Введение. Актуальность темы представленной статьи определяется усовершенствованием технологии ремонта и восстановления деталей машин. В настоящее время широко используется технология восстановления поршневых пальцев двигателей внутреннего сгорания (ДВС) высокоэнергетическим способом пластического деформирования металла с использованием энергии высоковольтного импульсного разряда в жидкости – электрогидравлический эффект, а на его основе электрогидравлической обработки. Цель статьи – повышение эффективности метода восстановления поршневых пальцев двигателей внутреннего сгорания за счет применения способа электрогидравлической раздачи.
Материалы и методы. Использовались следующие методы исследования: анализ степени влияния электрических параметров процесса электрогидравлической раздачи на величину деформации поршневых пальцев в зависимости от применяемого материала изделия. В статье рассматривается математическая модель процесса электроразряда при восстановлении поршневых пальцев. Расчетным методом определены режимы и параметры процесса электрогидравлической раздачи поршневых пальцев с сохранением их усталостной долговечности, статической прочности и износостойкости.
Результаты. В данной работе установлена степень влияния электрических параметров процесса электрогидравлической раздачи на величину деформации поршневых пальцев в зависимости от применяемого материала изделия. Разработана математическая модель процесса электроразряда при восстановлении поршневых пальцев, и на их основе определены режимы и параметры процесса электрогидравлической раздачи поршневых пальцев с сохранением их усталостной долговечности, статической прочности и износостойкости.
Обсуждение и заключение. Исследования показали, что взрывающиеся проволоки из железа, меди, вольфрама при восстановлении поршневых пальцев с внутренним радиусом до 10 мм не эффективны. Давление в случае их использования не превышает 100 МПа. Наибольший эффект дают взрывающиеся проволоки из Аl диаметром менее одного миллиметра. При этом индуктивность цепи должна быть минимальной, т. к. это обеспечивает наибольшую долю энергии, выделяемую в канале разряда, от всей, запасенной в конденсаторе. Это обеспечивает и наибольшее давление в канале. Исходя из этих же соображений, емкость следует ограничить диапазоном 3–12 мкФ. Этот метод может быть применен при восстановлении других деталей автомобилей.
Введение. Рассматривается модель и результаты расчета плавности хода легкого трехосного внедорожного транспортного средства для Арктической зоны России. Модель основана на стандартных подходах и использует систему допущений, которая ограничивает число степеней свободы для кузова транспортного средства, равное трем, а также по одной степени свободы для неподрессоренных масс. Математическая модель представляет собой системы обыкновенных дифференциальных уравнений и дополнена необходимыми алгебраическими уравнениями, а также начальными условиями. Интегрирование системы осуществляется методом Рунге-Кутта 4-го порядка, для которого была написана программа на языке С++. Расчеты, приведенные в статье, демонстрируют возможности проведения исследований плавности хода транспортного средства в условиях произвольного рельефа местности, характерного для бездорожья в зимних условиях Арктической зоны. Размеры и другие параметры транспортного средства взяты с натурного образца, эксплуатировавшегося в реальных экспедициях в 2003– 2019 гг. На основе модели будут разработаны характеристики подвески для нового образца вездехода. Теория. При эксплуатации колесной машины в широком диапазоне условий, даже в северных районах, поперечно-угловые колебания очень часто незначительны, поэтому можно рассматривать только вертикальные линейные и продольно-угловые колебания остова. Эта задача позволяет построить систему уравнений движения транспортного средства по выбранным степеням свободы. С точки зрения математики эти уравнения классифицируются как обыкновенные дифференциальные уравнения второго порядка с переменной структурой правых частей, что отражает нелинейный характер поведения подвески с точки зрения ее геометрических ограничений.
Методы. В работе используются численные методы для решения уравнений построенной модели, что позволяет постепенно ослаблять принятые допущения и строит более общие алгоритмы расчета. Основным методом интегрирования для обеспечения устойчивости решений является многошаговый метод Адамса, что обеспечивает при правильном выборе шага необходимую устойчивость решения на достаточно длительных модельных временах. Тем не менее в настоящей работе принят метод Рунге-Кутта 4-го порядка, что оказалось вполне достаточно.
Результаты и выводы. В работе приведены результаты численного исследования колебательных процессов внедорожного транспортного средства при поступательном равномерном движении машины по горизонтальной поверхности с заданным профилем неровностей. На графиках заметен переходный процесс колебаний, который завершается выходом на установившийся режим. Форма колебаний на установившемся режиме может иметь нерегулярный характер и существенно зависит от заданной скорости движения вездехода. Анализ представленных на рисунках зависимостей показывает, что форма колебаний остова вездехода, а также амплитуда и частота существенно зависят от скорости машины (при постоянном профиле дороги). Изменение профиля дороги приводит к соответствующим изменениям форм и характеристик вынужденных колебаний транспортного средства на подвеске, что позволяет строить необходимые амплитудно-частотные характеристики, выполнять оптимизацию упругих и диссипативных параметров подвесок, оптимизировать их количество и расположение, а также следить за перемещениями произвольных точек, в которых расположены различные агрегаты.
Введение. Транспортно-технологические средства на базе гусеничной ходовой части нашли свое применение как для военной, так и для гражданских отраслей. Их широкое использование обусловлено целым рядом преимуществ, способствующих дальнейшему развитию механизации производств, повышению эффективности транспортировки грузов в условиях Крайнего Севера, развитию инфраструктуры при освоении новых территорий. Обеспечение проходимости и подвижности машин с гусеничным движителем, в том числе гусеничных транспортеров-тягачей, возможно путем использования дизель-генераторов и электромеханических трансмиссий. Возможность управления движением гусеничной машины (ГМ) с выносного пульта (дистанционное управление), что в свою очередь характеризует ГМ с электромеханической трансмиссией (ЭМТ), как наземный робототехнический комплекс (НРТК). Одной из составляющих научных исследований в этом направлении является проведение имитационного моделирования движения быстроходной гусеничной машины с электромеханической трансмиссией. Целью моделирования процесса движения является обоснование энергетических характеристик электромеханической трансмиссии гусеничной машины и подтверждение адекватности ранее выполненных теоретических исследований.
Методы исследования. Моделирование проводились в среде программирования VISSIM по типовым циклам движения, которые эквивалентным образом отражают условия эксплуатации и применения машины на гусеничном ходу в условиях пересеченной местности и грунтовых дорог, а также натурным экспериментом на экспериментальном образце для подтверждения теоретических исследований.
Результаты. В результате исследований получены количественные оценки влияния мощности дизель-генератора и заряда накопителя энергии на динамические показатели ГМ с ЭМТ. Установлено, что для выполнения требований к перспективным образцам мощность накопителя энергии должна составлять при использовании штатного ДВС не менее 2,5 кВт·ч.
Обсуждение и заключение. Результаты исследований возможно использовать при создании на основе существующего научно-технического задела перспективного наземного робототехнического комплекса.
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. На эффективность и надёжность силовых агрегатов автомобилей с дизельным двигателем значительное влияние оказывает техническое состояние электрогидравлических форсунок системы впрыска топлива. Для своевременного выявления и устранения возникающих в процессе эксплуатации неисправностей форсунок необходимо периодически проводить контрольно-диагностические работы. Диагностирование демонтированных с силового агрегата форсунок при помощи специальных стендов характеризуется наибольшей точностью, при этом определяется только общее техническое состояние форсунок, без конкретизации неисправностей. Углубленное диагностирование с локализацией неисправностей позволит принимать оптимальные решения о технических воздействиях при ремонте форсунок. Целью работы является оценка возможности повышения глубины поиска неисправностей при стендовом диагностировании форсунок путём анализа характера зависимостей диагностических параметров от величины давления тестовой жидкости на входе в жидкостный аккумулятор стенда при постоянной длительности управляющих импульсов.
Материалы и методы. Математическая модель электрогидравлической форсунки представлена в виде системы дифференциальных уравнений, описывающих динамику происходящих в форсунке процессов. При проведении численных экспериментов осуществлялось изменение в определённых диапазонах значений давления тестовой жидкости на входе в аккумулятор, структурных параметров: зазора в сопряжениях «плунжер мультипликатора – втулка», «направляющая часть иглы – корпус распылителя», неплотности управляющего клапана и уплотнительного кольца. Длительность электрических управляющих импульсов оставалась постоянной. Результаты. Приведены графики полученных зависимостей диагностических параметров: цикловой подачи, среднего расхода тестовой жидкости в обратную линию и продолжительности запаздывания окончания впрыска от давления тестовой жидкости при различных значениях структурных параметров.
Обсуждение и заключение. В результате проведённых исследований были выявлены отличия в характере зависимостей некоторых из рассмотренных диагностических параметров от давления на входе в аккумулятор при наличии отклонений отдельных структурных параметров. Полученная при диагностировании дополнительная информация позволит выявлять наличие отклонений отдельных структурных параметров, что увеличит глубину поиска неисправностей. В работе приведена блок-схема предлагаемого диагностического алгоритма.
Введение. Контроль тягово-мощностных параметров колесных транспортных средств часто выполняют на роликовых стендах. Точность определения силы тяги в пятне контакта эластичной шины автомобильного колеса с цилиндрической поверхностью роликов зависит от множества факторов. При заданных характеристиках стендов наиболее значимо на результаты измерения сил влияет давление рабочего тела в шинах, нагрузка на колеса и остаточная высота протектора шин. Эти параметры оказывают существенное влияние на скоростные и силовые потери мощности в шинах. Для учета силовой и скоростной составляющих потерь мощности в шинах колес при испытании автомобилей была предложена методика, позволяющая в значительной мере уменьшить их влияние на результаты исследований, а также представлены результаты измерений, полученные при испытании автомобилей на роликовом стенде и в дорожных условиях.
Материалы и методы. Для определения силовой составляющей потерь в шине были проведены экспериментальные исследования с целью определения коэффициента сопротивления качению шин по двум кинематически не связанным роликам силового стенда. Учет скоростной составляющей потерь производился путем определения радиуса качения колеса по беговым барабанам стенда и оценки его влияния на результаты измерений тягово-мощностных параметров автомобиля.
Результаты. Результатом проведенных исследований является разработка новой методики испытания тягово-мощностных параметров автомобилей с полным приводом и приводом на одну ось, позволяющая учитывать влияние давления воздуха и остаточной высоты протектора шины на измеренные значения силы тяги на колесах.
Обсуждение и заключение. С учетом предложенной методики измерения сил тяги на ведущих колесах автомобилей категории М1 в условиях роликовых стендов оптимальными с точки зрения влияния силовых и скоростных потерь на результаты измерения тяговых параметров является давление воздуха в шинах, не менее 150% от значений, установленных заводом- изготовителем.
Введение. Для завода-изготовителя и предприятий-потребителей продукции представляют интерес данные о реальной эксплуатационной надежности силовых агрегатов автомобилей КамАЗ, их наиболее слабых местах, причинах преждевременных отказов, а также методов выявления и предотвращения их возникновения, в связи с чем выполнение научного исследования, направленного на решение указанной выше задачи, является актуальным и своевременным.
Материалы и методы. Исследование надежности систем, узлов и агрегатов двигателей автомобилей КамАЗ проводилось в условиях официального дилерского центра «Техцентр Северный» (г. Иркутск), специализирующегося на продаже, обслуживании и ремонте автомобилей марки КамАЗ в течение 2020–2024 гг. В исследовании участвовали автомобили марки КамАЗ с двигателем 740, в том числе находящиеся на гарантии. Автомобили с этими силовыми агрегатами эксплуатировались преимущественно в Иркутской области, в том числе в северных регионах. При этом в каждом наряде-заказе фиксировалась причина обращения в сервис, пробег автомобиля, а также выполненные виды работ. Важным этапом являлось выявление закона распределения наиболее частых отказов систем и узлов двигателей.
Обсуждение и заключение. Анализ полученных в ходе исследования данных свидетельствует о преобладании двух групп преждевременных отказов-головок блока цилиндров, а также системы топливоподачи, прежде всего электрогидравлических форсунок. Установлено, что их преждевременные отказы подчиняются закону распределения Вейбулла и имеют математические ожидания наработки на отказ 49,6 тыс. км для форсунок и 41,9 тыс. км для головок блока цилиндров. При этом отказы головок блока цилиндров высокофорсированных двигателей семейства КамАЗ-740.7 (мощностью свыше 360 л. с.) вызваны повышенной тепловой напряженностью и их можно классифицировать как конструкционные и как эксплуатационные.