Методологическое обоснование системы адаптации грузовых автомобилей к условиям эксплуатации в агропромышленном комплексе Амурской области

Размещено на http://www.allbest.ru/

Методологическое обоснование системы адаптации грузовых автомобилей к условиям эксплуатации в агропромышленном комплексе Амурской области

Кузнецов Е.Е., Гончарук А.И., Ковалевский В.Н., Лысенко А.В.

Дальневосточный государственный аграрный университет

Аннотация

Особенности эксплуатации грузовых автомобилей в сложных климатических и дорожных условиях, обусловленных низкими температурными режимами в течение продолжительного зимнего периода, высокой влажностью и значительными перепадами суточных температур, заключаются в ускоренном изнашивании узлов и агрегатов автомобиля, что ведёт к уменьшению технического ресурса, снижению межремонтных периодов, увеличивает затраты при проведении технического обслуживания, ремонтов и себестоимость производимых грузоперевозок.

В Амурской области с серийными моделями грузовых автомобилей, приобретаемыми сельхозпроизводителями, проводятся адаптационные мероприятия, целью которых является снижение эксплуатационных затрат, повышение эффективности и сроков использования колёсного транспорта без изменения конструкции автомобиля.

В статье предлагается методологическое обоснование системы адаптации грузовых автомобилей, которая применяется при эксплуатации автомобилей сельхозтоваропроизводителями области, и приводятся корректированные формулы расчёта нормативных периодичностей технического обслуживания и среднециклового пробега автомобилей с учётом вводимого коэффициента адаптации

Ключевые слова: грузовой автомобиль, температурный режим, адаптация, технический ресурс, себестоимость, эксплуатация, межремонтный период, производительность

Амурская область расположена на юго-востоке азиатской части Дальнего Востока Российской Федерации, занимая 11,7% его территории, и является самой континентальной из областей и краёв Дальнего Востока. Природа области своеобразна. Ландшафты здесь переходные от Сибири к Приморью. Сибирь даёт о себе знать своими трескучими морозами, многолетней мерзлотой, Приморье - проливными дождями и летним буйством рек. Климатические контрасты - очень холодная малоснежная зима и тёплое, а на юге жаркое лето. Велики зимние холода, значительны как годовые, так и суточные амплитудные перепады температур воздуха.

Существенную роль играет рельеф, особенно в северных районах, где расположены горные хребты Становой, Янкан, Тукурингра, Джагды, Ям-Алинь, Эзоп, Турана. Не случайно бассейн реки Нюкжа и почти весь бассейн Селемджи в климатическом отношении значительно отличаются от остальной территории области. Зима здесь примерно на 8-10° холоднее, чем в южных районах, а лето прохладнее и значительно короче.

Годовые амплитуды (разница средних многолетних температур самого теплого и самого холодного месяцев) достигают в области 46-51°. Так, на севере летняя жара достигает иногда 35-38°, а в южных районах - даже 38-40°. Зимой случаются морозы в 55-60° на севере, в 45-50° - на юге. Особенно часто приход особо холодного арктического воздуха отмечается уже в ноябре, усиливаясь в декабре, январе и феврале, когда над материком устанавливается азиатский антициклон (область повышенного давления). Снежный покров и отрицательные температурные режимы уже в октябре - не редкость для Амурской области. Следовательно, октябрь по праву можно полагать началом амурской зимы, окончанием же её можно считать начало апреля на юге, конец апреля и даже начало мая - на севере. С этого времени прекращаются устойчивые морозы, а с переходом средних суточных температур воздуха через -5° начинается весна [1].

Следовательно, использование автомобилей в Амурской области в течение семи месяцев (октябрь-апрель) проходит в условиях крайне неблагоприятных, не обеспечивающих всесезонный запуск, нормальную эксплуатацию и щадящие режимы работы такого сложного восстанавливаемого объекта, которым является автомобиль.

Производители автомобилей обычно не учитывают необходимость всесезонности эксплуатационной надёжности и причины изменения тяговых характеристик энергетического средства в различных климатических зонах и дорожных условиях, оптимизируя конструкцию к средней полосе Российской Федерации, минимизируя затраты на проведение детальных исследований и опытную эксплуатацию в целях снижения себестоимости конечной продукции.

Таким образом, колёсное энергетическое средство, имеющее высокие тяговые и сцепные характеристики в зонах с умеренно-холодным климатом и развитой дорожной сетью с улучшенными покрытиями, не обладает сходными характеристиками в других климатических зонах с отличными от проектируемых категориями эксплуатации.

Учитывая, что сельское хозяйство, как никакая другая отрасль экономики Амурской области, нуждается во всесезонных, максимально адаптированных к климатическим условиям энергетических средствах с высокими тяговыми и эксплуатационными характеристиками, техническому и инженерному персоналу предприятий, осуществляющих сельскохозяйственное производство, приходится проводить адаптивные мероприятия существующих серийных моделей грузовой техники к непосредственным условиям эксплуатации.

Запуск холодной силовой установки при низких температурах окружающей среды, движение при непрогретых узлах и агрегатах трансмиссии или дополнительно установленного оборудования влекут увеличение сил трения в силовых контурах вследствие наличия достигших предела текучести смазывающих материалов, а, следовательно, усиленное изнашивание трущихся, движущихся и вращающихся поверхностей, а высокие температурные перепады в течение суток ускоряют коррозионные проявления, ведущие к ослаблению конструкции и изменению первоначальной геометрии несущих рам, кабин и кузовов автомобилей. При этом снижение общего технического ресурса автомобиля в результате потерь на ускоренное изнашивание может достигать 15% и более [2].

Как известно, используемые в расчётах технологических воздействий коэффициенты, учитывающие категорию условий эксплуатации и природно- климатические условия, являются понижающими. В то же время использование грузовых автомобилей, непосредственно адаптированных на производстве к условиям их применения в отдельно взятом регионе силами инженерно-технических работников, показывает, что технический ресурс этих автомобилей существенно повышает установленные предприятием-изготовителем межремонтные сроки.

Используя ранее исследованные приёмы [3], предлагается методологическое обоснование адаптации грузовых автомобилей к условиям их эксплуатации в Амурской области, включающее разделение конструкции сложного восстанавливаемого объекта-автомобиля на составляющие системные параметры (Р) а именно:

1) адаптация силовой установки (рис. 1) с выделением работ по подогреву топлива, подогреву прокачивающих и фильтрующих устройств системы подачи топлива, подогреву охлаждающей жидкости и моторного масла в двигателе, подогреву воздуха в воздуховодах двигателя, подогреву аккумулятора;

2) адаптация дополнительного оборудования с выделением работ для оборудования с гидравлическим силовым приводом и гидромагистралями, оборудования с пневматическим силовым приводом и пневмомагистралями (рис. 2);

3) адаптация рамы (кабины, кузова) (рис. 3);

4) адаптация узлов и агрегатов трансмиссии (рис. 4) и анализ способов выбора оптимальных устройств; совокупность применяемых параметров определяет увеличение технического ресурса, межремонтного периода, и, следовательно, снижение эксплуатационных затрат и повышение производительности при эксплуатации грузовой техники в условиях Амурской области.

грузовой автомобиль эксплуатация технический

Рис. 1. Способы адаптации силовой установки автомобиля

Рис. 2. Способы адаптации дополнительного оборудования автомобиля

Рис. 3. Способы адаптации рамы (кабины, кузова) автомобиля

Рис. 4. Способы адаптации узлов и агрегатов трансмиссии автомобиля

Применение данного методологического обоснования позволяет произвести корректировку технического ресурса и межремонтного пробега. Учитывая, что общеизвестная формула корректировки нормативных периодичностей технического обслуживания для расчёта программы по техническому обслуживанию и ремонту автомобилей [4] равна

(1),

где скорректированная нормативная периодичность, км, нормативная периодичность, установленная предприятием-изготовителем, км, коэффициент корректирования периодичности технического обслуживания в зависимости от категорий условий эксплуатации, коэффициент учёта природно-климатических условий, предлагаемая формула расчёта принимает вид:

(2),

где коэффициент адаптации, равный

(3),

где количество установленных адаптирующих устройств в объекте по системным параметрам, шт., количество использованных системных параметров, шт.

Значит, формулу (2) можно также записать как

(4)

Следовательно, общеизвестная формула, также используемая в расчётах среднециклового пробега автомобилей, , принимает вид:

(5),

где нормативный пробег автомобиля до первого капитального ремонта, км, нормативный пробег автомобиля до второго и последующего капитального ремонта, км, количество новых автомобилей на предприятии, шт, количество автомобилей, прошедших капитальный ремонт, шт., коэффициент, учитывающий модификацию автомобиля.

В соответствии с полученной формулой (3) окончательно получаем:

(6)

Анализ полученных в формулах (1) и (4), (5) и (6) теоретических зависимостей показывает, что при внесении в формулы коэффициента адаптации происходит увеличение сроков межремонтного периода, повышается нормативный пробег автомобиля, что, в свою очередь, продлевает полезный технический ресурс автомобиля, сдвигая сроки наступления предельного состояния.

Список использованных источников

1. Кузнецов Е.Е. и др. Использование многоосных энергетических средств класса 1,4: монография // ДальГАУ. - Благовещенск. - 2013. - 153 с.

2. Щитов С.В., Поликутина Е.С. Кузнецов Е.Е. Пути и методы оптимизации тягово-сцепных свойств энергетического средства // Техника и оборудование для села. - 2015, № 3. - С. 26-27.

3. Щитов С.В., Иванов С.А., Кузнецов Е.Е., Панова Е.С., Поликутина Е.С. Методологическое обоснование выбора конструкции устройств рационального перераспределения сцепного веса // АгроЭкоИнфо. - 2016, №2 (24).

4. Кузнецов Е.С., Болдин А.П., Власов В.М. и др. Техническая эксплуатация автомобилей. Учебник для вузов. 4-е изд., перераб. и дополн. - М.: Наука. - 2001. - 535 с.

5. Кузнецов Е.Е., Гончарук А.И., Ковалевский В.Н., Лысенко А.В. Методологическое обоснование системы адаптации грузовых автомобилей к условиям эксплуатации в агропромышленном комплексе Амурской области // АгроЭкоИнфо. - 2017, №1.

Размещено на Allbest.ru