Статья: Моделирование организационно-технологической надежности комплексной застройки с учетом рисков ресурсообеспечения (2024)

Введение. Технологические особенности дорожного строительства выдвигают соблюдение требований к дорожно-строительным материалам в отношении физико-механических свойств и эксплуатационных характеристик. Управление процессами структурообразования в цементных композиционных системах может быть осуществлено различными методами и подходами, включая выбор оптимального состава, добавление специальных добавок, регулирование условий гидратации и применение специальных методов обработки. Это позволяет улучшить свойства и характеристики конгломератных материалов, а также устранить или замедлить разрушение их структур. Целью настоящей статьи является разработка композиционных вяжущих, рекомендуемых для применения в производстве дорожно-строительных материалов или дорожного строительства.

Основная часть. Установлено, что у композиционных вяжущих с заменой 50% портландцемента отходами мокрой магнитной сепарации железистых кварцитов при выявленной рациональной удельной поверхности 500 м2/кг активность практически сохраняется на том же уровне, как и у контрольных бездобавочных составов, что позволяет рекомендовать данный вид вяжущего для разработки составов бетонов для дорожного строительства.

Заключение. Добавление выявленного рационального содержания суперпластификатора ПФМ-НЛК (0,6 мас. %) в совместно помолотую систему «портландцемент-отходы ММС» позволило создать широкую номенклатуру композиционных вяжущих, обладающих сроками схватывания от 3 мин 5 сек (начало) до 6 мин 35 сек (конец), активностью на изгиб до 9,3 МПа и на сжатие 60,7 МПа (при отношении активности на изгиб к активности на сжатие до 0,16).

Введение. В настоящий момент ресурсы строительного проекта (СП) ограничены, поэтому основными задачами управления ресурсным обеспечением строительного производства (РОСП) являются оптимальное планирование ресурсов и управление логистикой. Это включает в себя управление закупками ресурсов, снабжение, управление запасами и распределение ресурсов пo видам строительно-монтажных работ (СМР).

Материалы и методы. Для системного анализа функционирования строительного проекта выделяются организационно-технологические подсистемы, которые оказывают наибольшее влияние нa качество и надёжность строительных систем. К ним относятся календарное планирование строительства, ресурсное обеспечение строительства и сметные расчёты, определяющие стоимостные характеристики строительного производства.

Научная новизна. В качестве критерия определения эффективности строительного процесса в статье предлагается использовать организационно-технологическую надежность комплексной застройки с учетом ресурсообеспечения. В статье исследованы факторы, влияющие на этот критерий, а также определены показатели факторов и интервальные значения оценки рисков ОТН. Получены значения показателя ОТН, являющиеся вероятностью выполнения проекта в установленный срок, дополнена классификация факторов, влияющих на ОТН.

Результаты. Подрядные организации и застройщики обеспечивают объекты строительства всеми необходимыми ресурсами согласно технологической последовательности производства СMР, установленным календарным планам и графикам строительства. Организация комплектных поставок ресурсов через предприятия и подразделения прoизвoдcтвeннo-тeхнoлoгичecкoй комплектации, a также прoизвoдcтвeннo-кoмплeктoвoчныe базы будет предусматривать перераспределение необходимых ресурсов для выполнения производственной программы между объектами строительства комплексной застройки. Новизна исследования состоит в моделировании организационно-технологической надежности комплексной застройки с учетом рисков ресурсообеспечения.

Обсуждение и заключение. Для обеспечения успешного ресурсообеспечения необходимо учитывать риски и осуществлять учет в рамках информационного программирования oргaнизaциoннo-тeхнoлoгичecкoй надёжности технологических процессов работ строительного проекта с учетом конкретных условий и факторов реализации проекта комплексной застройки.

Введение. Цель работы – исследование причин коррозионного разрушения кузовов автобусов предприятия. В процессе работы было выявлено, что основными причинами интенсивного коррозионного разрушения кузовов автобусов является недостаточно высокая антикоррозионная стойкость металлов, которые используются при изготовлении каркаса кузова. Основными местами возникновения очагов коррозии кузова считаются: колесные арки; задняя и нижняя части автобуса, в большей степени подверженные влиянию неблагоприятных дорожных условий; верхние и нижние части оконных проёмов при нарушении герметичности уплотнения. В ходе исследования были получены исходные данные для определения условий и факторов, способствующих интенсивному коррозионному повреждению кузовов автобусов, определена сфера исследований, направленных на снижение интенсивности коррозионного изнашивания кузовов транспортных средств предприятия.

Материалы и методы. Использованы результаты наблюдений за изменением технического состояния кузовов автобусов, параметров условий их технического обслуживания, представлены методы априорного ранжирования факторов и классификации. Дано описание результатов и рекомендаций по технической эксплуатации кузовов автобусов.

Результаты. В качестве промежуточных результатов проводимого исследования получены данные о влиянии технического состояния кузовов автобусов на показатели технической эксплуатации, позволяющие обосновать режимы технического обслуживания и хранения автотранспортных средств. Полученные данные позволяют провести моделирование процессов, влияющих на техническое состояние кузовов автобусов, что является основой для разработки оптимизационных мероприятий.

Обсуждение. Отмечено, что подход, реализуемый при проведении исследования, позволяет установить комплекс факторов, влияющих на техническое состояние кузовов автобусов, определить последствия преждевременного достижения элементами несущей конструкции предельного состояния.

Заключение. В качестве обобщающего вывода отмечено, что практическая реализация разработанной методики обеспечивает разработку и внедрение в практическую деятельность предприятий автомобильного транспорта обоснованных мероприятий по увеличению их долговечности.

Введение. За последние два года произошло нарушение устоявшихся рыночных отношений между конечными потребителями запасных частей и поставщиками. Это привело, с одной стороны, к значительному увеличению стоимости автокомпонентов, а с другой – к переориентированию рынка на новых альтернативных производителей и поставщиков. Основной целью работы являлась статистическая оценка показателей надежности наиболее дорогого элемента подвески – амортизационной стойки подвески Мак-Ферсон, в условиях замены оригинальных стоек на аналоги, доступные на рынке.

Методы. Исследование эксплуатационной надежности систем, узлов и агрегатов автомобилей категории М1 проводилось в условиях дилерского центра в течение2022–2023 гг. В исследовании участвовали преимущественно автомобили с кузовом седан и передней подвеской Мак-Ферсон. При этом в каждом наряде-заказе фиксировалась причина обращения в сервис, пробег автомобиля, а также выполненные виды работ. Обработку экспериментальных данных выполняли с помощью программного обеспечения MSExcel и MatLab от MathWorks.

Результаты и выводы. Проведенные исследования позволили заключить, что обращения по подвеске автомобиля практически вдвое превышают другие обращения. На наиболее дорогие элементы – передние амортизационные стойки, приходится до трети всех отказов по подвеске. Для оценки показателей надежности альтернативных стоек определен закон распределения отказов (нормальный), вероятность отказа и безотказной работы, а также определены параметры закона распределения: математическое ожидание, среднеквадратическое отклонение и коэффициент вариации. Установлено, что ресурс задних амортизаторов как минимум на 30% больше, а обращений на станции технического обслуживания значительно меньше. Таким образом, эксплуатация автомобиля со стойками альтернативных производителей вполне целесообразна, несмотря на то, что ресурс стоек альтернативных производителей, как правило, ниже, чем у оригинальных брендов.

Введение. В рамках решения актуальной задачи прогнозирования технических воздействий и остаточного ресурса в зависимости от наработки на эксплуатационных режимах представлена методика определения влияния пускового режима на изменение структурного параметра, определяющего надежность. Сущность данной методики и ее новизна состоит в совмещении двух полнофакторных экспериментов по определению влияния эксплуатационных режимов на изменение структурных параметров двигателя.

Цель научного исследования – определение влияния пускового ДВС на изменение эксплуатационных характеристик двигателя. Новизна статьи заключается в совмещении двух полнофакторных экспериментов по определению влияния эксплуатационных режимов на изменение структурных параметров двигателя, определяющих его надежность. На надёжность автомобиля (на отдельные свойства надёжности или техническую готовность) влияют факторы: режимы эксплуатации, условия эксплуатации, качество запасных частей, квалификация, опыт водителей и т. д. Данные факторы показывают направление и степень влияния на автомобиль и его надёжность (техническую готовность). В работе рассматривается влияние каждого фактора на надежность автомобиля.

Методы и материалы. Для определения влияния пускового режима двигателя внутреннего сгорания на изменение структурного параметра при прогнозировании требуется разработка методики определения влияния пусковых режимов двигателей внутреннего сгорания на изменение структурных параметров двигателя, определяющих его надежность. Данная методика предполагает проведение полнофакторного эксперимента при четырех факторах, т. е. 16 опытов. В качестве эксплуатационных режимов принимаются сочетания различных уровней факторов. Для измерения величины влияния каждого фактора на надежность в статье рассматриваются их измеряемые величины – индикаторы фактора. Индикаторов на один фактор приходится от одного до нескольких. Значения индикаторов непостоянны, а изменяются в соответствии с изменением внешних воздействий (факторов). Индикаторы рассчитываются исходя из значений тех или иных показателей того направления влияющей среды, которое описывает конкретный индикатор. Общая продолжительность испытаний принята равной ресурсу до капитального ремонта.

Результаты. Авторами предложена методика определения влияния пусковых режимов двигателей внутреннего сгорания на изменение структурных параметров двигателя, определяющих его надежность. Рассмотрены пусковые режимы ДВС и зависимость показателей свойств надежности от внешних факторов, влияющих на автомобиль в момент запуска двигателя. Установлено, что степень влияния факторов измеряется значениями их индикаторов.

Заключение. В результате использования предложенной методики определения влияния пусковых режимов двигателей внутреннего сгорания на изменение структурных параметров двигателя, определяющих его надежность, показывается принципиальная возможность комплексного подхода для определения влияния на структурные параметры, определяющие надежность, в процессе одной серии опытов как влияния эксплуатационных режимов, так и пусков двигателя, а также возможность определения влияния и экстремальных значений факторов на надежность. Таким образом, установлено, что расчет значений того или иного индикатора позволяет получить конечные значения составляющих надёжности (технической готовности). Индикаторы позволяют определять изменяемость факторов, влияющих на составляющие надёжности (техническую готовность).

Введение. Отмечено высокое значение городского пассажирского транспортного комплекса как системы, определяющей уровень социально-экономического развития городской территории. Обозначена одна из системных проблем пассажирского транспортного комплекса современных городов – децентрализация процессов планирования и управления, определяющая структурный дисбаланс ключевых подсистем. Приведены результаты литературного обзора, в ходе которого рассмотрены работы, посвящённые повышению эффективности транспортного процесса, процесса обеспечения энергоресурсами и поддержания подвижного состава в исправном состоянии. Отмечена необходимость разработки методологии, обеспечивающей согласование состояния и функционирования ключевых подсистем транспортного комплекса. Определена цель научной работы, представлен перечень решаемых задач.

Материалы и методы. Приведена структурная схема городского пассажирского транспортного комплекса, описан концептуальный подход к решению задачи согласованной оптимизации его ключевых подсистем. Определены: целевой показатель, целевая функция и её ограничения, определяющие реализуемый оптимизационный процесс. Дано краткое описание методов определения и взаимного согласования структурных параметров подсистем, формирующих материальную основу транспортного комплекса.

Результаты. Представлены теоретические положения, отражающие концептуальный подход к обеспечению эффективности функционирования городских транспортных систем на основе согласованного развития подсистем, исходя из величины предложенного комплексного показателя эффективности. На основе данных, полученных по результатам аналитических исследований и натурных экспериментов, произведён расчёт, позволивший определить структурные параметры подсистем системы городского пассажирского транспорта одного из городов, обеспечивающие максимальное значение эффективности транспортной деятельности, обеспеченного за счёт структурного согласования подсистем, составляющих материальную основу системы городского пассажирского транспорта. Обсуждение. Отражено решение поставленных задач, обозначены показатели, отражающие достижение цели исследования, сформулировано подтверждение гипотезы о возможности повышения эффективности работы городского пассажирского транспортного комплекса за счёт реализации условий, обеспечивающих согласованное развитие и взаимодействие ключевых подсистем.

Заключение. Сформулирован обобщающий вывод о решении важной научной, методической и прикладной задачи – повышении эффективности процесса перевозки пассажиров по маршрутам городского пассажирского транспорта на основе обеспечения согласованного развития подсистем, составляющих его материальную базу.

Введение. Проблемами массового применения электробусов на городских маршрутах являются низкие эксплуатационные показатели, в том числе ресурс тяговых аккумуляторных батарей (ТАБ), существенная ограниченность автономного хода в сравнении с автотранспортными средствами (АТС) на основе ДВС, высокая стоимость аккумуляторных батарей, ограниченное внедрение зарядной инфраструктуры, ухудшение эффективной работы при низких температурах окружающей среды и т. д. От эффективности восполнения, хранения и расхода электроэнергии на борту электробуса зависит большинство эксплуатационных показателей, к которым можно отнести: запас хода, ресурс ТАБ и экономические затраты на эксплуатацию.

Материалы и методы. В работе применяются методы численного моделирования движения электробуса КамАЗ 6282 в условиях ездового цикла SORT 2: MIXED.

Результаты. В данной работе проанализирован баланс электрической энергии на борту электробуса КамАЗ 6282 при его эксплуатации на городском маршруте, а также проведен поиск наиболее рациональных способов ее расхода за счет внедрения систем терморегуляции пассажирского салона и рабочего места водителя на основе установки теплоаккумулятора (ТА) с фазопереходными теплоаккумулирующими материалами (ФПТАМ).

Обсуждение и заключение. Установка предлагаемой системы на основе ФПТАМ при условии обеспечения запаса хода на уровне серийной модели позволяет уменьшить ёмкость батареи на 24% (до 549 МДж) или при сохранении ёмкости 720 МДж увеличить запас хода на 44% – до 130 км.

Введение. Теоретическое обоснование для разработки показателей совершенствования подготовки и переподготовки персонала автомобильного транспорта направлено, прежде всего, на обеспечение результатов деятельности по перевозке и технической эксплуатации, соответствующих выработке на автомобильном транспорте. Исследуемые показатели должны учитывать количество трудовых затрат всех видов работников, обеспечивающих эксплуатацию подвижного состава. Подготовка и переподготовка персонала в значительной степени определяют безопасность процесса перевозок и должны соответствовать существующим условиям эксплуатации подвижного состава. Цель данной статьи заключается в теоретическом обосновании показателей совершенствования подготовки и переподготовки специалистов и персонала автомобильного транспорта как элемента системы «персонал-автобус-дорога-среда эксплуатации» (ПАДС) для обеспечения плановой выработки подвижного состава в соответствии с требованиями муниципального контракта на регулярные перевозки пассажиров и багажа с учетом условий эксплуатации.

Материалы и методы. Теоретическое обоснование для разработки показателей совершенствования подготовки и переподготовки персонала основано на системном анализе профессиональных и квалификационных требований, а также теории текущего планирования работы автотранспортных предприятий с учетом вероятностного характера условий эксплуатации под влиянием внешней среды. В результате выявлены структурные связи между водителем, слесарем и контролером технического состояния как элементами новой системы ПАДС. Параметры разработанной математической модели деятельности персонала и затрат на его подготовку и переподготовку определяются с применением методов математической статистики и экспертных оценок. Содержание нового подхода заключается в интеграции выработки подвижного состава с профессиональными и квалификационными требованиями к персоналу.

Результаты. В настоящем исследовании делается акцент на то, чтобы выполнить муниципальный контракт на регулярные перевозки пассажиров и багажа, т. е., чтобы получить запланированный пробег, необходимо учитывать совместную деятельность групп персонала и в каждой группе индивидуального работника.

Обсуждение и заключение. Научная новизна и основные результаты проведенного исследования заключаются в теоретическом обосновании показателей совершенствования подготовки и переподготовки персонала пассажирского автомобильного транспорта как элемента системы ПАДС для обеспечения плановой выработки подвижного состава с учетом условий эксплуатации. По результатам проведенного исследования показатели подготовки и переподготовки персонала автомобильного пассажирского транспорта, обеспечивающие выполнение контракта, сгруппированы в соответствии с их уровнями и периодами формирования. Разработана математическая модель, определяющая планирование результатов выполнения условий контракта каждым работником. Дальнейшие исследования будут направлены на экспериментальное определение значений выявленных показателей.

Введение. В статье рассмотрены требования к оборудованию для удаления оголовков железобетонных свай. Отмечается и подтверждается экспериментально, что производимые на сегодняшний день машины имеют избыточные силовые и прочностные параметры.

Материалы и методы. С помощью опытного образца рабочего оборудования на примере свай различного сечения были исследованы силовые параметры рабочего процесса, характер развития сил сопротивления резанию в цикле.

Результаты. Показаны методика и результаты экспериментальных исследований рабочего процесса срезания сваи непосредственно на объекте. Скачкообразный рост сил сопротивления резанию и затем резкое падение этих сил на всей области осциллограммы указывает на хрупкий характер разрушения сваи. Отмечается также, что зависимость сил сопротивления срезанию оголовка от высоты оголовка имеет линейный характер. Были исследованы технологические и конструктивные особенности нового оборудования. Показана высокая производительность машины в целом.

Обсуждение и заключение. На основании результатов проведённых испытаний авторами сделано заключение о целесообразности дальнейшей работы по исследованию рабочего процесса удаления оголовков железобетонных свай.

Введение. За годы сотрудничества зарубежных производителей с отечественными эксплуатационными предприятиями было поставлено значительное количество строительной техники. В связи с этим возникает необходимость в разработке и совершенствовании существующих нормативов, регламентирующих методику расчета режимов работы строительных машин. Зачастую применение показателей приведенных в нормативных документах показывает значительное расхождение в сравнении с полученными фактическими показателями, характеризующими годовые режимы работы машин. В статье приведен метод расчета годовой продолжительности проведения технических обслуживаний и ремонтов (ТО и Р) на примере одноковшовых гидравлических экскаваторов отечественного (ОЭО) и зарубежного производства (ЗЭО).

Методы и материалы. В основе метода лежат полученные закономерности изменения наработки между отказами, продолжительности технического обслуживания и ремонта аналогов ОЭО и ЗЭО.

Результаты. Как показали исследования, с течением наработки годовая продолжительность ТО и Р у ОЭО увеличивается в 1,73 раза и в 1,13 раза у ЗЭО; продолжительность единичного ТО и Р у ОЭО в 2 раза и в 1,4 раза у ЗЭО; средняя наработка между отказами у ОЭО в 1,65 раза меньше, чем у ЗЭО на исследуемых интервалах. Показатель продолжительности нахождения ЭО в ТО и Р в расчете на 1 моточас на основе полученных зависимостей показывает превышение в 4,25 раза, а согласно нормативному источнику МДС 12-8.2007 в 6,03 раза выше, чем у зарубежного аналога.

Обсуждение и заключение. В результате применения предлагаемого метода может быть спрогнозирован годовой фонд затрат времени, связанный с поддержанием и восстановлением работоспособного технического состояния не только для отечественных, но и для зарубежных одноковшовых гидравлических экскаваторов. Повышается точность планирования проводимых работ по сравнению с существующими нормативами, позволяет учитывать неравномерно распределенные годовые простои в зависимости от планируемой наработки, что положительно отразится на планировании использования техники.

Введение. Проблема быстрого и качественного строительства дорог, когда объекты хозяйствования и населённые пункты пространственно разобщены и расположены на значительном расстоянии друг от друга, не может быть решена без применения комплекса агрегатов непрерывного действия. Важным элементом агрегата непрерывного действия, формирующего кювет, и агрегата для проходки туннелей является прямоточный роторный рыхлитель. Существующие теоретические исследования не достаточны для расчёта взаимодействия с грунтом элементов прямоточного роторного рыхлителя. Отсутствие теоретического обоснования параметров прямоточных роторных рыхлителей сдерживает их применение. Поэтому существует необходимость теоретических исследований для выявления геометрических, кинематических, динамических и энергетических параметров элементов конструкции.

Методика исследования. Разработаны методики расчётов необходимой мощности: на привод зубцов, для отделения ножами пласта от массива грунта и его разделения на фрагменты, для преодоления силы инерции набегающего грунта на два ножа малого ротора, для ускорения грунта в сторону большого ротора, для осуществления перемещения грунта в сторону большого ротора, для преодоления силы трения грунта о переднюю поверхность ножей. Общая мощность, необходимая для привода малого ротора, соответствует сумме мощностей: на внедрение конуса со спиральным ножом в грунт, на привод зубцов и на привод ножей.

Результаты. На основе разработанных методик произведены расчёты параметров. Из плоских и пространственной модели сил взаимодействия с грунтом элементов малого ротора выявлены их равнодействующие, их составляющие, нормальные силы. Вычислена сила трения грунта о переднюю поверхность ножа. Рассчитана общая мощность на привод малого ротора и объёмная энергия на внедрение малого ротора в грунт.

Заключение. Затраты энергии на привод ножей малого ротора включают: энергию на отделение пласта и разделение его на фрагменты, энергию на преодоление напора грунта на переднюю поверхность ножа, энергию на ускорение грунта, энергию на перемещение грунта, энергию на преодоление силы трения грунта о передние поверхности ножей. Общие затраты энергии на привод малого ротора содержат энергию на внедрение в грунт конуса со спиральным ножом, зубцов и ножей малого ротора. В результате расчётов мощность для привода зубцов малого ротора 735 Вт, общая мощность, необходимая для привода малого ротора 2,2 кВт. Объёмная энергия для внедрения малого ротора в грунт 33,1 кДж/куб. м.