вал-шестерен к ведомым вал-шестярням производится через промежуточную шестерню. Вал-шестерни являются усеченными конусами с зубьями на боковой поверхности располагающимися по спирали. Применение бесступенчатой коробки перемены передач позволит плавно изменять режим движения автомобиля, не прерывая потока мощности от двигателя к ведущим колесам. Бесступенчатой коробка перемены передач плавно изменяя передаточное число, позволяет двигаться автомобилю с ускорением в режимах максимального крутящего момента, максимальной мощности или максимальной скорости поддерживая частоту вращения коленчатого вала двигателя соответственно выбранного режима движения. Ключевые слова: промежуточная шестерня; ведущие вал-шестерни; первичный (ведущий) вал; шестерни привода ведущих вал-шестерен; ступица промежуточной шестерни; силовой винт; ведомые вал-шестерни; шестерни привода ведомого вала; ведомый вал. Abayev A. Kh. CONTINUOUSLY VARIABLE TRANSMISSION OF THE CAR Gorsky state agrarian University (Vladikavkaz, RSO – Alania, Russian Federation) Annotation. In the proposed continuously variable transmission of the car, the transmission of torque from the driving shaft-gears to the driven shaft-gears is made through an intermediate gear. Shaft-gears are truncated cones with teeth on the side surface arranged in a spiral. The use of a continuously variable transmission will allow you to smoothly change the mode of movement of the car without interrupting the flow of power from the engine to the driving wheels. The continuously variable transmission smoothly changing the gear ratio allows the car to move with acceleration in the modes of maximum torque, maximum power or maximum speed while maintaining the speed of the engine crankshaft according to the selected driving mode. Keyword: intermediate gear; driving shaft-gears; primary (driving) shaft; drive gears of the driving shaft-gears; hub of the intermediate gear; power screw; driven shaft-gears; drive gears of the driven shaft; driven shaft. Преимущества и недостатки различных конструкций коробок перемены передач (КПП). У механической коробки перемены передач (МКПП) низкая стоимость, высокие ремонтопригодность, КПД и долговечность. Кроме того механическая коробка позволяет более качественно контролировать автомобиль: легче выехать, если автомобиль застрял; опять же – экономия бензина; более высокие динамические показатели; автомобиль с МКПП можно буксировать, так же и автомобиль с МКПП может буксировать другой автомобиль» [1, 2]. На автоматической коробке передач, так же как на роботе и вариаторе, водителю двигаться комфортнее, так как нет необходимости переключать передачи и работать с

Научно-технические аспекты развития автотранспортного комплекса 2020

педалью сцепления. На роботах, зачастую менее плавные переключения, нежели чем на АКПП и тем более вариаторе, где переключений передач, как таковых нет вовсе. Но на некоторых современных автомобилях роботизированная коробка более продвинутая, и там переключения передач плавные, и динамические качества автомобиля более высокие. Вариатор более склонен к перегреву и более капризен к смазочным материалам КПП, так же, как правило, он имеет меньший ресурс по отношению к другим видам КПП». Помимо удобства и ремонтопригодности преимущественные условия эксплуатации автомобиля также могут повлиять на выбор типа переключения передач при прочих равных. Так, рекомендуется за городом, где мало пробок и светофоров использовать МКПП, тем самым, экономя бензин. Да и машины с МКПП, как правило, стоят дешевле. В крупном городе предлагается отдать предпочтение АКПП, для более комфортного передвижения. Так же в городе можно использовать вариатор. А если вы хотите на своем автомобиле заниматься автоспортом, то рекомендации эксперта указывают исключительно на МКПП, либо продвинутые, спортивные роботы. Цель работы: Разработать схему коробки передач автомобиля способную объединить достоинства ступенчатой и автоматической коробок передач. Предлагаемая бесступенчатая коробка передач состоит из пары синхронно работающих ведущих конических вал-шестерен 2 и пары работающих синхронно ведомых конических вал-шестерен 3. (рис. 1). Передача крутящего момента от ведущих вал-шестерен к ведомым вал-шестярням осуществляется посредством промежуточной шестерни 1. Вал-шестерни представляют собой усеченный конус с зубьями на боковой поверхности. Причем нарезанные зубья располагаются по спирали. Это позволяет нарезать зубья одинакового профиля с одинаковыми профилями впадин. Кроме того шаг спирали должен быть больше ширины промежуточной шестерни. Вал-шестерни одного назначения вершинами расположены в одну сторону параллельно образующими боковых поверхностей. Вал-шестерни разных назначений противоположно расположены друг другу. При этом вал-шестерни входят в кинематическую связь с промежуточной шестерней так, чтобы в процессе работы не менее одна ведущая вал-шестерня и одна ведомая вал-шестерня входили в зацепление с промежуточной шестерней. К ведущим элементам вариатора относятся: 1 – промежуточная шестерня; 2 – ведущие вал-шестерни; 3 – первичный (ведущий) вал; 4 – шестерни привода ведущих валшестерен; 5 – ступица промежуточной шестерни; 6 – силовой винт (рис. 2). К ведомым элементам вариатора относятся ведомые вал-шестерни 1, шестерни привода ведомого вала 2, ведомый вал 3 (рис. 3). Промежуточная шестерня 1 подвижно сидит на ступице 5 (рис. 2). Перемещение зубчатого колеса вдоль вал-шестерен происходит за счет винтовой пары, которыми являются ступица 5 и винт 6. В процессе этого происходит механическое изменение передаточного отношения дифференциального механизма. Привод винтовой пары происходит посредством червячного мотор редуктора. Ограничение в перемещении шестерни промежуточной 1 вдоль винта 6 осуществляется датчиками концевого положения. В качестве объекта исследования принят автомобиль классической компоновки ГАЗ-3110. В таблице 1 приведены тяговые характеристики автомобиля ГАЗ-3110 на различных передачах [8].

Научно-технические аспекты развития автотранспортного комплекса 2020

Рисунок 1 — Кинематическая схема вариатора: 1 – промежуточная шестерня; 2 – ведущие вал-шестерни; 3 – ведомые вал-шестерни

Парам. nе Ме

Разм.

Va Рт

км/ч Н

Va Рт

км/ч Н

Va Рт

км/ч Н

Va Рт

км/ч Н

Va Рт

км/ч Н

мин-1 Н∙м

Таблица 1. Тяговые характеристики автомобиля ГАЗ-3110 Значения 1040 1560 2080 2600 3120 3640 204,6 213,4 218,7 220,5 218,7 213,4 Передача №1; uкп=3,618 8,33 12,5 16,66 20,83 25,0 29,16 9142 9535 9773 9852 9773 9536 Передача №2; uкп=2,188 13,78 20,67 27,55 34,44 41,33 48,22 5529 5766 5910 5958 5910 5767 Передача №3; uкп=1,304 23,12 34,67 46,23 57,79 69,35 80,91 3295 3437 3522 3551 3522 3437 Передача №4; uкп=1,0 30,14 45,22 60,29 75,36 90,43 105,5 2527 2635 2701 2723 2701 2636 Передача №5; uкп=0,794 37,96 56,95 75,93 94,91 113,88 132,88 2006 2093 2145 2162 2145 2093

4160 204,6

4680 192,3

5200 176,3

33,33 9142

37,49 8591

41,66 7881

55,11 5529

62,00 5195

68,88 4766

9247 3295

104,02 115,58 3096 2840

120,58 135,65 150,72 2527 2374 2178 151,86 170,84 189,82 2006 1885 17230

Научно-технические аспекты развития автотранспортного комплекса 2020

Рисунок 2 — Кинематическая связь ведущих элементов вариатора: 1 – промежуточная шестерня; 2 – ведущие вал-шестерни; 3 – первичный (ведущий) вал; 4 – шестерни привода ведущих вал-шестерен; 5 – ступица промежуточной шестерни; 6 – силовой винт

Научно-технические аспекты развития автотранспортного комплекса 2020

Рисунок 3 — Кинематическая связь ведомых элементов вариатора: 1 – ведомые вал-шестерни; 2 – шестерни привода ведомого вала; 3 – ведомый вал

Научно-технические аспекты развития автотранспортного комплекса 2020

На рис. 4 представлена скоростная характеристика автомобиля ГАЗ-3110 с механической КПП (зависимость тягового усилия от скорости движения на разных передачах) [9]. На рис. 5 представлена скоростная характеристика автомобиля ГАЗ-3110 с механической КПП (зависимость скорости движения автомобиля от частоты вращения коленчатого вала двигателя на разных передачах) [9]. Кроме того на рис. 5 показан характер изменения частоты вращения коленчатого вала двигателя при переходе с одной передачи на другую. Кроме того на графике выделены общие для всех передач обороты максимального крутящего момента, обороты максимальной мощности и максимальные обороты двигателя. При разработке вариаторной КПП для автомобиля ГАЗ-3110 необходимо подобрать параметры звеньев кинематической схемы таким образом, чтобы передаточные отношения КПП не выходили за пределы существующей

Рисунок 4 — Скоростная характеристика автомобиля ГАЗ-3110 с механической КПП: I – V передачи КПП В таблице 2 представлены предлагаемые параметры звеньев кинематической схемы вариаторной КПП. Таблица 2. Параметры звеньев кинематической схемы вариаторной КПП Диаметр, мм Кинематическое звено Обозначение Значение Первичный вал (венец) 60 𝑑1 Шестерня привода ведущих 80 𝑑2 вал-шестерен ведущая вал-шестерня 𝑑3𝑚𝑖𝑛 = 80, 𝑑3𝑚𝑎𝑥 =160 𝑑3𝑖 Ведомая вал-шестерня 𝑑4𝑖 𝑑4𝑚𝑖𝑛 = 80, 𝑑4𝑚𝑎𝑥 = 160 Ведомый вал (венец) 60 𝑑5 Шестерня привода ведомого вала 80 𝑑6 Научно-технические аспекты развития автотранспортного комплекса 2020

Рисунок 5 — Скоростная характеристика автомобиля ГАЗ-3110 с механической КПП: I – V передачи КПП; 1 – обороты максимального крутящего момента; 2 – обороты максимальной мощности; 3 – максимальные обороты двигателя Передаточные отношения вариаторной КПП для разных режимов определяется по формуле [1,7]: 𝑑𝑖

𝑑

𝑢𝑖 =𝑢1 ∙𝑢2𝑖 ∙𝑢3 =𝑑2 ∙ 𝑑4𝑖 ∙ 𝑑6 , 1

где: 𝑢𝑖 – передаточное отношение КПП, 𝑢1 - передаточное отношение между первичным валом и шестернями привода ведущих вал-шестерен; 𝑢2𝑖 – передаточное отношение вариатора; 𝑢3 – передаточное отношение между шестернями привода ведомого вала и ведомым валом. Предельные значения передаточных отношений вариаторной коробки передач составят:

𝑢𝑚𝑎𝑥 =𝑢1 ∙𝑢2𝑚𝑎𝑥 ∙𝑢3 = 𝑢𝑚𝑖𝑛 =𝑢1 ∙𝑢2𝑚𝑖𝑛 ∙𝑢3 =

𝑑2

∙

𝑑4𝑚𝑎𝑥

𝑑1 𝑑3𝑚𝑖𝑛 𝑑2 𝑑4𝑚𝑖𝑛 𝑑1 𝑑3𝑚𝑎𝑥

∙

𝑑6 𝑑5

∙

160

∙

60 80 60 80 80 80 60

∙

160

∙

=1,333 ∙ 2,000 ∙ 1,333= 3,55

=1,333 ∙ 0,500 ∙ 1,333= 0,889

То есть предельные значения передаточных отношений разработанной вариаторной коробки передач незначительно отличаются от механической КПП автомобиля ГАЗ3110. На рис. 6 представлена скоростная характеристика автомобиля ГАЗ -3110 с вариаторной КПП (зависимость тягового усилия от скорости движения на разных передачах). На рис. 7 представлена скоростная характеристика автомобиля ГАЗ -3110 с вариаторной

Научно-технические аспекты развития автотранспортного комплекса 2020

КПП (зависимость скорости движения автомобиля от частоты вращения коленчатого вала двигателя на разных передачах).

Рисунок 6 — Скоростная характеристика автомобиля ГАЗ –3110 с вариаторной КПП: 1 – обороты максимального крутящего момента; 2 – обороты максимальной мощности; 3 – максимальные обороты двигателя

Рисунок 7 — Скоростная характеристика автомобиля ГАЗ -3110 с вариаторной КПП: 1 – обороты максимального крутящего момента; 2 – обороты максимальной мощности; 3 – максимальные обороты двигателя Научно-технические аспекты развития автотранспортного комплекса 2020

Применение вариаторной коробки перемены передач позволит изменять режим движения автомобиля без прерывания потока мощности от двигателя к ведущим колесам. При этом отсутствуют скачки, как в оборотах двигателя, так и мощности. Вариаторная коробка перемены передач линейно изменяя передаточное число, позволяет двигаться автомобилю с ускорением в режимах максимального крутящего момента, максимальной мощности или максимальной скорости поддерживая частоту вращения коленчатого вала двигателя соответственно выбранного режима движения. По материалам работы 10. 07. 15 получен патент РФ № 2556406 Вариаторный привод мобильных машин», (авторы: Абаев А. Х. и др.). Бесступенчатая коробка передач автомобиля позволит увеличить эффективность вождения автомобиля, объединив достоинства ступенчатой коробки передач и автоматической коробки передач. Список литературы: 1. Солнцев А. Н., Иванов А. М. и др. : Основы конструкции современного автомобиля. Учебник для вузов Издательство: За рулем, 2012 г. 336с. 2. Жингаровский А. Н., Кейн Е. И., Суровцев Е. Л. Коробки передач и вариаторы. Ухта: УГТУ, 2003. — 119c. 3. Патент SU 1666830 (опубл. 30. 07. 1991) Вариаторный привод мобильных машин. 4. Патент RU 2205110 (опубл. 27. 05. 2003) Вариаторный привод мобильных машин. 5. Патент RU 2334141 (опубл. 20. 09. 2008) Адаптивный зубчатый вариатор. 6. Патент RU № 2556406 (опубл. 10. 07. 15) Вариаторный привод мобильных машин», (авторы: Абаев А. Х., Джанаев В. Х. и др.). 7. Тяговый расчет автомобиля: Метод. разработка по специальным дисциплинамдля студентов спец. 150100 «Автомобиле- и тракторостроение» всех форм обучения / НГТУ; Сост. : В. Н. Кравец. – Н. Новгород, 2003. — 20 с. 6. https://revolution. allbest. ru/ Тягово-динамический расчет автомобиля ГАЗ-3110 7. https://vunivere. ru/work43873

Научно-технические аспекты развития автотранспортного комплекса 2020

УДК 629.4.067.4 Абаев А. Х., канд. техн. наук ВАРИАТОРНАЯ КОРОБКА ПЕРЕДАЧ МОБИЛЬНОЙ МАШИНЫ Горский государственный аграрный университет (г. Владикавказ, РСО – Алания, РФ) Аннотация. Разработанный зубчатый реверсный вариатор позволит объединить достоинства ступенчатой коробки передач (простота, экономичность, надежность) и автомата коробки (комфортность в управлении). Ключевые слова: вал-шестерени; зубчатое колесо; ступица; винтовая пара; дифференциальный механизма; мотор-редуктор; муфта; концевые выключатели. Abayev A. Kh.

VARIABLE SPEED TRANSMISSION OF A MOBILE MACHINE Gorsky state agrarian University (Vladikavkaz, RSO – Alania, Russian Federation) Annotation. The developed gear reverse variator will combine the advantages of a stepped gearbox (simplicity, economy, reliability) and automatic transmission (comfort in operation). Keyword: gear shaft and; gear wheel; hub; screw pair; differential mechanism; gear motor; coupling; limit switches. Какую коробку передач выбрать? Проблема выбора, так или иначе, встает перед любым автомобилистом, выбирающим новый или подержанный автомобиль. Проанализируем достоинства и недостатки существующих конструкций КПП. Механическая КПП Классическая механическая коробка является лидером по эксплуатационным качествам: именно с ней можно экономить топливо при соответствующем стиле вождения. Механическая КПП является большим плюсом для водителя, который умеет и любит применять приемы активного вождения. Но недостатки есть везде. Постоянно и активно шевелить ногами и руками (педалью сцепления и рычагом) в бесконечных пробках городов – не самое приятное занятие. Обслуживание КПП сводится к замене небольшого объема масла, до 3 литров, и при правильном использовании, ресурс выходит далеко за пределы гарантийного запуска. Механических коробок гораздо больше более надежных, но грубая эксплуатация и безответственное отношение к изменениям масла могут привести к поломке. Стоимость ремонта зависит от общего состояния, в отличие от автоматической коробки, у нас есть узлы сцепления, наличие определенного ресурса и, следовательно, требующих ремонта, когда изнашивается диск сцепления и сопутствующие части. Гидромеханическая КПП (Автомат) Чтобы облегчить жизнь водителя была придумана автоматическая коробка передач. Для того, чтобы тронуться, гидротрансформатор плавно соединяет мотор и коробку, с помощью жидкости, которая нужна для передачи вращательного движения. Переключениями передач управляет блок управления, в зависимости от режима движения. АКП в основном эффективна, сама едет и сама переключается. Водителю нужно только поставить селектор в режим «Драйв» в начале движения и давить педали газа и тормоза, а доехав в пункт назначения поставить селектор в режим "Паркинг". Но есть и недостатки: менее экономична, по сравнению с механической коробкой передач при Научно-технические аспекты развития автотранспортного комплекса 2020

одинаковых моторах. Обслуживание автоматической КПП более затратное, в связи с большим объемом заменяемого масла и увеличенным расходом топлива, из-за гидравлических потерь. Вариаторная автоматическая КПП (Вариатор) Принцип работы вариатора такой же, как переключение передач на велосипеде, но вместо звездочек – шкивы, один из которых постоянного размера, а второй – изменяет диаметр по сигналу от блока управления, подстраиваясь под существующие условия движения, все это соединяет высокотехнологичный ремень. Благодаря плавному изменению диаметра одного из шкивов переключения АКП не ощущаются вовсе, потому что их просто нет и двигатель работает как на троллейбусе. Вариатор самый дорогой при эксплуатации агрегат, основной узел – это клиноременная передача имеет малый ресурс и при активной езде – начинают пробуксовывать, дорогое масло и большой его объем при полной замене. Зачастую, при неисправностях, вариатор меняется целиком. Роботизированная коробка (Робот) Учитывая недостатки гидромеханических и вариаторов АКП, конструкторы вспомнили о классической механической коробке и заменяли ножной привод сцепления, рычаг и тяги электрическими механизмами, а управлять переключениями и сцеплением стал электронный блок, исходя из условий движения. Автоматизированные механические коробки передач, которые стали называться «роботами», стали производиться серийно. Они представляют собой именно механическую коробку, в которой сцеплением и переключениями передач управляет компьютер. Основное преимущество роботов – это топливная экономичность, присущая механике. Автомобиль с Роботизированной коробкой более экономичен, чем такой же автомобиль с другой коробкой. Такой способ автоматизации значительно дешевле любой другой АКП автомобиля. Но без недостатков не обходится нигде. Программа управления не идеальна и автомобиль клюет носом при быстрых разгонах. Такие «роботы» для экономичной и спокойной езды, а не для экстремального вождения, замедление при переключении, недолговечность узла сцепления. Как оказалось, недостатки перевесили достоинства, а именно поэтому такие КПП не получают массового распространения, но активно усовершенствуются. В основу конструкции предлагаемого вариатора заложен принцип работы конусной резьбы, профиль формы витков которой представляет собой параллелограмм, нарезана на конусных поверхностях винта и гайки (патент RU F16D33/02). Известна схема зубчатого реверсного саморегулируемого вариатора работающего по принципу конусной многозаходной резьбы (патент RU 2433319). Недостатком данного вариатора является его сложность и низкая надежность. Предлагаемая вариаторная силовая передача представляет собой механизм, состоящий из пары вал-шестерен 2 и 15 в виде конусных многозаходных одинаково направленных винтов, оси (образующие) которых расположены параллельно друг к другу (рис. 1). При этом вал-шестерни вершинами обращены противоположно друг к другу. В зацепление с вал-шестернями входит промежуточное зубчатое колесо 14, одинаковой конфигурации с сопрягаемыми валами. Промежуточное зубчатое колесо свободно сидит на ступице 12. Перемещение промежуточного зубчатого колеса вдоль вал-шестерен происходит благодаря винтовой паре, которыми являются ступица 12 и винт 16. В процессе этого происходит автоматическое изменение передаточного отношения дифференциального механизма. Привод винтовой пары происходит посредством червячного мотор-редуктора 19 через муфту 18.

Научно-технические аспекты развития автотранспортного комплекса 2020

Рисунок 1 — Зубчатый реверсивный вариатор: 1 – картер; 2,15 – вал-шестерни; 4,6,7,9,10 – шестерни; 5 – ось; 8 – ведущий вал; 11,17 – датчики концевого положения; 12 – ступица промежуточного зубчатого колеса; 13 – пружина; 14 – промежуточное зубчатое колесо; 16 – винт; 18 – муфта; 19 – червячный мотор-редуктор Плавность перемещения промежуточного зубчатого колеса 13 вдоль винта 16 (валшестерен 2 и 15) обеспечивается пружинами 13. Ограничение в перемещении промежуточного зубчатого колеса 14 вдоль винта 16 осуществляется концевыми выключателями (датчики концевого положения) 11 и 17. Изменения направления вращения вал-шестерен 2 и 14 (соответствует движению транспортного средства в прямом направлении или задним ходом) осуществляется перемещением шестерни 10 по шлицам вала до вхождения в зацепление с зубьями шестерни 6 или шестерни 4. При этом, шестерня 4 и ось 5, на котором она сидит, условно изображены в плоскости чертежа. Для обеспечения передачи крутящего момента от ведущего вала 8 до шестерни 10 (вал-шестерни 2) на промежуточном валу неподвижно посажены шестерни 6, 7 и 9. Для выключения зубчатого реверсного вариатора необходимо шестерню 10 выставить в нейтральное положение (вывести из зацепления). При этом червячный редуктор перемещает промежуточное зубчатое колесо 14 в исходное положение, соответствующее реализации максимального крутящего момента. Вал-шестерня (рис. 2,а) является конусной косозубой шестерней в виде конусного многозаходного винта. Углы нарезки зубьев на вал-шестернях равнонаправленные. Количество витков гребней валшестерни зависит от диаметров его оснований (Dmax/Dmin).

Научно-технические аспекты развития автотранспортного комплекса 2020

Рисунок 2 — Элементы кинематической пары: а) вал-шестерня; б) промежуточное зубчатое колесо Промежуточное зубчатое колесо изготавливается высотой (В) (рис. 2,б) обеспечивающей прочностные качества в зацеплении при наибольших нагрузках. Эффективность конструкции вариатора позволяет применять его в мобильных и стационарных машинах различных классов мощности. Передаточное отношение, соответствующее конкретному положению промежуточного зубчатого колеса 14 и шестерни 10 определяется по формуле: 1) Прямое включение: i=d7 /d8∙d10 /d6∙D15 /D2 2) Реверсное включение: i=d7 /d8∙d10 /d9∙D15 /D2, где: i – передаточное отношение, соответствующее конкретному положению промежуточного колеса; d7 – диаметр делительной окружности шестерни 7; d8 – диаметр делительной окружности шестерни 8; d10– диаметр делительной окружности шестерни 10; d9 – диаметр делительной окружности шестерни 9; D15 – диаметр делительной окружности второй валшестерни в плоскости, соответствующей средней линии высоты промежуточного зубчатого колеса; D2 – диаметр делительной окружности первой валшестерни в плоскости, соответствующей средней линии высоты промежуточного зубчатого колеса. По материалам работы 27. 02. 2015 г. получен патент РФ № 2546047 «Зубчатый реверсивный вариатор», (авторы: Абаев А. Х. и др.). Вариаторная коробка передач позволит объединить достоинства ступенчатой коробки передач (простота, экономичность, надежность) и автомата коробки (комфортность в управлении). Список литературы: 1. Автоматизированная коробка передач Sequentronic. Диагностика и ремонт PDF. Автор не указан. — /Учебное пособие. — М. : Учебный центр ЗАО "Даймлер Крайслер Автомобили РУС", 2004. — 72 с. 2. Солнцев А. Н., Иванов А. М. и др. : Основы конструкции современного автомобиля. Учебник для вузов Издательство: За рулем, 2012 г. 336с. 3. Жингаровский А. Н., Кейн Е. И. Коробки передач и вариаторы. Ухта: УГТУ, 2003. 4. Патент RU F16D33/02 Резьба конусная. 5. Патент RU 2433319 Зубчатый реверсный саморегулируемый вариатор.

Научно-технические аспекты развития автотранспортного комплекса 2020

УДК 621.548 Абаев А. Х., канд. техн. наук ВЕТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА Горский государственный аграрный университет (г. Владикавказ, РСО – Алания, РФ) Аннотация. Для повышения эффективности и автономности предлагаемая ветроэнергетическая установка снабжена холодильной машиной, испаритель и конденсатор которой выполнены в виде конфузоров, с расположенными внутри теплообменными пластинами, при этом испаритель имеет форму нисходящего конфузора, а конденсатор-форму восходящего конфузора. Кроме этого, конфузоры испарителя и конденсатора сочленены с входными каналами прямоугольной конфигурации, которые размещены диаметрально и смещены радиально относительно друг друга, при этом входные каналы вертикальной плоскостью сопрягаются с нижней конфузорной частью башни по касательной, а ветроколесо снабжено концентратором воздушных потоков. Ключевые слова: ветроэнергетическая установка; конфузор; диффузор; ветроколесо; испаритель; конденсатор; холодильная машина; теплообменник; компрессор; электрогенератор. Abaev A. Kh. WIND POWER INSTALLATION Gorsky state agrarian University (Vladikavkaz, RSO-Alania, Russian Federation) Abstract: In order to increase efficiency and autonomy, the proposed wind power installation is equipped with a refrigerating machine, the evaporator and condenser of which are made in the form of confusers, with heat exchanger plates located inside, while the evaporator has the shape of a downward confuser, and the condenser has the shape of an upward confuser. In addition, the confusers of the evaporator and condenser are connected to the input channels of a rectangular configuration, which are placed diametrically and offset radially relative to each other, while the input channels are tangent to the lower confuser part of the tower with a vertical plane, and the wind wheel is equipped with an air flow concentrator. Keywords: wind power installation; confuser; diffuser; wind wheel; evaporator; capacitor; refrigeration machine; heat exchanger; compressor; an electric generator. Ветроэнергетическая установка предназначена для преобразования энергии ветра в полезную работу. Известные ветроэнергетические установки содержат трубчатый корпус, установленную в нем воздушную турбину, кинематически связанный с ней электрогенератор и расположенный перед турбиной воздухоподогреватель. С целью повышения мощности путем использования теплосодержания внешнего потока воздуха корпус снабжѐн выполненным в его стенке кольцевым каналом, имеет с обеих сторон пористые покрытия, соединѐнные между собой при помощи капилляров. Воздухоподогреватель выполнен в виде теплового насоса с теплопередающим контуром, размещѐнным в канале корпуса. Тепловой насос выполнен термоэлектрическим. Он электрически связан с электрогенератором и имеет теплопередающий контур в виде термоэлектрических элементов. Холодные спаи этих элементов контактируют с наружной стенкой канала, а горячие — с внутренней. Кроме этого насос выполнен компрессионным и имеет компрессор, кинематически

Научно-технические аспекты развития автотранспортного комплекса 2020

связанный с воздушной турбиной, и теплопередающий контур в виде испарителя и конденсатора, контактирующих соответственно с наружной и внутренней стенками канала корпуса [1].

Рисунок 1 — Ветроэнергетическая установка: 1 — нижняя конфузорная часть; 2 — средняя часть; 3 — верхней диффузорной часть; 4 — ветроколесо; 5 — концентратор воздушных потоков; 6, 7 — каналы прямоугольной конфигурации; 8— испаритель; 9 — конденсатор; 10 — теплообменные пластины; 11— трубопровод; 12 — компрессор; 13 — вал; 14 — электрогенератором Вышеуказанная ветроэнергетическая установка характеризуется низкой эффективностью использования мощности воздушного потока ввиду устройства воздухоподогревательной системы без учета законов тепловой конвекции. Лучшие результаты дает ветросиловая установка, содержащая башню с ветроколесом и входные каналы с воздушными заслонками. Башня состоит из нижней конфузорной, средней цилиндрической и верхней диффузорной частей. Ветроколесо установлено в цилиндрической части башни. Установка снабжена исполнительным сервомеханизмом, содержащим вал с общим центральным поворотным звеном, кинематически связанный с заслонками [2]. Эта установка так же имеет ряд существенных недостатков: вопервых, низкую эффективность, ввиду расположения входных каналов в зоне восходящих потоков; во-вторых, зависимость ветросиловой установки от стабильности воздействия воздушных потоков. Для повышения эффективности и автономности предлагаемая ветроэнергетическая установка снабжена холодильной машиной, испаритель и конденсатор которой выполнены в виде конфузоров, с расположенными внутри теплообменными пластинами, при этом испаритель имеет форму нисходящего конфузора, а конденсатор-форму восходящего конфузора. Кроме этого, конфузоры испарителя и конденсатора сочленены с входными каналами прямоугольной конфигурации, которые размещены диаметрально и смещены радиально относительно друг друга, при этом входные каналы вертикальной плоскостью сопрягаются с нижней конфузорной частью башни по касательной, а ветроколесо снабжено концентратором воздушных потоков.

Научно-технические аспекты развития автотранспортного комплекса 2020

Рисунок 2 Ветроэнергетическая установка содержит башню, состоящую из нижней конфузорной 1, средней цилиндрической 2 и верхней диффузорной 3 частей, ветроколесо 4, снабженное концентратором воздушных потоков 5, установлено в средней цилиндрической части 2. В нижней конфузорной части 1 диаметрально расположены и смещены радиально относительно друг друга входные каналы прямоугольной конфигурации 6, 7, которые внешней вертикальной плоскостью сопрягаются по касательной с нижней конфузорной частью 1, и соответственно сочленены с испарителем 8 и конденсатором 9 холодильной машины, при этом испаритель 8 имеет форму нисходящего конфузора и снабжен теплообменными пластинами 10, а конденсатор 9 имеет форму восходящего конфузора и снабжен также теплообменными пластинами 10. Теплообменные пластины 10 испарителя 8 и конденсатора 9 холодильной машины соединены между собой трубопроводом 11, по которому посредством компрессора 12 , осуществляется циркуляция холодильного агента. Ветроколесо 4 через вал 13 связано с электрогенератором 14. Ветроэнергетическая установка работает следующим образом. Предварительно посредством автономного привода (не показан) задействует компрессор 12, который по трубопроводу 11 закачивает холодильный агент в теплообменные пластины 10, испарителя 8, пройдя которые, холодильный агент забирает определенное количество тепла, охлаждая тем самым воздух в нисходящем конфузоре, и далее поступает в теплообменные пластины 10 конденсатора 9, пройдя которые отдает отобранное в испарителе 8 тепло, повышая тем самым температуру воздуха в восходящем конфузоре. В результате этого теплый воздух устремляется по восходящему конфузору 9 вверх к входному каналу 7, а холодный воздух по нисходящему конфузору 8 вниз к входному каналу 6. Пройдя соответственно входные каналы 7 и 6, теплый и холодный воздух попадают в нижнюю конфузорную часть. Ввиду того, что входные каналы 6 и 7 имеют прямоугольную конфигурацию, расположены диаметрально и смещены радиально относительно друг друга, а внешней вертикальной плоскостью сопряжены по ка-

Научно-технические аспекты развития автотранспортного комплекса 2020

сательной с нижней конфузорной частью 1, теплый и холодный потоки воздуха двигаются навстречу друг другу по касательной, вследствие чего возникает вращающаяся смерчеобразная воздушная воронка, которая устремляется вверх, усиленно засасывая через входные каналы 6 и 7 конфузоров 8 и 9 дополнительные порции воздуха. Поднимаясь по нижней конфузорной части 1, воздух уплотняется посредством концентратора воздушных потоков 5 и воздействует на ветроколесо 4, которое через вал 13 приводит во вращение электрогенератор 14. При вхождении электрогенератора 14 в рабочий режим, компрессор 12 автоматически переключается на задействованную электросеть, вследствие чего отключается автономный привод (не показан). Энергия воздействия воздушных вихрей на ветроколесо зависит от величины перепада температур между восходящим и нисходящим конфузорами, которая посредством обратной связи автоматически регулируется скоростью циркуляции холодильного агента в холодильной машине. Ветроэнергетическая установка имеет ряд существенных преимуществ по эффективности и автономности по сравнению с аналогами. Список литературы: 1. А. с. СССР № 1285185, кл. 03 Д 1/04, 1987 г. 2. А. с. СССР № 1134771, кл. 03 Д 3/04, 1985 г.

Научно-технические аспекты развития автотранспортного комплекса 2020

УДК 621.43.056 Мищенко Н. И., д–р техн. наук, Супрун В. Л., Юрченко Ю. В., Брынзан В. В. РАСЧЕТ ПРИВОДА МЕХАНИЗМА ИЗМЕНЕНИЯ СТЕПЕНИ СЖАТИЯ Автомобильно-дорожный институт ГОУВПО «Донецкий национальный технический университет», (г. Горловка, ДНР) Аннотация. Кратко описана конструкция разработанного в АДИ ДонНТУ механизма изменения степени сжатия (МИСС) в бесшатунном бензиновом двигателе с кривошипно-кулисным механизмом. Рассмотрена схема привода МИСС при помощи электромагнита. Составлена математическая модель работы привода. Проведено расчетно-экспериментальное исследование привода МИСС, выбраны характеристики электромагнита привода. Ключевые слова: бесшатунный двигатели внутреннего сгорания, переменная степень сжатия, привод регулирования степени сжатия, исследования Mischenko N. I., Suprun V. L., Iurchenko Iu. V., Brynzan V. V. CALCULATION OF THE DRIVE OF THE MECHANISM OF CHANGE OF THE DEGREE OF COMPRESSION Automobile and Road Institute "Donetsk national technical University", (Gorlovka, DPR) Abstract. The design of the mechanism for changing the degree of compression (MCDC) developed in the ADI DonNTU in a connecting rod-absent gasoline engine with a crank-link mechanism is briefly described. The MCDC drive circuit using an electromagnet is examined. A mathematical model of the operation of this drive has been compiled. An experimental study of the MCDC drive was carried out and the characteristics of the drive electromagnet were selected. Keywords: connecting rod-absent internal combustion engines, variable compression ratio, research, differential equation, drive. Введение. Регулирование степени сжатия на частичных режимах работы бензинового двигателя известно давно как средство существенного увеличения КПД рабочего цикла [1]. В настоящее время повышенный интерес к этому способу обусловлен возрастающей необходимостью экономии топлива и снижения токсичности отработавших газов – даже если он связан с усложнением конструкции и разработкой специальной электронной системы регулирования степени сжатия. В АДИ ДонНТУ разработан механизм изменения степени сжатия применительно к бесшатунному двигателю. Подробное описание конструктивной схемы МИСС для бесшатунного двигателя приведено в работах [2, 3]. Данная работа является частью работ по разработке МИСС и заключается в экспериментальном и расчетном исследовании механизма привода. Постановка задачи. Для определения рациональных параметров привода механизма необходимо разработать математическую модель для расчета параметров привода и провести экспериментальные исследования. Методы решения. На этапе проектирования рассматривались два варианта привода МИСС: гидравлический и электромагнитный. После предварительных расчетов и экспериментов было принято решение использовать электромагнитный привод. Научно-технические аспекты развития автотранспортного комплекса 2020

Вкратце рассмотрим конструкцию МИСС. Механизм состоит из подвижного корпуса 1 и поршенька 2. Поршенёк шарнирно соединен через шток 3 с кулисой 4. Подвижный корпус жестко соединен с помощью винтов с поршнем 5 двигателя. Включение механизма в работу осуществляется при помощи гидрозамков 6, которые приводятся в действие поворотом корпуса 1 относительно поршенька 2 с помощью электромагнита. При этом соединяются соответствующие масляные полости, и происходит увеличение либо снижение степени сжатия. Во время работы двигателя подвижный корпус перемещается относительно внутреннего под действием силы инерции и результирующей силы давления масла, которая возникает вследствие разницы площадей поперечного сечения верхней и Рисунок 1 — Схема механизма изменения нижней полостей. Масло поступает в степени сжатия полости А и Б из масляной магистрали двигателя. Основным вопросом исследования этого механизма есть определение быстродействия самого механизма и его привода. Поворот корпуса 1 выполняет электромагнитный привод, который и рассматривается в данной работе. Дифференциальное уравнение перемещения тяги электромагнита x(t) По найденному значению x(t) можно определить законы изменения проходного сечения окна и секундного расхода масла через МИСС. Для получения зависимости x(t) предварительно определим неизвестный закон изменения скорости v штока электромагнита (ЭМ) с течением времени t, т. е. v=f(t). Задача заключается в составлении дифференциального уравнения прямолинейного движения штока ЭМ. Из второго закона Ньютона уравнение движения имеет вид 𝑚

𝑑𝑣 = 𝐹, 𝑑𝑡

𝑑𝑣

где 𝑑𝑡 – ускорение движущегося штока ЭМ; F– результирующая сила, действующая на шток ЭМ в направлении движения. Сила F складывается из следующих сил (рис. 2): Fэ– силы электромагнита; Fпр– силы сопротивления пружины; Fтр – силы трения. Таким образом, 𝑑𝑣

𝑚 𝑑𝑡 = 𝐹э − 𝐹пр − 𝐹тр .

Научно-технические аспекты развития автотранспортного комплекса 2020

(1)

Сила Fэ электромагнита. Величина и характер действия этой силы зависит от конструкции самого электромагнита, а их определение представляет собой весьма сложную задачу, которая требует отдельного самостоятельного рассмотрения.

Рисунок 2 — Схема к определению перемещения штока ЭМ x(t) 1 – поршень двигателя; 2 – механизм изменения степени сжатия; 3 – шток МИСС; 4 – шкив; 5 – тросик; 6 –тяга; 7 – шток электромагнита; 8 – корпус; 9 – электромагнит Вид формулы, определяющий зависимость между переменными Fэ и х, получим на основании результатов опытов, приведенных на рис. 3.

Рисунок 3 — Зависимость усилия электромагнита Fэ (Н) от хода штока ЭМ х (мм) ●● – эксперимент; ─ – расчет Научно-технические аспекты развития автотранспортного комплекса 2020

Расчетная эмпирическая формула в первом приближении имеет вид 𝐹э = 28,55 (

12,6 𝑎 𝑥

) ,Н

(2)

Здесь из опытных данных: а=1. 55; х в мм. Сила Fпр пружины с линейной характеристикой равна Fпр=c(x+x0),

(3)

где с – жесткость пружины, Н/м; х0 – предварительное сжатие пружины, мм. Сила трения Fтр вычисляется по формуле Fтр=f·mтg.

(4)

Здесь f – коэффициент трения скольжения; mт – масса тяги ЭМ. Масса m системы 1

𝑚 = 𝑚т + 𝑚пр , 3

(5)

где mпр – масса пружины. Скорость перемещения штока ЭМ v(t)=Sp(t),

(6)

где Sp(t) – сплайн-функция, полученная при решении дифференциального уравнения методом Рунге-Кутта 4-го порядка. График скорости штока ЭМ показан на рис. 4.

Рисунок 4 — График зависимости скорости штока ЭМ v (м/с) от времени t (с) в процессе срабатывания электромагнита Научно-технические аспекты развития автотранспортного комплекса 2020

Перемещение золотника в рассматриваемый момент времени 𝑡

𝑥(𝑡) = ∫0 𝑣 (𝑡)𝑑𝑡.

(7)

Перемещение золотника, соответствующее углу поворота коленчатого вала 𝑥(φ1 ) = 𝑣

φ1 ω

(8)

где ω –угловая скорость коленчатого вала, с-1; φ1 –угол поворота коленчатого вала в радианах. На рис. 5 приведены графики зависимостей x(t)и x(φ1).

Рисунок 5 — Зависимость перемещения штока ЭМ х (мм) от времени t(c) и угла φ1 поворота коленчатого вала в градусах Выводы 1. Впервые разработана математическая модель привода механизма изменения степени сжатия. 2. Модель позволяет определить рабочие и конструктивные параметры привода МИСС, а также оптимальные параметры электромагнита. Сила электромагнита должна быть в пределах от 35 до 50 Н. 3. Время срабатывания привода не превышает 0,015 с, что достаточно для изменения степени сжатия. Список литературы: 1. Демидов В. П. Двигатели с переменной степенью сжатия. – М. : Машино-строение, 1978. – 136 с. 2. Н. И. Мищенко Нетрадиционные малоразмерные двигатели внутреннего сгорания. В 2 томах. Теория разработка и испытание нетрадиционных двигателей внутреннего сгорания. – Донецк: Лебедь, 1998. – Т. 1. – 228 с. 3. Мищенко Н. И. Расчетно-экспериментальные исследования механизма изменения степени сжатия для бензинового четырехтактного двигателя / Мищенко Н. И., Супрун В. Л., Шляхов В. С. // Двигатели внутреннего сгорания / Научно-технический журнал. Харьков: НТУ «ХПИ». – 2008, №1. – С. 80 – 82.

Научно-технические аспекты развития автотранспортного комплекса 2020

УДК 629.43 Мищенко Н. И., д-р техн. наук, Юрченко Ю. В., Супрун В. Л., Брынзан В. В. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ДВИГАТЕЛЯ С РЕГУЛИРУЕМЫМ УГЛОМ ОПЕРЕЖЕНИЯ ОТКРЫТИЯ ВЫПУСКНОГО КЛАПАНА Автомобильно-дорожный институт ГОУВПО «Донецкий национальный технический университет», (г. Горловка, ДНР) Аннотация. В статье рассматривается оптимизация фаз газораспределения на этапе проектирования двигателей внутреннего сгорания. Приведены расчетно-теоретические данные, подтверждающие эффективность применения регулируемых моментов открытия выпускных клапанов бензиновых двигателей. Ключевые слова: двигатель, механизм газораспределения, выпускной клапан, фазы открытия. Mischenko N. I., Iurchenko Iu. V., Suprun V. L., Brynzan V. V. RESULTS OF THE RESEARCH OF THE ENGINE WITH AN ADJUSTABLE ANGLE ANTICIPPING OPENING OF THE EXHAUST VALVE Automobile and Road Institute "Donetsk national technical University", (Gorlovka, DPR) Annotation. The article discusses the optimization of valve timing at the design stage of internal combustion engines. The theoretical and theoretical data confirming the effectiveness of the use of adjustable moments of opening exhaust valves of gasoline engines are presented. Keywords: engine, gas distribution mechanism, exhaust valve, opening phases. Введение. На стадиях проектирования и изготовления образцов двигателей внутреннего сгорания фазы газораспределения обычно устанавливаются по прототипу с последующей экспериментальной проверкой. Однако экспериментальные работы по уточнению оптимальных фаз газораспределения, оценке правильности выбора площади проходных сечений клапанов требуют значительных затрат времени и материальных средств. Использование ЭВМ для моделирования процессов газообмена способствует решению задачи оптимизации фаз газораспределения при гораздо меньших затратах времени и материальных средств. Постановка задачи. Изменение фаз открытия и закрытия впускных и выпускных клапанов неодинаково влияет на протекание процессов газообмена. Возможен вариант регулирования одновременно двух фаз газораспределения – изменение опережения закрытия и открытия как выпускных, так и впускных клапанов. При этом коэффициенты наполнения свежей смеси и остаточных газов практически не зависят от опережения открытия выпускных клапанов. Опережение открытия выпускных клапанов влияют главным образом на работу расширения и работу выталкивания из цилиндра продуктов сгорания. Так как часть газов выходит из цилиндра на такте расширения, полезная работа расширения при наличии опережения открытия выпускного клапана уменьшается. Потери работы от начала открытия выпускного клапана до конца такта расширения будут определяться следующим образом:

Научно-технические аспекты развития автотранспортного комплекса 2020





LP   12  Pi 1n  Pi 1   Pin  Pi   Vi 1  Vi  ,   i 1

(1)

где LP — потери работы, Дж;

Vi ,Vi 1 — объем соответственно в начале и конце расчетного интервала при действительном процессе выпуска, м3; Pi , Pi 1 — давление соответственно в начале и конце расчетного интервала при действительном процессе выпуска, Па; Pin , Pi 1n — давление соответственно в начале и конце расчетного интервала теоретического процесса расширения, Па. Тогда среднее давление потерь на такте расширения

Pp  Lp / Vn .

(2)

С увеличением опережения открытия выпускных клапанов возрастает количество выходящих газов из цилиндра на участке расширения, при этом будет ниже давление в цилиндре и выше среднее давление потерь на такте расширения. Сопротивление выталкиванию продуктов сгорания из цилиндра в начале такта выпуска в этом случае будет уменьшаться, соответственно будет уменьшаться и среднее давление насосных потерь. Суммарные потери вследствие противоположного характера изменения насосных



потерь и потерь не расширение Pсум  Pp  Pн.п

 имеют для каждой частоты вращения

минимальное значение, соответствующее оптимальному значению угла опережения открытия выпускных клапанов. Однако значения суммарных потерь в зоне оптимальных углов опережения открытия выпускных клапанов почти не изменяются, т. е. допуск на выбор оптимального значения угла опережения открытия выпускных клапанов может быть довольно значительным (до 15…20 град. п. к. в.). Это предположение подтверждается и экспериментальными данными, проведенными в ХНАДУ [2]. Методы решения. Авторами предлагается новая методика определения оптимальных углов опережения открытия выпускных клапанов для получения лучшей топливной экономичности и мощностных показателей ДВС. Разработанная в лаборатории ДВС АДИ ДОННТУ математическая модель [3] позволяет на стадии проектирования двигателя с любым силовым механизмом определять общую работу цикла, в которую будут входить насосные потери не только на такте выпуска, но и на такте впуска. Это более адекватно позволяет определить оптимальный угол опережения открытия выпускного клапана на любом из режимов работы двигателя. В математической модели угол открытия выпускного клапана смещался относительно угла, заданного заводом-изготовителем, в меньшую (до нулевого опережения) и в большую (более раннее открытие) сторону. При этом диапазон изменения углов открытия клапана изменялся от 0 до 70 град. п. к. в. Результаты математического моделирования приведены на рис. 1 и 2.

Научно-технические аспекты развития автотранспортного комплекса 2020

а)

б)

а – работа насосных потерь, Дж; б – удельный расход топлива, г/кВт·ч; φдр – угол открытия дроссельной заслонки Рисунок 1 — Характеристики изменения параметров работы исследуемого двигателя от угла опережения открытия выпускного клапана (град. п. к. в.) при частоте вращения коленчатого вала 2000 мин-1

а) б) а – работа насосных потерь, Дж; б – удельный расход топлива, г/кВт·ч; φдр – угол открытия дроссельной заслонки Рисунок 2 — Характеристики изменения параметров работы исследуемого двигателя от угла опережения открытия выпускного клапана (град. п. к. в.) при частоте вращения коленчатого вала 5400 мин-1 Выводы. Из приведенных графиков видно, что только на номинальном режиме заложенный заводом-изготовителем угол опережения открытия выпускного клапана (60 град. п. к. в.) совпадает с оптимальным. На частичных режимах область регулирования составила от 40 до 50 град. п. к. в., что дает экономию топлива до 6%. Поэтому подбор оптимального угла опережения открытия выпускного клапана на стадии проектирования двигателей внутреннего сгорания является актуальной задачей. Список литературы: 1. Крайнюк О. И. Регулируемые системы газораспределения ДВС. Монография / О. И. Крайнюк — Луганск: Вид-во СНА им. В. Даля, 2006. — 232 с. 2. Дьяченко В. Г. Газообмен в двигателях внутреннего сгорания: Учеб. пособие / В. Г. Дьяченко — К. : УМК ВО, 1989. — 204 с. 3. Мищенко Н. И. Моделювання та дослідження робочого циклу бензинового двигуна. Частина 2. Розрахунок, експеримент, аналіз / Н. И. Мищенко, В. Г. Заренбин, Т. Н. Колесникова, Ю. В. Юрченко и др. — Двигатели внутреннего сгорания // Научнотехнический журнал. Харьков: НТУ «ХПИ». — 2012, №1. — С. 19 — 23.

Научно-технические аспекты развития автотранспортного комплекса 2020

УДК 656.13.071.8 Никульшин С. В., канд. техн. наук, Никульшин Д. С., Векличев В. Ю., Кирьянов А. В. ФОРМИРОВАНИЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ТЕХНИЧЕСКИМ СОСТОЯНИЕМ КОММЕРЧЕСКИХ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ Автомобильно-дорожный институт ГОУВПО «Донецкий национальный технический университет» (г. Горловка, ДНР) Аннотация. Разработаны рекомендации по развитию сервиса грузовых и пассажирских АТС. Предложена модель системы управления техническим состоянием коммерческих автотранспортных средств. Определены этапы интеграции системы и их содержание. Ключевые слова: автосервис, аутсорсинг, техническое состояние, процесс, управление, транспортное средство, авторизация. Nikulshin S. V., Nikulshin D. S., Veklichev V. Yu., Kirianov A. V. FORMING A MANAGEMENT SYSTEM OF THE TECHNICAL CONDITION OF THE COMMERCIAL VEHICLE Automobile and Highway Institute Donetsk National Technical University (Gorlovka, DPR) Annotation. Recommendations on the development of freight and passenger-passenger exchanges service are suggested. A model for managing the technical condition of commercial vehicles is proposed. The stages of the system integration and its peculiarities are determined. Keywords: car service, outsourcing, technical condition, process, management, vehicle, authorization. Введение. На протяжении десятилетий грузовой и пассажирский автомобильный транспорт находился в государственной собственности и распределялся только по автотранспортным предприятиям (АТП) общего пользования и ведомственного уровня. АТП, как главный элемент сферы автомобильного транспорта, фактически представляли собой натуральное хозяйство, включающее не только службу перевозок, но и стоянку, ремзону и даже склад горюче-смазочных материалов. В таких условиях преобладала замкнутая система обслуживания и ремонта автомобилей: одно ито же предприятие эксплуатировало и обслуживало находившуюся на его балансе технику. С реорганизацией отрасли указанная система утратила актуальность и стремительно стала развиваться открытая система, предусматривающая кооперацию между перевозчиками и обслуживающими структурами, что способствовало становлению и развитию отечественной системы сервиса коммерческих автотранспортных средств (АТС). За последние десятилетия автосервис прошел довольно стремительный эволюционный путь: от системы автотехобслуживания до системы поддержания и восстановления технического состояния автомобилей на основе прогрессивных технологий и мировых стандартов. Функции автосервиса значительно расширились за счет вхождения в его структуру новых видов предприятий, а область действия распространилась на все виды коммерческих АТС, независимо от их назначения и специализации.

Научно-технические аспекты развития автотранспортного комплекса 2020

Следует отметить, что объективная оценка темпов развития специализированного сервиса коммерческого автотранспорта не дает возможности констатировать, что рынок рассматриваемых услуг приобретет привлекательный вид как для клиентов, так и для потенциальных инвесторов уже в ближайшей перспективе. Доминирующее положение в данном секторе экономике, по мнению специалистов, на протяжении 5-10 лет по-прежнему будут занимать ремонтные мастерские, созданные на базе ранее функционирующих АТП. Не ожидается в ближайшее время и кардинального обновления производственно-технической базы (ПТБ) данных структур по причине их низкой финансовой устойчивости. Постановка задачи. Целью проведенных исследований является повышение уровня технического состояния коммерческих АТС. Для достижения поставленной цели необходимо решить ряд задач: – разработка рекомендаций по развитию сервиса грузовых и пассажирских АТС; –создание модели системы управления техническим состоянием коммерческих автотранспортных средств. Методы решения. Сегодня с уверенностью можно констатировать, что существующее до сих пор мнение о том, что сервис собственными силами обходится дешевле, ошибочно. Если транспортная компания ориентирована на результат, то формула «колеса крутятся – деньги идут» становится во главу угла, а побочный процесс ремонта, который поглощает значительные ресурсы компании, отходит на второй план. Составление сметы затрат на ТО и ремонт автомобиля показывает, что эффективность аутсорсинга (передача функций ремонта сторонним компаниям) выше эффективности замкнутой системы эксплуатации автомобилей (парк автомобилей эксплуатируется и обслуживается собственными силами). В тоже время стоит отметить, что результаты выполненных расчетов адекватны для тех субъектов хозяйствования, чей парк автомобилей не превышает 15-20 автомобилей. При увеличении концентрации АТС в отдельном парке политика по поддержанию и восстановлению их работоспособности изменяется в сторону замкнутой системы эксплуатации (муниципальные парки пассажирских транспортных средств, коммунальные хозяйства и т. д.) [2]. Мировая практика показывает, что водитель грузового автомобиля не должен ремонтировать и обслуживать свой автомобиль. Он получает зарплату за то, что доставляет груз в целости и сохранности в договорной срок из пункта А в пункт Б. В такой ситуации наиболее целесообразным является формирование системы управления техническим состоянием коммерческих транспортных средств по двум направлениям [1]: – развитие сети авторизированного сервиса коммерческих транспортных средств; – интегрирование системы аутсорсинга в автотранспортную систему. Первое направление в Донецкой Народной Республике (ДНР) реализовать невозможно, поскольку 1) основную часть парка коммерческих автомобилей и автобусов составляют транспортные средства, возраст которых достиг 10 и более лет (превышает срок амортизации). Владельцам такой техники авторизованный сервис является недоступным из-за высокой стоимости услуг; 2) из-за политической ситуации практически все ведущие производители автомобильной техники не могут авторизовать предприятия, предоставляющие услуги по техническому обслуживанию и ремонту автомобилей. Как показывает мировая практика, второе направление сегодня можно успешно реализовать, только при интеграции органов исполнительной власти в области автомобильного транспорта в контрольный контур управления техническим состоянием автотранспортных средств. Модель такой системы мы предлагаем на рисунке 1 [3].

Научно-технические аспекты развития автотранспортного комплекса 2020

В тоже время, следует отметить, что сегодня государственные исполнительные органы практически утратили возможность управлять техническим состоянием автомобильных транспортных средств. Ни одна функция управления, даже контрольная или регуляторная, не реализуется в данном направлении Министерством транспорта.

Рисунок 1 — Система управления техническим состоянием коммерческих автотранспортных средств Часто отмечается, что уже сформирована новая система регулирования, отвечающая требованиям рыночной экономики, основанная на механизмах лицензирования, сертификации, сочетающая административные и экономические рычаги управления. Необходимо подчеркнуть, что действия этой системы распространяются только на перевозочный процесс. Данный вывод напрашивается хотя бы из того факта, что лицензированию подлежат субъекты, предоставляющие услуги по перевозке пассажиров и грузов автомобильным транспортом общего пользования, но исполнители технического обслуживания и ремонта не лицензируются. Таким образом, возможность начать хозяйственную деятельность в области технического обслуживания и ремонта зависит только от органов региональной исполнительной власти, выдающих разрешение на строительство и регистрирующих созданное предприятие. Стоит отметить, что при этом не учитываются ни технологический уровень производства, ни совершенство технологий, ни уровень квалификации персонала. Можно констатировать, что Государство сегодня практически дистанцировалось от проблемы повышения уровня технического состояния эксплуатируемого парка автомобилей. Главный довод, который неоднократно приходится слышать, – автомобильный транспорт находится в частной собственности и действие государственных структур на него не распространяется. Необходимо подчеркнуть, что речь идет не о вмешательстве в хозяйственно-экономическую деятельность субъектов перевозочного процесса или технического сервиса, а о выполнении регулирующей функции, в том числе управление техническим состоянием транспортных средств, как на центральном, так и региональном уровне. Регулирующая функция должна реализовываться в виде

Научно-технические аспекты развития автотранспортного комплекса 2020

– разработки и внедрения нормативно-правовой базы, определяющей одинаковые требования к техническому состоянию АТС различных продуцентов; – создания действенного механизма контроля за техническим состоянием АТС, как в процессе эксплуатации, так и в процессе обслуживания или ремонта. Для примера, обратимся к опыту США, где сочетаются директивные и принципиальные решения государственных органов, определяющих экономическую и техническую политику с хозяйственной деятельностью предприятий автомобильного транспорта, являющихся, в основном, частными структурами. Как следствие, сразу 4 министерства и 3 государственных департамента оказывают разностороннее влияние на автомобильный транспорт и координируют его работу (рис. 2). Кроме того, реализуется и ряд государственных программ, например, по контролю автомобилей и водителей на линии (MSCAP). С учетом мирового опыта и современных условий формирование системы управления техническим состоянием АТС должно быть выполнено в несколько этапов. На первом этапе необходимы разработка и реализация в регионе программы действующих мероприятий по усилению функции контроля со стороны ГАИ за проведением владельцами автохозяйств и предприятиями автосервиса необходимых организационно-технических мероприятий по повышению надежности АТС. На втором этапе, согласно основным положениям концепции административного реформирования экономики, должен пройти процесс трансформации системы управления Министерства транспорта с центрально-дивизионной (отраслевой) в центрально-функциональную. Такой подход предоставит, во-первых, возможность для центрального органа исполнительной власти координировать работу предприятий, которые выполняют ТО и ремонт АТС не только общего пользования, но ведомственного и индивидуального. Вовторых, сконцентрировать деятельность Министерства на формах влияния, адекватных рынку. В-третьих, выделить самостоятельную специализированную структуру для управления техническим состоянием АТС аналогичную, действующему в Российской Федерации, Управлению государственного надзора за техническим состоянием самоходных машин и других видов техники. На третьем этапе, учитывая важность в условиях формирования рынка перехода производственной системы ТО и ремонта АТС на путь современной предпринимательской деятельности, целесообразным является создание Республиканской ассоциации производителей услуг по ТО и ремонту АТС. В обязанности ассоциации входило бы создание базы данных о движении материальных и информационных потоков товаров и услуг, создание и апробация новых технологий обслуживания и ремонта АТС, создание и реализация отраслевой программы поддержки малого предпринимательства на основе широкого развития рыночной региональной инфраструктуры АСП. В данное время существует успешная практика реализации отдельных этапов формирования системы управления техническим состоянием АТС [4]: – центрально-функциональное управление осуществляют Министерства транспорта Венгрии, Финляндии, Франции; – как дополнительная мера к повышению уровня безопасности дорожного движения в Болгарии и Швеции созданы системы инспекционной оценки технического состояния АТС. Выводы. Процесс управления техническим состоянием коммерческих АТС в условиях ДНР носит хаотический характер и при этом для потенциального инвестора автосервис данной группы АТС является не привлекательным видом бизнеса.

Научно-технические аспекты развития автотранспортного комплекса 2020

Изменить ситуацию можно за счет интеграции в автотранспортный комплекс предлагаемой системы управления техническим состоянием коммерческих АТС, что позволит расширить контрольную функцию государственных органов исполнительной власти в области автомобильного транспорта.

Рисунок 2 — Структура управления автомобильным транспортом США Список литературы: 1. Никульшин С. В., Векличев В. Ю., Носов С. А. Совершенствование структуры региональной системы автосервиса / С. В. Никульшин, В. Ю. Векличев, С. А. Носов. – Вести Автомобильно-дорожного института. Международный научно-технический журнал / АДИ ГОУВПО «ДонНТУ». – Горловка, 2019. № 2(29). — С. 20–25. 2. Сербиновский Б. Ю., Напхоненко Н. В., Колоскова Л. И., Напхоненко А. А. Экономика автосервиса. Создание автосервисного участка на базе действующего предприятия / Б. Ю. Сербиновский, Н. В. Напхоненко, Л. И. Колоскова, А. А. Напхоненко. — М. : Издательский центр «МарТ», 2006. — 432 с. 2. Никульшин С. В. Сервис грузовых автомобилей. Проблемы развития / С. В. Никульшин . — АutoExpert. — 2005. — Спецвыпуск. — С. 24–25. 4. Киселенко А. Н., Малащук П. А. Управление техническим состоянием автотранспортных средств в регионе / А. Н. Киселенко, П. А. Малащук. — Сыктывкар, 2010. — 128 с.

Научно-технические аспекты развития автотранспортного комплекса 2020

УДК 629.3.018.2 Пославский А. П., канд. техн. наук, Михайлов А. А МОДЕРНИЗАЦИЯ СТЕНДА ДЛЯ ДИАГНОСТИРОВАНИЯ ТЕПЛООБМЕННИКОВ АВТОМОБИЛЕЙ ФГБОУ ВО «Оренбургский государственный университет» (г. Оренбург, РФ) Аннотация. В статье затрагивается проблема несовершенства методов и средств инструментального контроля рабочих параметров теплообменной аппаратуры автомобилей. Предложено осуществлять диагностирование технического состояния теплообменников на специализированных стендах, оснащенных приборно-аппаратным комплексом. Отмечена перспективность новых разработок в области диагностического оборудования для определения рабочих характеристик теплообменников с возможностью измерения наиболее важного параметра – теплоотдачи. Важным дополнением, подтверждающим актуальность выбранного направления исследования, является обоснование ценности описанных разработок не только как инструмент, позволяющий измерять параметры состояния теплообменников, но и решать задачу прогнозирования остаточного их ресурса. Ключевые слова: транспортные средства, теплообменники, система охлаждения, диагностирование, теплоотдача. A. P. Poslavsky, A. A. Mikhailov MODERNIZATION OF THE STAND FOR DIAGNOSTICS OF HEAT EXCHANGERS OF CARS Orenburg state University, (Orenburg, Russian Federation) Annоtation. The article deals with the problem of imperfection of methods and tools for instrumental control of operating parameters of heat exchange equipment of cars. It is proposed to carry out diagnostics of the technical condition of heat exchangers on specialized stands equipped with an instrument and hardware complex. The prospects of new developments in the field of diagnostic equipment for determining the performance characteristics of heat exchangers with the ability to measure the most important parameter – heat transfer. An important addition that confirms the relevance of the chosen research direction is the justification of the value of the described developments not only as a tool for measuring the parameters of the state of heat exchangers, but also to solve the problem of predicting their remaining life. Keywords: vehicles, heat exchangers, cooling system, diagnostics, heat transfer. В процессе эксплуатации автомобиля, оснащённого двигателем внутреннего сгорания (ДВС) с турбокомпрессором и охладителем наддувочного воздуха работоспособность теплообменника (ОНВ) снижается, вследствие загрязнения рабочих поверхностей внутренних и наружных масляными, сажистыми отложениями, и продуктами полимеризации, которые создают дополнительные термические сопротивления, влияющие на процесс теплопередачи (рисунок 1). Это, в свою очередь, оказывает влияние на работоспособность, надежность, мощность и экономичность ДВС. Для выявления нарушений работы теплообменника ОНВ недостаточно визуального контроля внешних поверхностей теплообмена, поэтому необходимо проводить его обследование средствами инструментального контроля.

Научно-технические аспекты развития автотранспортного комплекса 2020

Рисунок 1 — Внешние загрязнения ОНВ Наружные загрязнения и дефекты выявить не составляет большой сложности, однако внутренние поверхности скрыты и требуют дополнительного оборудования для обследования. Поэтому необходимо использование специального диагностического оборудования. Из известных методов и средств инструментального контроля техническое состояние внутренних поверхностей ОНВ можно определить только герметичность изделия, температурные характеристики и аэродинамическое сопротивление внешнего и внутреннего воздушного контура [1,2]. Этого явно недостаточно для определения наиболее важной характеристики, определяющей работоспособность теплообменника – теплоотдачи. Разработка простого и надежного метода количественной оценки состояния рабочих характеристик теплообменников в эксплуатации, а также средств технологического оснащения для его осуществления, является актуальной, так как при этом появляется возможность планирования объемов и содержания работ по ТО и ремонту, а также прогнозирования остаточного ресурса [3, 4]. На сегодняшний день имеется возможность измерения температур наддувочного воздуха на входе и выходе из охладителя, численные значения, которых являются косвенными диагностическими параметрами технического состояния рабочих теплопередающих поверхностей. Однако этого недостаточно для решения вопроса о том, как далеко это состояние находится от предельных значений. По мнению авторов, представленная проблема может быть решена с помощью разработки дополнительных средств технологического оснащения известного диагностического стенда [5], разработанного в Оренбургском государственном университете для оценки и контроля работоспособности автотракторных теплообменников. Стенд оснащен аппаратно-программным измерительно-вычислительным комплексом (ИВК), позволяющим в режиме текущего времени измерять, вычислять и регистрировать значения наиболее важных параметров водо-воздушных радиаторов охлаждения ДВС [6]. На рисунке 2 представлена схема диагностического стенда, пригодного для оценки работоспособности и прогнозирования остаточного ресурса радиаторов в эксплуатации. Диагностирование радиаторов на стенде предложенным методом позволяет выявлять отклонения рабочих характеристик от паспортных, причину их снижения и выбрать Научно-технические аспекты развития автотранспортного комплекса 2020

оптимальный вариант профилактических воздействий с последующим контролем результатов.

Рисунок 2 — Схема стенда для диагностирования рабочих характеристик радиаторов 1 – радиатор, 2 – измерительный парогенератор, 3 – насос, 4 – вентилятор с электроприводом, 5 – шкаф управления, 6 – ИВК, 7 – компьютер, 8 – расширительная емкость, 9 – датчик массового расхода воздуха, 10 – расходомер, 11 – термопара В настоящей работе предложено усовершенствование стенда с целью его использования в диагностических целях не только для радиаторов с водо-воздушным охлаждением, но и воздухо-воздушным типам теплообменников. На рисунке 3 изображена схема модернизированного стенда с возможностью его использования для инструментального контроля всех видов автомобильных теплообменников. Установка имитирует рабочий процесс теплообменников на любых режимах работы, как в блоке, так и раздельно. На станине 9 установлены электродвигатель, который передает крутящий момент через ременную передачу 8 к компрессору 2. Компрессор создает определенное давление и объем теплоносителя, необходимых для инструментального контроля. В трубопровод 3 вмонтирован подогреватель воздуха, позволяющий сократить время исследования. Датчики температуры, давления и расходомер с термодатчиком массового расхода воздуха установлены на входе и выходе ОНВ. Разогретый воздух под давлением проходит через датчики, установленные на входе в ОНВ, которые передают показания на приборы, затем проходит через ОНВ и охлаждается вентилятором 10 (имитирующий набегающий поток воздуха, создаваемого при движении автомобиля). На выходе из охладителя измеряются параметры нагнетаемого воздуха следующей группой датчиков.

Научно-технические аспекты развития автотранспортного комплекса 2020

Рисунок 3 — Схема стенда для диагностирования рабочих характеристик теплообменных агрегатов 1 – асинхронный электродвигатель; 2 – компрессор; 3 – трубопровод; 4 – расходомер; 5 – термодатчик массового расхода воздуха; 6 – ОНВ; 7 – дроссельная заслонка; 8 – привод; 9 – станина; 10 – вентилятор; 11, 12, 13, 16, 17, 18 – датчики температур; 14, 15, 19, 20 – датчики давления; 21 – насос циркуляционный Данная установка позволит диагностировать работоспособность не только ОНВ, но и другие типы теплообменных агрегатов автомобилей. В связи с тем, что по результатам диагностирования требуется заключение о технической исправности или неисправности теплообменных агрегатов составляется протокол испытания. Анализ результатов позволяет оценить техническое состояние теплообменников, принять рациональный способ восстановления работоспособности, а также прогнозировать их остаточный ресурс. Для диагностирования с частичным разбором (демонтажем) необходимо произвести следующую последовательность действий:  демонтировать с автомобиля;  удалить внешнее загрязнение с поверхности теплообменника (ОНВ);  установить в блоке совместно с радиатором охлаждения (для имитации работы ОНВ на автомобиле);  закрепить воздуховоды и датчики давления, массового расхода воздуха и температуры на входе в ОНВ и на выходе из него;  включить электродвигатель;  включить нагреватель воздуха для ускорения процесса нагрева воздуха до рабочей температуры на входе; Научно-технические аспекты развития автотранспортного комплекса 2020

 включить компрессор;  увеличивая частоту вращения электродвигателя за счет частотного преобразователя вывести компрессор на рабочее давление, и расход воздуха;  произвести замеры температуры на входе и выходе ОНВ;  сравнить полученные параметры;  демонтировать ОНВ с диагностического стенда;  промыть внутренние поверхности трубок ОНВ с использованием средств очистки;  продуть воздухом для просушки;  вновь установить ОНВ на диагностический стенд, для оценки результативности процесса промывки;  закрепить воздуховоды и датчики давления, массового расхода воздуха и температуры на входе в ОНВ и на выходе из него;  включить электродвигатель;  включить нагреватель воздуха для ускорения процесса нагрева воздуха до рабочей температуры на входе;  включить компрессор;  произвести регулировку частоты вращения электродвигателя. За счет частотного преобразователя вывести компрессор на заданные значения рабочего давления, и расхода воздуха;  произвести регистрацию замеров температур на входе и выходе ОНВ;  сравнить полученные численные значения параметров с предыдущим (до промывки и после неё);  выдать заключение о теплопередающих параметрах.  Выводы. Результаты работы могут быть использованы для:  инструментального контроля и диагностирования текущего технического состояния ОНВ;  для контроля результативности выполнения операций ТО и ТР теплообменных устройств транспортной техники: радиаторов охлаждения ДВС, масляных радиаторов, радиаторов - отопителей салонов автомобилей, ОНВ и кондиционеров;  прогнозирования остаточного ресурса теплообменников. Список литературы: 1. Бурков, В. В. Автотракторные радиаторы / В. В. Бурков, А. И. Индейкин. — Л. : Машиностроение, Ленингр. отд-ние, 1978. — 216 с. 2. Бурков, В. В. Эксплуатация автомобильных радиаторов / В. В. Бурков — М. : Транспорт, 1975. — 80 с. 3. Судовые энергетические установки. Под общ. ред. В. М. Артемов, Г. А. Горбов. Николаев: УГМТУ, 2002. — 356 с. 4. Кухаренко Е. М. Агрегаты наддува. Минск: БНТУ, 2012. — 50 с. ISBN 978-985525-922-1. 5. Пославский, А. П. Инструментальный контроль и диагностирование технического состояния теплообменников транспортных средств. / А. П. Пославский, А. А. Фадеев, А. А. Михайлов // Интеллект. Инновации. Инвестиции. — 2017. — № 10. — С. 72– 76. 6. Пославский, А. П. Информационно-измерительная система для оценки параметров теплообменников / А. П. Пославский, А. В. Хлуденёв, В. В. Сорокин // Проблемы получения, обработки и передачи измерительной информации: материалы I Междунар. науч. -техн. конф. //: Уфимск. гос. авиац. техн. ун-т. : Уфа. РИК УГАТУ, 2017. — С. 178–180. Научно-технические аспекты развития автотранспортного комплекса 2020

УДК 629.3.02 Пославский А. П. . 1, Русаков М. А. 1, Фадеев А. А. 2 ОБОСНОВАНИЕ ИСХОДНЫХ ДАННЫХ К МЕТОДИКЕ КОЛИЧЕСТВЕННОЙ ОЦЕНКИ ТЕПЛООТДАЧИ БЛОКОВ ТЕПЛООБМЕННИКОВ АВТОМОБИЛЕЙ В ЭКСПЛУАТАЦИИ 1

Оренбургский государственный университет, (г. Оренбург, РФ) 2 ООО «Технология», (г. Оренбург, РФ)

Аннотация. Теплообменники выполняют важные функции по обеспечению теплового режима различных систем автомобиля. В современном автомобиле они комплектуются в блочном исполнении. В процессе эксплуатации под влиянием эксплуатационных факторов происходит снижение теплоотдачи, вплоть до предельного состояния. Мойка и очистка не позволяют количественно оценить результативность этих процессов. Особенно сложно оценить состояние внутренних теплопередающих поверхностей. Известные методы и средства диагностирования технического состояния не позволяют, определить фактическое состояние теплоотдачи теплообменников. Целью является обоснование исходных данных к методике количественной оценки теплоотдачи блоков теплообменников автомобилей в эксплуатации. В работе представлены подходы к созданию методики количественного определения теплоотдачи блоков автомобильных теплообменников на этапе эксплуатации. Ключевые слова: автомобиль, теплообменники, техническое состояние, теплоотдача, методика. Poslavsky A. P.,1 Rusakov M. A.,1 Fadeev A. A. 2 SUBSTANTIATION OF INITIAL DATA FOR THE METHOD OF QUANTITATIVE ASSESSMENT OF HEAT TRANSFER OF HEAT EXCHANGER UNITS OF CARS IN OPERATION 1

Orenburg state University, (Orenburg, Russian Federation) Department of OOO "Technology", (Orenburg, Russian Federation)

Annotation. Heat exchangers perform important functions to ensure the thermal regime of various vehicle systems. In a modern car, they are completed in a block design. In the process of operation under the influence of operational factors there is a reduction of heat loss, up to the limit state. Washing and cleaning do not allow us to quantify the effectiveness of these processes. It is particularly difficult to assess the condition of internal heat transfer surfaces. Known methods and means of diagnosing the technical condition do not allow to determine the actual state of heat transfer of heat exchangers. The goal is to substantiate the initial data for the method of quantifying the heat transfer of heat exchanger units of cars in operation. The paper presents approaches to creating a method for quantifying the heat transfer of automobile heat exchanger units at the operational stage. Keywords: automobile, heat exchangers, technical condition, heat transfer, technique. Теплообменные устройства выполняют принципиально важные функции в составе автомобилей, оснащенных двигателями внутреннего сгорания (ДВС), которые составляют подавляющее большинство в мировом автопарке транспортных средств. В составе современного автомобиля устанавливаются следующие теплообменные устройства; радиатор жидкостного охлаждения ДВС; масляный радиатор; радиатор -

Научно-технические аспекты развития автотранспортного комплекса 2020

отопитель салона; охладитель наддувочного воздуха (интеркулер); конденсатор и испаритель кондиционера. Общим признаком, отвечающим за обеспечение реализации функционального назначения, является то, что теплосъём осуществляется набегающим, либо принудительным потоком воздуха окружающей среды. Это обстоятельство вынуждает конструкторов автомобилей размещать эти теплообменники в передней (фронтальной) части автомобиля [1]. Компоновка теплообменников выполняется в двух вариантах: в виде последовательной схемы установки, когда теплообменники располагаются фронтально друг за другом; в виде параллельной схемы относительно фронта набегающего потока. Установленные теплообменники вынуждены конкурировать за массовую долю теплоносителяохладителя для обеспечения работоспособности всех систем и узлов, нуждающихся в принудительном надежном охлаждении и, таким образом, поддержания их теплового режима в условиях эксплуатации. Работа каждого теплообменника зависит не только от собственного технического состояния, но и от технического состояния всех теплообменников, объединенных в блоке. В эксплуатации автомобиль работает в самых различных дорожных и климатических условиях. Влияние многообразия эксплуатационных условий неизбежно приводит к ухудшению рабочих характеристик всех вышеперечисленных теплообменников. При этом, работоспособность автомобиля в целом, или его агрегатов и систем, определяется их способностью выполнять заданные функции без нарушения установленных параметров. На потенциал теплоотдачи теплообменников в блочном исполнении влияют как эксплуатационные условия, так и техническое состояние элементов системы охлаждения автомобиля. В блоке радиаторов последовательной компоновочной схемы создается дополнительное аэродинамическое сопротивление вследствие нагрева воздуха на входе в каждый последующий и, в конечном счете, в основной радиатор системы охлаждения. Это требует обеспечения дополнительного количества воздуха для необходимого уровня охлаждения. Проблема решается за счет увеличения площади радиатора системы охлаждения, или за счет наращивания мощности вентиляторов. Особенно существенно влияние неизбежных загрязнений теплопередающих поверхностей различного характера в процессе эксплуатации [2]. Этот фактор значительно снижает потенциал работоспособности блока теплообменников. Восстановление работоспособности каждого из теплообменников достигается различными методами очистки. Однако эффективность результатов очистки не поддается количественной оценки, ввиду отсутствия простых и надежных средств и методов измерения теплоотдачи. Целью настоящей работы является обоснование исходных данных к методике количественной оценки теплоотдачи блоков теплообменников автомобилей в эксплуатации. Для достижения цели поставлены следующие задачи: 1. Определить перечень необходимых и достаточных исходных данных для доказательства и проверки принципиального способа количественной оценки теплоотдачи блоков теплообменников автомобилей в эксплуатации. 2. Разработать мероприятия по модернизации имеющейся установки количественной оценки теплоотдачи радиаторов охлаждения ДВС автомобилей. 3. Выбрать технические средства обеспечения экспериментальных работ на модернизированной установке.

Научно-технические аспекты развития автотранспортного комплекса 2020

Областью применения является модельный блок теплообменников автомобиля, выбранный произвольно с привязкой к основному радиатору охлаждения. Моделирование масляного радиатора в блоке будет осуществляться в виде дополнительного замкнутого контура с постоянным источником нагрева. Температура задается в соответствии с температурными характеристиками рабочего процесса. Мощность нагревателя подбирается произвольно при условии обеспечения заданной температуры на протяжении всего процесса испытаний. Наименование измеряемой величины, позволяющей объективно оценивать работоспособность блока теплообменников, соответствует основная интегральная характеристика – теплоотдача (тепловой поток) q, кВт. Требования к показателям точности измерений производят путем задания показателей точности. Требования к показателям точности должны основываться на заданном допуске на измеряемую величину, при его наличии. Методики выполнения измерений должны обеспечивать показатели точности и функционального назначения, установленные в исходных требованиях на их разработку. Исходя из возможности измерительной системы [3], входящей в состав имеющейся экспериментальной установки и учитывая, что датчиком измерения является датчик мощности ДИМ-1Ф, класса точности 1, что будет означать обеспечение показателей точности. Требования к условиям выполнения измерений следует считать выполняемыми на основании ранее отработанной методики испытаний, на теплоотдачу измерительной системы существующей экспериментальной установки. Эта система и методика выполнения измерений будет использована и в составе модернизированной экспериментальной установки. С точки зрения метрологической оценки паспортных характеристик элементов, входящих в состав блока теплообменников необходимо выполнить условия измерения рабочих характеристик каждого из теплообменников. Рабочими характеристиками теплообменников систем охлаждения являются: теплоотдача радиатора q, кВт; аэродинамическое сопротивление воздушному потоку ΔрL, Па; гидравлическое сопротивление потоку теплоносителя Δрw, Па. Значения этих характеристик формируются на этапе производства автомобильных теплообменников, причем потенциальные возможности имеют запас работоспособности (например: теплоотдача радиатора на 10. . . 25% больше теоретически необходимой величины). Наиболее важной выходной рабочей характеристикой радиатора является теплоотдача q, кВт. Аналитически она описывается уравнением Ньютона - Рихмана [4]: 𝑞р = 𝑘𝐹𝐿 𝛥̄𝑡лог ,

(1)

где k – коэффициент теплопередачи, Вт/(м 2·°С); F – площадь теплообмена, м2; 𝛥̄𝑡лог- среднелогарифмический температурный напор, °С, определяемый по формуле: 𝛥̄𝑡лог = 𝑙𝑛

𝑡𝐿″ −𝑡𝐿′

𝑡𝑊с𝜌. −𝑡′𝐿 𝑡𝑊с𝜌. −𝑡"𝐿

Как видно из формулы (1), количество передаваемой теплообменником теплоты при неизменной поверхности охлаждения и узком интервале значений температурного напора в основном зависит от коэффициента теплопередачи k, рассчитываемого по формуле:

Научно-технические аспекты развития автотранспортного комплекса 2020

𝑞р ̄ 𝑡лог 𝐿 ∙𝛥

𝑘=𝐹

, Вт/(м2·°С)

(2)

Остальные рабочие характеристики определяются прямыми измерениями соответствующих датчиков давления и температуры, входящих в состав измерительной системы экспериментальной установки. Требования к применяемым средствам измерений обеспечиваются аттестацией имеющихся измерительных датчиков в специализированной метрологической лаборатории Ростехнадзора. Приобретение новых измерительных приборов планируется в дилерских центрах, в рамках тендерных закупок. Для реализации принципиальной возможности количественной оценки теплоотдачи блоков теплообменников автомобилей в эксплуатации разработан эскизный проект модернизированной установки. Установка будет оснащена аппаратно-программным измерительно-вычислительным комплексом [5]. Таким образом, условия выполнения всех требований исходных данных и готовность экспериментальной установки с аппаратно-программным комплексом, будет способствовать доказательству принципиальной возможности достижения поставленной цели. Список литературы: 1. Бурков В. В. Автотракторные радиаторы: справочное пособие / В. В. Бурков, А. И. Индейкин. — М. : Машиностроение, 1978. — 284 с. 2. Верховодов А. А. Влияние внешнего загрязнения радиатора в процессе эксплуатации на аэродинамическое сопротивление блока «радиатор-вентилятор» системы охлаждения двигателя автомобиля. [Электронный ресурс] — Режим доступа: http://vestnik. osu. ru/doc/1033/lang/0/num. html (дата обращения: 25.04.2020). 3. Пославский, А. П. Информационно-измерительная система для оценки параметров теплообменников / А. П. Пославский, А. В. Хлуденёв, В. В. Сорокин — Материалы I Междунар. науч. -техн. конф. «Проблемы получения, обработки и передачи измерительной информации» //: Уфимск. гос. авиац. техн. ун-т. : Уфа. РИК УГАТУ, 2017. — 229 с. 4. Михеев, М. А. Основы Теплопередачи. М. А. Михеев, И. М. Михеева. — М. : Энергия, 1977. — 344 с. 5. Пославский А. П. Разработка диагностического обеспечения теплообменников транспортных средств / А. П. Пославский, В. В. Сорокин, А. А. Фадеев // Интеллект. Инновации. Инвестиции, 2018. — № 4. — С. 80–85.

Научно-технические аспекты развития автотранспортного комплекса 2020

УДК 629.33 Смирнов Д. А., Пузаков А. В., канд. техн. наук МОДЕЛИРОВАНИЕ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ СТАРТЕРНОЙ АККУМУЛЯТОРНОЙ БАТАРЕИ Оренбургский государственный университет, (г. Оренбург, РФ) Аннотация. В процессе эксплуатация стартерной аккумуляторной батареи на автомобиле могут снижаться её параметры, что приводит к перебоям в работе потребителей, например, стартера. Для предупреждения появления неисправностей аккумуляторной батареи и упрощения процесса их устранения необходимо знать, как изменяются её параметры в процессе эксплуатации. Целью статьи является исследование параметров стартерной аккумуляторной батареи с коротким замыканием одного из аккумуляторов. В результате экспериментов было определено изменение параметров батареи при разной величине сопротивления, имитирующего короткое замыкание. Во всех тестах наблюдается стабильное увеличение выходных параметров аккумуляторной батареи на 10-15 %. Дальнейшие исследования будут посвящены определению параметров аккумуляторной батареи при моделировании других её неисправностей. Ключевые слова: стартерная аккумуляторная батарея, неисправности аккумуляторной батареи, короткое замыкание. Smirnov D. A., Puzakov A. V. SIMULATION OF SHORT-CIRCUIT OF THE STARTER BATTERY Orenburg state university, (Orenburg, Russian Federation) Annotation. During the operation of the starter battery in a car, its parameters may decrease, which leads to interruptions in the operation of consumers, for example, a starter. To prevent the occurrence of battery malfunctions and simplify the process of eliminating them, you need to know how its parameters change during operation. The aim of the article is to study the parameters of a starter battery with a short circuit of one of the batteries. As a result of the experiments, a change in the parameters of the battery was determined for different values of the resistance simulating a short circuit. In all tests, a steady increase in the output parameters of the battery by 10-15% is observed. Further research will be devoted to determining the parameters of the battery when modeling its other faults. Ключевые слова: испытательный цикл, аккумулятор, ток, напряжение. Keywords: starter battery, battery malfunction, short circuit. В процессе работы аккумуляторной батареи могут возникать различные неисправности. Самой распространённой является снижение разрядной емкости, на неё приходится примерно 34% всех неисправностей. Далее идут: окисление полюсных выводов – 18%; оплывание активной массы – 14%; короткое замыкание – 12%; сульфатация пластин – 10%; ускоренный саморазряд – 8%; обрыв цепи – 4% [1]. Это сопровождается изменением параметров АКБ, таких как ток и напряжение. Цель данной работы определить характер зависимости изменения этих параметров. На данном этапе работы необходимо определить характер изменения параметров батареи при коротком замыкании, и сравнить результаты с исправной заряженной батареей. Короткое замыкание разноименных электродов, обнаруживается по кипению электролита во время зарядки. Этот дефект чаще всего связан с повреждениями сепараторов в процессе сборки, неправильным размещением сепаратора в блоке пластин, отклоне-

Научно-технические аспекты развития автотранспортного комплекса 2020

нием от заданных чертежами размеров сепаратора, низким качеством материала сепараторов, перекосом отдельных пластин в блоке. При наличии такого дефекта батарея в определенных условиях, например, при постоянной эксплуатации в летнее время, может сохранять работоспособность. Однако ее пусковая мощность значительно снижается, так как за время бездействия (ночная стоянка) значительная часть энергии в одном из аккумуляторов расходуется на работу в короткозамкнутой паре. При бездействии такой батареи в течение одной-двух недель короткое замыкание в каком-либо аккумуляторе может быть легко установлено путем измерения плотности электролита. В дефектном аккумуляторе плотность электролита снижается более интенсивно, чем в остальных аккумуляторах [2]. Для получения данных к батарее, параллельно одному из аккумуляторов, подключалось дополнительное сопротивление различной величины. R2 на рисунке 1. Для удобства моделирования, короткое замыкание происходило на крайнем аккумуляторе в батареи. Одной стороной реостат был подключен к минусовой клемме батареи, а другой – к межэлементному соединению внутри самой батареи. Доступ к самому межэлементному соединению был получен через заливную горловину в крышке батареи. Данная конструкция подверглась тестированию по разработанному ранее испытательному циклу.

Рисунок 1 — Схема подключения сопротивлений к аккумулятору Испытательный цикл длится 3,5 минуты и разбит на 4 этапа [3, 4]. Первый этап — это режим полного торможения стартерного электродвигателя. Такие условия могут возникать при неудачной попытке запуска двигателя Данный процесс самый тяжёлый для аккумулятора, и является экстремальной нагрузкой, которую в реальных условиях получить достаточно сложно. Данный этап длится в течение 5 секунд. Второй этап имитирует работу стартера на холостых оборотах. Данный этап длится 15 секунд. Третий этап – проверка аккумуляторной батареи нагрузочной вилкой. Данный этап длится 10 секунд. Четвертый этап имитирует резервную работу аккумулятора, то есть возможность выхода из строя генератора. На этом этапе аккумулятор будет разряжаться током 25 А в течение 3 минут. Данный этап является стандартной проверкой стартерного аккумулятора на работоспособность [5]. Схема проведения экспериментов представлена на рисунке 1. На рисунке 2 приведены результаты теста батареи в режиме полного торможения. Согласно результатам теста, ток в режиме полного торможения составил соответственно 593, 600 и 613 А. Ток исправной батареи составил 590 А. Напряжение исправной батареи в момент пуска равняется 7В и практически не меняется во время всего теста. На тестируемой батарее наблюдается повышение напряжения от одного эксперимента к другому: 8,8, 9,3 и 9,9 В соответственно. Во время самого теста напряжение падает.

Научно-технические аспекты развития автотранспортного комплекса 2020

A1 – нагрузочная вилка H-2005; A2 – переносной вольтамперметр КИ-1093; GB1 – стартерная аккумуляторная батарея 6CT60VL; M1 – стартерный электродвигатель 2120-3708010; PA1 – амперметр; PV1 – вольтметр; RS1 – токовый шунт 500 А; S1 – выключатель; SB1 – кнопка пуска. Рисунок 1 — Схема проведения экспериментов

Рисунок 2 — Характеристики аккумулятора в режиме полного торможения На рисунке 3 приведены результаты теста батареи на холостом ходу стартера. Согласно результатам теста, ток на холостом ходу стартера 60, 61 и 66 А. Ток исправной батареи составил 55 А и незначительно изменяется в ходе теста. Напряжение исправной батареи в момент пуска равняется 11,8 В и практически не меняется во время всего теста. На тестируемой батарее наблюдается повышение напряжения от одного эксперимента к другому, а также более быстрое его снижение во время экспериментов. На рисунке 4 приведены результаты теста батареи нагрузочной вилкой.

Научно-технические аспекты развития автотранспортного комплекса 2020

Рисунок 3 — Характеристики аккумулятора на холостом ходу стартера

Рисунок 4 — Характеристики аккумулятора при испытании нагрузочной вилкой Согласно результатам теста, при испытании нагрузочной вилкой максимальная сила ток была зафиксирована на отметках в 210, 224 и 232 А. Ток исправной батареи составил 240 А. Однако, если рассматривать среднее значение во время теста, то здесь наблюдается такая же зависимость, что и в предыдущих экспериментах. Сила тока батареи с коротким замыканием выше, чем у исправной батареи. Напряжение исправной батареи в момент пуска равняется 12 В. На тестируемой батарее наблюдается повышение напряжения от одного эксперимента к другому, а также повышение напряжения во время теста. На рисунке 5 представлены результаты теста батареи в резервном режиме, при отключённом генераторе. По графикам также видно увеличение напряжения батареи с коротким замыканием по сравнению с исправной. Напряжение поднимается до 12 В.

Научно-технические аспекты развития автотранспортного комплекса 2020

Сила тока практически не меняется, так как она задается условиями эксперимента и устанавливается вручную.

Рисунок 5 — Характеристики аккумулятора при имитации резервной работы Все проведенные выше тесты показывают повышение показателей аккумуляторной батареи по мере уменьшения сопротивления нагрузки, имитирующей короткое замыкание. Лучше всего отличия заметны при испытании нагрузочной вилкой. В этом эксперименте наблюдается наиболее плавное изменение всех параметров. Во всех тестах наблюдается плавное изменение показателей аккумуляторной батареи, выделить какойлибо из них как критический нельзя. Список литературы: 1. Пузаков, А. В. Моделирование неисправностей стартерных аккумуляторных батарей / А. В. Пузаков, Д. А. Смирнов // Прогрессивные технологии в транспортных системах: сборник материалов XIV Международной научно-практической конференции, — Оренбург: ОГУ, 2019. — С. 523–530. 2. Пузаков, А. В. Исследование эксплуатационной надежности стартерных аккумуляторных батарей / А. В. Пузаков // Наземные транспортно-технологические средства: проектирование, производство, эксплуатация II Всероссийская научно-практическая конференция. — Чита, 2018. — С. 232 — 238. 3. Чупин Д. П. Параметрический метод контроля эксплуатационных характеристик аккумуляторных батарей. : автореф. дис. … канд. техн. наук / Д. П. Чупин — Омск, 2014, 19 с. 4. Смирнов, Д. А. Разработка испытательного цикла для системы электроснабжения автомобилей / Д. А. Смирнов А. В. Пузаков, // Архитектурно строительный и дорожно-транспортный комплексы: проблемы перспективы и инновации: сборник материалов IV Международная научно-практическая конференция, 20–22 ноября 2019 г. — Омск: СибАДИ, 2019. — С. 531–535. 4. Смирнов, Д. А. Исследование параметров стартерной аккумуляторной батареи / Д. А. Смирнов // Фундаментальные и прикладные исследования молодых ученых: сборник материалов IV Международная научно-практическая конференция, — Омск: СибАДИ, 2020. — С. 65–68.

Научно-технические аспекты развития автотранспортного комплекса 2020

УДК 544.72 Степанян К. В. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ТРИБОХИМИЧЕСКИХ МЕТОДОВ ДЛЯ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ АВТОМОБИЛЕЙ ФГБОУ «Оренбургский государственный университет», (г. Оренбург, РФ) Аннотация. Важным направлением в развитии науки в области машиностроения и эксплуатации автомобильной техники является разработка инновационных способов для восстановления деталей, их размеров и сопряжений между ними, которые обеспечат снижение материальных затрат, трудоёмкости и соответствующее качество ремонта. Одним из таких способов является применение специальных трибохимических составов, обеспечивающих восстановление изношенных поверхностей сопряжений деталей. Данный способ подразумевает добавление специально разработанных химических составов в смазку восстанавливаемых деталей, что исключает разборку деталей и ведет к экономии трудовых и материальных ресурсов. Ключевые слова: трибохимия, смазки, восстановление деталей. Stepanyan K. V. USE OF TRIBOCHEMICAL METHODS FOR RESTORATION OF PARTS FOR CARS Orenburg State University (Orenburg, RF) Abstract. An important direction in the development of science in the field of mechanical engineering and the operation of automotive equipment is the development of innovative methods for the restoration of parts, their sizes and the gaps between them, which will reduce material costs, labor and the corresponding quality of repair. One of such methods is the use of special tribochemical compositions that ensure the restoration of worn surfaces of mating parts. This method involves the addition of specially designed chemical compositions to the lubrication of the restored parts, which eliminates the disassembly of parts and leads to savings in labor and material resources. Keywords: tribochemistry, lubricants, parts recovery. Введение. Физический износ поверхностей трения является главным фактором выхода из строя деталей агрегатов и узлов автомобилей. На сегодня, самым распространенным способом ремонта изношенных деталей является их замена на новые, или восстановление путем фрезерования до ремонтных размеров, напыления изношенного слоя и других подобных способов, требующих снятие и разбора детали или агрегата. Восстановление изношенных поверхностей с помощью трибохимических составов позволяет снизить материальные, временные и трудовые затраты на ремонт. Ремонт с помощью трибохимии подразумевает за собой внесение специального химического состава (в виде порошка или суспензии) в рабочую среду детали через ее смазку. В ходе дальнейшей работы детали, на ее поверхностях образуется восстановленный слой необходимой толщины. Данный слой также может обладать снижающими трение свойствами, что является сопутствующим положительным эффектом. На настоящий момент существуют различные химические составы и проведено множество исследований в этой области. Однако они не нашли массового применения и доверия среди автомобильно-ремонтной промышленности в виду низкой эффективности, нестабильности эффекта, и недолговечности образующегося слоя.

Научно-технические аспекты развития автотранспортного комплекса 2020

Постановки задачи. Для решения данной проблемы необходимо проанализировать существующие составы, определить наиболее совершенные из них, и предложить возможные способы улучшения их свойств до необходимого уровня. Методы решения. Для поиска возможных методов решения поставленной задачи было необходимо изучить научные работы, посвященные данной проблеме. На данную тему проводилось достаточно много исследований в разных странах. Некоторые из них были направлены на восстановление трущихся деталей подшипников, а другие на восстановление трущихся сопряжений двигателей внутреннего сгорания, например цилиндро-поршневой группы или подшипников коленчатого вала. Мною были изучено множество работ связанных с восстановлением деталей методом трибохимии. Ниже приведено краткое описание трёх работ, которые в наибольшей степени подходят к теме моего исследования. В своей работе «Восстановление работоспособности подшипников качения движителей сельскохозяйственной техники металлоплакирующей пластичной смазкой» Лехтер Валентина Владимировна проводит разработку и исследование металлоплакирующей пластичной смазки для безразборного восстановления работоспособности подшипников качения движителей сельскохозяйственной техники. Название разработанной смазки «Металл плюс» (ТУ 4366. 03. 03049297-20П) На основании физико-химических исследований поверхностей трения образцов установлено, что металлоплакирующая пластичная смазка «Металл Плюс» обеспечивает образование на поверхностях трения композиционного медно-оловянистоникелевого покрытия, толщиной до 1,0 мкм и диффузионной зоны толщиной до 12,5 мкм, за счет чего обеспечивается частичное восстановление поверхности трения и повышение износостойкости восстановленных трущихся поверхностей. Состав был испытан в реальных условиях на автомобилях и сельскохозяйственной технике и был получен в целом положительный эффект. Недостатком состава является сильное влияние степени износа трущихся поверхностей на величину образуемого покрытия. Износы более 100 мкм не позволяют достигнуть необходимых контактных давлений и температур в зоне трения, а, следовательно, обеспечить необходимый выход поверхностной энергии, необходимый для образования покрытия высокого качества и толщины, что подтверждает результаты теоретических исследований по имеющемуся оптимуму реализации восстановительного эффекта. В статье «Трибохимическая технология восстановления изношенных узлов стационарных поршневых компрессоров» Ю. Н Миняева, Н. П. Ткача, В. В Молодцова было рассмотрено образование модифицированного слоя на поверхностях пар трения путем добавления реагента восстановительного действия (РВД) в носитель (масло). В ней описано образование модифицированного слоя: РВД, обладая высокими абразивными свойствами, проводит суперфинишную обработку поверхностей трения(очистка от нагара, оксидов, деструктурированного масла). В местах контакта происходит инициация микрометаллургических процессов и «приплавление» частиц РВД к кристаллической решетке поверхностей трения. В это же время происходит наклёп незадействованных частиц состава, частиц металла в углубления микрорельефа поверхности. В результате происходит образование модифицированного слоя. Все эти процессы длятся, пока не закончится РВД в составе носителя. В результате образования модифицированного слоя, в местах контакта вместо пары трения металл-металл, образуется пара металл - модифицированный слой, что влечёт за собой более низкий коэффициент трения и высокую износостойкость. В ходе исследования, учёными были проведены испытания технологии на двух компрессорах модели 4ВМ10-100/9. На одном из компрессоров была обработана ЦПГ,

Научно-технические аспекты развития автотранспортного комплекса 2020

на другом механизм движения. Сравнительные испытания проводились 100 часов работы компрессоров в рабочем режиме. Данные испытаний приведены в таблице 1. Таблица 1. Результаты испытаний компрессоров до и после обработки РВД

В результате эксперимента, проведенного Ю. Н Миняевым, Н. П. Ткачом, В. В Молодцовым было выявлено положительное действие добавки РВД к носителю, восстановление трущихся поверхностей, что ведёт к увеличению ресурса, снижению затрат на ремонт, улучшению эксплуатационных показателей работы компрессоров. В статье «Восстановление подшипников опорных катков гусеничного движителя с использованием добавки к пластичной смазке» доктор технических наук, профессор В. И Балабанов предлагает добавление в стандартную пластичную смазку для трущихся узлов дополнительного элемента в виде ультрадисперсных порошков пластичных металлов «Ретурн Металл-М». В тексте указывается на покрытие поверхностей трения композиционной защитной плёнкой толщиной до 10 мкм, при этом отмечаются высокие прочностные и антифрикционные свойства образующейся плёнки. Для оценки эффективности добавки были проведены эксплуатационные испытания. Они проходили на коническом радиально-упорном подшипнике №7608 опорного катка комбайна «Енисей-1200PM» в течение двух сезонов уборочных работ на двух машинах. Половину катков заполнили чистой смазкой Литол-24, а вторую часть смазкой с добавкой присадки «Ретурн Металл-М» (весовая доля 8. 5%). После наработки комбайнами 350 га, на смазанных модифицированной смазкой катках и рабочей поверхности рабочего кольца образовалась бледно-розовая сервовитная плёнка, и не было зафиксировано ни одного ресурсного отказа, в отличие от катков обработанных чистым Литолом-24. Также было замечено снижение сопротивлению качению в узлах с модифицированной смазкой. Недостатком данной присадки служит ее неэффективность при величине износа более 10 мкм на соединение. Из всего следует, что применение металлоплакирующих добавок позволяет повысить ресурс узлов, снизить эксплуатационные расходы. Таким образом, согласно проведенному обзору различной литературы, данное направление в эксплуатации автомобильных двигателей является относительно популярной темой во многих странах мира, так как развитие данной темы в науке, может привести к серьезному сокращению затрат времени, труда, и материалов на восстановление

Научно-технические аспекты развития автотранспортного комплекса 2020

изнашиваемых поверхностей деталей автомобилей, в том числе двигателей и их цилиндро-поршневой группы. Существуют различные составы (основанные на неорганических соединениях или органических) ремонтно-восстановительных смазок, способы их введения в двигатель (топливо или смазка). Хотя во многих исследованиях эффективность составов подтверждается, их применение в промышленности сильно ограничено, главным образом из-за недолговечности образующихся покрытий или высокой стоимости ингредиентов и сложности изготовления составов. Для решения данной проблемы необходимо подробнее изучить имеющиеся трибохимические составы, систематизировать их достоинства и недостатки, определить общие недостатки и их причины, предложить усовершенствованный имеющийся состав или создать новый, учитывая недостатки существующих. Выводы. Как следует из вышеописааного, тема восстановления трущихся поверхностей трибохимическими методами хорошо изучена и развита, имеется множество запатентованных составов, оказывающих, в целом, положительный эффект. Однако общими недостатками имеющихся составов являются сложность технологии изготовления, высокая цена материалов, и, как следствие, высокая цена конечной продукции. Также в произведенных исследованиях отсутствуют данные о долговечности образующихся покрытий, что может привести к нецелесообразности подобного восстановления и высокой цене вследствие необходимости повторения процедуры для поддержания эффекта. Список литературы: 1. Восстановление рабочей поверхности гильз цилиндров двигателей внутреннего сгорания автомобилей [Электронный ресурс]/Режим доступа: https://moluch. ru/archive/85/15983/ 2. «Восстановление работоспособности подшипников качения движителей сельскохозяйственной техники металлоплакирующей пластичной смазкой» [Электронный ресурс] /Режим доступа: http://www. rvdtechnology. ru/production/price_prod/ 3. Восстановление подшипников опорных катков гусеничного движителя с использованием добавки к пластичной смазке» [Электронный ресурс] /Режим доступа: https://cyberleninka. ru/article/n/vosstanovlenie-podshipnikov-opornyh-katkov-gusenichnogodvizhitelya-s-ispolzovaniem-dobavki-k-plastichnoy-smazke 4. Трибохимическая технология восстановления изношенных узлов стационарных поршневых компрессоров» [Электронный ресурс] /Режим доступа: https://cyberleninka. ru/article/n/tribohimicheskaya-tehnologiya-vosstanovleniya-iznoshennyh-uzlovstatsionarnyh-porshnevyh-kompressorov

Научно-технические аспекты развития автотранспортного комплекса 2020

УДК 004.94 + 629.43 Химченко А. В., канд. техн. наук, Мищенко Н. И., д-р техн. наук, Петров А. И., Супрун В. Л., Волков С. Е., Заика С. С. МОДЕЛЬ ЧЕТЫРЕХЦИЛИНДРОВОГО БЕСШАТУННОГО ДВИГАТЕЛЯ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ВИБРАЦИИ ПРИ ОТКЛЮЧЕНИИ ЦИЛИНДРОВ Автомобильно-дорожный институт ГОУВПО «Донецкий национальный технический университет» (г. Горловка, ДНР) Аннотация. В результате проведенных исследований получена имитационная модель четырёхцилиндрового бесшатуного двигателя с кривошипно-кулисным механизмом, позволяющая исследовать динамику двигателя при отключении цилиндров. Модель создана в Simulink Simscape Multibody, является базовой, и дает возможность исследовать, при соответствующем дополнении, различные аспекты работы двигателя и его систем. Ключевые слова: имитационное моделирование, бесшатуный двигатель с кривошипно-кулисным механизмом, динамика механизма преобразования движения поршня, применение Simulink Simscape Multibody. Khimchenko A. V, Mishchenko N. I., Petrov A. I., Suprun V. L., Volkov S. E., Zaika S. S. MODEL OF A FOUR-CYLINDER ENGINE WITH CONNECTING ROD ABSENT FOR RESEARCHING VIBRATION AT DISABLING OF CYLINDERS Automobile and Road Institute «Donetsk national technical University» (Gorlovka, DPR) Annotation. As a result of the studies, a simulation model of a four-cylinder engine with connecting rod absent and rocker mechanism is obtained, which allows to study the dynamics of the engine when the cylinders are turned off. The model created in Simulink Simscape Multibody is the basic one, and makes it possible to explore, with the appropriate addition, various aspects works of the engine and its systems. Keywords: simulation, engine with connecting rod absent and rocker mechanism, dynamics of the piston movement conversion mechanism, application of Simulink Simscape Multibodyю. Введение. В связи с работами по созданию перспективных конструкций двигателей внутреннего сгорания в Автомобильно-дорожном институте ГОУВПО «Донецкий национальный технический университет» [1, 2] возникают отдельные вопросы, ответы на которые может дать или глубокий теоретический анализ конструкции двигателя, или имитационное моделирование его работы. Это относится и к вопросу уравновешенности от сил инерции. Разработка бесшатунного двигателя с кривошипно-кулисным механизмом в одноцилиндровом варианте показывает, что двигатель является полностью уравновешенным с теоретической точки зрения [1]. Это позволяет сделать любое количество цилиндров в бесшатунном двигателе, имея при этом полностью уравновешенную от сил инерции конструкцию [2]. Несколько меняется ситуация в случае отключения цилиндров. Так как в разработках кафедры автомобильного транспорта предлагается отключать цилиндры остановкой поршня, очевидно, будет нарушаться и уравновешенность двигателя. Часть масс,

Научно-технические аспекты развития автотранспортного комплекса 2020

совершающих возвратно-поступательное движение, предполагается останавливать, а уравновешивающие силы инерции противовесы коленчатых валов при этом будут продолжать вращательное движение. В такой ситуации неизбежно появятся силы инерции, которые будут передаваться на корпус двигателя и далее на его опоры крепления к кузову автомобиля. В конечном итоге представляют интерес силы, с которыми корпус силового агрегата будет воздействовать на кузов автомобиля. Теоретический анализ такой конструкции в целом затруднен тем, что представляется необходимым учесть реальные моменты инерции всей конструкции, включая головку цилиндров, блок цилиндров, картер и даже коробку переключения передач. В случае изменения конструкции потребуется внести изменения по конкретным деталям и выполнить приведение соответствующих сил моментов, и так далее. Современные средства автоматизированного моделирования позволяют упрощать подобные задачи. К подобным средствам относятся Simulink Matlab компании Mathworks. Поэтому, целью данной работы было создание имитационной модели, решающей комплекс задач: отражающей динамические свойства двигателя нетрадиционной конструкции; позволяющей исследовать вибрации, передаваемые на корпус автомобиля от двигателя; создающей возможности дальнейшего исследования двигателя в целом и разработки его отдельных узлов и агрегатов. Описание имитационной модели четырехцилиндрового безшатунного двигателя с кривошипно-кулисным механизмом Опираясь на имеющийся опыт моделирования, для создания имитационной модели был выбран модуль Matlab Simscape Multibody. Данный подход позволяет в комплексе решать задачу исследования. Во-первых, модель на основе Simscape Multibody позволяет создать условия вариационного моделирования, при необходимости отключая те или иные цилиндры. Во-вторых, появляется возможность использовать в модели готовые 3D модели деталей двигателя с автоматическим вычислением их инерционных характеристик. В-третьих, работа с Simscape позволяет добавлять отдельные модели из других доменов в случае необходимости, подключая гидравлические и другие системы. Так, возможно подключение модели рабочего процесса, выполненной в виде схем Simscape. В-четвёртых, до реализации и получения оптимального результата модели достаточно легко заменить откорректированные детали, например, по-другому уравновешенные коленчатые валы, и проверить работу двигателя с новыми конструктивными элементами. В-пятых, позволяет автоматизировать процесс проведение модельного эксперимента с автоматической регистрацией результатов для дальнейшего анализа. Полученная имитационная модель (рис. 1) включает в себя все основные элементы экспериментального двигателя, оказывающие влияние на его динамику. Кривошипно-кулисный механизм собран в Simscape Multibody из 3D моделей отдельных элементов. В данном механизме проработаны места передачи усилий: количество, тип и расположение шарниров. Так как система автоматизированного моделирования Simscape умеет решать некоторые статистические неопределенности, важным является указание всех точек соединения отдельных деталей, в том числе жёсткого. Количество точек передачи усилий и их расположение будет являться важным элементом при исследовании работы двигателя на податливых опорах, хотя и не должно влиять на результат при жестком закреплении двигателя. Последнее утверждение касается в основном корпусных деталей двигателя. То есть, для соединения картера с блоком цилиндров использовались места крепления шпилек, а усилия на коробку переключения передач соответственно передается через места крепления картера сцепления. Хотя коленчатые валы также имеют количество шарниров (рис. 2), соответствующих реальной физической модели. Таким образом, максимальное приближение математической модели к физической позволяет получить максимально близкий к реальности результат.

Научно-технические аспекты развития автотранспортного комплекса 2020

Рисунок 1 — Общая схема имитационной модели в Simscape Multibody Конечно же, максимальное приближение возможно получить только при сборе всего двигателя в целом. Хотя в данной ситуации это и нецелесообразно. Корпусные детали: блок цилиндров, головка блока цилиндров, картер и так далее имеют в модели значительную детализацию. Таким образом, учитываются их инерционные характеристики. Однако, отдельные элементы, как, например, масляный насос, были заменены точечными массами, установленными в соответствующих местах расположения. В конечном итоге общая масса двигателя получилась достаточно близкой к её реальному значению для экспериментального образца. Корректность и правильность имитационной модели проверялись по корректности полученных результатов. Один из которых — это механическое движение: работа механизмов в процессе моделирования (рис. 3).

Научно-технические аспекты развития автотранспортного комплекса 2020

Рисунок 2 — Модель вала с коренными подшипниками

Рисунок 3 — Имитация работы кривошипно-кулисного механизма со вторым отключенным цилиндром Для удобства анализа и возможности отслеживания работы основных элементов некоторые детали не отображались, a другие имеют достаточно высокий уровень прозрачности. Это позволяло на этапе создания модели проверить корректность работы механизма проворота катков (рис. 4), их взаимное перемещение, зацепление с рейками и так далее.

Научно-технические аспекты развития автотранспортного комплекса 2020

Рисунок 4 — Контроль работы механизма проворота катка Полученные предварительные результаты показали, что поставленная цель достигнута. Модель, подходящая для решения поставленных задач, создана. Она может быть дополнена моделями отдельных элементов двигателя [3, 4] при полной совместимости и корректности интеграции. Однако следует отметить, что для проведения исследования необходимо решить некоторые вопросы. Обсуждение некоторых проблем и задач В первую очередь обратим внимание на то, что при имитационном моделировании Simulink по умолчанию устанавливает достаточно низкую точность, что обусловлено необходимым быстродействием. Это может быть достаточно важно для отладки имитационной модели. В случае достаточно сложных моделей, а это как раз именно тот случай, начало моделирования может происходить достаточно долго. Это связано со сложностью установки начальных условий, обеспечивающих квазистационарное положение в начальный момент времени. В особенности если имеется необходимость исследовать имитационную модель при постоянном кинематическом параметре, например при постоянной частоте вращения коленчатого вала. Теоретически это кажется простой задачей, однако, в случае имитационного моделирования необходим расчёт сил и ускорений, которые привели бы к равномерному вращению. Очевидно, не всегда легко задать такие условия, при которых механизм изначально будет двигаться равномерно. То есть, в начальный момент времени мы будем иметь дело с нестационарным переходным режимом. А это приводит к решению уравнений с уменьшением шага для получения заданной точности. Таким образом, для отладки модели более важной является задача максимально корректной установки начальных условий моделирования. С другой стороны вопрос точности моделирования остаётся открытым, так как при решении системы дифференциальных уравнений в случае появления жестких условий

Научно-технические аспекты развития автотранспортного комплекса 2020

будут колебания, связанные с особенностью алгоритма решателя. Даже при достаточно плавном изменении физической величины может иметь место колебание решения относительно истинного значения. Такие колебания могут отразиться на результатах анализа и быть восприняты в качестве передаваемых на кузов вибраций небольшой величины. Поэтому необходим анализ погрешностей для определения задаваемой точности при исследовании вибрации. Заключение Задачи, поставленные при создании модели были решены в полном объеме. Полученная имитационная модель является базовой моделью для исследования динамики безшатунного четырехцилиндрового двигателя с отключением цилиндров и позволяет, опираясь на основополагающие законы механики, с помощью численных методов исследовать работу и отлаживать конструктивные особенности исследуемого двигателя. Список литературы: 1. Мищенко, Н. И. Нетрадиционные малоразмерные двигатели внутреннего сгорания. В 2 т. Т. 1. Теория, разработка и испытание нетрадиционных двигателей внутреннего сгорания / Н. И. Мищенко. — Донецк: Лебедь, 1998. — 228 с. 2. Новый бесшатунный двигатель для автомобиля / Н. И. Мищенко [и др. ] // 8-Е Луканинские чтения. Проблемы и перспективы развития автотранспортного комплекса. Москва. 31 января 2019 г. — Московский автомобильно-дорожный государственный технический университет (МАЛИ), 2019. — С. 410–422. — URL: https://elibrary. ru/ download/elibrary_37540779_49514748. pdf 3. Химченко, А. В. Имитационное моделирование работы механизма отключения цилиндра в двигателе с кривошипно-кулисным механизмом / А. В. Химченко, И. И. Мищенко // 8-Е Луканинские чтения. Проблемы и перспективы развития автотранспортного комплекса. Москва, 31 января 2019 г. — Московский автомобильно-дорожный государственный технический университет (МАДИ), 2019. — С. 383–396. — URL: https://elibrary. ru/ download/elibrary_37540777_61835915. pdf 4. Химченко, А. В. Модель взаимодействия штока и пальца фиксирующего механизма для имитационного моделирования / Химченко А. В., Мищенко Н. И., Коваленко В. В. // Научно-технические аспекты развития автотранспортного комплекса Материалы V международной научно-практической конференции. 2019. — С. 120–124. — URL: https://www. elibrary. ru/item. asp?id=38517604

Научно-технические аспекты развития автотранспортного комплекса 2020

СЕКЦИЯ 2. Строительство и эксплуатация автомобильных дорог и искусственных сооружений. Экологические проблемы автотранспортного комплекса УДК 625.8 Губа В. В., канд. техн. наук, Горин Е. И. ПРЕСПЕКТИВА ИСПОЛЬЗОВАНИЯ АСФАЛЬТНОГО ГРАНУЛЯТА В ДОРОЖНОМ СТРОИТЕЛЬСТВЕ Автомобильно-дорожный институт ГОУВПО «Донецкий национальный технический университет» (г. Горловка, ДНР) Аннотация: Асфальтобетонное покрытие – основной вид покрытия, как в странах СНГ, так и за рубежом. В связи, с чем возникают некоторые трудности, связанные с недостаточным финансированием, отсутствием нужного материла при проведении ремонта автомобильных дорог. В ряде зарубежных стран (Германия, США, Франция и т. д.) было принято решение на использование старого покрытия для ремонта автомобильных дорог. Время и опыт показал, что применение асфальтного гранулята позволило экономить материальные и финансовые ресурсы. Ключевые слова: старое покрытие, асфальтный гранулят, асфальтобетонное покрытие, фрезерование, регенерация Guba V. V., Gorin E. I. PROSPECTS OF USING ASPHALT GRANULATE IN ROAD CONSTRUCTION Automobile and Road Institute «Donetsk national technical University» (Gorlovka, DPR) Abstract: Asphalt concrete coating is the main type of coating both in the CIS countries and abroad. In this regard, there are some difficulties associated with insufficient funding, lack of the necessary material for road repairs. In a number of foreign countries (Germany, USA, France, etc.), it was decided to use the old coating for road repairs. Time and experience have shown that the use of asphalt granulate has saved material and financial resources. Keywords: old coating, asphalt granulate, asphalt concrete coating, milling, regeneration. Качественное и надежное дорожное покрытие – важное условие для обеспечения комфортного и безопасного движения автомобильного транспорта. Однако в период эксплуатации автомобильных дорог, асфальтобетонное покрытие подвергается воздействию различных факторов, что в дальнейшем приводит к изменению свойств асфальтобетона, уменьшая его долговечность и ухудшая качество дорожного покрытия. Все эти факторы приводят к необходимости ремонта покрытия автомобильных дорог, который требует значительных финансовых и материальных затрат. В этой связи все большее применение находят технологии, основанные на переработке старого асфальтобетона. Асфальтный гранулят – сфрезерованный материал, получаемый в процессе дробления старого асфальтобетонного покрытия [1, 2]. Фрезерование старого асфальтобетонного покрытия может осуществляться холодным или горячим способом. В случае горячего фрезерования, для предварительного разогревания асфальтобетона применяются инфракрасные асфальтовые разогреватели, высокочастотные ВЧ или СВЧ-разогреватели [3, 4]. Научно-технические аспекты развития автотранспортного комплекса 2020

Горячее фрезерование выполняется с использованием термопрофилировачных машин, к которым можно отнести:  разогреватели;  горелки;  рыхлители;  бункера;  смесительное оборудование;  специальное оборудование, которое распределяет, укладывает и уплотняет асфальтобетон. Холодное фрезерование более затратное по времени, так как требуется приложить больше усилий для разрушения асфальтобетонного покрытия. Однако как у горячего, так и у холодного фрезерования есть свои достоинства и недостатки. Материал, который образовался при фрезеровании, представляет собой смесь минеральных частиц, которые покрыты пленкой битума размером от 0 до 25 мм. Такой материал называют асфальтный гранулят и он имеет различный гранулометрический состав [5]. Состав асфальтного гранулята определяют по нормативным требованиям, которые указанным в [1, 6, 7]. Метод заключается в определении органического вяжущего и зернового состава. В результате лабораторных испытаний (не менее 5 проб) определят средний состав асфальтного гранулята [8]. Среднее значение состава гранулята определяют по формуле n

X

x i 1

(1)

где xi – коэффициент в пробе; n – число проб. Регенерация старого асфальтобетонного материала может осуществляться двумя основными способами [9]: 1. На асфальтобетонном заводе. Материал старого покрытия сфрезерованый холодным или горячим способом перерабатывается в специальных стационарных или передвижных установках. 2. На месте проведения работ. Данный способ подразумевает регенерацию материала в процессе асфальтирования. В этом случае применяют такую специальную дорожную технику как:  ремиксер;  ресайклер;  асфальтовые разогреватели;  термопрофилировщики. Существует несколько основных методов регенерации старого асфальтобетона: 1. Холодная регенерация. Данный метод подразумевает восстановление старого асфальтобетонного материала без его непосредственного разогревания. Для холодной регенерации применяют добавки, которые повышают характеристики материала, добавление минеральных или органических вяжущих [3, 10]. 2. Горячая регенерация, которая в себя включает [11]:  термопластификация – добавление в состав старого асфальтобетонного материала специального компонента – пластификатора;  термосмешение – добавление новой асфальтобетонной смеси, а также некоторых компонентов – щебень, пластификатор, вяжущее;  термопланирование – регенерация старого материала без добавления новой асфальтобетонной смеси. Научно-технические аспекты развития автотранспортного комплекса 2020

Первые исследования по использованию и переработке старого асфальтобетона холодным способом были проведены еще в 1948–1949 гг. по «Использование асфальтного лома в качестве холодного асфальта», целью которого было изучить возможность использования старого асфальтобетона в качестве холодного асфальтобетона [12]. Было установлено, что предварительно асфальтовый лом должен измельчаться при температуре не выше 15° С при помощи молотковых дробилок. При этом асфальтобетон подразделяли на три группы, приведенные на рисунке 1. ГРУППЫ АСФАЛЬТОБЕТОНА

Песчаный и

Смешанный, состоящий

мелкозернистый

из верхнего и нижнего

Крупнозернистый

слоев Рисунок 1 — Схема групп асфальтобетонов Технико-экономическими расчетами эффективности переработки старого асфальтобетона было установлено, что может быть получена экономия порядка 40–50% стоимости вновь устраиваемых асфальтобетонных покрытий [2, 4]. В указаниях из различных возможных методов переработки старого асфальтобетона, таких, как замена им асфальтовой мастики в литом асфальте или применение лома в виде составной части асфальтобетона, делается основной упор на исследование возможности использования лома в качестве холодного асфальтобетона с использованием технологии устройства холодных асфальтобетонных покрытий [3, 9]. Дробленый асфальтобетон может быть использован в виде заменителя каменного материала в обычном холодном асфальтобетоне или в качестве асфальтобетона, в котором каменный материал заменен зернами, состоящими из асфальтовой смеси. В России переработка старого асфальтобетона в установках горячим способом осуществляется с 1948 г. Проведенные экспериментальные и опытно-технологические работы подтвердили возможность использования для переработки старого асфальтобетона обычных асфальтосмесительных установок, эксплуатируемых в России [4, 12, 13]. Количество старого асфальтобетона в данном случае составляет до 30% от массы выпускаемой смеси, что продиктовано возможностью его разогрева от перегретых минеральных материалов. Попытки совершенствования технологии термопрофилирования и повышения эффективности использования старого асфальтобетона привели к возникновению комбинированных способов регенерации, представляющих собой сочетания термопрофилирования с фрезерованием или с заводской переработкой материала. Один из таких вариантов регенерации предложен во Франции. Указанный способ представляет собой сочетание фрезерования со способом термоукладки. Вывод Можно сделать вывод, что повторное использование старого асфальтобетонного покрытия достаточно хороший метод экономии финансовых и материальных ресурсов. Еще в 50-х годах прошлого века, с применением машин и механизмов того времени, использование старого покрытия позволило получить существенную выгоду и экономию. На основании вышеизложенного, можно выделить несколько преимуществ:  экономия средств на материалы, технику и оборудование;

Научно-технические аспекты развития автотранспортного комплекса 2020

   

сокращение сроков дорожных работ; сохранение и экономия дорогих природных ресурсов; повышение ровности дорожного покрытия; введение асфальтного гранулята в смесь не нарушает нормативных требова-

ний. Список литературы: 1. ГОСТ Р 55052-2012. Гранулят старого асфальтобетона. Технические условия. М. : Национальный стандарт российской федерации. 2012. — 11 с. Дата введения 01.07.2013. 2. Губа В. В., Шилин И. В., Губа К. Р. Асфальтобетонный гранулят, как современный материал для повышения срока службы дорожных покрытий // Международная научно-практическая конференция «Повышение качества и долговечности дорожных конструкций». Ростов-на-Дону. ДГТУ. — 2018. — С. 99–103. 3. Марышев Б. С. Регенерация дорожной одежды. Ресайклеры / Б. С. Марышев, О. Б. Гопин // Строительная техника и технологии. — 2006. — №3. — С. 20–22. 4. Гоглидзе В. М. Использование материалов из старых асфальтобетонных покрытий // Автомобильные дороги. — 1982. — №12. — С. 17–19. 5. Губа В. В., Губа К. Р. Состояние асфальтобетонного покрытия при холодном фрезеровании // Материалы V международной научно-практической конференции «Научно-технические аспекты развития автотранспортного комплекса» в рамках пятого Международного научного форума Донецкой Народной Республики «Инновационные перспективы Донбасса: Инфраструктурное и социально-экономическое развитие». — АДИ ГОУВПО «ДОННТУ». 2019. — С. 156–159. 6. ГОСТ 12801-84. Смеси асфальтобетонные дорожные и аэродромные, дегтебетонные дорожные, асфальтобетон и дегтебетон. Методы испытаний. М. : Национальный стандарт российской федерации. 1984. — 38 с. Дата введения 01.07.1984. 7. ГОСТ 12801-98. Материалы на основе органических вяжущих для дорожного и аэродромного строительства. Методы испытаний. М. : Национальный стандарт российской федерации. 1998. — 26 с. Дата введения 01.01.1998. 8. Губа В. В., Губа К. Р. Физико-механические свойства фрезерованного асфальтового гранулята // Сборник научный статей «Актуальные проблемы автотранспортного комплекса». Самара. СГТУ. — 2019. — С. 45–51. 9. Рекомендации по технологическим процессам регенерации асфальтобетона. Миндорстрой БССР. Минск. 1988. — 40 с. 10. Бахрах Г. С. Регенерация покрытий и одежд нежесткого типа / Г. С. Бахрах // Наука и техника в дорожной отрасли. — 1998. — №3. — С. 18–21. 11. Васильев А. П. Ремонт и содержание автомобильных дорог: справочник инженера-дорожника / А. П. Васильев, В. И. Баловнев, М. Б. Корсунский и др. — М. : Транспорт. 1989. — 287 с. 12. Тимофеев А. А. Использование и переработка старого асфальтобетона / А. А. Тимофеев. — М. : Стройиздат. 1976. — 80 с. 13. Филатов С. Ф. Восстановление асфальтобетонных покрытий методом холодного ресайклинга: Учебное пособие / С. Ф. Филатов. — Омск: Изд-во СибАДИ. 2009. — 72 с.

Научно-технические аспекты развития автотранспортного комплекса 2020

УДК 625.097, 625.098, 502/504 Губа В. В., канд. техн. наук, Рыжикова Д. С. НЕГАТИВНОЕ ВЛИЯНИЕ ВРЕДНЫХ ВЕЩЕСТВ НА ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ ПРИ ПРИГОТОВЛЕНИИ И УКЛАДКЕ АСФАЛЬТОБЕТОННОЙ СМЕСИ Автомобильно-дорожный институт ГОУВПО «Донецкий национальный технический университет», (г. Горловка, ДНР) Аннотация. В связи с постоянным увеличением транспортных средств и инфраструктуры, увеличивается и потребность в большем объеме выпуска асфальтобетонной смеси для строительства и ремонта автомобильных дорог. В статье приведены источники выбросов вредных веществ и их предельные концентрации при приготовлении и укладки асфальтобетонной смеси. Проанализированы методы, которые помогут минимизировать выбросы вредных веществ в атмосферу. Ключевые слова: асфальтобетонная смесь, вредные вещества, предельно допустимая концентрация, битум, щебень, асфальтобетонный завод. Guba V. V., Ryzhikova D. S. ENVIRONMENTAL INFLUENCE OF HARMFUL SUBSTANCES ON THE ENVIRONMENT WHEN PREPARING AND STACKING THE ASPHALT MIXTURE Automobile and Road Institute “Donetsk national technical University”, (Gorlovka, DPR) Abstract: due to the constant increase in vehicles and infrastructure, the need for more production of asphalt concrete mix for construction and repair of roads is also increasing. The article describes the sources of harmful substances emissions and their maximum concentrations during the preparation and installation of asphalt concrete mix. Methods that will help to minimize emissions of harmful substances into the atmosphere are analyzed. Keywords: asphalt concrete mix, harmful substances, maximum permissible concentration, bitumen, crushed stone, asphalt plant. Развитие инфраструктуры приводит к увеличению объема и темпа строительства автомобильных дорог, основным строительным материалом при возведении которых является асфальтобетон. Асфальтобетон – основной материал для строительства дорог, полученный при укладке и уплотнении подобранной смеси из минеральных материалов (крупный и мелкий заполнители) с вяжущим (битум), а в некоторых случаях с добавлением ПАВ, взятых в определенных пропорциях и перемешанных в нагретом состоянии. Асфальтобетонную смесь изготавливают в соответствии с государственным стандартом [1]. Строительство и ремонт автомобильных дорог занимает одно из ведущих мест среди загрязнителей окружающей среды. Негативное воздействие при возведении автомобильной дороги начинается с добычи исходных материалов для приготовления асфальтобетонной смеси и, заканчивая непосредственно самой укладкой смеси. При приготовлении асфальтобетонной смеси, основными материалами являются щебень, песок, битум (и другие ресурсы), которые добываются в основном открытым способом, что загрязняет воздушную среду. Научно-технические аспекты развития автотранспортного комплекса 2020

При добыче щебня (гравия) следует учитывать такие вредные и опасные производственные факторы как:  запыленность и загазованность воздуха на производственной площадке;  движение техники;  обрушение горной породы;  повышенная вибрация. Все строительные площадки производят высокий уровень пыли. Строительная пыль классифицируется как PM10 (мелкодисперсные взвешенные частицы) − твердые частицы диаметром менее 10 мкм, невидимые невооруженным глазом. В процессе приготовления асфальтобетонной смеси, выделяемая пыль классифицируется по размерам частиц, представленных в таблице 1 [2]. Таблица 1. Классификация пыли по размерам частиц Содержание частиц, % Размер частиц, мкм

7,4

13,2

20,8

22,7

до 6

6–20

20–74

74–125

25,1

10–24

125–250 250–1000

0,5 более 1000

Наибольшую опасность представляет пыль, имеющая размер частиц более 40−45 мкм, её допустимая ПДК составляет 0,5 мг/м3. Исследования показали, что РМ10 проникают глубоко в легкие и вызывают широкий спектр проблем со здоровьем. Другим значительным источником PM10 на строительных площадках являются выхлопные газы дизельных двигателей транспортных средств и тяжелой техники. Это вещество известно как дизельные твердые частицы и состоят из сажи, сульфатов и силикатов, которые легко соединяются с другими токсинами в атмосфере, увеличивая риск для здоровья при вдыхании этих частиц [3]. Источниками загрязнения воды на строительных площадках являются: дизельное топливо, масла, растворители, чистящие средства и другие вредные химические вещества, а также строительный мусор и грязь. На АБЗ выбрасываются вредные вещества всех четырех классов опасности:  I класс – чрезвычайно опасные вещества (ПДК до 0,1 мг/м3);  II класс – высокоопасные вещества (ПДК до 1 мг/м3);  III класс – умеренно опасные вещества (ПДК до 10 мг/м3);  IV класс – малоопасные вещества (ПДК более 10 мг/м3). Источники выбросов вредных веществ, образующиеся при работе АБЗ, приведены на рисунке 1. Поэтому, технологическая линия по производству асфальтобетонных смесей на АБЗ должна быть оборудована системами по очистке отходящих газов для соблюдения контроля выбросов ПДК в атмосферу. При производстве горячих видов смесей, для нагрева материалов используют различные виды жидкого топлива, в основном мазут. В результате сгорания мазута образуются вредные вещества, которые приведены на рисунке 2.

Научно-технические аспекты развития автотранспортного комплекса 2020

ИСТОЧНИКИ ВЫБРОСОВ ВРЕДНЫХ ВЕЩЕСТВ Организованные

Неорганизованные

Выбросы отводятся от мест выделения системой газоотводов

Возникновение выбросов вызывается негерметичностью технологического оборудования, резервуаров, газоотводных устройств

Рисунок 1 — Классификация источников выбросов на АБЗ При производстве асфальтобетонной смеси на АБЗ в атмосферу выбрасываются вредные вещества, которые приведены на рисунке 2. ВЫБРОСЫ ВРЕДНЫХ ВЕЩЕСТВ НА АБЗ Пыль неорганическая

Мазутная смола

Диоксид, оксид азота

Сажа

Оксид углерода

Бензапирен

Ангидрид сернистый

Алканы

Рисунок 2 — Вредные вещества, выбрасываемые при работе АБЗ Альтернативой данному виду жидкого топлива является применение газообразного топлива, которое полностью сгорает (сжиженный углекислый газ, природный газ). Установки, работающие, на газообразном топливе, снижают загрязнение атмосферы окислами и углеродами [4]. Классификация выбросов в атмосферу и их ПДК на АБЗ, приведены на рисунке 3. 3% 4%

12%

Свинец, ПДК, мг/м³ 7% Оксид азота, ПДК, мг/м³ 14%

Сажа, ПДК, мг/м³ Ангидрид сернистый, ПДК, мг/м³ Оксид углерода, ПДК, мг/м³

55%

Мазутная смола (в пересчете на ванадий), ПДК, мг/м³

Рисунок 3 — Диаграмма ПДК на АБЗ

Научно-технические аспекты развития автотранспортного комплекса 2020

Данные очистительные системы, должны периодически проверяться для обеспечения работоспособности при изменении параметров и вида (состава) выпускаемых смесей, остановке и запуске оборудования. По нормативным документам [5], битум является малоопасным веществом по воздействию на организм человека и относится к 4 классу опасности. Предельно допустимая концентрация паров углеводородов битумов в воздухе рабочей зоны должно составлять 300 мг/м3 по [6]. Содержание паров углеводородов в воздушной среде определяется в соответствии с [6]. Помещение, в котором выполняются работы с битумом, должно быть оборудовано приточно-вытяжной вентиляцией. При возгорании небольшого количества битума его следует тушить песком, кошмой или пенистым огнетушителем. Развернувшиеся пожары битума следует тушить пенистым потоком. Эффективными мерами защиты окружающей среды является герметизация оборудования и предотвращение разлива битума. Вывод Приготовление асфальтобетонной смеси происходит под воздействием высоких температур, что усугубляет выброс вредных веществ, поэтому технологическая линия по производству смесей на АБЗ должна быть оборудована системами по очистке отходящих газов для соблюдения контроля выбросов ПДК в атмосферу. Асфальтобетонные заводы должны выполнять все мероприятия по минимизации выбросов в атмосферу вредных веществ и не превышать ПДК, должны соответствовать требованиям экологической безопасности. Список литературы: 1. ПНСТ 184-2016. Дороги автомобильные общего пользования. Смеси асфальтобетонные дорожные и асфальтобетон. Технические условия. М. : Стандартинформ. 2017. — 40 с. 2. PM2. 5 and PM10 emissions from agricultural soils by wind erosion / Hongli Li, John Tatarko, Matthew Kucharski, Zhi Dong // Aeolian Research 2015. Vol. 19, Part B. P. 171–182. 3. Анализ источников загрязнения атмосферного воздуха мелкодисперсной пылью / А. Б. Стреляева, Н. С. Барикаева, Е. А. Калюжина, Д. А. Николенко // Интернетвестник ВолгГАСУ. Сер. Политематическая. 2014. Вып. 3(34). — С. 11. 4. Силкин В. В., Лупанов А. П., Мухин М. А. Перспективы применения сжиженного газа // Строительная техника и технологии. 2013. № 3. — С. 64–68. 5. ГОСТ 12. 1. 004-91. Межгосударственный стандарт. Система стандартов безопасности труда. Пожарная безопасность. Общие требования. — М. : Стандартинформ. 2006. — 68 с. Дата введения 01.02.1992. 6. ГОСТ 12. 1. 007-76. Система стандартов безопасности труда (ССБТ). Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности (с Изменениями № 1, 2). М. : Стандартинформ. 2007. — 5 с. Дата введения 01.01.1977. Дата последнего изменения 12.09.2018.

Научно-технические аспекты развития автотранспортного комплекса 2020

УДК 625.8 Корольков Р. А.,1 канд. техн. наук, Шилин И. В.,2 канд. техн. наук, Демченко Д. А. 1 АНАЛИЗ ПЕРСПЕКТИВ МАССОВОГО СТРОИТЕЛЬСТВА ДОРОЖНЫХ ОДЕЖД С ПОКРЫТИЕМ ИЗ ЦЕМЕНТОБЕТОНА Кубанский государственный технологический университет, (г. Краснодар, РФ) 2 Автомобильно-дорожный институт ГОУВПО «Донецкий национальный технический институт», (г. Горловка, ДНР) 1

Аннотация. В современных условиях, когда постоянно увеличивается интенсивность движения транспортных средств и их грузоподъемность, возрастают нагрузки на покрытие автомобильных дорог, требуется обеспечить высокие технические показатели покрытий автомобильных дорог, такие как прочность, надежность, экономичность и экологичность. Очень важно правильно подобрать тип покрытия автомобильной дороги, чтобы оно отвечало всем современным требованиям. Данная статья носит обзорный характер и рассматривает преимущество и недостатки цементобетонных покрытий автомобильных дорог по сравнению с асфальтобетонными, опыт использования этих покрытий на примере зарубежных стран. Ключевые слова: цементобетон, жесткие дорожные одежды, строительство дорог. Korolkov R. A.,1 Shilin I. V.,2 Demchenko D. A. 1 ANALYSIS OF PROSPECTS FOR MASS CONSTRUCTION OF ROADWAYS WITH A CEMENT CONCRETE COATING 1 Kuban State Technological University, (Krasnodar, RF) 2 Automobile and Road Institute "Donetsk national technical University", (Gorlovka, DPR) Abstract. In modern conditions, when the traffic intensity of vehicles and their load capacity is constantly increasing, the load on the road surface is increasing, it is necessary to ensure high technical indicators of road surfaces, such as strength, reliability, efficiency and environmental friendliness. It is very important to choose the right type of road surface to meet all modern requirements. This article is of an overview nature and examines the advantages and disadvantages of cement-concrete road coverings in comparison with asphalt-concrete ones, the experience of using these coverings on the example of foreign countries. Keywords: cement concrete, hard road clothing, road construction. Актуальность. Развитие экономики России без развития транспортной инфраструктуры невозможно. Требуется обеспечить качественные дороги высокой технической категории, которые способны воспринимать нагрузки от высокой интенсивности и большой нагрузки на ось автотранспорта. За рубежом давно решили эту проблему, используя покрытия из армированного цементобетона. Жесткие цементобетонные покрытия лучше воспринимают воздействие от транспортных средств, что в итоге делает их более экономичными. Доказательство преимущества цементобетонных покрытий является то, что все покрытия аэродромов цементобетонные [1]. В России дорог высокой технической категории c асфальтобетонным покрытием примерно 98%, по данным ГП РосдорНИИ [1] срок их службы составляет 5–7 лет. В лидирующих странах Запада количество дорог с жесткими покрытиями составляет 35–42%[1], а их срок службы 25– 26 лет[1]. Традиционно сложилась конкуренция между покрытиями из цементобетона и Научно-технические аспекты развития автотранспортного комплекса 2020

асфальтобетона. Анализ существующих публикаций. Мировая практика показывает, что удельный вес автомобильных дорог с цементобетонным покрытием в развитых странах составляет не менее 30% от общего объема дорог: в Германии – 31%, в США – 35%, в Бельгии – 41%. В этих странах на основе технико-экономического обоснования и сравнения вариантов с учетом затрат на эксплуатацию при строительстве грузонапряженных и скоростных магистралей, как правило выбирают именно цементобетон. Опыт Германии показывает, что после 28 лет эксплуатации в ремонте нуждаются только 5% бетонных покрытий. В это же время самые значимые дороги США – Interstate Highways и US Highways построены с бетонным покрытием и эксплуатируются 30 лет без капитального ремонта. На основе экспериментов, в США на базе участков бетонных дорог в возрасте от 25 до 40 лет, было установлено, что бетонное покрытие в зависимости от материалов способно выдержать нагрузки без появления трещин на протяжении 34 лет (против средних 8 лет у асфальтобетона). А после 34 лет в течение последующих 5 лет лишь 16 отрезков пришли в негодность и подлежали замене. Кроме этого бетонные дороги давно строят в Канаде, на Аляске и показывают там отличные результаты. Дорожный бетон перед использованием тестируется и сертифицируется по ГОСТам, определяющим морозостойкость, прочность, сдвиг. Современные технологии укладки обеспечивают и прочность полотна, и его устойчивость не только к воздействию температур, но и реагентов. Тенденцию строительства дорог высокой технической категории из цементобетона подхватил Китай. Например, на конец 2017 года протяженность автомагистралей, построенных с использованием цемента, увеличилась на 5000 км. Общая сеть скоростных дорог насчитывает более 136 000 км, причем 2/3 этих дорог имеют жесткое покрытие. В СССР дороги с цементобетонным покрытием появились в середине ХХ века. Трассы «Москва — Волгоград», «Омск — Новосибирск», «Свердловск (ныне Екатеринбург) — Челябинск», «Свердловск — Серов», М-4 «Дон» и многие другие. Протяженность дорог с цементобетонными покрытиями составила более 10 тыс. км. Отечественной промышленностью выпускались укладочные машины Д181, Д182, Д195 на рельсовом ходу. В процессе эксплуатации таких дорог выявился ряд повреждений: на них образовались раскрывающиеся трещины в поперечных температурных швах, происходило шелушение поверхностного слоя бетона, сколы. Причинами повреждений являлось: отсутствие качественного цемента, эффективных добавок, качественных герметизирующих материалов, не были разработаны ГОСТы, стандарты технического контроля, нарушение технологии производства работ. Вследствие этих причин дорожные покрытия фактически через год уже стали непригодными к эксплуатации. В 80-е годы научные исследования и выпуск техники прекратились, нормативная документация не обновлялась. По мнению С. М Коганзона, А. М. Шейнина, С. В. Эккеля [2] и других специалистов при назначении типа покрытий игнорируются следующие преимущества цементобетонных покрытий:  существенно большая прочность цементобетона в сравнении с асфальтобетоном;  стабильность деформативных свойств цементобетона при изменении температуры;  рост прочности цементобетона во времени при благоприятных условиях эксплуатации;

Научно-технические аспекты развития автотранспортного комплекса 2020

 доступность оборудования для скоростного строительства бетонных покрытий с высокими показателями ровности;  более светлое покрытие обеспечивает большую безопасность в темное время суток и меньшую потребность в освещении;  высокая износостойкость, морозостойкость дорожного бетона;  срок службы покрытий до капитального ремонта при высоком качестве строительства нормативной эксплуатации может достигать 50 лет;  стабильность коэффициента сцепления покрытия с колесами автомобилей, слабая его зависимость от степени увлажнения. Также можно к преимуществам отнести:  транспорт расходует меньше топлива. Данное преимущество связанно с тем, что при движении машин с большим грузом бетонная дорога не деформируется, и транспорту надо на 3-6 % меньше топлива для передвижения;  сохранение экологии. Поскольку транспорт тратит меньше топлива для передвижения, следственно загрязнение окружающей среды снижается;  способность бетонов восстанавливаться;  меньше нагрев покрытия в летний период года, в связи со светлым покрытием;  увеличение прочности в течении года после строительства;  большие запасы сырья, необходимые для производства минерального вяжущего;  независимость стоимости вяжущего от колебаний цен на нефть. Недостатки бетонных дорог:  необходимость в специализированном комплекте машин для строительства;  низкая технологичность;  дороги с цементобетонным покрытием более шумные по сравнению с асфальтобетонными дорогами. Указанные недостатки можно избежать при использовании жестких укатываемых бетонов, укладка и уплотнение которых осуществляется машинами для общестроительных работ; применении быстротвердеющих бетонов; применении технологии «Waschbeton». В зарубежной практике наработаны алгоритмы сравнения стоимости дорог. Это связано с тем, что дорога – это сооружение индивидуального проектирования и стоимость будет зависеть от разных факторов (климатическая зона, рельеф местности, гидрологические и геологические особенности района строительства, количество полос, типа покрытия, наличия разного рода инженерных сооружении). Существует 2 метода определения средней стоимости строительства дорог: 1. Lanemile– расчет усредненной стоимости строительства километра в однополосном исчислении (1 км. 1-й полосы), с выделением затрат по элементам [3]. Способ позволяет получить данные, пригодные для объективных сравнений при наличии достаточно больших выборок. 2. Centerlinemile – оценка стоимости по строительства километра по классам дорог, в однотипных условиях строительства [3]. Способ позволяет получить статистически надежные результаты при наличии больших выборок по 4 и более полосных дорогам. Анализировать стоимость 1 километра дороги будем на основе статистики затрат на строительство автомагистралей за рубежом и в России. Это связанно с тем, что в РФ дорог с высокой технической категорией c асфальтобетонным покрытием примерно 98 %, а за границей большая часть скоростных дорог изготовлена из цементобетона. Стоимость строительства автомобильных дорог первой категории США примерно 127,1 млн. руб., Канаде 163 млн. руб., Германии 81,2 млн. руб. за 1 км полосы.

Научно-технические аспекты развития автотранспортного комплекса 2020

Согласно опубликованным Минтрансом данных в 2017 году, 1 километр дороги 1-й категории стоит в среднем 66,59 миллионов рублей. Минимальные и максимальные показатели стоимости дорог в разных странах представлены в таблице 1. Таблица 1. Показатели стоимости дорог в разных странах Техническая катеСтрана Стоимость строительства на 1 км 1 полосы млн. руб. гория дороги минимум максимум среднее значение РФ 19,02 243,92 66,69 США 32,7 243,9 127,1 1 категория Канада 36,6 330,9 163,9 Германия 31,8 348,5 81,2 Минимальные значения стоимости соответствуют условиям равнинной местности на незастроенной территории, максимальным – условиям сильно пересеченной местности, плотной городской застройки. Капитальные затраты на строительство дороги с бетонным покрытием в целом в 1,4–2,8 раза больше, чем с асфальтобетонным. В соответствии с постановлением Правительства РФ № 658 от 30 мая 2017 года «О нормативах финансовых затрат и Правилах расчета бюджетных ассигнаций федерального бюджета на капитальный ремонт, ремонт и содержание автомобильных дорог федерального значения» и ПНСТ 265-2018 «Дороги автомобильные общего пользования. Проектирование нежестких дорожных одежд» межремонтные сроки эксплуатации автомобильных дорог федерального значения с капитальным типом нежестких дорожных одежд, установлены для текущего ремонта 12 лет и капитального ремонта 24 года. В реальных условиях эксплуатации автомобильных дорог, роста интенсивности движения, воздействия неблагоприятных климатических факторов межремонтные сроки автомобильных дорог с асфальтобетонным покрытием составляют от 4 до 8 лет для текущего ремонта и 10-18 лет для капитального ремонта. Затраты на текущий ремонт и капитальный ремонт дороги по данным Росавтодора на 2017 год на ремонт дорог с асфальтобетонным покрытием составляет 15,97 млн. руб., и 8,54 млн. рублей. Бетонные дороги в первые 15 лет эксплуатации не требуют никаких вложений. Опыт Германии показывает, что после 28 лет эксплуатации в ремонте нуждается только 5 % цементобетонных покрытий и 100 % асфальтобетонных. За жизненный цикл дороги с бетонным покрытием, дорога с асфальтобетонным покрытием потребует примерно 3–5 текущих и 1–2 капитальных ремонтов. Это значит, что дороги с нежесткими дорожными одеждами будут нуждаться в периодических вложениях, причем на протяжении длительного времени. Например, если анализировать инфляцию и нестабильность российской экономики, то следует учитывать, что цена на ремонт и капитальный ремонт будет увеличиваться с каждым годом. За период с 1 января 2000 года по 1 января 2020 года инфляция в России составила 556,32 %, в среднем за 5 лет инфляция растет на 139,08 %. Условно, если считать, что текущий ремонт будет проводиться через 5 лет, а капитальный через 10 лет, то затраты на ремонт за период 20 лет составят 97,86 млн. руб. Наглядно видно, что затраты на ремонт для дорог с нежестким покрытием в 1,5 раза больше чем на строительство. Увеличить межремонтные сроки для существующих нежестких дорожных одежд с асфальтобетонным покрытием позволяет технология «whitetopping». Термин «whitetopping» означает в дословном переводе «белое покрытие». В дорожном строительстве это означает применение цементобетона в качестве слоя усиления, укладываемого на слой асфальтобетонного покрытия. Научно-технические аспекты развития автотранспортного комплекса 2020

Этот метод является идеальным при устранении проблемных участков с повреждениями верхнего слоя покрытия на автомагистралях, а также проблемных участках в городской черте: перекрестки, полосы движения автобусов, автобусные остановки. Вместо полной замены покрытия производится быстрый ремонт поврежденного покрытия посредством укладки тонкого слоя бетона, для которого существующая дорожная одежда служит в качестве основания. Как показывает практика, за 25 лет эксплуатации дорога с бетонным покрытием не требует никакого ремонта. Поэтому учитываются только затраты на строительство. Они составляют 145,5 млн. руб. В то время как дорога с асфальтобетонным покрытием потребует гораздо меньше вложений на строительство 66,69 млн. руб., но большие затраты на ремонт и капитальный ремонт, что примерно 97,86 млн. руб. Общее количество затрат на строительство и эксплуатацию 164,55 млн. руб. В соответствии с распоряжением Правительства РФ от 10 мая 2016 года № 868-р, доля ввода в эксплуатацию автомобильных дорог с цементобетонным покрытием в общем объеме строительства автомобильных дорог в России должно составить 50 % к 2030 году. Таким образом, за счет осуществления дорожного строительства с использованием цементобетона и композиционных материалов вместо асфальтобетона в качестве верхней части дорожного покрытия, планируется увеличение стимулирования спроса на продукцию промышленности строительных материалов. Актуальность проблемы строительства автомобильных дорог с цементобетонным покрытием подтверждается проведением 21 ноября 2017 г. в Москве конференции «Цементобетонные покрытия автомобильных дорог России: тенденции и точки роста» при поддержке МАДИ и медиахолдинга РБК. Конференция объединила более 200 участников: экспертов отрасли, представителей бизнеса, власти и ученых, которые обсудили проблемы и перспективы строительства, автомобильных дорог с применением цементобетона в Российской Федерации. Одним из результатов конференции стало создание Ассоциации по развитию дорожного цементобетона и цементобетонных покрытий в Российской Федерации, которая объединила представителей дорожно-строительных и научно-исследовательских организаций, производителей дорожно-строительной техники, цемента, бетонных смесей и химических добавок для них. Эксперты Ассоциации совместно с органами государственной власти Российской Федерации принимают участие в разработке и реализации программ по повышению качества и долговечности, автомобильных дорог и искусственных сооружений из цементобетона. Кроме того, среди приоритетных задач Ассоциации – разработка и совершенствование нормативно-технической базы для проектирования, строительства и эксплуатации дорог из бетона, экспертная поддержка пилотных проектов, обобщение опыта строительства и эксплуатации, бетонных дорог в России и мире, изучение инновационных дорожных технологий и их адаптация, проведение необходимых научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ, патентных исследований и лабораторных испытаний. В соответствии со Стратегией развития промышленности строительных материалов на период до 2020 года и дальнейшую перспективу до 2030 года, Федеральное дорожное агентство ввело в эксплуатацию несколько участков автомобильных дорог с бетонным покрытием общей протяженностью более 116 км, а в данный момент возводит еще 72 км цементобетонных трасс. Выводы. Строительство дорог высокой технической категории с жесткими дорожными одеждами более выгодно в техническом, эксплуатационном и экономическом плане. Это

Научно-технические аспекты развития автотранспортного комплекса 2020

связано с их большим сроком службы и минимальными вложениями на текущий и капитальный ремонты. Игнорировать преимущества дорог с бетонным покрытием нельзя. Список литературы: 1. Костенюк И. А. Добарский В. А. Где российские автомобильные дороги с цементобетонным покрытием? [электронный ресурс]. – Режим доступа: http://gomaco/ru>press/?news=7(дата обращения 11.03.20). 2. Шейнин А. М, Эккель С. В, Коганзон М. С, Феднер Л. А, «Эффективность применения цементобетона при строительстве автодорог» Материалы Международного семинара «Перспективы и эффективность применения цементобетона в дорожном строительстве». 12–14 ноября 2002г., МАДИ, Москва, 2002. 3. Решетова Е. М. Сравнение стоимости строительства автомобильных дорог в России и в странах мира//Экономика. Налоги. Право, 2015, № 4. 4. Якобсон, М. Я. Некоторые проблемы обеспечения долговечности бетонных и железобетонных конструкций / М. Я. Якобсон // Популярное бетоноведение: сб. тезисов Международной конференции. – СПб., 2007. – С. 41–42. 5. Ушаков. В. В. Перспективы и эффективность применения цементобетона в дорожном строительстве. // Наука и техника в дорожной отрасли 2002. — № 4, 2002. 6. Радовский Б. С. Цементобетонные покрытия в США: строительство // Автомобильные дороги, № 4, 2015 г., С. 56–62.

Научно-технические аспекты развития автотранспортного комплекса 2020

УДК 624.21 Морозова Л. Н., канд. техн. наук, Заика Е. Е. ТИПОВЫЕ ПРОЕКТЫ – ИНСТРУМЕНТ ЕДИНОЙ ТЕХНИЧЕСКОЙ ПОЛИТИКИ Автомобильно-дорожный институт ГОУВПО «Донецкий национальный технический университет», (г. Горловка, ДНР) Аннотация. Рассматриваются современные тенденции и перспективы развития типового проектирования в России. Сравнение первичного и типового проектирования позволяет оценить экономичность и эффективность типового проектирования. Ключевые слова: типовое проектирование, типизация, проектная документация, строительство, качество проекта, конструкции, технические решения, стоимость строительства. Morozova L. N., Zaika E. E. STANDARD PROJECTS — A TOOL FOR UNIFIED TECHNICAL POLICY Automobile and Road Institute "Donetsk national technical University", (Gorlovka, DPR) Abstract. The current trends and prospects of the development of typical design in Russia are considered. Comparison of primary and standard design allows you to evaluate the costeffectiveness and efficiency of standard design. Keywords: standard design, typification, design documentation, construction, project quality, designs, technical solutions, construction costs. Типовое проектирование — это система разработки строительных проектов, основанная на типизации конструкций или их фрагментов в целях многократного повторения в строительстве. Типовое проектирование имело широкое применение в СССР. Начиная с 1991–1992 гг., в связи с ликвидацией Минтрансстроя и реорганизацией системы транспортного строительства в целом, произошло резкое уменьшение объёмов работ по проектированию типовых и опытно-экспериментальных конструкций. Централизованное планирование этих работ продолжает осуществлять лишь ОАО «РЖД», по заданиям которого за последние годы был выполнен ряд типовых проектов конструкций железнодорожных мостов и водопропускных труб. Вновь введенные поправки в законодательство, регулирующее строительную отрасль в Российской Федерации, направлены на достижение целей по ускорению процессов по использованию типовых проектов при проектировании и строительстве. В России с каждым годом расширяется сеть автомобильных дорог, так как оставшаяся от советских времен их общая протяженность катастрофически недостаточна для хозяйственной деятельности государства. Дороги проходят в разных климатических зонах и включают в себя большое количество искусственных сооружений. В связи с этим для заказчика имеет большое значение не только качество выполненного проекта, но и время, затраченное на его разработку. Применение типовых проектов позволяет значительно сокращать сроки проектирования, это показал анализ составления проектной документации – при первичном проектировании требуется больший объем информации для разработки проекта, что соответственно увеличивает трудоемкость и стоимость выполнения по сравнению с типовым проектированием (рис. 1) [4].

Научно-технические аспекты развития автотранспортного комплекса 2020

Рисунок 1 — Сравнение сроков проектирования Основной целью типового проектирования является обеспечение возможности внедрения в строительство наиболее современных, для настоящего времени, технологических, архитектурных и конструктивных решений. Поэтому важно, что типовые проекты должны не просто храниться, но и постоянно актуализироваться. Типизация позволяет уменьшить сроки производства и повысить требования к качеству готовой продукции, а также увеличить возможность производства этой продукции по стране за счет минимизации типоразмеров. Основной целью применения типовых проектов является ускорение и удешевление стоимости разработки проектной документации, что впоследствии позволяет снизить стоимость строительства, эксплуатации и ремонта. На рисунке 2, где приведено сравнение стоимостей первичного и типового проектирования, показано, что разработка типового проекта предполагает значительную экономию [4]. На данный момент типовая проектная документация пользуется популярностью при строительстве государственных учреждений, таких, как школы, детские сады, больницы. Для применения типовой проектной документации никакие ограничения не нормируются, из чего следует, что ее можно применять касательно всех видов объектов капитального строительства. Вне сомнения, типизация в строительстве возрастает и ей придется прокладывать себе дорогу в условиях экономического кризиса. В результате анализа первичного и типового проектирования можно сделать вывод о том, что практика типового проектирования нуждается в инновационном подходе с учетом современных тенденций, но перспектива и необходимость развития типового проектирования актуальна на данный момент и будет пользоваться спросом и в будущем, так как позволяет решить главную задачу – экономию строительства.

Научно-технические аспекты развития автотранспортного комплекса 2020

Рисунок 2 — Сравнение стоимости первичного и типового проектирования Список литературы: 1. СНиП 2. 05. 03-84*. Мосты и трубы / Госстрой СССР. — М. : ЦИТП Госстроя СССР, 1985. — 200 с. 2. ФКУ «Управление госэкспертизы и жилищного обеспечения МЧС России». Разъяснения о типовой проектной документации. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.ge-mchs. ru/tproekt 3. КонсультантПлюс. Приказ №682/пр. от 24. 09. 2015 г. «Об утверждении Приказ Минстроя России от 24. 09. 2015 № 682/пр «Об утверждении методических рекомендаций по использованию типовой проектной документации, информация о которой внесена в реестр типовой проектной документации». [Электронный ресурс]. Режим доступа:http://base.consultant.ru/cons/cgi/online.cgi?req=doc;base=LAW;n=186948;fld=134; dst=1000000001,0;rnd=0. 4197585750371218 4. Морозова Т. Ф., Сахариева А. А., Применение типовой проектной документации в целях сокращения стадии проектирования // Всероссийский журнал специалистов «СтройПрофи». г. Санкт-Петербург. — 2016. — С. 9–11.

Научно-технические аспекты развития автотранспортного комплекса 2020

УДК 624.21 Морозова Л. Н., канд. техн. наук, Пархоменко В. В., Бушева В. М. УСОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ КОНСТРУКТИВНЫХ СХЕМ УШИРЕНИЯ АВТОДОРОЖНЫХ МОСТОВ Автомобильно-дорожный институт ГОУВПО «Донецкий национальный технический университет», (г. Горловка, ДНР) Аннотация. В статье даны результаты определения оптимальных схем уширения балочных пролетных строений автодорожных мостов. Ключевые слова: уширение, балка, пролетное строение, накладная плита, типовой проект, габарит. Morozova L. N., Parkhomenko V. V., Bucheva V. M. IMPROVEMENT OF DESIGN SCHEMES FOR WIDENING ROAD BRIDGES Automobile and Road Institute "Donetsk national technical University", (Gorlovka, DPR) Annotation. The article presents the results of determining the optimal schemes for widening girder spans of road bridges. Keywords: widening, beam, superstructure, overhead plate, standard project, size В последние годы наиболее актуальными вопросами в мостостроении стали вопросы эксплуатации, ремонта и реконструкции автодорожных мостов. Под реконструкцией понимают повышение качеств сооружения, то есть изменение геометрических параметров и несущей способности. Причиной реконструкций чаще всего является моральный износ конструкций. Физический износ (снижение со временем грузоподъемности, долговечности и надежности в результате воздействия внешних факторов) устраняют во время ремонтов путем восстановления дефектных элементов или заменой их новыми. Наибольший эффект от реконструкции достигается при комплексном повышении эксплуатационных характеристик мостов, т. е. от реконструкции, в результате которой решается несколько задач: увеличение грузоподъемности пролетных строений и габарита моста, повышение долговечности конструкций моста и безопасности движения. Согласно ВСН 51-88 [1] основными принципиальными схемами уширения являются: а) увеличение ширины тротуаров с бетонированием консолей или применением сборных тротуарных плит, обеспечивающие увеличение пешеходного габарита; смещение тротуарных блоков или их удаления, смещение тротуарных блоков с бетонированием консолей плит; б) применение монолитной (сборно-монолитной, сборной) накладной плиты, включенной в совместную работу с главными балками, с увеличенными консолями; в) пристройка балок пролетных строений в одну или две стороны (симметрично либо не симметрично) с уширением: 1) только ригеля 2) ригеля и тела опоры 3) всей опоры, в том числе и фундаментной, части г) комбинированный метод из перечисленных выше.

Научно-технические аспекты развития автотранспортного комплекса 2020

Как показал анализ этих схем [2], каждая из конструктивных схем имеет свои преимущества, недостатки и свою область применения. При этом необходимо учитывать, что существующие конструкции пролетных строений были рассчитаны на старые нормативные нагрузки и поэтому возникает вопрос о соответствии их несущей способности современным нагрузкам. Представляется целесообразным усовершенствовать конструктивные схемы уширения железобетонных пролетных строений автодорожных мостов с учетом изменения их несущей способности, используя наиболее распространенную схему уширения приставными элементами и накладной плитой. Для усовершенствования конструктивных схем уширения железобетонных пролетных строений необходимо: – установить влияние схем размещения дополнительных элементов на прочность уширяемого пролетного строения; – определить влияние толщины накладной плиты на прочность уширяемого пролетного строения. Объектом исследования были взяты наиболее распространенные балочные пролетные строения типовых проектов мостов: «Союздорпроект, вып. 56», «Союздорпроект, вып. 56Д» и «Союздорпроект, вып. 122-62», «Союздорпроект, вып. 3. 503-12». С целью определения оптимального варианта уширения пролетных строений железобетонных мостов дополнительными элементами и накладной плитой был проведен вычислительный эксперимент. Балочные железобетонные мосты с количеством существующих балок в поперечном сечении было 6, 7 и 8 уширялись до габарита 9 и 10,5. Рассматривались следующие технологические схемы (рис. 1): – объединение существующей и новой балки в уровне плиты проезжей части симметрично и несимметрично; – объединение существующей и новой балки с помощью накладок симметрично и несимметрично. Для определения усилий от временных нагрузок была разработана программа. В результате расчета усилий были определены моменты от постоянной нагрузки и А-15, от постоянной и НК-100, а также предельные изгибающие моменты для существующих балок и вариантов уширения. Установлено, что несущая способность балок обеспечивает пропуск нагрузок А-15 и НК-100, кроме балок с каркасной арматурой пролетом 16,76 м для которых необходимо выполнить усиление. Кроме того было определено влияние толщины накладной плиты на несущую способность типовых пролетных строений. Полученные результаты показали, что увеличение толщины накладной плиты на 1см увеличивает несущую способность на 0,2 %, но при этом следует иметь в виду, что увеличивается момент от постоянной нагрузки. В целом в результате исследований было установлено: 1. Для балок по типовому проекту «Союздорпроект, вып. 56» при уширении моста из 6 балок до Г-9 оптимальной схемой является несимметричная, а до Г-10,5 симметричная. При уширении моста из 7 и 8 балок до Г-9 оптимальной является симметричная схема и до Г-10,5 несимметричная. Максимальное приближение приставляемой балки к существующей на 0,5 м. Оптимальная толщина накладной плиты новой части равна 12 см. Для балок пролетом 16,76 м необходимо выполнять усиление.

Научно-технические аспекты развития автотранспортного комплекса 2020

а) до уширения

140

б) после уширения 1200 20

100

Г-9

140

120

1350 20

100

Г-10,5

140

170

Рисунок 1 — Схемы уширения моста Для балок по типовому проекту «Союздорпроект, вып. 56Д» при уширении моста из 6 балок до Г-9 оптимальной схемой является несимметричная, а до Г-10,5 симметричная. При уширении моста из 7 балок до Г-9 оптимальной является симметричная схема и до Г-10,5 несимметричная. При уширении моста из 8 балок до Г-10,5 оптимальна симметричная схема. Максимальное приближение приставляемой балки к существующей на 0,5 м. Оптимальная толщина накладной плиты новой части равна 12 см. 2. Для балок по типовому проекту «Союздорпроект, вып. 122-62» при уширении моста из 6 балок до Г-9 оптимальной схемой является несимметричная. При уширении моста из 7 балок до Г-9 оптимальной является симметричная схема и до Г-10,5 несимметричная. При уширении моста из 8 балок до Г-10,5 оптимальна симметричная схема. Максимальное приближение приставляемой балки к существующей на 0,5 м. Оптимальная толщина накладной плиты новой части равна 12 см.

Научно-технические аспекты развития автотранспортного комплекса 2020

Для балок по типовому проекту «Союздорпроект, вып. 3. 503-12» при уширении моста из 6 балок до Г-10,5 оптимальной схемой является симметричная. Максимальное приближение приставляемой балки к существующей на 0,5 м. Оптимальная толщина накладной плиты новой части равна 12 см. Список литературы: 1. Инструкция по уширению автодорожных мостов и путепроводов ВСН 51-88 Министерство автомобильных дорог РСВСР, Министерство строительства дорог БССР. М. — К. : Транспорт, 1990. — 128 с. 2. Морозова Л. Н., Пархоменко В. В., Третьякова К. В. Анализ конструктивних схем и технологических решений уширения автодорожных мостов. Международная научнопрактическая конференция «Научно-технические аспекты комплексного развития транспортной отрасли» в рамках Международного научного форума Донецкой народной республики (20–22 мая 2015 г. Донецк), С. 123–125.

Научно-технические аспекты развития автотранспортного комплекса 2020

УДК 625.7 Скрыпник Т. В., канд. техн. наук, Кушнир А. Ю. АНАЛИЗ МЕТОДОВ ПОДБОРА СОСТАВА ЦЕМЕНТОБЕТОННОЙ СМЕСИ ДЛЯ УКАТЫВАЕМЫХ ПОКРЫТИЙ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ Автомобильно-дорожный институт ГОУВПО «Донецкий национальный технический университет» (г. Горловка, ДНР) Аннотация. Увеличение гарантийного межремонтного срока эксплуатации дорожного покрытия возможно путем замены асфальтобетонных покрытий на укатываемые бетонные покрытия. Методики подбора состава укатываемых цементобетонных смесей, применяемых при устройстве слоев покрытия автомобильных дорог в условиях интенсивного автомобильного движения, позволяют оптимизировать состав смеси за счет применения модифицирующих добавок, изменения процентного содержания компонентов минеральных заполнителей или их замены на аналогичные материалы. Ключевые слова: цементобетонная смесь, жесткая дорожная одежда, межремонтный срок эксплуатации, укатываемый бетон Skrypnik T. V., Kushnir A. Yu. ANALYSIS OF METHODS OF SELECTION OF COMPOSITION OF CEMENT CONCRETE MIXTURES FOR ROLLED CAR COATINGS ROAD Annotation. An increase in the warranty period between repairs of the road surface is possible by replacing asphalt concrete coatings with rolled concrete coatings. Methods for selecting the composition of rolled cement-concrete mixtures used in the construction of road coating layers in heavy traffic conditions allow to optimize the composition of the mixture by using modifying additives, changing the percentage of mineral aggregates components or replacing them with similar materials. Keywords: cement-concrete mix, rigid road clothing, inter-repair service life, rolled concrete Введение Укатываемое цементобетонное покрытие – это слой жесткой дорожной одежды, устраиваемой асфальтоукладчиком с последующим уплотнением вибрационными катками. Увеличения срока службы такого дорожного покрытия в условиях интенсивного автомобильного движения возможно за счет оптимизации состава смеси модифицирующими добавками, изменения процентного содержания компонентов или их замены на другие. Постановка задачи. Цель данного исследования – анализ и обобщение отечественного и зарубежного опыта оптимизации состава укатываемой цементобетонной смеси для устройства жестких слоев покрытия автомобильных дорог. Методы решения. Первая информация об укатываемых цементобетонных покрытиях (RCC) появилась в 1876 году в Шотландии. Широкое распространение они получили лишь 50 лет спустя. В 1930-й году, воздействие вибрированием на бетон было широко распространено в инженерном строительстве. В связи с тем, что в 1970-е годы наблюдается рост стоимости битума, что само по себе приводит к увеличению затрат на асфальтобетонные покрытия автомобильных дорог, использование цементобетонного

Научно-технические аспекты развития автотранспортного комплекса 2020

покрытия стало более привлекательным. Канадские инженеры были своего рода пионерами в использовании RCC в 1970 году. Укатываемый бетон, или Roller-Compacted Concrete (RCC) [1], получил свое название от метода строительства, использованного для его изготовления. Он укладывается с использованием асфальтоукладчиков, а затем уплотняется катками. Укатываемые цементобетонные смеси имеют состав аналогичный с асфальтобетонными, а именно: цемент (70–280 кг/м3); щебень (1200–1440 кг/м3); песок (620– 840 кг/м3); вода. Но в отличие от асфальтобетонных смесей, эта смесь достаточно жесткая, чтобы уплотнять ее с помощью вибрационных катков. Как правило, покрытия из такой смеси устраиваются без стыков. Они не нуждается ни в формах, ни в отделке, не требуются также дюбели или стальная арматура. Покрытия из укатываемой цементобетонной смеси обладают прочностью и характеристиками обычного бетона с экономичностью и простотой устройства асфальтобетона. В сочетании с длительным сроком службы и минимальным техническим обслуживанием низкие первоначальные затраты на устройство покрытия из укатываемой цементобетонной смеси повышают экономичность и стоимость укладки, а также дальнейшей эксплуатации. Первые покрытия из укатываемой цементобетонной смеси были построены в 70-х годах в США. Это был этап в истории, когда канадская лесозаготовительная промышленность перешла на экологически более чистые методы сортировки бревен на суше. Появилась необходимость в недорогом прочном покрытии, способном выдерживать большие нагрузки и специальное оборудование, которое доставлялось для больших сортировочных площадок (которые могли занимать 40 га и более). Покрытие из укатываемой цементобетонной смеси идеально подходило для решения этой задачи. Покрытия из укатываемых цементобетонных смесей достаточно быстро устраиваются, что сокращает сроки строительства, а конструкция дорожной одежды выдерживает тяжелые и специализированные нагрузки. Данный вид покрытий долговечен в условиях замораживанияоттаивания и обладает универсальностью для применения в самых разных областях строительства [2–3]. В России и республиках бывшего СССР накоплен значительный положительный опыт строительства и эксплуатации дорог с цементобетонным покрытием. С 1961 года и особенно в период с 1973 года по 2019 год было построено более 6 тыс. км автомобильных дорог, таких как: Москва — Волгоград, Минск — Брест, Мерефа — Красноград, Екатеринбург — Челябинск, МКАД, МКАД — Тула, Омск — Новосибирск, МКАД — Кашира и другие, которые до сих пор успешно работают. Фактический срок службы покрытий на ряде крупных автомагистралей составлял 20 лет и более. Также цементобетон, как основной материал, используется в аэродромных покрытиях [4]. Во время тридцатых годов ХХ века были разработаны первые, далеко не совершенные с современной точки зрения, цементобетонные составы для дорожных покрытий, которые имели прочность на сжатие около 20 МПа, а предел прочности при изгибе – самая важная характеристика – не был стандартизирован вовсе. В СССР жесткий железобетон широко использовался только для строительства тротуарных оснований с 1984 по 1985 годы. Практически отсутствует опыт по строительству покрытий из укатываемых железобетонных смесей [4]. В процессе приготовления использовались бетонные заводы непрерывного или циклического действия. Циклические установки подходят для небольших объемов работ, когда смесь транспортируется на площадку крытыми автосамосвалами. Мешалка должна быть полностью опорожнена после каждого цикла перемешивания, перед смешиванием в следующей партии [3]. Непрерывное смешивание для больших проектов

Научно-технические аспекты развития автотранспортного комплекса 2020

100

позволяет производить цементную бетонную смесь постоянного качества. Из-за сухости смесей RCC надлежащее перемешивание при серийном производстве требует большего энергопотребления, снижающего производительность смесительной установки. Для RCC должны использоваться те же допуски по дозировке, что и для традиционного бетона; однако здесь важно применять измеритель влажности, чтобы избежать сегрегации. Для достижения поставленной цели используют смесители большой емкости. Обычно укатываемые цементобетонные смеси смешивают в смесителях непрерывного действия. Эти высокопроизводительные механизмы обладают эффективностью смешивания, необходимой для равномерного распределения относительно небольшого количества используемой воды. Самосвалы транспортируют смесь и выгружают ее в асфальтоукладчик, который укладывает материал слоями толщиной до 25 сантиметров и шириной 7–13 метров [3]. После распределения укатываемой бетонной смеси процесс уплотнения должен продолжаться до тех пор, пока бетонное покрытие не будет соответствовать требованиям плотности. Для удержания цементобетона во влажном состоянии и обеспечения гладкой поверхности необходимо использовать системы водяного полива. Полив должен строго контролироваться, ведь для надлежащей обрабатываемости бетонная смесь должна быть достаточно сухой, чтобы предотвратить опускание вибрационного катка. Уплотнение должно быть завершено через 15 минут после укладки и через 60 минут после окончания смешивания бетона. Скорость уплотнения, уплотненного цементобетонного покрытия может быть легко оценена путем тщательного изучения поведения бетонной смеси под статическими катками. Компоненты свежеуложенных бетонных слоев могут быть сравнительно быстро уплотнены, однако необходимо соблюдать некоторые специальные правила. Правила уплотнения аналогичны правилам укладки горячего асфальтобетона. В обоих случаях наиболее важными правилом является использование непрерывно низкой (около 3 км/ч) скорости движения, постепенное изменение направления и постепенное ускорение после изменения направления. Смена полосы уплотнения, начало новой полосы движения или повороты должны выполняться только на уже уплотненном и затвердевшем участке покрытия. В случае RCC-слоев толщиной 151–250 мм может быть достигнута необходимая плотность 98% за 4–6 проходов 10-тонного вибрационного катка. При избыточном уплотнении плотность верхнего слоя или краев может уменьшиться [4]. После завершения твердения цементобетонной смеси покрытие готово к использованию. Иногда на литую цементобетонную смесь наносится дополнительный слой из асфальтобетонной смеси для большей ровности при скоростном движении транспортного потока. Твердение смеси обеспечивает прочное и долговечное покрытие [5]. Как и для любого типа бетона, застыванию способствует гидратация – химическая реакция, которая приводит к затвердеванию и увеличению прочности бетона. Поливомоечная машина или автогудронатор распыляет воду над будущим покрытием, чтобы сохранить его влажным. Распыляемая мембрана также может быть использована для герметизации влаги внутри слоя. В процессе приготовления смеси и устройства слоя покрытия дорожной одежды необходимо придерживаться нескольких правил [4–5]:  количество воды должно тщательно контролироваться (при расходе цемента 300– 400 кг/м3 требуется 45–60 л воды);  самосвалы обычно используются для транспортировки смеси к месту укладки;  укатываемая бетонная смесь должна быть распределена в течении 60 минут, иначе у состава может возникнуть расслоение структуры;  ограниченная наибольшая толщина слоя уплотнения (12–30 см);  бетонная смесь должен быть укатана виброкатком. Научно-технические аспекты развития автотранспортного комплекса 2020

101

Укладка цементобетонной смеси выполняется из сплошных слоев с уплотнением виброкатками. Другие преимущества использования укатываемой цементобетонной смеси:  сокращение расхода цемента, так как можно использовать более жидкую смесь (за счет добавления воды или битумной эмульсии);  затраты на опалубку сводятся к минимуму или исключаются благодаря методике размещения слоя;  низкое тепловыделение во время высыхания;  затраты на транспортировку, укладку и уплотнение цементобетонной смеси сводятся к минимуму, поскольку машино-дорожный отряд состоит всего из нескольких машин;  арматура не требуется, поскольку прочность удовлетворяет необходимым требованиям;  высокая производительность при устройстве слоя покрытия из укатываемой бетонной смеси;  на некоторых составах, содержащие ускорители твердения, можно открыть движение уже через 24 часа после устройства;  не вызывает дефекты покрытия розлив масел, топлива и/или гидравлических жидкостей. Анализ полученных результатов. Установлены несколько методов подбора состава [2–5]. Метод консистенции. Этот метод включает фиксацию двух параметров смеси при варьировании третьего параметра смеси. Например, количество заполнителя и вяжущего смеси может быть двумя параметрами, которые остаются постоянными, пока изменяется содержание воды. Для каждой комбинации параметров консистенция измеряется с помощью консистометра Вебе ASTM–C1170. Этот процесс повторяется до тех пор, пока не будет, достигнут требуемая степень связности смеси. Прочностные свойства также должны быть проверены на соответствие требуемым. Этот метод в основном использовался для проектирования цементобетонных смесей для гидротехнических сооружений. Модель твердой суспензии. Этот метод является более теоретическим и фундаментальным подходом к проектированию укатываемой бетонной смеси (RCC). Зная такие свойства, как удельный вес и плотность различных компонентов (т. е. заполнителя и вяжущих материалов), метод позволяет рассчитать плотность сухого уплотнения смеси. Этот ускоренный метод может быть использован для повышения плотности сухого уплотнения смеси, поскольку он анализирует свойства каждого компонента по отдельности и не требует тестирования каждой пробы смеси в лаборатории. После выбора процентного содержания компонентов, которое даст максимальную плотность (или желаемую плотность), рассчитывается количество воды для полного заполнения пустых пространств между сухими ингредиентами (то есть заполнителем и цементными материалами). При этом, прочностные свойства смеси должны быть проверены на соответствие требуемым. Метод оптимального объема смеси. Этот метод аналогичен модели твердой суспензии в том, что его цель состоит в заполнении пустот агрегатной структуры достаточным количеством смеси, чтобы после уплотнения они отсутствовали вовсе. Таким образом, этот метод минимизирует содержание смеси, необходимое для заполнения пустот, присутствующих в структуре. В случае применения природного заполнителя (природного гравия) требуется меньшее количество воды для приготовления укатываемой смеси, такая смесь лучше и легче уплотняется, редко возникает опасность ее расслоения (поскольку смесь на основе гравия расслаивается достаточно редко). Способность мас-

Научно-технические аспекты развития автотранспортного комплекса 2020

102

сива наполнения деформироваться под воздействием нагрузки определяется ее упругими, деформационными и компрессионными свойствами, которые характеризуются количественными показателями: модуль упругости E, модуль деформации D, модуль сдвига G, коэффициент Пуассона m и коэффициент сжимаемости [5–6]. Наиболее распространенным методом получения информации о прочностных и деформационных свойствах массива наполнения является испытание образцов, изготовленных в лабораторных условиях или пробуренных из искусственных массивов, в количестве, представляющем массив и тип испытания [6–7]. Прочность и деформационные свойства образцов измеряются в стандартных испытательных периодах с учетом интенсивности отверждения их материала (через 1, 3, 7, 14, 28, 60, 90, 130 и 360 дней). Чтобы получить достоверные результаты, по крайней мере 3 образца тестируются в каждый запланированный момент времени. Прочностные характеристики образца зависят от влажности и объемной массы сформированного искусственного массива, которые также подлежат определению. Выводы Покрытия из укатываемых цементобетонных смесей и материалы на его основе неоправданно забыты в дорожном строительстве, однако возвращение к их широкому использованию неизбежно. Наиболее подходящим методом можно считать метод консистенции. Метод позволяет оптимально определить содержание компонентов в смеси. Упрощение технологии устройства в сравнении с традиционным монолитным цементобетоном, меньшая стоимость, большая долговечность по сравнению с асфальтобетоном – это ключевые преимущества технологии укатываемого бетона. Дальнейшее развитие композиционных материалов на базе комплексных вяжущих, армирование различными волокнами позволит получить материалы с улучшенными прочностными и деформативными характеристиками, утилизировать отходы промышленности. Список литературы: 1. Roller-Compacted Concrete (RCC) Mixture Proportioning // ACPA WiKi 25 Sept. 2015. Режим доступа: [https://wikipave.org/index.php?title=Roller-сompacted_Concrete_(RCC)_ Mixture_Proportioning#Mixture_Proportioning_Methods] (дата обращения: 26.12.2019). 2. WHAT IS RCC? // Portland Cement Association 2019. Режим доступа: [https://www. cement. org/cement-concrete-applications/paving/roller-compacted-concrete-(rcc)] (дата обращения: 26.12.2019). 3. Mix Design of Roller Compacted Concrete // The Constructor — Civil Engineering Home 2019. Режим доступа: [https://theconstructor.org/concrete/mix-design-of-roller-compacted-concrete/ 7647/] (дата обращения: 26.12.2019). 4. Современное состояние и перспективы применения технологи укатываемого бетона. Обзорная информация. Автомобильные дороги и мосты. 6-2004. — 87 с. 5. Балабанов, В. Б. Применение зольных отходов в дорожном строительстве /В. Б. Балабанов, В. Л. Николаенко. — Иркутск: Вестник Иркутского государственного технического университета, 2011. 6. Левицкий Е. Ф., Чернигов В. А. Бетонные покрытия автомобильных дорог. — М. : Транспорт, 1980. — 288 с. 7. Патент 2463271 Российской Федерации. Бетонная смесь / Николаенко В. Л., Балабанов В. Б. ; патентообладатель Николаенко В. Л., Балабанов В. Б. — № 20111111955/03; заявл. 29.03.2011; опубл. 10.10.2012, Бюл. № 28.

Научно-технические аспекты развития автотранспортного комплекса 2020

103

УДК 625.8 Скрыпник Т. В., канд техн. наук, Заяц С. К. ПРИМЕНЕНИЕ ФИБРОВОЛОКНА ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ ПРОЧНОСТИ УКАТЫВАЕМЫХ БЕТОННЫХ ПОКРЫТИЙ Автомобильно-дорожный институт ГОУВПО «Донецкий национальный технический университет», (г. Горловка, ДНР) Аннотация. Рассмотрены направления исследований применения укатываемой бетонной смеси для устройства нижнего слоя покрытия и формирования дорожной одежды полужесткого типа. Определены технико-экономические преимущества применения нижнего слоя покрытия из укатываемого бетона в дорожном строительстве, как инновационного проекта. Ключевые слова: межремонтные сроки службы, покрытие дорожной одежды, нижний слой покрытия из укатываемого бетона, фиброволокно. Skrypnyk T. V., Zayats S. K. FIBERGLASS APPLICATIONS FOR INCREASE THE STRENGTH OF ROLLER COMPACTED CONCRETE PAVEMENTS Automobile and Road Institute «Donetsk national technical University», (Gorlovka, DPR) Abstract. The directions of studies of the use of roller-compacted concrete mixture for the device of the bottom layer pavement and the formation of semi-rigid pavement are considered. The technical and economic advantages of using the bottom layer of roller-compacted concrete in road construction as an innovative project are determined. Keywords: turnaround time service, surface of road construction, bottom layer pavement of roller-compacted concrete, fiberglass. Введение Переход к инновационному пути развития дорожного хозяйства, внедрения современных инновационных технологий и обоснования эффективности инноваций в наше время приобретает особую актуальность. Для Донецкого региона применение инноваций в дорожном хозяйстве связано с одновременным решением следующих задач: повышением транспортно-эксплуатационных показателей покрытия нежесткой дорожной одежды при увеличенном межремонтном сроке на существующей сети автомобильных дорог общего пользования государственного значения; обеспечением безопасности дорожного движения; уменьшением негативного воздействия автомобильного транспорта на окружающую среду. Мировой и отечественный опыт показывает, что применяемые технологии ремонтно-восстановительных работ на автомобильных дорогах устарели и не соответствуют современным нормативным требованиям увеличения межремонтных сроков [1]. Инновационный процесс эксплуатационного содержания сети автомобильных дорог, с точки зрения финансирования, может быть рассмотрен как инвестиция разработки и распространения нового вида продукции или услуг. Практический опыт показывает, что наибольший эффект от применения инновационного процесса достигается в том случае, если этот процесс распространяется на все стадии его жизненного цикла – от сдачи дороги до завершения последующей ее эксплуатации. Научно-технические аспекты развития автотранспортного комплекса 2020

104

Восстановление и расширение наземной транспортной инфраструктуры имеет важное значение для экономического и социально-экономического развития на региональном, национальном и международном уровнях. Эти действия обычно требуют значительных инвестиций и использования ресурсов. Поэтому инновационные строительные материалы и их применение необходимы для устойчивого развития инфраструктуры наземного транспорта. Основным элементом наземной транспортной инфраструктуры является автомобильная дорога, которая представлена дорожной одеждой жесткого или нежесткого типа. Оба этих метода строительства имеют свои достоинства и недостатки, при этом их основное структурное различие заключается в том, как транспортные нагрузки передаются на грунт. Нежесткая дорожная одежда в основном представлена покрытием из асфальтобетона, в то время как для жесткой дорожной одежды используется цементобетон. Хотя асфальтобетонные покрытия в настоящее время являются наиболее предпочтительным решением, недавняя волатильность цен на строительные материалы и современные требования к увеличению межремонтных сроков автомобильной дороги закладывают основу для пересмотра приоритетной конструкции дорожной одежды, при этом учитываются экономические и экологические движущие факторы. Бетонные покрытия, как правило, более дорогие в процессе строительства, чем асфальтобетонные и, таким образом, в основном используются на участках с интенсивным движением и для сокращения расходов на их эксплуатационное обслуживание. Использование быстрых методов строительства (таких как устройство слоев из укатываемых бетонных смесей) поможет не только снизить сметную стоимость их устройства, но и увеличить срок службы покрытия автомобильной дороги, которое будет более экономичным и экологичным, по сравнению с классическим трехслойным асфальтобетонным покрытием [2]. Растущая потребность в более устойчивых строительных решениях также стимулирует исследования бетонных дорожных покрытий, которые в целом имеют более длительный срок службы, чем асфальтобетонные [3]. Цель работы Целью исследования является повышение прочности асфальтобетонного покрытия автомобильных дорог за счет применения нижнего слоя покрытия из укатываемого бетона при проведении ремонтно-восстановительных работ. Основная часть Основной целью эксплуатационного содержания сети автомобильных дорог является поддержание стабильных транспортно-эксплуатационных показателей покрытия дороги в течение межремонтного срока для обеспечения комфортного и безопасного проезда по ней автомобильного транспорта. Бетонные покрытия могут быть построены с использованием смеси подвижной или жесткой консистенции. Подвижная смесь обычно укладывается и уплотняется с помощью традиционных технологий бетонирования, которые требуют применения дорогостоящей специализированной техники и опалубки, если не используется скользящая опалубка. Кроме того, бетонные покрытия из подвижной смеси требуют устройства дорогостоящих швов расширения/сжатия. Жесткие бетонные смеси укладываются с помощью асфальтоукладчика с предварительным уплотнением вибробрусом и в дальнейшем уплотняются виброкатками, образуя укатываемое бетонное покрытие [5]. Технология укатываемых бетонных смесей предлагает высокопрочное и долговечное бетонное со скоростью строительства, соответствующей асфальтобетонному покрытию. Поскольку содержание воды для укатываемых бетонных смесей определяется оптимальным содержанием влаги, данная бетонная смесь имеет более низкое водоцементное соотношение

Научно-технические аспекты развития автотранспортного комплекса 2020

105

и, таким образом, достигается более высокая прочность [6]. Следует отметить, что необработанная текстура поверхности укатываемого бетона подходит для парковок, стоянок тяжелой техники и дорожных покрытий, где скорость движения относительно низкая (<60 км/час) [7]. Верхний слой покрытия из укатываемого бетона не соответствует требованиям по сопротивлению скольжения, шероховатости, гладкости, транспортно-эксплуатационным показателям, предъявляемым к покрытиям дорог высших категорий. Поэтому на дорогах I – II категории рекомендуется устройство верхнего слоя покрытия из асфальтобетонных смесей. Таким образом, покрытие из укатываемой бетонной смеси обеспечит прочную структуру дорожной одежды, а асфальтобетонное покрытие обеспечит подходящую поверхность для комфортного проезда автомобилей [4]. Прогнозируемыми недостатками жесткой бетонной смеси являются образование усадочных трещин, низкая прочность при растяжении и хрупкость. Их можно компенсировать дисперсным армированием синтетическим микроволокном. Введение микроволокна незначительно повышает предел прочности при сжатии, однако значительно увеличивает предел прочности при изгибе  до 20 %  . Наиболее приемлемым расходом микроволокна является 0,9 кг/м3. Расход полипропиленового волокна может составлять до 2 кг/м3, однако это повысит водопотребность смеси и понизит прочность бетона. С точки зрения влияния на прочность, наилучшим способом является введение микроволокна в сухую смесь [8]. Совокупная экономическая оценка предложенной инновации по устройству нижнего слоя покрытия из укатываемого бетона может быть использована для дальнейшего прогнозирования инновационной деятельности дорожного хозяйства в целом, а дальнейшая задача исследования заключается в оптимизации состава укатываемого бетона на техногенном материале Донецкого региона – металлургическом шлаке и разработке технологического регламента по его устройству. При этом все технологические решения должны быть подчинены общей цели – достижению оптимальных структур конструкции дорожной одежды, обеспечивающих увеличение межремонтного срока службы дорожной одежды полужесткого типа при минимальных ресурсных затратах и максимальной охране окружающей среды. На основании результатов исследования физико-механических свойств бетонных образцов оптимизированного состава: прочность на сжатие, изгиб; морозостойкость; водонепроницаемость; плотность; влажность, был спланирован эксперимент и построена математическая модель с тремя факторами. В качестве факторов были выбраны содержание цемента (х1), процент замены мелкого заполнителя на шлаковый песок (х2), и содержание фиброволокна (х3). Согласно расчетам, опыты были воспроизводимы, статистически однородны, а сама модель адекватной и работоспособной. Было получено уравнение регрессии в виде

yˆ  3,04x1  2,11x2  11,87 x3  0,19x1x2  0,83x1x3  0,15x2 x3  21,65

(1)

Проанализировав влияние факторов на параметр оптимизации, можно сделать вывод, что наибольшее влияние на прочностную характеристику бетона имеет фактор x 3 (содержание фиброволокна), в меньшей степени на прочность влияет фактор x 1 (процентное содержание цемента) и третьим по значимости является фактор x2 (процент замены мелкого заполнителя на шлаковый песок). Применяя инструменты Matlab для оптимизации сочетания факторов (цемента, шлакового песка и фиброволокна), удалось найти максимальное значение прочности бетона, достижимое при их определенной комбинации. При прочности бетона на осевое

Научно-технические аспекты развития автотранспортного комплекса 2020

106

сжатие fc = 61,67 МПа установлен следующий состав бетонной смеси: цемент — 6 %, шлаковый песок — 15 %, фиброволокно для микроармирования — 1,5 кг/м3. График на рис. 1 демонстрирует линейную зависимость от сочетания процентного содержания шлака и фиброволокна для микроармирования, которого удалось достичь в лабораторных условиях.

Рисунок 1 — Зависимость прочности на сжатие укатываемого бетона от процентного содержания шлакового песка и фиброволокна Выводы Актуальность увеличения ресурса дорожного покрытия по критерию упругого прогиба и прочности на сжатие значительно увеличивается в случае применения нижнего слоя покрытия из укатываемого бетона, что, в свою очередь, значительно увеличивает срок службы всей конструкции дорожной одежды. Оптимизированный состав тяжелой укатываемой бетонной смеси позволяет повысить прочность покрытия автомобильной дороги, упростить технологию устройства слоя, удлинить межремонтные сроки. Предложенный оптимальный состав тяжелой укатываемой цементобетонной смеси для нижнего слоя покрытия может быть рассмотрен как инновационный проект, позволяющий применить затратный способ определения стоимости конструкции дорожной одежды, исходя из «жизненного цикла» продукта Список литературы: 1. Бусурманова, И. В. Технология строительства покрытий и оснований из укатываемого бетона. // Автомобильные дороги. — 1995. — №3–4. — С. 21–22. 2. Брахрах, Г. С., Лещицкая Т. П. Полужёсткие покрытия и перспективы их применения //Автомобильные дороги. — М., 1975. — № 6. — С. 12–13. 3. Апестин, В. К., Стрижевский А. М. Новые нормы межремонтных сроков службы дорожных одежд и покрытий// Наука и техника в дорожной отрасли. — 2008. — Научно-технические аспекты развития автотранспортного комплекса 2020

107

№ 45. — С. 6–9. 4. ТР 138–03 Технические рекмендации по применению укатываемого малоцементного бетона в конструкциях дорожных одежд. — Введ. 2004–03–11. — М. : ГУП «НИИМосстрой», 2005. — 112 с. 5. Harrington, D, Abdo, F., Adaska, W., and Hazaree, C., 2010. Guide for Roller-Compacted Concrete Pavements. National Concrete Pavement Technology Center, Institute for Transportation, Iowa StateUniversity, Ames, IA. 6. Pitman, D. W. Development of a Design procedure for Roller Compacted Concrete. US Army Corps for Engineering, 1994. 7. Portland Cement Association, 1987. «Structural Design for Roller Compacted Concrete for Industrial Pavements» Concrete Information, Publication IS233. 01, Portland Cement Association, Skokie, IL. 8. American Concrete Institute Committee 325, 2004. «State-of-the-Art Report on Roller Compacted Concrete Pavements» ACI Report 325. 10R – 95, American ConcreteInstitute, Farmington Hills, MI.

Научно-технические аспекты развития автотранспортного комплекса 2020

108

УДК 625.7 Скрыпник Т. В., канд. техн. наук, Канивец Р. С. ТЕМПЕРАТУРНАЯ ТРЕЩИНОСТОЙКОСТЬ АСФАЛЬТОБЕТОННОГО ПОКРЫТИЯ Автомобильно-дорожный институт ГОУВПО «Донецкий национальный технический университет» (г. Горловка, ДНР) Аннотация: Температурная трещинностойкость битумсодержащих покрытий, как свойство противостоять образованию трещин под воздействием природно-климатических факторов и транспортных средств неоднократно подвергалось попыткам установления причин возникновения, количественной оценки в эксплуатационном периоде и разработке оптимальных технологических решений по ее повышению. Из предложенных основных направлений повышения температурной трещинностойкости оптимальным технологическим решением является использование различных армирующих сеток. Ключевые слова: монолитное покрытие, дорожная одежда, трещиностойкость, армирующая сетка. Skrypnik T. V., Kanivets R. S. TEMPERATURE CRACK RESISTANCE OF ASPHALT CONCRETE PAVEMENT Automobile and Road Institute "Donetsk national technical University" (Gorlovka, DPR) Abstract. Temperature crack resistance of bituminous coatings, as a property to resist the formation of cracks under the influence of natural and climatic factors and vehicles, has been repeatedly subjected to attempts to establish the causes of occurrence, quantify in the operational period and develop optimal technological solutions to improve it. Among the proposed main directions for increasing the temperature crack resistance, the optimal technological solution is the use of various reinforcing meshes. Keywords: monolithic coating, pavement, crack resistance, reinforcing mesh. Введение Трещиностойкость – свойство монолитного покрытия или других конструктивных слоев дорожной одежды противостоять образованию трещин под воздействием природно-климатических факторов и транспортных средств[1]. Проблема трещиностойкости дорожной конструкции с покрытием из плотной битумоминеральной смеси, уложенной на жесткое (полутвердое) основание, сложная и актуальная. В многочисленных работах, посвященных этой проблеме, выполнялись попытки количественной оценки трещиностойкости покрытий и предлагались меры по ее снижению [1, 2]. Постановка задачи Выявление оптимального способа повышения температурной трещинностойкости битумосодержащих покрытий является основной задачей данного исследования.

Научно-технические аспекты развития автотранспортного комплекса 2020

109

Образование трещин в покрытии из битумоминеральной смеси является следствием влияния на основания из укрепленного грунта температурно-усадочных напряжений, возникающих в самом слое покрытия в осенне-зимний период, а также зимнего вспучивания нижних слоев основания. При наличии хорошего сцепления тонкослойного покрытия с основанием из укрепленного грунта, в контактной зоне при изменении температуры, кроме указанных напряжений, действуют напряжения, вызванные различными коэффициентами линейного расширения взаимодействующих слоев и наличием температурно-усадочных трещин в укрепленном грунте. Сечение, проходящее в нем через трещину, является наиболее опасным ввиду возникновения дополнительных растягивающих напряжений в зоне трещины. На дороге, как правило, сначала появляются поперечные температурно-усадочные трещины в укрепленном грунте, а затем они проявляются и на покрытии. Трещины в покрытии, которые повторяют швы или трещины в основании, принято называть отраженными. В слое битумоминерального покрытия над трещиной (или швом) основания под действием подвижной нагрузки и температуры окружающего воздуха возникают четыре типа напряжений: – вертикальные и касательные напряжения от транспортных средств; – прогибочные напряжения от нагрузки; – дополнительные растягивающие напряжения в зоне трещины (шва) основания из укрепленного грунта; – растягивающие напряжения от температуры. Методы решения Многочисленные попытки теоретического объяснения механизма растрескивания покрытий, уложенных на жесткие и полутвердые основания, носят феноменологический характер и всегда условны, поскольку основаны на многих предположениях. Всякие попытки учета влияния изменений температуры, свойств материалов, взаимодействия слоев, релаксации напряжений существенно усложняют математическую модель и не в состоянии учесть все факторы. Поэтому при решении проблемы повышения трещиностойкости конструкций с покрытиями из битумоминеральных смесей, уложенных на жесткие и полутвердые основания, в большей степени следует использовать результаты лабораторных и полевых исследований. Большое количество практических рекомендаций, которые встречаются в научнотехнической литературе и направленные на повышение трещиностойкости конструкции, можно разделить на семь основных направлений [3, 4, 5]: – увеличение толщины битумоминеральных покрытий; – внедрение нового конструктивного элемента; – фрагментированность основания путем устройства швов, т. е. разделения основания на отдельные блоки; – армирование битумоминеральных покрытий и жестких оснований; – восстановление сцепления между основанием и покрытием; – увеличение деформативности жестких оснований за счет уменьшения дозировок цемента, введение в состав цементобетона или укрепленного грунта органических вяжущих; – повышение деформативности и повышение трещиностойкости покрытий; – применения различных геосинтетических материалов. Анализ полученных результатов В последние 10 – 15 лет в ряде стран пытаются предотвратить образование отраженных трещин в покрытии путем расположения над трещиной основания полос из раз-

Научно-технические аспекты развития автотранспортного комплекса 2020

110

личных армирующих сеток. Для обеспечения хорошего сцепления армирующего материала с поверхностью основания и улучшения его деформативных характеристик полосы пропитывают модифицированным битумом и укладывают на поверхность, обработанную битумной эмульсией или горячим битумом. Иногда для увеличения прочности на разрыв пленки подгрунтовки в нее с помощью специального устройства закладывают нити или полоски из полиэфира, полиамида, полистирола [6, 7]. Полученные результаты оказались лучшими из всех аналогичных практических рекомендаций, направленных на повышение трещинностойкости покрытий нежесткой дорожной одежды. Вывод Анализируя основные направления повышения трещинностойкости дорожных покрытий, можно сделать вывод, что проблема трещиностойкости дорожной конструкции с покрытием из плотной битумоминеральной смеси, уложенной на жесткое (полутвердое) основание, в большинстве случаев должна решаться путем использования геосинтетических материалов: геосеток или композитов геосеток с геотекстилем. Список литературы: 1. Коновалов С. В., Коганзон М. С. Теория, расчёт и контроль прочности нежёстких дорожных одежд. — Труды МАДИ, 1972, вып. 44. — 93 с. 2. Штрунк К. Стандартный метод расчёта нежёстких дорожных одежд // Труды ОЖДС. — Варшава, 1966. — 197 с. 3. Иванов Н. Н. Проектирование дорожных одежд // Издательство «Информавтодор» — М., 1955. — 96 с. 4. Бируля А. К. Конструирование и расчёт нежёстких дорожных одежд автомобильных дорог // Транспорт — М., 1964. — 169 с. 5. ОДН 218. 1. 052-2002 Оценка прочности нежёстких дорожных одежд. //М. : Издательство «Росавтодор», 2003. — 79 с. 6. ВСН 46-83 Инструкция по проектированию дорожных одежд нежёсткого типа // М. : Издательство «Транспорт», 1985. — 157 с. 7. ОДН 218. 046-01 Проектирование нежёстких дорожных одежд // Издательство «Росавтодор» — М., 2001. — 144 с.

Научно-технические аспекты развития автотранспортного комплекса 2020

111

УДК 625. 7 Скрыпник Т. В., канд. техн. наук, Пилипенко Р. А. ТЕХНОЛОГИЯ УСТРОЙСТВА ПОКРЫТИЙ ИЗ УКАТЫВАЕМЫХ БЕТОННЫХ СМЕСЕЙ Автомобильно-дорожный институт ГОУВПО «Донецкий национальный технический университет», (г. Горловка, ДНР) Аннотация: Рассмотрен способ повышения прочностных свойств асфальтобетонного покрытия за счет дополнительного устройства слоя покрытия из укатываемых цементобетонных смесей. Проанализированы расчетные характеристики цементобетонных укатываемых смесей, позволяющих обосновать толщину конструктивного слоя. Рассмотрена технология устройства покрытий из укатываемых цементобетонных смесей, а также подобрана ведущая машина; установлены оптимальные расчетные характеристики асфальтобетонных и цементобетонных смесей и выбраны рекомендуемые толщины конструктивных слоев из укатываемых цементобетонных смесей. Ключевые слова: асфальтоукладчик, каток, укатываемые цементобетонные покрытия, прочность, бетонная смесь, долговечность. Skrypnik T. V., Pilipenko R. A. COATING TECHNOLOGY OF ROLLER-COMPACTED CONCRETE MIXTURES Automobile and Road Institute «Donetsk national technical University» (Gorlovka, DPR) Abstract: a method for increasing the strength properties of an asphalt concrete coating is considered due to the additional device of a coating layer made of rolled cement-concrete mixtures. The calculated characteristics of cement-concrete rolled mixtures are analyzed, which allow to justify the thickness of the structural layer. The technology of coating device from rolled cement-concrete mixtures is considered, and the leading machine is selected; optimal design characteristics of asphalt-concrete and cement-concrete mixtures are established, and the recommended thickness of structural layers from rolled cement-concrete mixtures is selected. Keywords: asphalt paver, roller, rolled cement-concrete floors, strength, concrete mix, durability. Введение Одним из критериев уровня развития стран современного мира является состояние сети дорог в государстве. В настоящее время транспортно-эксплуатационные характеристики большинства отечественных автомобильных дорог отстают от мирового уровня развития сети дорожного строительства. На некоторых из таких дорог интенсивность движения в 1,50–3,00 раза превышает допустимый предел для данной категории дороги. Возрастающим требованиям к увеличению межремонтных сроков работы покрытий автомобильных дорог, как показывает отечественный и мировой опыт, в наибольшей степени отвечают дорожные одежды жесткого типа.

Научно-технические аспекты развития автотранспортного комплекса 2020

112

Предпосылкой для получения более эффективных дорожных цементобетонных смесей является снижение показателя водопотребности бетонной смеси, расхода бетонного вяжущего и повышение его активности, а также снижение себестоимости бетона. Поэтому наиболее целесообразным является применение, малоцементных укатываемых бетонов с меньшим расходом цемента в смеси по сравнению с традиционными бетонными составами, а также применение техногенных отходов и многокомпонентных вяжущих веществ. Снижение себестоимости устройства покрытий из цементобетонных смесей возможно за счет применения асфальтоукладчиков для укладки смеси, при устройстве укатываемых цементобетонных покрытий. Постановка проблемы Существующие технологии устройства асфальтобетонных покрытий не могут в полной мере удовлетворить возрастающим требованиям, предъявляемым к увеличению межремонтных сроков работы покрытий автомобильных дорог. Поэтому своевременным и актуальным вопросом является повышение прочности и жесткости покрытий дорожной одежды путем устройства на автомобильных дорогах оснований для асфальтобетонных покрытий из укатываемых цементобетонных смесей [1]. Основания и покрытия, выполненные из укатываемых цементобетонных смесей, нашли широкое применение за рубежом. Если рассматривать страны, которые наиболее часто применяют для устройства оснований и покрытий данную технологию, то среди них будут Франция, Германия, Англия, Швеция, Россия, Беларусь, Испания, Финляндия и др. Одним из основных направлений применения оснований и покрытий из укатываемых цементобетонных смесей, является строительство дорог местного и сельскохозяйственного назначения. Широкому применению укатываемых цементобетонных смесей при строительстве покрытий автомобильных дорог может способствовать не только существенное снижение эксплуатационных расходов вследствие высокой прочности и долговечности дорожной одежды, но и тот факт, что поверхность цементобетонного покрытия отражает света на 44% больше, чем поверхность асфальтобетона. Сходя из этого факта, достигается экономия от снижения затрат на устройство и эксплуатацию систем освещения в ночное время. Существует практика применения жестких цементобетонных смесей под различными наименованиями, применяемых при строительстве оснований и покрытий дорог местного значения и внутрихозяйственных дорог[1, 2, 3, 4, 5]. Методы решений Укатываемые цементобетонные смеси, применяемые при строительстве оснований и покрытий дорог, чаще всего представлены очень сухими бетонами, состоящими из: – вяжущих материалов – шлакопортландцементов либо портландцементов марок М300 и выше; – мелкозернистых или крупнозернистых заполнителей с фракциями 5–40 мм соответственно; – воды с жесткостью 4,00–12,50 единиц рН, не имеющей в своем составе примесей в виде: жиров, нефтепродуктов, масел, с содержанием фенолов, поверхностно-активных веществ и солей. Исходя из нормативных требований [2], установлены оптимальные расчетные характеристики укатываемых цементобетонных смесей и подобраны рекомендуемые толщины конструктивных слоев для оснований и покрытий из укатываемых цементобетонных смесей приведены в таблицах 1–2. Научно-технические аспекты развития автотранспортного комплекса 2020

113

Таблица 1. Рекомендуемые толщины конструктивных слоев для оснований и покрытий из укатываемых цементобетонных смесей Толщины конструктивных слоев, см

Магистральные дороги № п/п

Магистральные улицы

Скоростные с

Материалы конструктивных слоев

регулированным

Общегородского назначения

Районного значения

движением Покрытия из цементобетона класса В30

В27,5

В30

В27,5

В30

В27,5

22,00

23,00

21,00

22,00

20,00

21,00

22,00

20,00

21,00

19,00

20,00

24,00

25,00

23,00

24,00

22,00

23,00

15,00

Покрытия на основаниях: – из малоцементного укатываемого бетона класса В7,5 с добавлением матер. от переработки 1

– из малоцементного укатываемого бетона класса В15 с добавлением материала от переработки – из щебня с добавлением материалов от переработки Основания:

– из малоцементного укатываемого бетона Подстилающий слой

– из природ. песка

Марка укатываемого бетона (класс бетона по прочности на сжатие) 1 (В5)

Толщина назначается в зависимости от вида грунтов земляного полотна, в соответствии с нормативными требованиями [2]

Таблица 2. Расчетные характеристики укатываемых цементобетонных смесей Предел прочности, (мПа)

На растяжение при изгибе 10

2 (В7,5)

100

3 (В15)

200

При сжатии

Назначение Для тротуаров, технологического слоя Для улиц и дорог общегородского и районного значения (в том числе скоростных дорог, магистральных улиц) Для двухстадийного строительства улиц и дорог в районах массовой жилой застройки

Исходя из нормативных требований и конструктивных особенностей [2] предлагаются применение следующих, принципиальных схем конструкций дорожной одежды

Научно-технические аспекты развития автотранспортного комплекса 2020

114

автомобильных дорог с цементобетонными покрытиями и основаниями из малоцементных укатываемых цементобетонных смесей (рисунок 1). Укатываемые цементобетонные смеси, предназначенные в основе своей для строительства основания покрытий, в сравнении с традиционными цементобетонными смесями содержат в своем составе меньше цемента, снижение расхода цементного клинкера находится в пределе от 50 до 115 кг/м3. Жесткий литой цементобетон успешно применятся в дорожном строительстве: – как материал оснований под дорожные покрытия; – как материал для обустройства цементобетонных стяжек; – при строительстве покрытий и оснований, автомобильных дорог при помощи одностадийной технологии (на 1-й стадии) и при двустадийном строительстве проезжей части автомобильных дорог, а также для пешеходных тротуаров и бетонных площадок различного типа и назначения. Одной из самых немаловажных проблем при устройстве оснований и покрытий из цементобетонных смесей является, подбор и укомплектование машино-дорожного отряда, состоящего из большого количества машин. Строительство литых цементобетонных покрытий выполнялось комплектами бетоноукладочных машин двумя способами: – комплектом машин ДС–100, со скользящей опалубкой; – комплектом машин ДС–110, на рельс-формах [3, 4, 5].

Рисунок 1 — Принципиальные схемы конструкций дорожных одежд с цементобетонными покрытиями и основаниями из малоцементных укатываемых цементобетонных смесей 1. Покрытие из цементобетона класса В25–В30; 2. Основание из укатываемого цементобетона; 3. Основание из щебня; 4. Подстилающий слой из песка; 5. Полиэтиленовая пленка, пергамин Традиционный способ устройства цементобетонных покрытий подразумевает собой применение целого комплекта машин, из-за чего и высокие соответствующие затраты эксплуатацию и содержание машин. Подбор нового состава машино-дорожного отряда для устройства цементобетонных покрытий позволит значительно упростить технологию оснований и покрытий из укатываемых цементобетонных смесей, сократив временные и стоимостные показатели без снижения качества производимых работ. Таким образом, для устройства покрытий Научно-технические аспекты развития автотранспортного комплекса 2020

115

из укатываемой цементобетонной смеси, предполагается применить: асфальтоукладчик — для укладки цементобетонной смеси; виброкаток – для уплотнения цементобетонной смеси. Для укладки оснований и покрытий из укатываемой цементобетонных смесей целесообразно применять асфальтоукладчики Bomag BF 800C и Vogele SUPER 3000–2. Данные асфальтоукладчик способны укладывать, как асфальтобетонные, так и цементобетонной смеси. При этом модели в классе 20 т могут быть задействованы как в работе на крупных проектах, так и при строительстве автомагистралей и основных дорог, а также при бетонировании городских улиц. Укладка смеси целесообразно осуществлять асфальтоукладчиком Bomag BF 800C на гусеничном ходу. Толщина распределенного слоя должна быть на 15–20% больше толщины уплотненного слоя и уточняется вовремя проведения работ. Укладку смеси асфальтоукладчиком Bomag BF 800C при ширине дороги до 9 м следует вести отдельными захватками длиной не более 40–50 м с расчетом на то, чтобы разрыв во времени укладки смежных полос не превышал 1 часа во избежание обезвоживания боковой кромки ранее уложенной полосы. Асфальтоукладчики фирмы Vogele SUPER 3000–2, может укладывать цементобетонную смесь шириной до 12 м. При ширине дороги более 9 метров укладка смеси должна производиться двумя или тремя асфальтоукладчиками с опережением одного укладчика относительно другого на 10–15 метров. Дефекты поверхности основания (впадины и разрывы) свежеуложенной смеси должны устраняться во время проведения работу, путем подсыпки смеси. Укладка бетонной смеси при устройстве площадок ведется от бортового камня к оси проезда. Движение укладочных машин в продольном направлении должно происходить под уклон, если он больше 30%. Таблица 3. Характеристика катков и режимов уплотнения укатываемых цементобетонных смесей Наибольшая Число проЖесткость толщина по Тип катка Марка катка Масса, т бетонной уплотняе- ходов одному смеси, с мого слоя, следу см ДУ–52 16 90–120 30 6–8 ДУ–62 13 90–120 30 6–8 ДУ–57 14 90–120 30 6–8 Комбинированный, ДУ–47Б 6–8 90–120 25 6–8 самоходный, Райле–120РМ 14, 25 90–120 35 6–8 вибрационный МС–1" 9 (10, 15) 90–120 30 6–8 Райле–212(Д) 9,3 90–120 30 6–8 СА–25" Самоходный на пневмаД2–29 15–30 100–110 25 8–10 тических шинах, самоходный, гладковальцоДУ–31А 8–16 100–110 15 8–10 вый Для уплотнения цементобетонной смеси целесообразно применять самоходные комбинированные вибрационные катки с пневматическими ведущими вальцами. Для укатки слоев покрытия и основания, устроенных из укатываемой цементобетонной смеси, целесообразно применять виброкаток типа ДУ–52. Применение данного типа

Научно-технические аспекты развития автотранспортного комплекса 2020

116

катка обусловлено тем, что каток типа ДУ-52 имеет подходящую массу и толщину уплотняемого слоя, для уплотнения покрытий и оснований из укатываемой цементобетонной смеси. Выводы Установлены оптимальные расчетные характеристики цементобетонных смесей и выбраны рекомендуемые толщины конструктивных слоев для покрытий из укатываемых цементобетонных смесей. Рассмотрена технология устройства покрытий из укатываемых цементобетонных смесей, установлены параметры виброуплотнения с оценкой надежности (безотказной работы в течение заданного срока эксплуатации) полученного покрытия, подобрана ведущая машина для рассматриваемой технологии. Список литературы: 1. Ушаков В. В. Современные методы строительства, ремонта и содержания цементобетонных покрытий, автомобильных дорог // Новости в дор. деле: Науч.-техническая информация сб. / ФГУП «ИНФОРМАВТОДОР». — 2003. — Выпуск 6. — С. 57–64. 2. ГОСТ 8736–93. Песок для строительных работ. Технические условия. — Взамен ГОСТ 8736-85, ГОСТ 26193-84; Введено: 01.07.95. — М. : Издательский стандарт, 1995. — 7 с. 3. Носов В. П. Цементобетон в дорожном строительстве // Новости в дор. деле: Науч.-техническая информация сб. /ФГУП «ИНФОРМАВТОДОР». — 2003. — Выпуск 6. — С. 51–57. 4. Инструкция по применению укатываемого малоцементного бетона в конструкциях дорожных одежд: ВСН 16-95 / Департамент строительства Москвы. — М., 1995. — 31 с. 5. Инструкция по применению тощего бетона в конструкции дорожных одежд: ВСН 51-80 / Союздорнии. — М., 1981. — 27 с.

Научно-технические аспекты развития автотранспортного комплекса 2020

117

625.712.63 Шилин И. В., канд. техн. наук, Бурлай В. Ю., Ушивцев В. В. СОВРЕМЕННЫЕ АСПЕКТЫ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ РЕМОНТНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫХ РАБОТ В РЕГИОНАЛЬНЫХ УСЛОВИЯХ Автомобильно-дорожный институт ГОУВПО «Донецкий национальный технический университет», (г. Горловка, ДНР) Аннотация. В статье рассматриваются аспекты повышения эффективности ремонтно-восстановительных работ в современных условиях на территории Донецкой области. Рассмотрены ключевые направления совершенствования системы поддержания работоспособности сети автомобильных дорог. Ключевые слова: ремонт автомобильной дороги, эффективность проведения ремонтных работ, дорожно-строительные материалы, надежность, долговечность. Shilin I. V., Burlai V. Yu., Ushivtsev V. V. MODERN ASPECTS OF IMPROVING EFFECTIVENESS OF REPAIR AND REMEDIAL WORKS IN REGIONAL CONDITIONS Automobile and Road Institute «Donetsk national technical University» (Gorlovka, DPR) Annotation. The article discusses aspects of improving the efficiency of repair and restoration work in modern conditions in the Donetsk region. The key directions of improving the system of maintaining the road network operability are considered. Keywords: road repair, repair work efficiency, road-building materials, reliability, durability. Введение. В настоящее время повышение надежности автодорожной инфраструктуры является актуальной задачей практически для всех стран, причем независимо от уровня экономического развития общепринятыми направлением достижения поставленных задач принята необходимость применения новых (улучшенных) дорожно-строительных материалов и современных технологий. Разнообразие разработанных технологий и мероприятий в дорожном хозяйстве вызывает необходимость оптимизации принимаемых инженерных решений. Постановка задачи. Использование технологичных материалов и современных технологий предполагает неукоснительное исполнение технологической дисциплины и повышенный контроль за исполнением строительных и ремонтно-восстановительных работ. В этом ракурсе вопроса необходимо изучение эффективности производства не только с точки зрения общей долговечности конструкции, но и с точки соблюдения максимальной эффективности использования всех имеющихся в наличии дорожно-строительных материалов в фактических условиях. Основной материал. Применение наукоемких технологий применения современных дорожно-строительных материалов, бесспорно, повышает надежность и долговечность конструкции при наличии целого ряда факторов, основными их которых являются: – наличие достаточного и своевременного финансирования; – наличие качественной сырьевой базы; Научно-технические аспекты развития автотранспортного комплекса 2020

118

– наличие энерго и материальных ресурсов; – наличие квалифицированных кадров; – высокий уровень технологического обеспечения; – достаточно высокий уровень управления качеством на всех этапах жизненного цикла дорожной продукции. Выполнение этих условий в экономически и технологически развитых странах приносит ощутимые результаты. результатом которых являются государственные (межгосударственные) программы формирования сети «вечных» дорог. К сожалению, по субъективным и объективным причинам, в Донецкой области сформирована дорожная отрасль, которая характеризуется: – отсутствием должного финансирования на содержание и ремонтно-восстановительные работы; – проведение только аварийных ремонтных работ без осуществления плановых, а тем более планово-предупредительных мероприятий; – недостаточный уровень контроля за производством и технологиями приготовления дорожно-строительных материалов и выполнения строительно-монтажных работ; – отсутствие надлежащего контроля за качеством собственной сырьевой базы естественного происхождения; – недостаточное укомплектование предприятий дорожной отрасли машинами и механизмами, а также квалифицированными трудовыми ресурсами. В таких условиях использование самых прогрессивных и наукоемких технологий не обеспечит ожидаемых результатов, а в некоторых случаях приведет к совершенно противоположным от ожидаемых. Это справедливо для всех этапов жизненного цикла дорожно-строительной продукции. Общепринято и неоднократно доказано, что применение новейших высокотехнологичных материалов и технологий при низкой технологической дисциплине их приготовления и использования приводят к худшим результатам, чем использование «классических» технологий при надлежащем контроле. Также следует обратить внимание на причину возникновения деформационных процессов в инженерных конструкциях. К сожалению, текущий ремонт (ямочный ремонт) сводится к устранению (компенсации) дефектов, но не учитывает причины их возникновения. Это приводит к повторному (многократному) проявлению деформаций, что обуславливает значительное сокращение гарантийных сроков. Многими специалистами отмечается зависимость качества (надежности) ремонтно-восстановительных работ деформированных участков от выявленных причин возникновения деструктивных процессов. Следующим важным, но не всегда учитываемым фактором является учет фактического жизненного ресурса конструктивных элементов. Статистика натурных обследований не однократно подтверждала принципы ремонтов и восстановления конструкций — ремонтный материал должен быть однотипным по структуре и свойствам основному (базовому) материалу. Важным аспектом является уточнение фактических, а не проектных, физико-механических характеристик материалов и конструкций. Игнорирование этих факторов приводит к интенсивному разрушению восстановленных участков покрытия: – при пониженных физико-механических свойствах ремонтного состава по отношению к базовому происходит разрушение отремонтированной поверхности; – при повышенных физико-механических свойствах ремонтного состава по отношению к базовому происходит разрушение площади существующего покрытия, в непосредственной близости к отремонтированному участку. Это обусловлено в первую очередь динамическим воздействием автотранспорта на ослабленную поверхность покрытия или другие конструктивные элементы. Причем, чем большее значение имеет неровность (без особого значения направления отклонения), тем интенсивней разрушающее воздействие.

Научно-технические аспекты развития автотранспортного комплекса 2020

119

Особое внимание следует обращать на совместимость ремонтных составов (материалов) с существующими покрытиями автомобильных дорог. Как минимум это требует использование поверхностно-активных веществ (модификаторов, праймеров и т. д.) для повышения пластичности смеси и ее адгезии к существующему покрытию. Таким образом, вполне логично предположить, что при отсутствии должной технологической культуры производства применение дорогостоящих и требовательных технологий не оправдывают надежды специалистов и потребителей. Более целесообразным является повышение эффективности использования выделенных объемов финансирования в реальных условиях на базе местной сырьевой базы. Практика распределения («размазывания») недостаточного финансирования на значительно превышающие объемы поврежденных объектов не оправдана. Сроки гарантийной эксплуатации отремонтированных автомобильных дорог общего пользования и улиц населенных пунктов в таком случае существенно меньше нормативных. Возникает эффект постоянно наращиваемых недоремонтов, так как центральные (магистральные) участки требуют частого (постоянного) восстановления. Даже в крупных населенных пунктах есть улицы и проезды (не говоря уже о тротуарах) на которых не выполнялись ремонтно-восстановительные работы уже несколько десятилетий. Это лишний раз подтверждает гипотезу необходимости ужесточения требований к эффективности использования выделенных объемов финансирования. Это не возможно без решения широкого спектра вопросов. Можно предположить, что максимальную эффективность на первом этапе должны принести реализация следующих шагов (программ): – формирование местной (региональной) сырьевой базы. Это в первую очередь касается не природных минеральных материалов, а искусственных (отходы производства и материалы, полученные в процессе переработки). Для этого необходимо создать каталог источников сырья и определить их физико-механические свойства. Это позволит учитывать свойства местных материалов при подборе оптимальных составов для выполнения ремонтно-восстановительных работ (проектирование конструкции дорожных одежд); – классифицировать поврежденные (деформированные) участки. Наиболее важными параметрами дефектов являются их форма и размеры повреждений, причины их возникновения. Это позволит выявить наиболее подходящие составы ремонтных смесей и технологию выполнения ремонтов; – применение оптимального машинно-дорожного отряда (МДО). На практике возникают два основных варианта: подбор МДО на основе имеющихся в предприятии машин и механизмов с определением производительности работ по слабому звену (принятие его за основной механизм МДО) и подбор МДО на основе принятой технологической последовательности ремонтных работ (в таком случае количество и тип механизмов принимается на основе обеспечения требуемой скорости выполнения работ). – выбор типа и подбор состава ремонтной смеси с учетом причин возникновения деформации, фактического наличия дорожно-строительных материалов и принятой технологии выполнения работ. На территории Донецкой области расположены карьеры по добыче каменного материала (сырья для получения щебня) и песка (в основном кварцевого, достаточно сильно загрязненного), отвалов горных пород (горно-добывающих и перерабатывающих предприятий), шлаковых отвалов металлургических комбинатов (доменные и мартеновские шлаки). Правильно подобранная технология их переработки и обогащения позволит значительно повысить их физико-механические свойства. Это позволит существенно снизить потребность в импортных минеральных заполнителях, как минимум для выполнения ремонтно-восстановительных работ на дорогах и улицах с низкой интенсивностью

Научно-технические аспекты развития автотранспортного комплекса 2020

120

дорожного движения. Особое внимание следует уделять оснащенности строительных предприятий дорожно-строительной техникой и механизмами. В данном масштабном вопросе два аспекта имеют особое значение: – как известно — дорожные работы сильно зависимы от климатических условий. Состав машинно-дорожного отряда должен обеспечить применение разнообразных технологий ремонта (строительства) дорожных конструкций. В качестве примера можно акцентировать внимание на применение струйно-инъекционной технологии и технологии инфракрасного нагрева поверхности при выполнении текущего ремонта, что позволяет значительно расширить строительный сезон и снизить зависимость от погодных условий и состояния покрытия. – создавать и оснащать необходимым оборудованием мобильные бригады, ориентированные на незначительные объемы работ. Это позволит устранять деформации на этапе возникновения или при незначительном их развитии. Выводы. Выполнение поставленных задач повышает вероятность качественного выполнения ремонтно-восстановительных работ и увеличит надежность транспортной инфраструктуры. На каждом этапе выполнения работ следует учитывать особенности в каждом конкретном случае. Это сложная и трудоемкая задача, решение которой требует формирования большого массива данных и актуализацию информационных потоков. Использование компьютерной техники и современного программного обеспечения сильно снижает трудоемкость и ускоряет процесс эффективного процесса разработки технического проекта и разработки рабочей документации для выполнения ремонтно-восстановительных работ. Все результаты постоянно наполняют базу, что позволит постоянно совершенствовать процесс подбора технологии ремонта с учетом реальных условий эксплуатации и опыта использования применяемых материалов и методик. Список литературы: 1. Корольков Р. А., Шилин И. В., Лисянец А. В. Повышение эффективности ремонтно-восстановительных работ на дорожной сети в Донецкой Народной Республике // В сборнике: Научно-технические аспекты развития автотранспортного комплекса Материалы V международной научно-практической конференции. 2019. С. 171–175. 2. Шилин И. В., Грицук Ю. В. Необходимость возобновления плановых наблюдений за инженерными сооружениями, расположенными на подрабатываемых территориях // Вести Автомобильно-дорожного института. 2017. № 1 (20). С. 46–52. 3. Губа В. В., Губа К. Р. Физико-механические свойства фрезерованного асфальтового гранулята // В сборнике: Актуальные проблемы автотранспортного комплекса Межвузовский сборник научных статей (с международным участием). Отв. ред. О. М. Батищева. Самара, 2019. С. 180–185. 4. Радовский Б. С. Цементобетонные покрытия в США: строительство. // Автомобильные дороги, № 4, 2015, С. 56–62.

Научно-технические аспекты развития автотранспортного комплекса 2020

121

УДК 625.7/8 Шилин И. В., канд. техн. наук, Ефремов И. В., Ушивцев В. В. РЕАЛИЗАЦИЯ АЛГОРИТМА ОПТИМИЗАЦИИ МАШИННО-ДОРОЖНОГО ОТРЯДА ПРИ РАЗРАБОТКЕ ПРОЕКТА ОРГАНИЗАЦИИ СТРОИТЕЛЬСТВА АВТОМОБИЛЬНОЙ ДОРОГИ Автомобильно-дорожный институт ГОУВПО «Донецкий национальный технический университет», (г. Горловка, ДНР) Аннотация. В статье рассматривается реализация алгоритма оптимизации состава и режима работы машинно-дорожного отряда на стадии разработки проекта организации строительства автомобильной дороги. Рассмотрены ограничения и допущения при составлении программного продукта. Ключевые слова: проект организации строительства автомобильной дороги, дорожно-строительные материалы, оптимизация, дорожная одежда, земляное полотно. Shilin I. V., Efremov I. V., Ushivtsev V. V. IMPLEMENTATION OF THE OPTIMIZATION ALGORITHM MACHINE ROAD UNDER THE DEVELOPMENT OF THE PROJECT ORGANIZATIONS FOR THE CONSTRUCTION OF THE ROAD Automobile and Road Institute «Donetsk national technical University» (Gorlovka, DPR) Annotation. The article discusses the implementation of the algorithm for optimizing the composition and mode of operation of the road detachment at the stage of development of the project for the organization of the construction of the highway. Limitations and assumptionsare considered when compiling a software product. Keywords: road construction organization project, road building materials, optimization, pavement, subgrade. Актуальность. При разработке мероприятий по организации строительства автомобильных дорог общего пользования возникает необходимость оптимизации процессов выбора инженерных решений. Мероприятия по организации строительства базируются на принятых решениях в техническом проекте и на принятой технологии строительства запроектированной конструкции. Сложность выбора оптимальных организационных решений заключается в огромном количестве возможных комбинаций и в постоянной изменчивости фактических условий выполнении работ. Также следует учитывать возможность проявления незапланированных отклонений (по времени выполнения, по наличию материальных ресурсов, по климатическим условиям и т. д.) от проектных и технологических решений. На современном этапе разработка комплекса работ (технического проекта строительства или проекта ремонта/реконструкции) осуществляется в строгой последовательности с соблюдением нормативных требований. Но если проектирование автомобильных дорог и искусственных сооружений выполняется с помощью специализированных программных комплексов, то разработка технологических решений и проекта организации строительства (ПОС) практически осуществляется в ручном режиме. Таким образом, автоматизация процессов разработки структурных элементов ПОС является актуальной задачей.

Научно-технические аспекты развития автотранспортного комплекса 2020

122

Постановка задачи. Одними из важных организационных задач выбора являются задачи оптимизация состава машинно-дорожного отряда (МДО) для выполнения строительных или ремонтно-восстановительных работ и определение потребности в машинах и механизмах. Исходными данными являются технический проект автомобильной дороги и основные технологические решения. Основной материал. Задачи оптимизация состава МДО целесообразно выполнять с помощью персонального компьютера. Алгоритм решения поставленной задачи выполняются в несколько этапов. Перед разработкой детализации организационных мероприятий технологических операций необходимо принять метод выполнения работ. Как известно наиболее производительными являются поточные методы организации работ. Но эффективность поточных методов подтверждается только при наличии достаточных объемов строительных (ремонтно-восстановительных) работ на протяжении всего строительного сезона, а также наличия достаточного количества специализированной техники и узко квалифицированных кадров. Последовательный метод организации работ является наименее производительным методом строительства, что приводит к увеличению сроков строительства объектов. Но преимуществами данного метода организации работ являются: – возможность применения унифицированной дорожной техники; – умеренная потребность в дорожно-строительных материалах и энергетических ресурсах; – последовательное выполнение всего комплекса строительно-монтажных работ преимущественно одной бригадой требует широкой квалификации механизаторов и дорожных рабочих, но обуславливает высокие коэффициенты использования МДО. Параллельный метод организации работ обуславливает минимальные сроки строительства, но требует концентрации большого количества техники и трудовых ресурсов (иногда целесообразно задействование нескольких предприятий), а также обуславливает повышенную потребность в материалах и энергетических ресурсах. После выбора метода организации строительства принимается решение о режиме работы предприятия, т. е. уточняется длительность рабочего времени в течение суток. После чего приступаем к непосредственной оптимизации МДО и определению потребности в машинах и механизмах. Важным шагом является принятие директивного нормативного документа, на основании которого будет формироваться массив данных по нормам времени, производимости и стоимости работы МДО. Нами предусмотрено два варианта алгоритма оптимизации МДО. Первый вариант основан на подборе оптимального МДО на основании принятой конструкции автомобильной дороги. В основу принимается минимизация выполнения работ с максимальной производительностью и минимальными простоями (организационными и технологическими). Второй вариант основан на известном (имеющимся в распоряжении дорожной организации) МДО с оптимизацией состава и режима работы на основе принятой технологии производства работ. Состав МДО подбирается в зависимости от следующих факторов: – принятая технология возведения конструктивного элемента автомобильной дороги для потока; – количество, типы и марки имеющихся машин и механизмов на предприятии; – расположение баз материалов относительно мест производства работ и параметров подъездных путей к ним; – параметры сооружаемого конструктивного элемента и условия местности производства работ;

Научно-технические аспекты развития автотранспортного комплекса 2020

123

– требуемая сменная производительность или требуемая длина захватки. Технология возведения конструктивного элемента состоит из набора операций. Зачастую для строительства одного и того же элемента конструкции автомобильной дороги существует выбор из нескольких альтернативных технологий, которые в разной степени отличаются друг от друга набором технологических операций. Кроме того, существует выбор в назначении ресурсов для каждой технологической операции из множества ресурсов, которые могут ее выполнять. Задача оптимизации МДО возникает перед проектировщиком в тех случаях, когда необходимо выбрать из множества доступных вариантов назначений ресурсов и набора технологий тот вариант, который будет оптимален. В качестве критериев оптимизации могут выступать такие параметры: – производительность машинно-дорожного отряда; – общее количество задействованных ресурсов; – коэффициент использования ресурсов машинно-дорожного отряда; – материальные затраты на работу потока. Условимся, что группы альтернативных операций в рамках технологии можно разделить на секции групп операций. Каждая секция может содержать одну и более группу операций. В конечном варианте принимается только одна группа операций в каждой секции группы операций. Каждая группа операций содержит набор операций. В конечном варианте все операции из принятой группы операций будут включены в состав технологии. Каждая операция может содержать одну и более группу альтернативных ресурсов, которые могут быть назначены данной операции. В конечном варианте будет принята одна группа ресурсов для каждой операции. В качестве примера рассмотрим задачу оптимизации машинно-дорожного отряда для одной технологии. Разделим группы альтернативных операций на две секции группы операций. Секция группы операций 1 содержит группу операций 1. 1 и группу операций 1. 2. Группа операций 1. 1 и группа операций 1. 2 содержат по две операции, каждая из которых содержит по две группы ресурсов, которые могут быть назначены операции. Секция группы операций 2 содержит одну группу операций, которая содержит одну операцию с одной группой ресурсов. На рисунке 1 представлена схема вариантов назначений технологических операций и ресурсов.

Рисунок 1 — Схема вариантов назначений технологических операций и ресурсов

Научно-технические аспекты развития автотранспортного комплекса 2020

124

Поиск оптимального набора элементов из множества имеющихся элементов является задачей комбинаторной оптимизации, соответственно оптимизация машинно-дорожного отряда является задачей комбинаторной оптимизации. Существует определенное количество методов решения задач комбинаторной оптимизации, однако учитывая наличие взаимоисключающих элементов (групп операций и групп ресурсов) применение многих методов оказывается затруднительным. Как и любую задачу комбинаторной оптимизации, задачу оптимизации машиннодорожного отряда можно решить методом полного перебора. Метод полного перебора позволяет гарантированно получить наилучшее решение, однако при увеличении множества входных значений вычислительная сложность алгоритма стремительно возрастает, что может вовсе исключить возможность использования этого метода для некоторых случаев. Для рассмотренной ранее задачи дерево перебора групп операций и групп ресурсов будет иметь вид, как показано на рисунке 2.

Рисунок 2 — Дерево перебора групп операций и групп ресурсов

Научно-технические аспекты развития автотранспортного комплекса 2020

125

В настоящее время реализован автономный программный комплекс подбора состава МДО с учетом особенностей выполнения работ на основе заданных условий и ограничений. Планируется реализация импорта исходных данных из программных продуктов сторонних разработчиков, что позволит значительно упростить расчеты (особенно на этапе ввода исходных данных) и сократить продолжительность принятия решений. Выводы. Реализация автоматизированного подбора оптимального состава МДО и определения целесообразного режима его работы позволяет: снизить трудозатраты на разработку ПОС; выбрать состав МДО на основании перебора возможных вариантов с учетом фактических условий работ; установление режима МДО на основе минимизации количества машин и механизмов при максимальном коэффициенте использования. Список литературы: 1. Шилин И. В., Ефремов И. В. Определение параметров технологического цикла уплотнения конструктивных слоев автомобильной дороги // В сборнике: Актуальные проблемы автотранспортного комплекса Межвузовский сборник научных статей (с международным участием). Отв. ред. О. М. Батищева. Самара, 2019. С. 226–231. 2. Шилін І. В., Грицук І. В., Грицук Ю. В., Доля А. Г., Савенков М. В., Завада А. О. Автоматизація, компютерне моделювання та технічна експертиза дорожніх умов системи "Автомобіль-Дорога" // Вестник Донецкого института автомобильного транспорта. 2008. № 4. С. 22–27. 3. ВСН 24-88 Технические правила ремонта и содержания, автомобильных дорог. М: Минавтодор РСФСР. 1988. 238 с. 4. Руководство по сооружению земляного полотна автомобильных дорог. Минтрансстрой. М. : Транспорт, 1982. 160 с. 5. Руководство по строительству оснований и покрытий автомобильных дорог из щебеночных и гравийных материалов. М. : Союздорнии. 1999. 89 с. 6. Пособие к СНиП 3. 06. 03-85 Пособие по строительству покрытий и оснований, автомобильных дорог и аэродромов из грунтов, укрепленных вяжущими материалами, к СНиП 3. 06. 03-85 и СНиП 3. 06. 06-88. М. : Союздорнии. 1990. 204 с.

Научно-технические аспекты развития автотранспортного комплекса 2020

126

СЕКЦИЯ 3. Перспективы развития транспортных систем городов и регионов. Логистика и управление на автомобильном транспорте. Проблемы организации и регулирования дорожного движения УДК 656.072 Булатов С. В. КОМПЛЕКС МЕРОПРИЯТИЙ, ОБЕСПЕЧИВАЮЩИЙ БЕЗОПАСНУЮ И ЭФФЕКТИВНУЮ ЭКСПЛУАТАЦИЮ ГОРОДСКИХ АВТОБУСОВ В ЗИМНИЙ ПЕРИОД ФГБОУ ВО «Оренбургский государственный университет» (г. Оренбург, РФ) Аннотация. В статье необходимо оценить эффективность использования технологического оборудования с учетом его производительности и надежности для неисправных деталей узлов трансмиссии городских автобусов. Наиболее эффективным методом контроля, позволяющим отслеживать процессы изменения технического состояния непосредственно на линии, является мониторинг городских автобусов в режиме online. В результате мониторинга были получены выборочные данные по городскому автобусу ПАЗ-3205, эксплуатируемому в зимнее время года в г. Оренбург. В течение рейса был зафиксирован расход 39,1л/100км. Остаточный ресурс городского автобуса ПАЗ3205 составил 1800 км. Ключевые слова: безопасность, городские автобусы, зимнее время года, остаточный ресурс, влияние факторов, узлы трансмиссии. Bulatov S. V. A SET OF MEASURES TO ENSURE SAFE AND EFFICIENT OPERATION OF CITY BUSES IN WINTER Orenburg State University (Orenburg, RF) Annotation. In the article it is necessary to evaluate the effectiveness of the use of technological equipment, taking into account its performance and reliability for faulty parts of transmission units of city buses. The most effective method of control, allowing you to track the processes of change in the technical condition directly on the line, is to monitor the city buses online. As a result of monitoring sample data on the city bus PAZ-3205 operated in a winter season in Orenburg were received. During the voyage, a flow rate of 39. 1 l/100 km was recorded. The residual resource of the PAZ-3205 city bus was 1800 km. Keywords: safety, city buses, winter season, residual resource, influence of factors, transmission units. Обеспечение безопасной эксплуатации городских автобусов в зимнее время года является очень важной и актуальной задачей пассажирских автотранспортных предприятий (ПАТП), так как оно напрямую связано со здоровьем и жизнью водителей и пассажиров, а также окружающих [1–3]. В зимнее время года такие факторы, как температура воздуха, скорость ветра, атмосферное давление, гололед и заснеженность дорожного покрытия негативно воздействуют как на работу узлов и агрегатов автобусов в процессе эксплуатации, так и потенциально опасны для здоровья водителей, а в случае внезапного отказа автобуса являются прямой угрозой для человеческой жизни [4–5].

Научно-технические аспекты развития автотранспортного комплекса 2020

127

Негативное влияние этих факторов на эксплуатационные процессы автобусов необходимо отслеживать также, исходя из результатов анализа уровней влияния, выстраивать стратегию технического обслуживания (ТО) и ремонта [6, 8]. Например, расход топлива при низкой температуре окружающего воздуха возрастает из-за увеличения времени прогрева двигателя и автобуса в целом (рисунок 1), увеличения износа деталей двигателя, увеличения сопротивления трансмиссии и шин, повышения аэродинамического сопротивления и т. д.

Рисунок 1 — Расход топлива городских автобусов при низкой температуре окружающего воздуха Увеличение расхода топлива двигателем объясняется ухудшением рабочих процессов, вызванным пониженным тепловым режимом. Холодный воздух имеет повышенную плотность, поэтому возрастает масса всасываемого воздуха. Плотность холодного топлива также выше, но выше его вязкость и ниже испаряемость, поэтому в целом горючая смесь оказывается обедненной. Холодная обедненная смесь горит недостаточно интенсивно, топливо сгорает неполно, увеличивается его расход. В дизельных двигателях изза недостаточной температуры конца такта сжатия топливо воспламеняется с большим запаздыванием, что сопровождается повышенной скоростью нарастания давления и неполным сгоранием топлива [7]. Увеличение расхода топлива в зимнее время года обусловлено также длительным прогревом двигателя и его постоянной работой, в большинстве случаев, даже при остановках и стоянках, что также оказывает влияние на степень использования ресурса двигателя. Негативное воздействие вышеперечисленных факторов сокращает ресурс, значительно влияет на определяющие надежность автобусов параметры, в частности на интенсивность и вероятность возникновения отказов. Особую роль играет обеспечение безопасной эксплуатации в тех случаях, когда маршрут проложен через местность, отдаленную от населенных пунктов и станций технического обслуживания (СТО) автобусов. Отсутствие должного контроля над процессами изменения технического состояния автобуса в таких случаях увеличивает риск возникновения отказа, соответственно, повышается вероятность возникновения несчастных случаев.

Научно-технические аспекты развития автотранспортного комплекса 2020

128

Комплекс мероприятий, обеспечивающий безопасную эксплуатацию городских автобусов, должен включать в себя сбор и анализ ретроспективных данных об отказах, в частности, это позволит выявлять для конкретной марки и модели автобуса детали, лимитирующие надежность в зимнее время года, и прогнозировать отказы, а также корректировать мероприятия по ТО и ремонту. Кроме этого, перед выходом автобуса на линию, необходимо диагностировать его, с целью определения остаточного ресурса узлов и агрегатов, а также выявления отклонений диагностируемых параметров от нормативных значений. Однако наиболее эффективным методом контроля, позволяющим отслеживать процессы изменения технического состояния непосредственно на линии, является мониторинг городских автобусов в режиме online [2]. В настоящее время существует возможность отслеживать множество процессов эксплуатации, таких как изменение скорости автобусов и крутящего момента двигателя, расход топлива, нагрузка на ось, и т. д. Это позволяет удаленно диагностировать автобусы, контролировать манеру и стиль вождения, а также выявлять остаточный ресурс на момент времени контроля. Целевую функцию, описывающую безопасность и эффективность эксплуатации городских автобусов в зимнее время года, можно записать следующим образом (1):

Lост  Lм ,

(1)

где Lост – остаточный ресурс городского автобуса, км; Lм – длина предстоящего маршрута, км. Контролировать величину остаточного ресурса можно с помощью контроля линейного расхода топлива:





Lост  Lk  (U p / u(t ))1/ a  1 ,

(2)

где Up – предельное отклонение параметра; Lk – фактический пробег городского автобуса, км; u(t) – измеренное отклонение параметра; α – показатель степени функции изменения параметра (для расхода топлива α=0,9). В результате мониторинга были получены выборочные данные по городскому автобусу ПАЗ-3205, эксплуатируемому в зимнее время года в г. Оренбург. Определение остаточного ресурса этого автобуса выполнялось следующим образом. Согласно статистике отчетов за 2018 г. максимальный расход топлива составил 43 л/100 км. Номинальный расход для этого автобуса составляет 36 л/100 км. В течение рейса, с помощью online мониторинга был зафиксирован расход 39,1 л/100 км. Фактический пробег автобуса на момент контроля составил 2 тыс. км. Таким образом, Up = 43 – 36 = 7л / 100км; u(t) = 43 – 39,1 = 3,9л / 100км. Отсюда, согласно (2) Lост = 2000  [(7/3,9)1/0,9-1] = 1800 км.

Научно-технические аспекты развития автотранспортного комплекса 2020

129

Таким образом, остаточный ресурс городского автобуса ПАЗ-3205 составил 1800 км. Если, например, этому автобусу предстоит рейс с расстоянием менее Lост = 1800 км, то автобус можно выпускать на линию. Список литературы: 1. Груздов, Г. Н. Аналитические исследования эксплуатации автотранспортных средств / Г. Н. Груздов, М. В. Текиев, И. Г. Климок // М. : Русайнс, 2015. — 608 c. 2. Зиманов, Л. Л. Организация государственного учета и контроля технического состояния автотранспортных средств: Учебник. — М. : Академия, 2014. — 336 c. 3. Корнийчук, Г. А. Автотранспорт на предприятии: Особенности организации и работы с кадрами / Г. А. Корнийчук // М. : Дашков и К, 2012. — 220 c. 4. Коршак, А. А. Заправка автотранспортных средств горючими и смазочными материалами: Учебное пособие. — Рн/Д: Феникс, 2015. — 352 c. 5. Круглик, В. М. Технология обслуживания и эксплуатации автотранспорта: Учебное пособие / В. М. Круглик, Н. Г. Сычев // М. : Инфра — М, 2016. — 48 c. 6. Майборода, О. В. Основы управления автомобилем и безопасность движения: Учебник водителя автотранспортных средств категорий "С", "D", "Е" // М. : ИЦ Академия, За рулем, 2011. — 256 c. 7. Мороз, С. М. Обеспечение безопасности технического состояния автотранспортных средств в эксплуатации: Учебное пособие // М. : Academia, 2017. — 302 c. 8. Рябчинский, А. И. Безопасность автотранспортных средств: Учебник // М. : Academia, 2018. — 384 c.

Научно-технические аспекты развития автотранспортного комплекса 2020

130

УДК 656.13.032 Легкий С. А., канд. экон. наук., Кропива Е. А. РАЗРАБОТКА ПРОЦЕССА УПРАВЛЕНИЯ КОНКУРЕНТОСПОСОБНОСТЬЮ ПАССАЖИРСКИХ АВТОМОБИЛЬНЫХ ПЕРЕВОЗОК НА ОСНОВЕ ТАРИФООБРАЗОВАНИЯ Автомобильно-дорожный институт ГОУВПО «Донецкий национальный технический университет» (г. Горловка, ДНР) Аннотация. Выполнен анализ существующих процессов управления конкурентоспособностью предприятий, их товаров и услуг. Выявлены их преимущества и недостатки. Предложен процесс управления конкурентоспособностью пассажирских автомобильных перевозок, обеспечивающий оптимальный уровень их конкурентоспособности на основе применения эффективного тарифообразования. Ключевые слова: разработка, процесс, управление, конкурентоспособность, фактор, тарифообразование. Legkiy S. A., Kropiva Y. A. DEVELOPMENT OF MANAGEMENT PROCESS BY COMPETITIVENESS OF PASSENGER MOTOR-CAR TRANSPORTATIONS ON BASIS OF TARIFF SETTING Automobile and Road Institute "Donetsk national technical University" (Gorlovka, DPR) Annotation. The analysis of existent processes of management is executed by the competitiveness of enterprises, their commodities and services. Their advantages and defects are educed. A management process offers the competitiveness of passenger motor-car transportations, providing the optimal level of their competitiveness on the basis of application of effective tariff setting. Keywords: development, process, management, competitiveness, factor, tariff setting. Введение. Современный рынок транспортных услуг предъявляет повышенные требования к процессу управления конкурентоспособностью пассажирских автомобильных перевозок и требует учета все большего количества факторов, влияющих на уровень конкурентоспособности этих перевозок. Наиболее значимыми факторами, определяющими конкурентоспособность пассажирских перевозок, являются их качество и тарифы. И если вопросы управления конкурентоспособностью товаров и услуг на основе обеспечения необходимого уровня качества проработаны достаточно хорошо, то управлению конкурентоспособностью на основе тарифообразования не уделяется достаточного внимания. Поэтому проблема обоснования процесса управления конкурентоспособностью пассажирских автомобильных перевозок на основе тарифообразования является очень актуальной. Постановка задачи — обоснование состава, последовательности и содержания этапов процесса управления конкурентоспособностью пассажирских автомобильных перевозок на основе тарифообразования.

Научно-технические аспекты развития автотранспортного комплекса 2020

131

Анализ последних исследований и публикаций. Проведенный анализ последних исследований и публикаций [1–4] позволил сделать вывод, что большинство ученых рассматривают процессы управления конкурентоспособностью предприятий в целом и не уделяют достаточного внимания процессу управления конкурентоспособностью производимых ими товаров или предоставляемых услуг. В частности, авторы [1; 2], утверждают, что процесс управления конкурентоспособностью предприятия должен состоять из следующих этапов: 1) мониторинг конкурентной среды и оценку конкурентной ситуации в отрасли и на рынке; 2) диагностирование конкурентоспособности предприятия и его основных соперников; 3) конкурентное позиционирование предприятия – выбор стратегических хозяйственных подразделов с преимуществами в конкурентной борьбе; 4) разработка концепции и стратегии управления конкурентоспособностью предприятия; 5) реализация конкурентной стратегии предприятия. К недостаткам этого процесса необходимо отнести: отсутствие таких важных функций управления конкурентоспособностью как контроль и регулирование реализации конкурентной стратегии; отсутствие этапа установления целей управления конкурентоспособностью. Е. А. Диденко [3] дополняет представленный выше процесс этапом контроля реализации и регулирования конкурентной стратегии. Недостатком представленного этим автором процесса управления конкурентоспособностью предприятия является отсутствие этапов мониторинга конкурентоспособности предприятия и установления целей управления конкурентоспособностью. В. М. Гранатуров [4] устраняет недостатки рассмотренных выше процессов управления конкурентоспособностью предприятий, кроме недостатка, заключающегося в отсутствии этапа мониторинга конкурентоспособности предприятия. Н. А. Савельева [5] полностью устраняет недостатки рассмотренных выше процессов управления конкурентоспособностью предприятий. Она считает, что управление конкурентоспособностью предприятия включает следующие этапы: 1) мониторинг конкурентоспособности предприятия; 2) выделение ключевых источников формирования конкурентных преимуществ предприятия; 3) построение дерева целей управления конкурентоспособностью предприятия; 4) формирование стратегии обеспечения конкурентоспособности предприятия; 5) планирование мероприятий по организации стратегии обеспечения конкурентоспособности предприятия; 6) организация выполнения мероприятий по организации стратегии обеспечения конкурентоспособности предприятия; 7) стратегический и тактический контроль, оценка процесса реализации стратегии обеспечения конкурентоспособности предприятия. Но, несмотря на явные преимущества, этот процесс не может быть использован для управления конкурентоспособностью пассажирских автомобильных перевозок на основе тарифообразования по двум причинам. Первая причина заключается в том, что, между понятиями конкурентоспособность предприятия и конкурентоспособность услуг существуют принципиальные отличия: конкурентоспособность предприятия оценивается им самим, а конкурентоспособность услуги – потребителями; конкурентоспособность услуги исследуется и оценивается во

Научно-технические аспекты развития автотранспортного комплекса 2020

132

временном интервале, соответствующем жизненному циклу услуги, а конкурентоспособность предприятия – соответствующему периоду функционирования предприятия; конкурентоспособность услуги рассматривается применительно к каждому ее виду, а конкурентоспособность предприятия охватывает весь перечень услуг, эффективность сбыта и продвижения, производственной деятельности, уровень финансового положения предприятия [6]. Вторая причина — все рассмотренные процессы управления конкурентоспособностью предприятий предполагают воздействие на все ее факторы, а не на один определенный фактор. Воздействуя на факторы конкурентоспособности предприятие, может управлять уровнем конкурентоспособности предоставляемых услуг, улучшая свои конкурентные позиции на рынке. В нашем случае управления конкурентоспособностью пассажирских автомобильных перевозок осуществляется за счет воздействия только на один фактор конкурентоспособности — тариф. Поэтому управление конкурентоспособностью пассажирских автомобильных перевозок на основе тарифообразования является одним из аспектов управления процессом установления тарифов. Методы решения. На основе результатов анализа существующих процессов управления конкурентоспособностью предприятий, разработанного процесса установления тарифов на услуги пассажирского автомобильного транспорта, предлагается следующий алгоритм процесса управления конкурентоспособностью пассажирских автомобильных перевозок на основе тарифообразования (рисунок 1). Этапы 1–6 разработанного процесса управления конкурентоспособностью пассажирских автомобильных перевозок на основе тарифообразования представляют собой процесс установления тарифов на услуги пассажирского автомобильного транспорта, преведенный в работе [7]. Однако на этапе маркетингового исследования рынка, необходимо кроме указанной в работе [7] информации необходимо собирать, обрабатывать и анализировать информацию о конкурентах для анализа конкуренции и расчета интегрального показателя конкурентоспособности их услуг, а также о внутренней среде предприятия для анализа собственных затрат на перевозку пассажиров. Седьмой этап заключается в определении интегрального показателя конкурентоспособности собственной услуги и услуги наиболее сильного конкурента. Интегральный показатель конкурентоспособности услуги рассчитывается по следующей формуле [1]:

Кинт 

IТП , I ЭП

(1)

где IТП – индекс технических параметров (индекс качества); IЭП – индекс экономических параметров (индекс тарифов). Индекс технических параметров определяется по формуле:

IТП 

К , К об

(2)

где К – коэффициент качества обслуживания пассажиров оцениваемой услуги; Кт-к – коэффициент качества обслуживания пассажиров услуги-образца.

Научно-технические аспекты развития автотранспортного комплекса 2020

133

Рисунок 1 – Схема алгоритма процесса управления конкурентоспособностью пассажирских автомобильных перевозок на основе тарифообразования Индекс экономических параметров определяется по формуле:

I ЭП 

Т , Т об

(3)

где Т — тариф оцениваемой услуги; Тоб — тариф услуги-образца. В качестве услуги-образца, относительно которой определяется интегральный показатель конкурентоспособности, рекомендуется принимать «идеальную» услугу, имеющую, согласно существующим нормативам, образцовый уровень качества обслуживания пассажиров и минимальный тариф на перевозку пассажиров. Наиболее сильным признается конкурент, имеющий максимальное фактическое значение интегрального коэффициента качества обслуживания пассажиров. Далее производится сравнение интегрального показателя конкурентоспособности с.у к.у собственной услуги Кинт и услуги наиболее сильного конкурента Кинт .

Научно-технические аспекты развития автотранспортного комплекса 2020

134

Если Кинт  Кинт , то собственная услуга является более конкурентоспособной и уровень ее конкурентоспособности остается без изменения (переход на восьмой этап). с.у к .у Если Кинт  Кинт , то собственная услуга является менее конкурентоспособной и уровень ее конкурентоспособности необходимо повысить. С этой целью предусмотрен девятый этап – выявление резервов снижения себестоимости перевозок. На данном этапе проводится анализ себестоимости перевозок, и определяются все возможные пути ее снижения (экономия горюче-смазочных и других эксплуатационных материалов; использование менее дорогих эксплуатационных материалов; снижение расходов на техническое обслуживание и текущий ремонт; снижение общехозяйственных расходов; выбор оптимальных поставщиков всех видов материальных ресурсов и т. п.). Определившись с мероприятиями по снижению себестоимости перевозок, переходим к выполнению пятого этапа, на котором рассчитывается величина себестоимости единицы услуги, полученная в результате внедрения указанных мероприятий. После этого выполняются этапы 6–7. Если снижение себестоимости перевозок не привос.у к .у  Кинт дит к выполнению условия Кинт (собственная услуга остается менее конкурентоспособной чем услуга конкурента), то необходимо вернуться на шестой этап и снизить величину тарифа до выполнения этого условия, но не ниже чем 1,096·Sусл (себестоимости единицы услуги). Выводы. Таким образом, обоснован состав, последовательность и содержание этапов процесса управления конкурентоспособностью пассажирских автомобильных перевозок на основе тарифообразования. Новизна предлагаемого процесса управления конкурентоспособностью перевозок заключается в его высокой гибкости, за счет возможного диапазона изменения величины тарифа. Также этот процесс позволит предприятиям автомобильного транспорта поддерживать оптимальный уровень конкурентоспособности услуги, обеспечивая при этом положительные финансовые результаты и приемлемый уровень прибыли. с.у

к .у

Список литературы: 1. Управление конкурентоспособностью предприятия / С. М. Клименко [и др. ] — К. : КНЭУ, 2006. — 527 с. 2. Павлова В. А. Система управління конкурентоспроможністю підприємства / В. А. Павлова, Р. В. Губарєв // Європейський вектор економічного розвитку. — 2014. — № 2 (17). — С. 168–176. 3. Діденко Є. О. Модель управління конкурентоспроможністю підприємства / Є. О. Діденко, П. І. Жураківський // Електронний журнал «Ефективна економіка». — 2017. — № 5. [Электронный ресурс] — Режим доступа: http://www. economy. nayka. com. ua/ 4. Гранатуров В. М. Управление конкурентоспособностью предприятий / В. М. Гранатуров, И. А. Кораблинова. — Одесса: ОНАС, 2016. — 152 с. 5. Савельева Н. А. Управление конкурентоспособностью фирмы / Н. А. Савельева. — Ростов н/Д: Феникс, 2009. — 382 с. 6. Бурланков С.П. Управление конкурентоспособностью предприятий сферы обслуживания и оказания транспортных услуг как элемент инновационного развития / С.П. Бурланков, И.Е. Ильина, А. Е. Скворцов // Общество: политика, экономика, право. — 2011. — № 3. — С. 85–91. 7. Легкий С. А. Методика установления гибких тарифов на услуги пассажирского автомобильного транспорта / С. А. Легкий, Е. А. Кропива // Вести Автомобильно-дорожного института. Международный научно-технический журнал. — Горловка: АДИ ГОУВПО «ДонНТУ». — 2019. — № 4 (31). — С. 70–79. 7. Большаков А. М. Повышение качества обслуживания пассажиров и эффективности работы автобусов / А. М. Большаков, Е. А. Кравченко, С. Л. Черникова. — М. : Транспорт, 1981.

Научно-технические аспекты развития автотранспортного комплекса 2020

135

УДК 656.13 Селезнева Н. А., канд. экон. наук, Шеина Ю. В. СТРУКТУРА УПРАВЛЕНИЯ ПАССАЖИРСКИМИ ПЕРЕВОЗКАМИ НА ГОРОДСКИХ АВТОБУСНЫХ МАРШРУТАХ Автомобильно-дорожный институт ГОУВПО «Донецкий национальный технический университет» (г. Горловка, ДНР) Аннотация. В статье рассмотрена структура управления пассажирскими перевозками на городских автобусных маршрутах. Представлен алгоритм по организации и управлению пассажирскими перевозками с целью повышения качества транспортного обслуживания населения. Ключевые слова: транспорт, структура управления, пассажирские перевозки, автобусный маршрут, заказчик, перевозчик, законодательство. Selezneva N. A., Sheina Yu. V. STRUCTURE OF PASSENGER TRANSPORT MANAGEMENT ON URBAN BUS ROUTES Automobile and Road Institute «Donetsk national technical University» (Gorlovka, DPR) Annotation. The article considers the structure of passenger transport management on urban bus routes. An algorithm for the organization and management of passenger transport in order to improve the quality of transport services to the population is presented. Keywords: transport, management structure, passenger transport, bus route, customer, carrier, legislation. Введение. Передача городского пассажирского маршрутного транспорта (ГПМТ) в ведение местных органов самоуправления изменяет всю систему управления пассажирским транспортом. Иерархия существующей системы управления ГПМТ представлена на рис. 1. Управление городского транспорта выполняет функции заказчика и организатора пассажирских перевозок. Перевозки ГПМТ осуществляются на основе договоров (контрактов), заключаемых между заказчиком (организатором) перевозок и оператором в соответствии с действующим законодательством. Следует отметить, что порядок доступа операторов различных форм собственности на рынок пассажирских услуг законодательно не закреплен. Не установлены правила отбора операторов на право осуществления перевозок на городских маршрутах. Отсутствие законодательства, касающегося этих вопросов, создает основу для неэффективного управления ГПМТ, снижения качества транспортного обслуживания населения, возникновения недобросовестной конкуренции за рынок пассажирских услуг. Выбор оператора для обслуживания городских марщрутов зависит от субъективного мнения лица, принимающего рещения. Информация о том, каким образом принимается это решение, остается закрытой. Несмотря на успешный опыт внедрения моделей регулируемого рынка на ГПМТ, все еще остается достаточно много предпосылок для возникновения монополизма на рынке пассажирских услуг, что не способствует повышению качества перевозок. Это связано с тем, что многие аспекты взаимоотношений между заказчиками (организаторами) перевозок и операторами всех форм собственности законодательно не закреплены. В некоторых случаях конкуренция категорически отвергается властями, а иногда условия доступа на рынок не привлекательны для частного сектора.

Научно-технические аспекты развития автотранспортного комплекса 2020

136

Законодательная власть города формирование нормативно-правовой базы утверждение целевых программ развития транспортной отрасли предоставление льгот на проезд с определением источника финансирования расходов операторов осуществление контрольных функций

Исполнительная власть города организация городских пассажирских перевозок формирование и использование маршрутной сети ведение реестра маршрутов и перевозчиков установление правил организации перевозок регулирование тарифов на перевозки

выполнение функций заказчика и организатора перевозок утверждение паспортов регулярных автобусных маршрутов осуществление контрольных функций Операторы различных форм собственности соблюдение лицензионных условий заключение контракта с заказчиком перевозок выполнение требований заключенных контрактов соблюдение прав пассажиров, страхование их жизни и здоровья составление паспорта маршрута предоставление информации для контроля перевозок организация учета, анализа и ежемесячной сверки данных о ДТП и нарушениях ПДД

Рисунок 1 –- Существующая система управления ГПМТ

Научно-технические аспекты развития автотранспортного комплекса 2020

137

Постановка задачи. В настоящее время распределение заказов на городские пассажирские перевозки осуществляется между государственными, муниципальными и коммерческими операторами на безальтернативной основе. Отсутствие конкурентности, состязательности производства услуг лишает потребителя возможности выбора, иными словами на ГПМТ отсутствует механизм экономического воздействия потребителя на производителя за некачественную или не вовремя оказанную услугу, так как оплата не зависит от качества услуги. Таким образом, актуальным остается вопрос формирования эффективной системы управления ГМПТ. Методы решения. Одной из важнейших задач эффективного функционирования ГПМТ является формирование справедливой конкуренции в сфере автобусных перевозок на двух уровнях:  при борьбе за рынок городских пассажирских перевозок (посредством процедур конкурсного отбора);  на рынке городских пассажирских перевозок (посредством контроля за выполнением оператором ранее принятых обязательств по исполнению муниципального заказа). Несмотря на многообразие форм организации работы ГПМТ, большую популярность за рубежом получила модель ограниченной конкуренции. Для такой модели организации автобусных перевозок характерны жесткие требования, предъявляемые администрацией города или уполномоченной структурой к расписанию движения, тарифам и используемым автобусам. Во всех городах, избравших модель ограниченной конкуренции, доступ операторов на маршрутную сеть осуществляется посредством конкурсных процедур. Распределению подлежат отдельные маршруты или пакеты, включающие несколько маршрутов. Таким образом, на одном маршруте может работать только один оператор. Какая-либо конкуренция между операторами на одном и том же маршруте не допускается. Анализ опыта реформирования ГПМТ за рубежом показывает, что переход от модели административного регулирования и монополистических форм организации автобусных перевозок к моделям конкуренции с использованием конкурсных процедур доступа на маршруты позволяют значительно снизить объемы бюджетного субсидирования. Так, например, в Лондоне экономия на субсидировании составила 80%, в Копенгагене и Стокгольме - 30%. Сегодня в этих городах наблюдается один из самых высоких в Европе уровень покрытия расходов выручкой от оплаты проезда (свыше 80% в Великобритании и около 50% в скандинавских странах). В Париже (административная модель) уровень этого показателя один из самых низких в Европе – 30%. Повышение эффективности автобусных перевозок в результате введения конкурсных процедур позволяет значительно сократить эксплуатационные издержки на выполнение транспортных услуг и на этой основе уменьшить объем государственных дотаций. Опыт внедрения распределения муниципальных заказов на городские пассажирские перевозки с использованием конкурсных процедур показывает необходимость системного подхода к анализу рынка пассажирских услуг. Следует отметить преимущества крупных государственных и муниципальных предприятий над коммерческими организациями. Государственные (муниципальные) предприятия способны создавать оперативно транспортные коридоры с пассажиропотоком больших размеров и на высоком профессиональном уровне обеспечить непредусмотренные авральные перевозки диспетчерским управлением, мерами по безопасности дорожного движения, привлечь особо грамотный контингент водителей, срочно ознакомить каждого со схемой маршрутов при чрезвычайных ситуациях. Частных операторов практически невозможно консолидировать в местах экстренной обстановки.

Научно-технические аспекты развития автотранспортного комплекса 2020

138

Внедрение современной вычислительной техники и средств связи является важнейшим направлением совершенствования автобусных перевозок. Речь идет о создании в рамках единого проекта ряда специализированных автоматизированных систем для решения основных задач планирования, организации, контроля и управления перевозками на основе общей информационной базы. Такой единый проект для городского пассажирского транспорта называется «автоматизированной системой управления (АСУ) перевозочным процессом города». В [1] изложен подход к созданию АСУ перевозочным процессом для ГПМТ на основе построения единой для всей системы базы данных электронных паспортов маршрутов. Конечной целью функционирования ГПМТ является полное и качественное удовлетворение потребностей населения в транспортных передвижениях. Поэтому оценка результатов деятельности и принятие управленческих решений должны основываться, в первую очередь, на показателях оказанных и прогнозируемых пассажирских услуг и их качестве. Анализ состояния и продвижения реформ на ГПМТ показал, что в городах, где на деле происходит реформирование городского транспорта, резко возрастает потребность в объективной и разносторонней информации. Для этих целей необходимо внедрение автоматизированных диспетчерских систем контроля и управления движением, больше внимания уделять транспортно-социологическим обследованиям. Таким образом, появляется возможность осуществления контроля выполнения условий заключаемых контрактов, качества пассажирских услуг, предоставляемых операторами, получившими право обслуживания маршрутов по результатам конкурсного отбора. Управление пассажирскими перевозками в границах города является задачей органов местного самоуправления [2]. Существующая структура управления пассажирскими перевозками на городских автобусных маршрутах в городе Горловка представлена на рис. 2. Министерство транспорта Донецкой Народной Республики Департамент автомобильного и пассажирского транспорта (ДАиПТ) Отдел пассажирских перевозок

Автотранспортные предприятия различных форм собственности Потребители транспортных услуг

Рисунок 2 — Структура управления пассажирскими перевозками на городских автобусных маршрутах в городе Горловка Эффективное управление пассажирскими перевозками на городских автобусных

Научно-технические аспекты развития автотранспортного комплекса 2020

139

маршрутах возможно за счет достижения баланса между интересами перевозчика и потребителя транспортных услуг посредствам установления максимального уровня качества обслуживания при нормальной доходности Перевозчика. На основании анализа литературных источников [1-7] приведем общий алгоритм по организации и управлению пассажирскими перевозками (рис. 3). Определение потребностей в транспортных услугах Определение цели транспортного обслуживания Сбор информации для достижения поставленной цели Прогнозирование и оценка перспектив развития транспорта Формулировка задач организации пассажирских перевозок Анализ Программирование Разработка пооперационного плана работ по обеспечению качества обслуживания пассажиров Расчет затрат и распределения ресурсов по управлению пассажирскими перевозками Установление политики организации и выработка принципиальных решений Формирование процедур и методов организации и управления пассажирскими перевозками Описание системы управления перевозками Определение объема потребности, методов планирования, информации, контроль качества Установление конкурентоспособных и доступных цен (тарифов) перевозок Рисунок 3 — Общий алгоритм по организации и управления пассажирскими перевозками

Научно-технические аспекты развития автотранспортного комплекса 2020

140

Для эффективного управления пассажирскими перевозками на городских автобусных маршрутах необходимо исследовать систему качества перевозок пассажиров, главной целью, которой является улучшение качества обслуживания. Основные положения системы качества перевозок пассажиров следующие: основные требования пассажиров к качеству обслуживания на городских автобусных маршрутах; требования к организационному устройству предприятий, которые способны удовлетворять существующие требования пассажиров к качественному процессу перевозок; система контроля и независимая оценка качества обслуживания предоставляемых услуг перевозчиком. Эффективность управления пассажирскими перевозками на городских автобусных маршрутах определяется соотношением экономического и социального эффектов (полезный результат работы) по перевозке пассажиров к затраченным на осуществление этой работы финансовых, материальных, трудовых и временных средств. Выводы Таким образом, была проанализирована структура управления пассажирскими перевозками на городских автобусных маршрутах. Выявлено, что при оценке эффективности управления пассажирскими перевозками необходимо учитывать как экономические, так и социальные аспекты. Для повышения эффективности управления пассажирскими перевозками на городских автобусных маршрутах необходимо учитывать основные принципы и положения формирования спроса на услуги городского пассажирского транспорта. Список литературы: 1. Енин, Д. В. Модели и алгоритмы управления городскими пассажирскими перевозками: автореферат дисс.… канд. техн. наук 05.13.10 / Д.В. Енин, Воронеж: 2004. — 18 с. 2. Закон Донецкой Народной Республики «О транспорте» от 27 марта 2015 года [Электронный ресурс] // https://DPRsovet.su/zakonodatelnaya-deyatelnost/prinyatye/zakony/ — Заглавие с экрана – (Дата обращения: 27.05.2019). 3. Ковалев, Р. Н. Анализ теоретических аспектов управления и методов оценки качества услуг пассажирского автотранспорта/ А. В. Власов, Р. Н. Ковалев //Леса России и хозяйство в них. — 2012. — Т. 1–2. № 42–43. — С. 24–26. 4. Гудков, В. А. Качество транспортного обслуживания населения. Как измерить и за счет чего повысить? / В. А. Гудков, Н. В. Дулина, Н. А. Овчар, М. М. Бочкарева // Грузовое и пассажирское автохозяйство. — 2007. — № 8. — С. 39–41. 5. Терехова, А. Е. Показатели эффективности управления автопарком / А. Е. Терехова, М. С. Козорез // Вестник Университета. — 2013. — № 22. — С. 51–55. 6. Спирин, И. В. Организация и управление пассажирскими автомобильными перевозками: учебник для студ., учреждений среднего проф. образования / И. В. Спирин. — 5-e изд., перераб. — М. : Издательский центр «Академия», 2010. — 400 с. 7. Качество пассажирских перевозок: возможность исследования методами социологии : учеб. пособие для студ. вузов / В. А. Гудков, М. М. Бочкарева, Н. В. Дулина, Н. А. Овчар; ВолгГТУ. — Волгоград, 2008. — 163 с.

Научно-технические аспекты развития автотранспортного комплекса 2020

141

УДК 656.13 Соколова Н. А., Запорожан Д. Р. АВТОМАТИЗИРОВАННОЕ ИНФОРМИРОВАНИЕ ПАССАЖИРОВ НА ОСТАНОВОЧНЫХ ПУНКТАХ Автомобильно-дорожный институт ГОУВПО «Донецкий национальный технический университет» (г. Горловка, ДНР) Аннотация. Интеллектуальные транспортные системы, используемые в городах, позволяют контролировать процессы перевозки пассажиров в реальном масштабе времени. Однако полностью отсутствуют системы, позволяющие информировать пассажиров, ожидающих прибытие транспорта, о предстоящем временном интервале ожидания автобуса. Авторами предложен новый метод автоматизированного информирования пассажиров на остановочных пунктах, позволяющий отслеживать ими оставшееся время до прибытия автобуса соответствующего маршрута на остановочный пункт. Ключевые слова: автобус, автоматизация, время, информирование, маршрут, пассажир. Sokolova N. A., Zaporojan D. R. AUTOMATED INFORMATION OF PASSENGERS AT STOPPING ITEMS Automobile and Road Institute «Donetsk national technical University» (Gorlovka, DPR) Abstract. Intelligent transport systems used in cities allow real-time monitoring of passenger transportation processes. However, there are completely no systems allowing informing passengers awaiting the arrival of a transport about the upcoming time interval for waiting for a bus. The authors proposed a new method for automatically informing passengers at stopping points, which allows them to track the remaining time until the bus arrives at the stopping point on the corresponding route. Keywords: bus, automation, time, information, route, passenger. Необходимость информирования пассажиров на всех этапах их передвижения крайне актуальная и насущная проблема в современном мире. Многие проблемы транспортных систем в городах возникают в ситуации недостатка или нехватки достоверной информации о местонахождении транспортных средств в реальном времени, а также изза отсутствия системы информирования, которая позволила бы повысить качество перевозки пассажиров. Основным методом информирования пассажиров на остановочных пунктах остается расписание движения единиц подвижного состава представленное в виде: – конкретного времени прибытия автобусов на остановочный пункт; – интервалов движения автобусов конкретного маршрута. Но существует достаточное количество недостатков в применении этих методов: – человеку, не имеющему специальной подготовки в транспортной отрасли тяжело ориентироваться в большой табличной форме расписания. Также это касается людей младшего и пенсионного возраста. По результатам проведенного социального опроса, только ≈10% населения пользуются этой информацией на остановочном пункте. Остальные ≈ 90% считают ее недостоверной; – достаточно часто на остановочных пунктах расположено много другой информации в виде рекламы, объявлений и т. п. Это приводит к тому, что пассажиры попросту Научно-технические аспекты развития автотранспортного комплекса 2020

142

могут не заметить информационного табло с расписанием движения автобусов, проходящих через остановочный пункт; – в случае схода автобуса с линии, пассажиры не узнают об этом и будут продолжать ожидать транспортное средство, тем самым увеличивая свое время пребывания в пути; – у пассажиров должна быть информация о реальном времени, чтоб соотнести его со сведениями в таблице расписания движения; – при отображении интервалов движения автобусов в расписании, как правило, указывается его диапазон, который означает колебание интервала по часам суток. Это вызвано изменением количества единиц подвижного состава, работающего на маршруте в зависимости от интенсивности пассажиропотоков. А дополнительной информации: в какое время, какой интервал - в расписании нет. А диапазон может составлять 10-30 мин. – при информировании об интервалах движения автобусов на маршруте пассажиры не знают, когда было последнее отправление и сколько еще ожидать автобус. Применение систем автоматизации на пассажирском транспорте позволяет улучшить качество обслуживания населения и способствует совершенствованию технологии управления перевозочным процессом. Значительно улучшается информационное обеспечение пассажиров благодаря автоматизации процесса, сбора, передачи, обработки, хранения и выдачи информации в реальном масштабе времени и позволяет принимать оптимальные решения при сбое режимов движения, а также регулировать движение в случае с изменениями на маршруте и поломки транспорта. Существующие современные системы автоматизации управления и контроля движения автобусов не предназначены для информирования пассажиров на остановочных пунктах. Для повышения качества обслуживания пассажиров, путем обеспечения их необходимой информацией на остановочных пунктах, которая позволит рационально распорядиться пассажиру своим временем, предлагается внедрение автоматизированной системы информирования пассажиров. Для этого необходимо все остановочные пункты и каждую единицу подвижного состава снабдить специальными датчиками, а на остановках установить электронное информационное табло. Принцип действия системы следующий: на каждом транспортном средстве должно быть установлено специальное устройство, имеющее свой сигнал или код для каждого номера маршрута. Подобные устройства уже существуют и предназначены для автоматической идентификации объектов, которые также устанавливают на эти объекты. Только цель их применения иная. Когда автобус подъезжает к остановочному пункту, это устройство посылает сигнал на датчик, установленный на остановке. Подобные датчики также широко применяются на улично-дорожной сети для выявления факта прохождения транспортного средства через контрольный пункт. Основная задача – разработка программного обеспечения для кодировки и обработки информации, что также не является большой проблемой. Основная задача программного обеспечения устройства, установленного на остановочном пункте – определять сигнал, подъехавшего автобуса и выбрать из набора маршрутов (проходящих через остановочный пункт и внесенных в его базу данных) выбрать тот, код или сигнал которого поступил от автобуса. В программу также должно быть заложено расстояние до следующего остановочного пункта маршрута движения автобуса и средняя скорость движения транспортного потока на этом участке.

Научно-технические аспекты развития автотранспортного комплекса 2020

143

В свою очередь, скорость движения также может изменяться в зависимости от времени суток (колебание интенсивности движения транспортного потока на улично-дорожной сети города) и задаваться диспетчером системы или автоматически выбираться из заранее внесенных данных, полученных на основе предварительных исследований. Таким образом, имея информацию о времени прибытия автобуса на остановочный пункт, о средней скорости движения транспортного потока и о расстоянии до следующей остановки, можно элементарно рассчитать время движения до следующего остановочного пункта: 𝐿 𝑡пер = 𝑉ср, (1) где L — расстояние между остановочными пунктами; Vср — средняя скорость движения транспортного средства. Рассчитанное время движения передается на информационное табло следующего по маршруту остановочного пункта и отображается время до прибытия автобуса каждого маршрута. Информационное табло может иметь вид, представленный в таблице 1. Таблица 1. Автоматизированное табло информирования пассажиров № маршрута 1 2 24

До прибытия осталось 5 мин 40 сек 0 мин 55 сек 1 мин 05 сек

Время на табло имеет обратный отсчет, что позволяет пассажиру видеть непосредственно время ожидания автобуса. Использование данной системы позволит также контролировать движение всех единиц подвижного состава на всех маршрутах. Существующим преимуществом системы является ее внедрения по этапам, то есть можно снабжать датчиками подвижной состав одного маршрута, потом другого и т. д., а в устройства на остановочных пунктах вносить дополнительную информацию. Таким образом, автоматизированная система информирования пассажиров на остановочных пунктах позволит не только четко информировать пассажиров, но и повысить качество обслуживание пассажиров и улучшить организацию пассажирских перевозок на всей маршрутной сети города. Список литературы: 1. Николаев А. Б. Автоматизированные системы управления на автомобильном транспорте: учебник для студ. учреждений сред. проф. образования / [А. Б. Николаев, С. В. Алексахин, И. А. Кузнецов и др. ]; под ред. А. Б. Николаева. — 2-е изд., стер. — М. : Издательский центр «Академия», 2012. — 288 с. 2. Беляков В. В. Автоматические системы транспортных средств / В. В. Беляков и др. — М. : Форум, 2016. — 352c. 3. АСУ пассажирскими перевозками [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://studwood. ru/1869476/tehnika/passazhirskimi_perevozkami.

Научно-технические аспекты развития автотранспортного комплекса 2020

144

УДК 332.14 Федорченко А. Г. 1, Буряк Е. В. 1, Квацова Е. А. 2 ДИДЖИТАЛИЗАЦИЯ И АДАПТИВНАЯ ЛОГИСТИКА, КАК СПОСОБ ВЫЖИТЬ ПОСЛЕ ПАНДЕМИИ COVID-19 Автомобильно-дорожный институт ГОУВПО «Донецкий национальный технический университет», (г. Горловка, ДНР) 2 ГПОУ Горловский автотранспортный техникум «Донецкий национальный технический университет», (г. Горловка, ДНР) 1

Аннотация. Выполнен анализ текущего негативного влияния COVID-19 на логистику между странами. Особое внимание уделено негативному влиянию из-за сокращения транспортных сообщений между Китаем и странами Европы. Выявлены перспективные мероприятия по изменению работы логистических цепей поставок. Ключевые слова: логистика, диджитализация, адаптивное управление, эффективное функционирование, экономика, ВВП. Fedorchenko A. G. 1, Buryak E. V. 1, Kravcova E. A. 2 DIGITALIZATION AND ADAPTIVE LOGISTICS AS A WAY TO SURVIVE AFTER THE COVID-19 PANDEMIA 1

Automobile and Road Institute «Donetsk National Technical University», (Gorlovka, DPR) 2 GPOU Gorlovka motor transport college «Donetsk National Technical University», (Gorlovka, DPR) Annotation. COVID-19 for logistics between countries. Particular attention is paid to reducing transport links between China and European countries. Promising measures to change the work of logistics supply chains were identified. Keywords: logistics, digitalization, adaptive management, effective functioning, economy, GDP. Большинство бизнес-моделей уровня Индустрии 4. 0, который предусматривает внедрение технологий автоматизации, автономных систем и искусственного интеллекта, к недавнему времени преимущественно оставались на бумаге. Разработки были, но готовности внедрять их на практике, готовности взять на себя ответственность за возможные социальные и экономические потрясения не было [1]. Кризис COVID-19, будет содействовать ускорению этих процессов. Возможно, в скором времени появятся менее короткие и более простые цепочки поставок, более стойкие. Вероятно, появятся более гибкие и адаптивные стратегии и подходы к управлению. Пандемия привела к резкому сокращению во всем мире фактических поставок – жизненно важного элемента большей части бизнесов. Свободное и открытое движение товаров и услуг – замечательный принцип, но рискованный. Чем больше цепочки поставок зависят от людей, тем больше рисков. Сначала COVID-19 ударил по предприятиям Китая. Это нарушило инфраструктуру и сеть цепочек поставок во всем мире. В китайских портах начали скапливаться пустые грузовые контейнеры, а в других частях земного шара, наоборот, образовался недостаток. Кто мог, тот временно отказался от работы с Китаем. Но это краткосрочное решение. В долгосрочной перспективе риски остались, просто изменился их профиль.

Научно-технические аспекты развития автотранспортного комплекса 2020

145

Компаниям также пришлось научиться работать с сокращенным количеством сотрудников, которое повлияло на все основные процессы цепочек поставок. Например, телефонные линии в Лондоне ужасного качества, и для подтверждения юридических документов необходимый личный контакт [2]. Информационный ресурс Supply Chain Digital выучило влияние технологий на сектор логистики, в частности, текущее состояние авиаперевозок. Эффект, который осуществляют смарт-технологии на все области промышленности в мире, нельзя недооценивать. Влияние изменил методы работы компаний, особенно повлиявши на авиационное направление логистики. По данным Международной ассоциации воздушного транспорта (IATA), спрос на воздушную транспортировку грузов в последние полтора года снизился. Исследования показали, что в 2019 году спрос упал на 3,3% в сравнении с 2018 годом, а производственная мощность, наоборот, увеличилась на 2,1%. Это первый период снижения объемов грузоперевозок с 2012 года и наиболее плохой показатель с 2009 года (в то время на цифры сильно повлиял мировой финансовый кризис). Однако, результаты, показанные IATA, резко контрастируют с анализом Mckinsey & Company за 2018 год, в котором предполагалось, что объемы авиаперевозок будут увеличиваться каждый год на 3% (до 2025 года, а возможно и до 2030 года). Наиболее популярными остаются наземные перевозки грузов, однако быстрейшими есть самая авиаперевозки. И хотя последние называют более дорогими, даже в условиях сокращения спроса, производство скоропортящихся продуктов, химикатов и ценных грузов должно стимулировать логистику воздухом, подчеркивают эксперты. Через широкое внедрение технологий традиционные экспедиторы авиаперевозок находятся под большим давлением, чем когда-нибудь. Такое влияние на область создают три фактора извне [3]:  специалисты по цифровым решениям для пересылки, которые предоставляют платформы для одного или двух элементов цепочки поставок;  экспедиторы, которые используют цифровые технологии и предлагают широкий спектр транспортных услуг при низких расходах,  операторы связи, которые создают и улучшают цифровые каналы для качественного обслуживания клиентов. Аманда Кинг (Amanda King), вице-президент и генеральный директор с аппаратного обеспечения Honeywell Connected Enterprise, считает, что индустрия авиаперевозок находится на границе огромных цифровых изменений, главным образом через изменения в поведении потребителей и поставщиков. Клиенты ожидают, что компании, которые занимаются грузовыми авиаперевозками, будут доставлять посылки быстрее и с большей точностью, сохраняя при этом расходы на конкурентном минимуме. Технологии трансформируют экспедирование грузов несколькими образами, например, робототехникой, автоматизированными системами, дополненной реальностью, дронами, большими данными и т. д. Логистической области, по мнению экспертов, еще придется наверстать упущеное, в сравнении с другими отраслями промышленности. Последний большой выдающийся прыжок произошел в логистике в середине 20-го столетия, с появлением стандартизированного морского контейнера, и с тех пор много процессов в области остаются неэффективными, традиционные LSP стараются внедрять инновации, но в них не всегда это выходит [3]. Грузоотправители, как и их клиенты, в значительной мере зависят от электронной почты, телефонных звонков и электронных таблиц Excel для выполнения процессов закупок. По оценкам, в данное время меньше 10% логистической области использует электронные закупки, и только 1% мирового объема грузоперевозок происходит в цифровом формате.

Научно-технические аспекты развития автотранспортного комплекса 2020

146

Благодаря внедрению E-AWB индустрия логистики значительно повысила эффективность. Устранение необходимости в бумажной документации показало свое преимущество в оптимизации процесса обработки грузовых авиаперевозок. В дополнение до этого, E-AWB позволяет авиакомпании предоставлять некоторым экспедиторам информацию в электронном виде к моменту доставки, а значит, они могут бронировать свои грузы с помощью смартфона прямо на составе перевозчика без необходимости стоять в очереди на стойке регистрации. Этот процесс обеспечивает максимально эффективную обработку грузовых перевозок, экономя время и деньги. Сейчас IATA не имеет иллюзий по поводу будущего авиаперевозок. Ситуацию ухудшает эпидемия коронавируса COVID-19. С учетом всех введенных ограничений она, безусловно, будет тормозить экономический рост и, вероятно, 2020 год станет еще одним сложным годом для грузовых авиаперевозок. В любых непостоянных обстоятельствах есть победители и побежденные. В нынешней ситуации выиграли те, кто поставляют предметы первой необходимости, а проиграли – те, кто предлагают предметы роскоши. Локдаун обусловил то, что люди снова обратили внимание на базовые ступени иерархии нужд Маслоу: продовольствие, жилье, медицинские товары. В нашем XXI столетии до этого списка добавилась потребность в Wi-Fi и цифровом соединении. Все эти проблемы подчеркивают важность повсеместного внедрения в торговле и экономике технологий Индустрии 4. 0, что не зависят от человеческого фактора. Nike уже не первый год говорит о необходимости диджитализации всего цепочки поставок. Они хотят внедрить 1200 автоматических машин в США, что даст возможность сократить сроки поставки с 60 до 10 дней. Это, по их расчетами, приведет к значительному сокращению транспортных расходов, импортных таможенных тарифов и риска перепроизводства. Это на 30 % меньше шагов в процессе поставок и большая стойкость. Доходы и стабильность Nike возрастут, но социальные последствия будут печальными. Согласно подсчетам компании, количество сотрудников в рамках одной конкретной цепочки поставок уменьшится на 50 %, что может привести к сокращению 500 тыс. рабочих мест (главным образом на заводах в Азии). Но переход от старых к новым образам управления цепочками поставок не может быть безболезненным. Такие технологии, как автономные системы и адитивное производство, внедряются не на пустом месте. Они внедряются в запутанной, наполненной людьми среде, которая неизбежно приведет к ошибкам и следствиям для корпоративной стратегии, рискам и вреду для репутации. Существует вероятность того, что в период после COVID-19, по крайней мере, на начальном этапе, потребители будут ощущать психологическую благосклонность к сформированному образу жизни. Привыкши к доставке, домой, связав ее с чувством удобства и безопасности, целиком, вероятно, что такая модель потребления станет более желательной для потребителей. Но для бизнеса это означает дополнительные расходы, ведь много услуг по доставки домой предоставляются бесплатно или за экономически невыгодными ценами. Это, опять-таки, будет содействовать поиску автоматизированных решений с собирания и паковка товаров — вместо людей. В среднесрочной перспективе для любого бизнеса приоритетным свойством будет адаптивность. Компании, которые понимают свои возможности и могут быть гибкими, управятся максимально эффективно. Мы видели, как Louis Vuitton и Brewdog начали выпускать товары для дезинфекции рук — просто потому что в них была возможность заливать жидкость в бутылки. Автомобильные фирмы начали изготовлять респираторы.

Научно-технические аспекты развития автотранспортного комплекса 2020

147

Идея, которая набирает обороты в логистике, состоит в бимодальных цепочках поставок: «первый режим» (традиционный) — экономная эффективность, низкие риски, высокая предсказуемость; «второй режим» — потребность в ловкости, скорости и изучении новых возможностей. Сегодня большинства компаний придется стать бимодальными, причем приоритетным для них будет второй режим — быстрое распознавание возможностей, адаптивность, готовность решать неожиданные проблемы. Итак, компании должны быть готовы принять участие в более широкой дискуссии о будущем человечества и место бизнеса в нем. Это может быть применено в контексте следствий пандемии COVID-19 на этапе восстановления экономики и в более долгосрочной перспективе для балансирования разных ситуаций. Список литературы: 1. https://eba.com.ua/logistyka-v-umovah-karantynu-yak-pratsyuye-grupa-kompanij-zammler/ 2. https://www. pol-ukr. com/uk/logistika-v-period-pandemi%D1%97/ 3. https://kreston-gcg. com/ua/covid-19-ta-svitova-ekonomika-vryatuvati-nemozhlivolikviduvati/

Научно-технические аспекты развития автотранспортного комплекса 2020

148

УДК 656.13/73.31.41 Федорченко А. Г., Кондрашева Е. И., Буряк Е. В. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ ДОРОЖНОГО ДВИЖЕНИЯ В ДОНЕЦКОЙ НАРОДНОЙ РЕСПУБЛИКЕ Автомобильно-дорожный институт ГОУВПО «Донецкий национальный технический университет», (г. Горловка, ДНР) Аннотация. В связи с увеличением численности автомобилей, проблемы обеспечения безопасности движения становятся с каждым годом наиболее актуальными. Уже несколько лет существует тенденция к стремительному ухудшению ситуации, которая нуждается в неотложных мерах реагирования. Ключевые слова: Безопасность движения, ДТП, план развития, организация. Fedorchenko A. G., Kondrasheva E. I., Buryak E. V. ANALYSIS OF THE STATE OF ROAD SAFETY IN THE DONETSK PEOPLE'S REPUBLIC Automobile and Road Institute "Donetsk National Technical University", (Gorlovka, DPR) Annotation. Due to the increase in the number of cars, the problems of ensuring traffic safety are becoming more relevant every year. For several years now, there has been a tendency to rapidly worsen the situation, which needs urgent response measures. Key words: Traffic safety, road accident, development plan, organization. В последнее время обострилась проблема безопасности дорожного движения. На автомобильном транспорте из-за многочисленных транспортных проблем, решаются проблемы, связанные с ситуацией из-за коронавируса. Среди основных причин, обусловивших возникновения ДТП считаю:  недостаточный уровень обеспечения безопасности дорожного движения;  не совершенность правового регулирования в сфере профилактики нарушений Правил дорожного движения;  дублирования полномочий центральных органов исполнительной власти в сфере снабжения безопасности дорожного движения и тому подобное. Безопасность дорожного движения – острый вопрос для ДНР. Из года в год статистика правонарушений и ДТП неутешительная. Современные знания и взгляды на проблему безопасности автотранспорта и безопасности дорожного движения позволяют сделать выводы в восприятии и понимании проблемы, то есть вырабатывается изменение парадигмы безопасности дорожного движения. В результате безопасность автотранспорте-ю и безопасность дорожного движения является серьезной социально-экономической проблемой. Дальнейшее развитие автотранспортной системы и обеспечение ее стабильного функционирования в условиях безопасности автотранспорта и безопасности дорожного движения является стратегической задачей государства. Дороги, построенные в советское время, исчерпали свой ресурс и нуждаются в стопроцентном восстановлении дорожного покрытия согласно современным нагрузкам и интенсивности движения, а сеть дорог ожидает развитие с учетом процесса урбанизации населения, изменения структуры производства. За последние годы стремительно выросшее количество автомобилей не только в ДНР, а и в странах СНГ в целом. Научно-технические аспекты развития автотранспортного комплекса 2020

149

Также причиной осложнения движения транспорта выступает увеличения количества транспортных средств на автомобильных дорогах на территории подконтрольной ДНР власти вследствие невозможности осуществлять движение теми путями, которые оказались на территории всей Донецкой области. С целью снижения уровня аварийности и степени тяжести следствий ДТП, прежде всего социально-экономических, необходимо принятия комплексных решений, связанных с эффективной организацией дорожного движения, где основное внимание отводится техническому регулированию вопросов безопасности дорожного движения. Внедрение новейших технологий и технических средств организации дорожного движения и осуществление контроля за соблюдением участниками дорожного движения правил и требований безопасности позволит повысить уровень безопасности дорожного движения [1]. Система надзора за соблюдением норм и стандартов в сфере безопасности дорожного движения, которая функционирует в условиях организационного несогласования, нуждается в современном обновлении. Эта задача выполняется путем эксплуатации аппаратного комплекса единым аналитическим сервисным центром Полиции в ДНР для профилактики и оперативного реагирования на событии. В течение 2018 года на территории ДНР зарегистрировано 2371 ДТП, что на 5 % меньше чем за аналогичный период 2017 года. Вместе с тем, не смотря на то, что в целом по республике отмечается общее снижение количества ДТП в сравнении с прошлым годом, возросла их тяжесть. Так, на 10 % уменьшилось количество ДТП с пострадавшими, но осталось на уровне 2016 года (2018 — 767, 2017 — 959, 2016 — 851), и на 8 % уменьшилось количество лиц, травмированных вследствие ДТП (2018 – 837, 2017 — 1234, 2016 — 1103), однако число погибших в 2018 году (113) увеличилась на 26 % относительно 2017 года (90), и на 48 % в сравнении с 2016 годом (76). Распространенными видами ДТП с пострадавшими в 2018 году на дорогах ДНР остаются ДТП по вине водителей (1929), в частности: нарушение правил маневрирования (1137), превышение безопасной и установленной скорости движения (789), несоблюдение безопасной дистанции (528), нарушение правил проезда перекрестков (367), нарушение правил выезда на встречную полосу (59), нарушение правил проезда пешеходных переходов (49). Также надо обратить внимание на совершение ДТП по вине пешеходов (115), а также по вине детей (34). Учитывая вышеупомянутое, количество совершенных ДТП убеждает нас в важности повышения уровня безопасности дорожного движения [2]. Наиболее значащими факторами, которые влияют на безопасность дорожного движения, рост дорожно-транспортного травматизма остаются:  низкий уровень дисциплины участников дорожного движения;  недостаточный уровень обеспеченности транспортного процесса, согласно установленным требованиям, параметрами дороги;  недостаточный уровень водительского мастерства;  недостаточность финансирования мер, направленных на снижение уровня аварийности на дорогах, и отсутствие системных подходов к проведению анализа эффективности финансирования таких мер;  низкий уровень использования автоматизированных средств контроля и регулирование дорожного движения;  недостаточный контроль за дорожным движением соответствующими территориальными органами министерств и других центральных органов исполнительной власти в ДНР. Перераспределение основных направлений движения пассажиропотоков и грузов Научно-технические аспекты развития автотранспортного комплекса 2020

150

в связи с проведением боевых действий на части территорий ДНР (часть автодорог, которая контролируется властями из Киева) вызвал необходимость движения по путям, которые в мирное время были невостребованные вообще. Как следствие, есть значительное ухудшение условий автомобильного движения, заторы, увеличения затрат горючего, ухудшение экологической ситуации и рост аварийности. Вопросы, направленные на повышение уровня безопасности дорожного движения и снижение степени тяжести следствий ДТП, должны рассматриваться в первую очередь, с той точки зрения, которая позволит уменьшить риски на дорогах и сохранить жизнь людей, а именно [2]:  организация изучения Правил дорожного движения, проведение воспитательных мер среди разных социальных групп населения относительно безопасности перемещения на улично-дорожной сети;  организация подготовки и повышения квалификации водителей транспортных средств и развитие сети соответствующих учебных заведений;  организация мер, связанных с профилактикой детского дорожно-транспортного травматизма;  руководство и координация работы по пропаганде безопасности дорожного движения;  определение инфраструктурных факторов в местах концентрации ДТП и обеспечение мероприятий по их устранению;  улучшение пешеходной инфраструктуры, зон парковки и ограничение скорости движения транспортных средств в городах и других населенных пунктах ДНР. Комплексное и системное выполнение мер, определенных будущей программой будет содействовать улучшению ситуации в сфере безопасности дорожного движения. Положительные сдвиги при реализации программы будут достигнуты лишь путем тесного взаимодействия местных органов исполнительной власти, территориальных органов министерств и органов местного самоуправления, военно-гражданских администраций и других центральных органов исполнительной власти. Список литературы: 1. Котик М. А. Беседы психолога о безопасности дорожного движения / М. А. Котик. — Москва: Транспорт, 1990. — 208 с. — Текст : непосредственный. 2. Управление деятельностью по обеспечению безопасности дорожного движения в автотранспортных предприятиях различных форм собственности: Учебное пособие. / Донченко В. В., Степанов А. А., Ибраев К. А., Петрова А. П. — Москва : ГУУ, 2009. — 77 с. — Текст : непосредственный.

Научно-технические аспекты развития автотранспортного комплекса 2020

151

УДК 351.811 Федорченко А. Г., Федорова А. А., Буряк Е. В. ПРОБЛЕМЫ И ПУТИ РЕШЕНИЯ ОРГАНИЗАЦИИ БЕЗОПАСНОСТИ ДОРОЖНОГО ДВИЖЕНИЯ В ДОНЕЦКОЙ НАРОДНОЙ РЕСПУБЛИКЕ Автомобильно-дорожный институт ГОУВПО «Донецкий национальный технический университет», (г. Горловка, ДНР) Аннотация: В статье дана функциональная характеристика общегосударственной системы обеспечения безопасности дорожного движения Донецкой Народной Республики. Ключевые слова: функция контроля и присмотра, безопасность дорожного движения, мероприятия, контроль. Fedorchenko A. G., Fedorova A. A., Buryak E. V. PROBLEMS AND WAYS TO SOLVE THE ORGANIZATION OF ROAD SAFETY MOVEMENTS IN THE DONETSK PEOPLE'S REPUBLIC Automobile and Road Institute Donetsk national technical University, (Gorlovka, DPR) Abstract: this article describes the functional characteristics of the national road safety system of the Donetsk People's Republic. Keywords: monitoring and supervision function, road traffic safety, measures, control. В условиях ускоренной автомобилизации особенно остро в ДНР стоит проблема обеспечения безопасности дорожного движения и углубление интеграции в транспортую сеть Евроазиатского сообщества. На сегодняшний день ДНР еще не вышло на уровень безопасности дорожного движения, которое отвечало бы международным стандартам. У нас до сих пор сохраняется один из наивысших показателей смертности населения в ДТП. Сейчас в ДНР насчитывается около 1,3 млн. транспортных средств, то есть на тысячу граждан ДНР приходится свыше 50 автомобилей. С ростом этого показателя увеличивается и количество людей, которые гибнут в ДТП. Ныне вследствие ДТП гибнут ежегодно близко 5 тыс. человек и получают травмы разной степени тяжести свыше 37 тыс. Состояние автомобильных дорог – это также актуальный вопрос нашей страны. Сегодня в ДНР создано достаточно в количественном отношении сетей автомобильных дорог, однако качество этой сети нуждается в улучшении. Но, к сожалению, каждый восьмой километр имеет колдобины на проездной части, 3 тыс. км не имеют разметки, на 130 км не установлены нужные ограждения, на 200 км не была обеспечена нормативная видимость, отсутствуют 5 тыс. дорожных знаков. Государственная система организации и обеспечение безопасности дорожного движения благодаря ее объективным свойствам является системным образованием и относится к классу социальных систем чрезвычайно большой сложности. Поэтому, существует потребность в рассмотрении структурного и функционального аспекта системного подхода, поскольку именно эти аспекты раскрывают основные стороны построения и функционирования (деятельности) любой социальной системы. Они охватывают стороны системы обеспечения безопасности дорожного движения и нуждаются в постоянном практическом усовершенствовании. Функция определяет структуру и содержание системы, распределение полномочий Научно-технические аспекты развития автотранспортного комплекса 2020

152

и ответственности любого органа управления системой, любого работника этого органа они являются отображением реальности системы. Функция самая по себе не существует, она проявляется в процессе определенной деятельности. Таким образом, функции системы обеспечения безопасности дорожного движения по своему смыслу – это ее потенциальные характеристики, и возможные направления деятельности, которые необходимые для решения поставленных задач. Каждая из функций, положенных на орган обеспечения безопасности дорожного движения, конкретизуется в функциях его структурных подразделений. А функции структурных подразделений распределяются в форме функциональных обязанностей каждого отдельного работника органа обеспечения безопасности дорожного движения, которые он выполняет постоянно. Таким образом, функции органов обеспечения безопасности дорожного движения реализуются в повседневной деятельности органа в целом, отдельных его подразделов и работников при выполнении поставленных перед ними задач. Таким образом, можно сказать, что функции органов управления обеспечением безопасности дорожного движения — это те виды задач, которые на них положены. Совокупность функций системы обеспечения безопасности дорожного движения представляет ее функциональную структуру. Функции системы обеспечения безопасности дорожного движения можно поделить, как уже отмечалось, на три группы: а) общие — организация дорожного движения, надзор и контроль за дорожным движением, надзор за техническим состоянием транспортных средств; б) специальные, или обеспечительные — воспитание участников дорожного движения и пропаганда безопасного поведения на дорогах со стороны участников движения, медицинское обеспечение дорожного движения, финансирование; в) по приложению — сертификация и лицензирование некоторых видов деятельности в сфере обеспечения безопасности дорожного движения. Общие функции влияют на определенные процессы, которые происходят в сфере обеспечения безопасности дорожного движения. Эти функции являются основными и относятся к деятельности главных субъектов обеспечения безопасности дорожного движения, но учитывается влияние их деятельности и на разные компоненты дорожного движения — человека, транспортное средство, дороги. Рассмотрим детальнее функции организации дорожного движения, надзора и контроля за дорожным движением, а также функцию надзора за техническим по состоянию транспортных средств, которые бесспорно, влияют на состояние безопасности дорожного движения. Организация дорожного движения — это комплекс инженерно-технических и организационных мер, которые направлены на максимальное использование транспортными потоками возможностей, что предоставляются по состоянию и параметрами дороги. Именно процесс организации дорожного движения должен обеспечить ДНР качественными дорогами. Деятельность из организации дорожного движения представляет сложную динамическую систему, которая объединяет общественные, человеческие и технические факторы. Осуществляется она на разных уровнях — от общегосударственного и ведомственного в масштабах государства к оперативно-инженерным службам дорожного движения. Состоит в создании развитой улично-дорожной сети, планировании направлений транспортных потоков, производстве технических средств регулирования дорожного движения, исследовании состояния дорог, интенсивности дорожного движения, ликвидации условий, которые создают опасность для участников дорожного движения, внедрении и содержании технических средств регулирования дорожного движения, прогнозировании развития дорожного движения и мероприятий по обеспечению его безопасности. Деятельность из организации дорожного движения состоит из составных частей, которые

Научно-технические аспекты развития автотранспортного комплекса 2020

153

можно сформировать в отдельные блоки. Основанием для разработки мероприятий по организации дорожного движения есть информация о состоянии существующей организации и данные об интенсивности, составе транспортных и пешеходных потоков, другая информация о дорожном движении. Такую информацию собирает организация, на которую положена задача разработки комплекса мер по усовершенствованию организации движения. Деятельность по выявлению мест концентрации ДТП на дорогах, мест с ограниченной пропускной способностью, территорий, где наблюдается задержка транспортных и пешеходных потоков, базируется на данных статистики ДТП, отчетах ГАИ о нарушении Правил дорожного движения, оценки пропускной способности отдельных элементов дороги, результатах изучения условий движения. Деятельность по выявлению опасных мест должны систематически выполнять подразделы ГАИ, которые обслуживают определенную городскую территорию или дорогую [3]. На основании информации о состоянии дороги, данных о ДТП и места их концентрации, опасных мест дороги разрабатываются проекты организации дорожного движения. В зависимости от поставленного задачи проект разрабатывается для локального участка (перекресток, участок улицы) или города (городского района), автомобильной дороги или магистрали. Исполнителем при разработке проекта может быть только специализированная проектная организация. Задача по проектированию должна разрабатываться Службой автомобильных дорог области или местными органами самоуправления, при участии служб организации дорожного движения дорожно-эксплуатационных предприятий Министерства транспорта ДНР и служб организации дорожного движения комунально-жилищных хозяйств города и области, подразделов по установлению, эксплуатации и внедрению технических средств и автоматизированных систем управления дорожным движением и обязательном согласовании этого проекта органами ГАИ и отделом транспорта местной государственной администрации [2]. Непосредственное участие в реализации разработанных мероприятий по усовершенствованию организации дорожного движения осуществляется через надзор организации, которая предложила меры и дает возможности корректировать при необходимости проектные решения и одновременно проверять их на практике. Разработка и реализация мероприятий по организации движения предусматривает наличие необходимых правил, которые регламентируют поведение всех участников дорожного движения. Поэтому Правила дорожного движения ДНР принято считать основой организации дорожного движения. Дорожные знаки, разметка, светофорная сигнализация являются дополнительными и важными инструментами, с помощью которых осуществляется оптимальная организация движения. Оперативные изменения организации дорожного движения необходимые для проверки массовых мероприятий (спортивных соревнований, митингов и т. д.), а также в случаях возникновения на отдельных участках дороги препятствий к движению, в местах ДТП, при проверке аварийно-поисковых работ. Так, места проверки массовых мер прорабатываются и согласовываются с заинтересованными организациями и именно службами организации дорожного движения. На основании изучения движения должны быть установлены места возможного возникновения препятствий и просчитанные схемы движения, которые предусматривают установку временных дорожных знаков, светофоров и т. п. Реализацию оперативных изменений организации дорожное движение положено на ГАИ [4]. Таким образом, рассмотрев функцию организации дорожного движения и органы, на которые она возложена, можно сказать, что сегодня именно подразделы ГАИ не в

Научно-технические аспекты развития автотранспортного комплекса 2020

154

состоянии охватить весь довольно широкий перечень вопросов, связанных с организацией дорожного движения. Такие как регулирование движения транспортных средств и пешеходов, контроль за состоянием дорог, учет и анализ ДТП, разработка рекомендаций по уменьшению количества ДТП и улучшению дорожных условий, согласование проектов и маршрутов автомобильного транспорта и т. п. Учитывая отягощающий характер проблем организации движения для ГАИ, особенно в городах, необходимо усиления этого вида деятельности в пределах дорожно-эксплуатационных предприятий и жилищно-коммунальных хозяйств, в ведении которых находится улично-дорожная сеть. Во многих странах с высоким уровнем автомобилизации в городских службах созданные подразделы, которые занимаются транспортными проблемами и прежде всего организацией дорожного движения. Контроль и надзор в сфере дорожного движения направлены на обеспечение соблюдения требований законодательства ДНР о дорожном движении. Эту функцию выполняет большая часть субъектов обеспечения безопасности дорожного движения. Надзор за дорожным движением транспорта и пешеходов осуществляется через непосредственный контроль за соблюдением всеми участниками дорожного движения Правил дорожного движения. Контроль и надзор может осуществляться в двух направлениях: надзор, который выполняется непосредственно в процессе движения, и надзор, который влияет на качество компонентов, которые составляют дорожное движение, а именно: контроль за соблюдением правил, стандартов и норм организациями, которые эксплуатируют дороги и транспортные средства, являются владельцами дорог и т. п. [1]. Контроль, который осуществляется в процессе движения, положено в обязанность работников ГАИ — дорожно-патрульной службы. Она обеспечивает быстрое и беспрепятственное перемещения транспортных средств и пешеходов по улицам и дорогам, предоставляют помощь участникам дорожного движения; прекращают и предупреждают нарушение правил дорожного движения. Кроме того, ГАИ имеет право давать гражданам, должностным лицам обязанности для выполнения приказы об устранении нарушений правил, норм и стандартов, которые обеспечивают безопасность дорожного движения. Основными методами осуществления надзора за безопасностью дорожного движения со стороны ГАИ есть: надзор за движением, предупреждение участников дорожного движения от нарушений правил, регулирование движения, прекращение правонарушений на транспорте. Контроль за состоянием дорожных условий осуществляют как ГАИ, так и Службы автомобильных дорог через комиссионный прием выполненных работ по строительству, реконструкции, ремонта и содержание автомобильных дорог согласно установленным нормативам. Контроль по правилам перевозок пассажиров осуществляют также и автотранспортные управления через проверку соблюдения требований законодательства относительно безопасности транспортного процесса. Контроль за выполнением в войсках нормативно-правовых актов по безопасности дорожного движения, контроль за соблюдением правил, норм и стандартов из безопасности движения водителями военных транспортных средств, а также регулирование дорожного движения на автомобильных дорогах и улицах во время прохождения колонн военных транспортные средства положены на военную инспекцию безопасности дорожного движения. Контроль осуществляют и местные государственные администрации через отдел управления транспорта и связи, которая присматривает за соблюдением законодательства о дорожном движении на территории региона всеми предприятиями, учреждениями и организациями. Рассмотрев функцию контроля и надзора за дорожным движением, можно утверждать, что достичь нужного выполнения правовых норм в процессе движения можно

Научно-технические аспекты развития автотранспортного комплекса 2020

155

только, усиливая контроль за деятельностью всех органов обеспечения дорожного движения и участников дорожного движения с обязательным установлением уровня ответственности каждого за свои действия. Список литературы: 1. О правилах дорожного движения. Постановление Кабинета Министров Украины № 1306 от 10.10.2001 г. // Официальный вестник Украины. — 2001. — № 41. — С. 1852. 2. О милиции. Закон Украины от 20 декабря 1990 г. // Ведомости Верховной Рады УССР. — 1991. — № 4. — С. 20. 3. Об образовании Государственного департамента автомобильного транспорта: Постановление Кабинета министров Украины № 586 от 30 марта 2000 г. // Правительственный курьер. — 2000. — 3 апреля. 4. Котик М. А. Беседы психолога о безопасности дорожного движения / М. А. Котик. — Москва: Транспорт, 1990 г. — 208 с. — Текст : непосредственный. 5. Управление деятельностью по обеспечению безопасности дорожного движения в автотранспортных предприятиях различных форм собственности: Учебное пособие. / Донченко В. В., Степанов А. А., Ибраев К. А., Петрова А. П. — Москва : ГУУ, 2009. — 77 с. — Текст : непосредственный.

Научно-технические аспекты развития автотранспортного комплекса 2020

156

УДК 656.086 Якунин Н. Н., д-р техн. наук, Сюсюкало Ю. С. ВЛИЯНИЕ БЛАГОПОЛУЧИЯ НАСЕЛЕНИЯ НА АВАРИЙНОСТЬ ПО РЕГИОНАМ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФГБОУ ВО «Оренбургский государственный университет», (г. Оренбург, РФ) Аннотация: С увеличением автомобилей в субъектах Российской Федерации происходит повышение плотности и перегруженности дорог общего пользования, что стимулирует рост дорожно-транспортных происшествий (ДТП). Для рассмотрения факторов, влияющих на ДТП, необходимо разобраться, что скрывается за этим понятием и как оно воздействует на безопасность дорожного движения. Для подробного изучения данной темы использованы статистические данные о количестве произошедших на территории Российской Федерации дорожно-транспортных происшествий. Ключевые слова: автомобиль, дорожно-транспортное происшествие (ДТП), регионы, Российская Федерация. Yakunin N. N., Syusyukalo Yu. S. INFLUENCE OF WELL-BEING POPULATION ON EMERGENCY BY REGION OF THE RUSSIAN FEDERATION Orenburg State University (Orenburg, RF) Abstract: With the increase in cars in the regions of the Russian Federation, there is an increase in the density and congestion of public roads, which encourages the growth of road accidents. To consider the factors that affect an accident, you need to understand what is behind this concept and how it affects road safety. For a detailed study of this topic, we used statistical data on the number of road accidents that occurred on the territory of the Russian Federation. Keywords: car, road accident, regions, Russian Federation. Безопасность дорожного движения (БДД) является одной из социально-экономических и демографических задач Российской Федерации. Аварийность на автомобильном транспорте носит огромный ущерб, как в материальном, так и в моральном плане обществу и населению. Обеспечение безопасности дорожного движения является одной из частей обеспечения личной безопасности, решения демографических, социальных и экономических проблем, а также повышение качества жизни и способствование региональному развитию. Рассмотрим связь качества жизни населения в регионах Российской Федерации и количества дорожно-транспортных происшествий по этим регионам. Прочитав статью Петрова А. И., можно увидеть связь между качеством жизни различных стран мира и автотранспортной аварийности. Исходя из таблицы, представленной в статье [1], можно заметить, что в рейтинге между странами по различным показателям, в том числе «Оценка качества жизни населения на 2016 год, Российская Федерация находится на 42 из 60 возможных мест. Разве это свидетельствует о хорошем показателе? Я считаю, что нет, поэтому в данной статье рассмотрим не транзитные регионы Российской Федерации, а также зависимость возникновения дорожно-транспортных происшествий от дохода Российской Федерации, а также зависимость возникновения до-

Научно-технические аспекты развития автотранспортного комплекса 2020

157

рожно-транспортных происшествий от дохода и качества жизни населения. Данный показатель рассчитаем по формуле 1 по регионам и внесем в таблицу 1 для полноты исследования: Д Р (1) К  Д где Д — доход на душу населения; Р — расходы (коммунальные расходы, кредит, покупка одежды и продуктов питания) Для оценки материального состояния населения были использованы статистические данные: доход на душу населения и расходы на коммунальные расходы, кредит, покупку продуктов питания, одежды и т. д. Уровень доходов на душу населения состоит из следующих показателей: – Объем вкладов физических лиц в банках на одного жителя; – Отношение денежных доходов населения к стоимости установленного набора потребительских товаров и услуг; – Доля населения с доходами ниже прожиточного минимума. Показатели, характеризующие благополучие населения и аварийность по регионам Российской Федерации, представлены в таблице 1.

Количество 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19

Таблица 1. Исходные данные по субъектам Российской Федерации ДТП на РасДоход Качество Субъекты РФ 100000 ходы (Р) (Д) жизни (К`) чел. Ивановская область 17000 24511 0,306 0,0020 Костромская область 16660 23464 0,289 0,0013 Липецкая область 22504 29921 0,247 0,0023 Тамбовская область 20093 26233 0,234 0,0021 Ярославская область 19454 26610 0,268 0,0025 Республика Коми 20902 32125 0,349 0,0017 Архангельская область 24503 33518 0,268 0,0023 Вологодская область 16886 26730 0,368 0,0024 Мурманская область 26718 37077 0,279 0,0015 Астраханская область 17944 23024 0,220 0,0020 Республика Марий Эл 13549 19236 0,295 0,0014 Удмуртская Республика 16656 24631 0,323 0,0031 Кировская область 16429 22019 0,253 0,0026 Оренбургская область 16769 23923 0,299 0,0040 Ульяновская область 16080 23014 0,301 0,0025 Курганская область 14144 21006 0,326 0,0017 Республика Алтай 11813 19412 0,391 0,0004 Республика Бурятия 19288 24837 0,223 0,0020 Республика Тыва 7657 14379 0,467 0,0006

Научно-технические аспекты развития автотранспортного комплекса 2020

158

Продолжение табл. 1 Количество

РасДоход Качество ходы (Р) (Д) жизни (К`)

Субъекты РФ

20 21 22 23 24 25 26 27 28 29

Республика Хакасия Забайкальский край Омская область Томская область Республика Саха (Якутия) Камчатский край Магаданская область Сахалинская область Еврейская автономная область Чукотский автономный округ

15992 16471 18457 16479 27458 24915 29642 35409 16574 25426

21826 24220 25268 26320 42172 45034 53137 49543 23823 72716

0,267 0,319 0,269 0,373 0,348 0,446 0,442 0,285 0,304 0,650

ДТП на 100000 чел. 0,0011 0,0022 0,0040 0,0022 0,0019 0,0006 0,0002 0,0010 0,0003 0,0001

ДТП на 100000 человек

Исходя из данных таблицы 1, построим две диаграммы: по доходам на душу населения на количество дорожно-транспортных происшествий на 100000 человек, а также качество жизни населения на количество дорожно-транспортных происшествий на 100000 человек.

y = 0,0046e-4E-05x R² = 0,3247

Доход

Рисунок 1 — Связь количества доходов на душу населения на количество дорожно-транспортных происшествий на 100000 человек Выявленная зависимость способна показать, что при высоком показателе дохода на душу населения количество дорожно-транспортных происшествий – минимально, величина уровня аппроксимации равна 0,324. В данной диаграмме «лидирующим» регионом является Чукотский автономный округ, так как исходя из таблицы 1: доход на душу населения составляет 72716, а количество дорожно-транспортных происшествий — 0,0001.

Научно-технические аспекты развития автотранспортного комплекса 2020

159

Качество жизни — обобщенно-экономический показатель, представляющий обобщенное понятие «уровень жизни». Качество жизни включает в себя уровень потребления материальных благ и услуг, а также морально-психологический климат, душевный комфорт, удовлетворение духовных потребностей, условий среды, окружающей человека. Исходя из данных полученных в таблице 1, выявлена связь между аварийностью на 100000 человек населения и качеством жизни населения по регионам Российской Федерации, которая представлена на рисунке 2.

Рисунок 2 — Связь между аварийностью на 100000 человек населения и качеством жизни населения по регионам Российской Федерации Выявленная зависимость способна показать, что при высоком показателе качества жизни населения количество дорожно-транспортных происшествий - минимально, величина уровня аппроксимации равна 0,547. В данной диаграмме «лидирующим» регионом является Чукотский автономный округ, так как исходя из таблицы 1: качество жизни — 0,650, а количество дорожно-транспортных происшествий — 0,0001. Подводя итог, отмечу, что главный вывод исследования заключается в установлении связи между качеством жизни населения и автотранспортной аварийностью на 100000 человек населения. И как мы видим, низкое качество жизни населения играет высокую роль в причинах ДТП, чем меньше остается средств у населения, чем чаще случаются дорожно-транспортные происшествия. Список литературы: 1. Петров А. И. Автотранспортная аварийность как идентификатор качества жизни граждан // Экономические и социальные перемены: факты, тенденции, прогноз. 2016. № 3 (45). 2. СНИП 2. 05. 02-85. Автомобильные дороги. — М. : ЦИТП Госстроя СССР, 1986. — 56 с. 3. Автотранспортный комплекс: проблемы и перспективы // Автомобильный транспорт. — 2004. — № 3. — С. 6–12.

Научно-технические аспекты развития автотранспортного комплекса 2020

160

Секция 4. Применение информационных технологий и интеллектуальных систем при решении проблем и задач транспортно-технологических систем и комплексов. Экономические проблемы и правовые аспекты формирования транспортной системы Донецкой Народной Республики УДК 658.286.2 Сейдалиев М. А., Хасанов И. Х., канд. техн. наук ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ КАРЬЕРНОГО КОМПЛЕКСА ФГБОУ ВО «Оренбургский государственный университет», (г. Оренбург, РФ) Аннотация. В горной добыче открытым способом используются различные виды техники: карьерные гусеничные экскаваторы, карьерные самосвалы, буровые станки, грейдеры, бульдозеры гусеничные и колесные и т. д. Эффективность всего карьерного комплекса показывает коэффициент его технической готовности, который зависит от технического состояния техники. Техническое состояние, в свою очередь, зависит от эффективности работы сервисного предприятия. В данной статье рассмотрен путь повышения эффективности карьерного комплекса с помощью создания автоматической системы управления техническим обслуживанием и ремонтом техники. Ключевые слова: карьерная техника, открытые горные работы, техническое обслуживание и ремонт, автоматическая система управления. Seydaliyev M. A., Khasanov I. Kh. IMPROVEMENT OF EFFICIENCY OF QUARRY COMPLEX Orenburg State University, (Orenburg, RF) Abstract. Open mining uses various types of techniques: quarried track excavators, quarried dump trucks, drilling machines, graders, bulldozers caterpillar and wheeled, etc. The efficiency of the entire quarry complex shows its technical readiness coefficient, which depends on the technical condition of the equipment. The technical condition, in turn, depends on the efficiency of the service enterprise. This article discusses the way to increase the efficiency of the quarry complex by creating an automatic system for the management of maintenance and repair of equipment. Keywords: quarries, open mining, maintenance and repair, automatic control system. Автоматическая система управления – это совокупность различных программных средств, назначением которых является управление различными процессами на предприятии, производстве, в технологических процессах и могут применяться практически в любых отраслях промышленности. Данная автоматическая система управления сохраняет за человеком-исполнителем некоторые функции [1]. Различают автоматические системы управления технологическими процессами, предприятиями и функциональные автоматизированные системы. Задача автоматической системы управления заключается в повышении эффективности управления производством с помощью увеличения производительности труда и снижения потерь, совершенствованием процесса управления предприятия. В настоящее время среди российских предприятий уже используются и популярны следующие программные обеспечения для управления техническим обслуживанием и ремонтом: 1. 1С: ТОиР Управление ремонтами и обслуживанием оборудования;

Научно-технические аспекты развития автотранспортного комплекса 2020

161

2. АСУРЭО; 3. Снаряд: Управление производственными активами; 4. ТУРБО ТОРО; 5. CalemEAM; 6. Global-EAM; 7. NERPA EAM; 8. openMAINT; 9. RealMaint TORO; 10. Seascape; 11. TOPS Consulting: ТОиР; 12. TRIM. Для управления процессами сервисного предприятия, разработаем и применим компьютеризированную систему управления на базе программного обеспечения 1С. Компьютеризированная автоматическая система управления – это программное обеспечение, или ее комплекс, включающее в себя базу данных всей техники и оборудования предприятия, оформление заявок на техническое обслуживание, ремонт и др. виды работ, планирование проведения технического обслуживания, планирование предупредительного ремонта, складской учет, заявки на закупку запасных частей, учет трудоемкостей и ведение других статистик. Вся ключевая и необходимая информация о каждой единице техники хранится в базе данных: модель и серийный (VIN) номер, серийный номер двигателя, дата запуска в эксплуатацию, последняя зафиксированная наработка или пробег, список всех воздействий на технику, оформленные в программе заказнаряды – технические обслуживания, ремонты и т. д. Заявка – это документ для планирования и проведения будущих работ. Заявка от заказчика составляется в программе исполнителем на основании обращения заказчика, фиксируется дата, наименование техники и ее серийный номер, наработка или пробег, причина обращения, наименование требуемых работ, номенклатура необходимых запасных частей, трудоемкость работ, время на выполнение работ. Заказ-наряд составляется исполнителем перед выполнением работ и выездом к технике. В данном документе указывается вся информация об обслуживаемой машине, аналогично заявке: причина обращения, фактическая наработка или пробег техники, наименование выполняемых работ, трудоемкость и исполнители, номенклатура запчастей. Пример оформления заказ-наряда в программе представлен на рисунке 1. Планирование включает в себя все заявки от заказчика на проведение будущих работ по техническому обслуживанию и ремонту, которые сведены в одну общую таблицу. Пример оформления планирования в программе представлен на рисунке 2. Оформление документа заказа запасных частей и других товарно-материальных ценностей для выполнения будущих работ по техническому обслуживанию и ремонту техники является неотъемлемой частью производственного процесса. Внедрение компьютеризированной системы управления техническим обслуживанием и ремонтом в производство сервисного предприятия позволит увеличить эффективность работы обслуживаемой техники за счет следующих факторов: 1. Прозрачность работ. Все, когда-либо выполненные работы, будут зафиксированы в программе. Исполнители работ, использованные запчасти, причины неисправностей и т. д., все сохранится в общей истории. 2. Полнота выполнения работ по техническому обслуживанию. Контроль над проведением работ, позволит контролировать полноту и качество выполняемых работ. 3. Плановые ремонты. Аварийный ремонт – ремонт с высокими затратами.

Научно-технические аспекты развития автотранспортного комплекса 2020

162

Рисунок 1 — Пример оформления заказ-наряда

Рисунок 2 — Пример оформления планирования Плановый ремонт, в свою очередь, позволяет произвести полную подготовку по запчастям и оборудованию, и вывести технику из технологического цикла Э произведя ремонт безопасно и без потерь. Полное выполнение технического обслуживания техники позволит лучше ее диагностировать и точнее покажет ее техническое состояние. Это позволит создавать новые заявки на ремонт в планировании и производить только плановые ремонты, полностью исключив аварийные выходы из строя техники. Таким образом, за счет увеличения качества выполнения технического обслуживания, повысится доля плановых ремонтов, а количество непредсказуемых аварийных ремонтов уменьшится, снизится время простоя техники, что приведет к улучшению общего технического состояния техники комплекса и росту коэффициента технической готовности. Для примера эффекта использования автоматизированной системы управления в производстве, приведем статистику АСУ 1С: ТОиР [2]: Научно-технические аспекты развития автотранспортного комплекса 2020

163

1. Иркутская нефтяная компания, автоматизация ремонтов с помощью 1С: ТОиР. Рост КТГ насосного оборудования 65–98 %, рост КГТ компрессорного оборудования 45– 99 %, экономия бюджета плановых закупок — 40 %; 2. Автоматизация процесса ремонтов с помощью 1С: ТОиР на предприятии «Горный цех» группы «ФосАгро». Высвобождение времени ремонтного персонала – 20 %, ускорение получения управленческой отчетности – 400 %, сокращение времени на ввод отчетов по контролируемым ремонтам – 150 %, сокращение времени на поиск информации по проводимым ремонтам и их стоимости – 23 %; 3. Розничная сеть «Магнит», автоматизация ремонтов с помощью 1С: ТОиР. Рост производительности труда – 35 %, рост оборачиваемости складских запасов – 80 %, сокращение трудозатрат в подразделениях – 23 %, сокращение расходов на материальные ресурсы – 10 %. Список литературы: 1 Автоматизированная система управления технологическим процессом [Электронный ресурс]. — Режим доступа: https://ru.wikipedia.org/. (дата обращения 05.05.2020). 2 1С: ТОИР Управление ремонтами и обслуживанием оборудования [Электронный ресурс]. — Режим доступа: https://solutions.1c.ru/catalog/eam/features (дата обращения 05.05.2020).

Научно-технические аспекты развития автотранспортного комплекса 2020

164

УДК 332.14 Федорченко А. Г., Мокрушин А. А., Бузышкина А. А. ВЛИЯНИЕ ПАНДЕМИИ COVID-19 НА ТУРИЗМ И ЭКОНОМИКУ ГОСУДАРСТВ ЕВРОПЫ, КИТАЯ, США И ДНР Автомобильно-дорожный институт ГОУВПО «Донецкий национальный технический университет», (г. Горловка, ДНР) Аннотация. Выполнен анализ текущего негативного влияния COVID-19 на туристический бизнес европейских стран. Особое внимание уделено негативному влиянию сокращению транспортных сообщений между государствами. Выявлены перспективные негативные последствия на экономический рост стран Европы, США, Китая. Ключевые слова: Туризм, пандемия, транспорт, ДНР, эффективное функционирование, экономика, ВВП. Fedorchenko A. G., Mokrushin A. A., Buzyshkina A. A. INFLUENCE OF THE COVID-19 PANDEMIC ON TOURISM AND ECONOMY OF THE STATES OF EUROPE, CHINA, USA AND DPR Automobile and Road Institute "Donetsk National Technical University", (Gorlovka, DPR) Annotation. The analysis of the current negative impact of COVID-19 on the tourism business of European countries is carried out. Particular attention is paid to the negative impact of reduced transport links between states. Promising negative effects on the economic growth of the countries of Europe, the USA, and China were revealed. Keywords: Tourism, pandemic, transport, DPR, effective functioning, economy, GDP. Вспышка эпидемии коронавируса стала, без преувеличения, еще одним вызовом для человечества глобального характера. С одной стороны, речь идет о способности быстро и эффективно определить природу возбудителя очередного бедствия и разработать соответствующие методики и лекарственные средства для лечения. С другой стороны, любая эпидемия, не говоря уже о пандемии, имеет вполне конкретные экономические последствия кратко-, средне- и долгосрочного характера. Так, по оценкам экспертов Всемирного банка, пандемии сегодня могут стать реальным шоком для мировой экономики: серьезная пандемия может вызвать экономический ущерб на уровне около 5 % мирового ВВП, или более 3 триллиона долларов США, тогда как потери от "слабой" пандемии гриппа (на вроде вируса H1N1 2009 года) могут стоить около 0,5% мирового ВВП [1]. Кстати, для полноты картины следует упомянуть и об эпидемиях, которые поражают животных и растения. Как показывает опыт предыдущих эпидемий, крупнейших экономических потерь испытывают именно те страны, где вспыхивают эпидемии, но при этом убытки имеют достаточно четкую секторальную привязку. Поэтому совокупный экономический эффект двух видов эпидемий является весьма ощутимым в глобальном измерении. Прежде чем перейти в Китай, надо сделать несколько оговорок. Во-первых, сегодня все оценки имеют лишь предварительный характер и базируются на различных предположениях и различных оценочных данных по медицинским аспектам развертывания пандемии. Речь о том, что сегодня нет однозначных данных об инкубационном периоде болезни, а, по мнению специалистов, данные по количеству больных могут быть неполными. К тому же появляется информация о том, что на самом деле болезнь не является опасной, как считалось еще недавно. Есть также вопросы к Научно-технические аспекты развития автотранспортного комплекса 2020

165

оценке реальной эффективности противоэпидемических действий китайских властей. Очевидно, что эти факторы напрямую влияют на сценарии физического развертывания эпидемии, которые являются основой для оценки ее экономических последствий. Во-вторых, сама по себе экономическая оценка последствий эпидемии на национальном уровне является достаточно нетривиальной проблемой, не говоря уже о глобальной экономической "стоимости" пандемий. Об этих моментах следует обязательно сказать, прежде чем анализировать соответствующие данные. По оценкам экспертов Oxford Economics, в результате распространения коронавируса роста мирового ВВП в первом квартале 2020 замедлится до 1,9 % по сравнению с первым кварталом 2019 года [2]. Это требует пересмотра прогноза мирового роста на 2020 год с 2,5 % до 2,3 %. Для сравнения, в 2019 году мировая экономика выросла на 2,6 % по сравнению с 2018 годом. Всего же, по оценкам Oxford Economics, в зависимости от сценария развития событий «эпидемические» потери мировой экономики могут составлять от 0,4 до 1100000000000 долл. США [2]. Сегодня практически все эксперты соглашаются с тем, что эпидемия негативно повлияет на мировую экономику. Но при этом преимущественно все расчеты строятся на предположении о том, что эпидемию преодолеют в первом квартале 2020 года, а потому влияние будет ощутимым, но краткосрочным. При анализе различных вариантов дальнейшего развития событий эксперты обращают внимание на ряд рисков, материализация (или нематериализация) которых в конечном итоге существенно повлияет на характер и масштабы экономических последствий эпидемии. Первый — это риск продолжения эпидемии. Он заключается в том, что Китай не сможет взять под контроль в течение первого и второго кварталов 2020-го. Тогда масштабы потерь страны и глобальной экономики будут такими, которые будут иметь существенное длительное воздействие. Вторым называют риск социальной нестабильности. Речь идет о социальных беспорядках, связанных с ростом безработицы, снижением социальных стандартов и слишком жесткими противоэпидемическими действиями центральной власти. Очевидно, что при таких условиях Китая будет сложно обеспечить эффективную реализацию карантинных мероприятий. Отдельно отмечается риск обострения торговых отношений с США. Он заключается в том, что, учитывая внутренние экономические трудности, Китай не сможет расширить импорт американских товаров. Речь об обязательствах в рамках выполнения первой фазы соглашения с США по нормализации торговых отношений, невыполнение которой может вызвать негативную реакцию США в форме повышения импортных тарифов. А как вывод хочется сказать о следующем. Поскольку периодические пандемии стали, к сожалению, неотъемлемой частью жизни человечества, ни одна страна мира не застрахована от их прямого или косвенного воздействия. При таких условиях страны должны быть экономически готовы быстро и эффективно действовать по формуле «борьба с эпидемией — минимизация негативных коротко- , средне- и долгосрочных эффектов». Такой экономический противоэпидемический пакет должен учитывать несколько обязательных элементов. Во-первых, расходы, связанные с обеспечением готовности национальных правительств к действиям в случае пандемии. Эти расходы можно считать своего рода инвестициями в минимизацию возможных будущих проблем. Выделение этих средств — непростое политическое решение, ведь они фактически изымаются из экономического оборота и не могут быть непосредственно использованы для решения тех или иных насущных социально-экономических проблем. Фактически речь идет о финансовой готовности

Научно-технические аспекты развития автотранспортного комплекса 2020

166

национальных правительств к эпидемиям (то есть о способности быстро и адекватно финансировать противоэпидемические мероприятия). Кстати, в 2016 году Всемирный банк создал специальную рабочую группу по вопросам финансовой готовности к эпидемиям, которая должна разработать соответствующие рекомендации для национальных правительств [3]. Во-вторых, государственные и частные расходы, связанные с лечением больных и проведением противоэпидемических мероприятий. Частично эти расходы покрываются за счет резерва, о котором говорилось выше. В то же время правительство должно иметь четкое понимание, а лучше — подробно прописан механизм, как мобилизовать дополнительные средства, если противоэпидемического финансового резерва, о котором говорилось выше, окажется недостаточно. В-третьих, расходы, связанные с негативным воздействием пандемий на экономику страны (потери производства, производительности труда и т. д.). Очевидно, что здесь можно говорить скорее не о прямых бюджетных субсидиях, а о мерах восстановления (стимулирование) экономической активности в постепидемичний период. Но это уже тема отдельного разговора. Чтобы понять, как COVID-19 будет влиять на экономику ДНР, обратимся к гравитационной модели международной торговли, в которой отмечается, что торговля между двумя странами прямо пропорциональна производственной мощности страны-экспортера и размера рынка страны-импортера, и обратно пропорциональна торговым издержкам, необходимым для перемещения товаров между странами. Пандемия COVID-19 негативно влияет на все эти три фактора. Производственная мощность снижается, потому что люди болеют, самоизолируются дома в качестве меры пресечения или по требованию правительства прекратить работу баров, ресторанов, театров, спортивных и музыкальных заведений. Некоторые районы Европы полностью закрыты, там осуществляется экономическая деятельность только первоочередной необходимости. Также дальнейшее влияние на производство происходит из-за нарушения глобальных цепей поставок и дефицит промежуточных продуктов из стран, подвергшихся воздействию пандемии. Например, в январе и феврале 2020 году производителей, которые используют комплектующие из Китая в своих производственных цепях, испытывали недостаток сырья и материалов в связи с введением Китаем ограничений на путешествия, которые значительно сократили производственные мощности. Вследствие негативного шока для цепей поставок снижается экспорт товаров и услуг. На размер рынка влияют также негативные ожидания потребителей относительно будущих рабочих мест и доходов бизнеса. Потребители сокращают и откладывают покупку товаров, которые не являются товарами первой необходимости. Спрос на товары роскоши, автомобили и авиабилеты значительно сокращается, что также снижает импорт товаров и услуг. Расходы на осуществление торговли также меняются, поскольку правительства принимают меры по ограничению свободного перемещения товаров и людей, включая запрет экспорта медицинского оборудования и ограничения путешествий. Сейчас рано оценивать экономические потери от кризиса COVID-19 с любой точностью, но мы все же можем сделать некоторые предварительные оценки. В январе и феврале Китай сообщил о падении добавленной стоимости производства на 13,5 процента. Если предположить, что этот негативный шок приводит к падению ВВП на 15 процентов за первый квартал, после чего начнется быстрое восстановление, то прямой шок от коронавируса для китайской экономики выльется в потерю 3,75 процента ВВП на конец этого года. Это очень значительное падение по сравнению с 5,8 процентов роста спрогнозированы МВФ в начале 2020. Другие восточноазиатские страны, Южная Корея

Научно-технические аспекты развития автотранспортного комплекса 2020

167

и Япония пострадали меньше, поэтому потери ВВП вероятно будут не так велики. Однако европейские страны и США, вероятно, испытывают большее влияние из-за людей более старшего возраста (медианной возраст — 45,5 лет в Италии, 47,1 — в Германии и 37,4 — в Китае), не столь эффективен карантин, запреты на поездки и полные или частичные ограничения посещения баров, ресторанов и культурных мероприятий. Их экономики также больше полагаются на сферу услуг, в частности туризма, путешествий, общественного питания и развлечений, которые будут поражены сильнее. Например, в Италии эти сферы составляют более 7 % ВВП [4]. Если рассмотреть вероятный сценарий, что 50 процентов населения находятся на карантине дома в течение 1 месяца, а затем 25 процентов находятся на карантине еще в течение двух месяцев, совокупный эффект может составить 8 процентов ВВП. Это также будет иметь дальнейшее влияние на остальной мир, включая Китай, Японию и Южную Корею. Как результат, глобальная рецессия с уменьшением мирового ВВП на 5-10 процентов в 2020 году выглядит все более вероятной. Рецессия такого размера будет иметь ощутимое влияние. Для сравнения, глобальный финансовый кризис 2008-2009 годов привел к падению ВВП на 5 процентов в Европе и Центральной Азии. Около миллиарда евро в месяц — такие убытки несет туристическая отрасль в странах Европы из-за распространения коронавируса, о чем сообщил еврокомиссар по вопросам внутреннего рынка Терри Бретон. По данным Еврокомиссии, в результате коронавируса в январе-феврале текущего года в Европу не прибыли в 250 000 китайских туристов, а это - потеря около 2 миллионов дней проживания в гостиницах. И это только начало, ведь именно с приходом лета туристы едва ли не активнее начинают бронировать путевки, номера в гостиницах, гостиницы, авиабилеты. Теперь же, напуганные коронавируса туристы, отменяют поездки, и похоже, что нынешний год станет очень непростым для туристической отрасли. В оценках возможных убытков для туризма важную роль играет уровень панических настроений среди людей в связи с COVID-2019 и сейчас он достаточно высок. По словам председателя Всемирного совета по путешествиям и туризму (WTTC) Глории Гевары, мировой туризм вообще может потерять 22 млрд. евро из-за вспышки (или уже пандемии) коронавируса, сообщает El Mundo. «Еще рано, чтобы понять степень влияния (вспышки коронавируса в туристическую отрасль), Но Всемирная туристическая организация совместно с Oxford Economics провели предварительные расчеты, согласно которым этот кризис обойдется отрасли минимум в $ 22 млрд. Расчеты основываются на опыте предыдущих кризисов, например, SARS или H1N1, а еще — на потере китайских туристов, которые больше не путешествуют в этот период», — рассказала Глория Гевара. Она отметила, что именно путешественники из Китая тратят больше, когда отправляются в путешествие. Среди европейских стран самые большие потери в туристической отрасли придется на Италию, которая сейчас является эпицентром вспышки коронавируса в Европе (1694 человек инфицировано, 83 пациенты выздоровели, умерли 34). По оценкам экспертов, за 7–8 месяцев убытки могут достигать 50000000 евро. На март уже отменено почти 90 % бронирований, и в целом количество бронирований снизилась на каждый месяц вплоть до июня. Для молодых экономик, таких как ДНР, существуют дополнительные вызовы, вызванные финансовыми трудностями связанные с двумя вещами. Во-первых, не признанность со стороны всех государств, что привело к интеграции с РФ. Во-вторых, незаконченный конфликт с Украиной, отголоски которого мы слышим ежедневно. Однако следует ожидать меньшего влияния COVID-19, поскольку снижение цен на другие товары, такие как продукты питания и сельскохозяйственную продукцию, ожидаемо будет

Научно-технические аспекты развития автотранспортного комплекса 2020

168

меньше, а серьезное падение цен на нефть окажет положительное влияние на конкурентоспособность экспорта. Правительство должно всеми силами поддерживать экономику, даже за счет наращивания национального долга ДНР. Непосредственным приоритетом, безусловно, является адекватное финансирование направлено к системе здравоохранения, чтобы она была готова к этому беспрецедентному вызова. Чем скорее будет преодолен вирус, тем меньше будет его влияние на экономику. Правительство должно рассмотреть также финансовые стимулы для поддержки уязвимых людей и бизнесов, имеющих временные финансовые проблемы. Очевидно, источником такого рода стимулов является заимствования от финансовых организаций. С другой стороны, в кризисное время международные инвесторы бегут из развивающихся рынков, создавая кризис платежного баланса и давление на местную валюту. Список литературы: 1. https://finclub.net/ua/news/nehatyvnyi-vplyv-koronavirusu-na-svitovu-ekonomikumozhe-perevyshchyty-kryzu-2008-roku. html 2. https://voxukraine.org/uk/vpliv-covid-19-na-svitovu-ekonomiku-ta-zovnishnyutorgivlyu-ukrayini/ 3. https://biz.liga.net/all/all/article/perejit-krizis-na-kakie-mery-idut-v-mire-chtobyspasti-ekonomiku-keysy-15-stran 4. https://www. rbc. ru/economics/04/04/2020/5e882ef59a7947689874324e

Научно-технические аспекты развития автотранспортного комплекса 2020

169

Электронное издание

НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ РАЗВИТИЯ АВТОТРАНСПОРТНОГО КОМПЛЕКСА 2020 МАТЕРИАЛЫ VI Международной научно-практической конференции в рамках шестого Международного научного форума Донецкой Народной Республики 27 мая 2020 года Ответственный редактор: Химченко А. В., канд. техн. наук, доцент кафедры «Автомобильный транспорт» АДИ ДОННТУ Подписано к размещению на сайте: 22.06.2020 г. Формат А4 Усл. печ. листов: 13,55 Автомобильно-дорожный институт ГОУВПО Донецкого национального технического университета ул. Кирова, 51 г. Горловка, ДНР, 284646 Тел. +380(624)55-20-26 Эл. почта: ois@adidonntu. ru Интернет сайт: http://www. adidonntu. ru/node/2439

Научно-технические аспекты развития автотранспортного комплекса 2020

170

Алфавитный указатель авторов ФИО автора, страница 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20. 21. 22. 23. 24. 25. 26. 27. 28. 29. 30. 31. 32. 33.

Абаев А. Х., 24, 33, 37 Брынзан В. В., 41, 46 Бузышкина А. А., 165 Булатов С. В., 127 Бурлай В. Ю., 118 Буряк Е. В., 145, 149, 152 Бушева В. М., 95 Быков В. В., 6 Векличев В. Ю., 49 Вовк Л. П., 11, 16 Волков С. Е., 72 Воронина И. Ф., 20 Горин Е. П., 78 Губа В. В., 78, 82 Демченко Д. А., 86 Ефремов И. В., 122 Заика Е. Е., 92 Заика С. С., 72 ЗапорожанД. Р., 142 Заяц С. К., 104 Канивец Р. С., 104 Квасцова Е. А., 145 Кирьянов А. В., 49 Кисель Е. С., 11, 16 Кондрашева Е. И., 149 Корольков Р. А., 86 Кропива Е. А., 131 Кушнир А. Ю., 99 Легкий С. А., 131 Михайлов А. А., 54 Мищенко Н. И., 41, 46, 72 Мокрушин А. А., 165 Молозин Ф. В., 20

34. 35. 36. 37. 38. 39. 40. 41. 42. 43. 44. 45. 46. 47. 48. 49. 50. 51. 52. 53. 54. 55. 56. 57. 58. 59. 60. 61. 62. 63. 64.

Морозова Л. Н., 92, 95 Негурица В. В., 20 Никульшин Д. С., 49 Никульшин С. В., 49 Пархоменко В. В., 95 Петров А. И., 72 Пилипенко Р. А., 112 Пославский А. П., 54, 59 Пузаков А. В., 63 Русаков М. А., 59 Рыжикова Д. С., 82 Сейдалиев М. А., 161 Селезнева Н. А., 136 Скрыпник Т. В., 99, 104, 112 Смирнов Д. А., 63 Соколова Н. А., 142 Степанян К. В., 68 Судак Ф. М., 20 Супрун В. Л., 41, 46, 72 Сюсюкало Ю. С., 157 Ушивцев В. В., 118, 122 Фадеев А. А., 59 Федорова А. А., 152 Федорченко А. Г., 145, 149, 152, 165 Фесенко А. С., 6 Хасанов И. Х., 161 Химченко А. В., 72 Шеина Ю. В., 136 Шилин И. В., 86, 118, 122 Юрченко Ю. В., 41, 46 Якунин Н. Н., 157

Научно-технические аспекты развития автотранспортного комплекса 2020

171