книги / Экология и научно-технический прогресс. Урбанистика

Реализация МГИС невозможна без установки на мусоровозах бортовыхавтоматизированныхсистемсбора, хранения, обработкиипередачи на удаленный сервер через Интернет информации о массе ТБО в каждом баке, поднимаемом на борт мусоровоза, количестве баков, координатах мест сбора. Примером такой системы является программно-аппаратный комплекс ИМО-1, разработанный в Пермском национальном исследовательскомполитехническомуниверситете[1, 2].

Программно-аппаратный комплекс позволяет определять массу ТБО в баке во время загрузки и количество баков. Таким образом, становится возможным контроль загрузки кузова мусоровоза в режиме реального времени. Использование спутниковой навигации позволяет фиксировать координаты места сбора отходов и маршрут движения автомобиля, т.е. прибор собирает и отправляет на сервер информацию о времени, месте и количестве собранных отходов.

МГИС, устанавливаемая на сервере, должна представлять собой инструмент, обеспечивающий не только сбор и обработку данных, поступающих с приборов, установленных на мусоровозах, но и отправлять рекомендации по корректировке маршрута в режиме реального времени.

Получая информацию о степени загруженности автомобиля

иучитывая текущую ситуацию на дорогах города, МГИС будет формировать и отправлять водителю рекомендации по корректировки маршрута с целью снижения эксплуатационных затрат. Необходимая информация о пробках может быть получена, например, из Интернета.

На рис. 2 представлен пример оптимизации маршрута, красными точками обозначены места сбора, синим текущий маршрут, зеленым рекомендуемый маршрут.

При полноценной реализации системы её функциональные возможности позволят:

оптимизировать маршруты движения мусоровозов;

эффективнее и более оперативно осуществлять управление над сбором, транспортировкой и утилизацией ТБО;

составлять графики вывоза отходов;

прогнозировать объемы образования отходов, в том числе

идля новых районов;

311

Рис. 2. Пример оптимизации маршрута мусоровоза

оптимизировать количество и расположение контейнерных площадок;

сформировать обоснованные тарифы на вывоз мусора;

автоматизировать процессы выставления и оплаты счетов за вывоз мусора.

Список литературы

1.Мальцев Д.В. Разработка аппаратно-программного комплекса для автоматизированного взвешивания грузов на основе динамики тепломеханических систем // Инновации в науке, технике и технологиях: материалы всерос. науч.-практ. конф. (Ижевск, 28–30 апреля 2014 г.). – Ижевск: Изд-во Удмурт. гос. ун-та, – 2014. – С. 165–166.

2.Пат. 143665 Российская Федерация, МПК G01G 19/08. Устройство для определения массы груза, загружаемого в транспортное средство подъемным устройством / Лобов Н.В., Фомина Н.И., Мальцев Д.В., Генсон Е.М. № 2012127537/28; заявл. 02.07.2012; опубл. 27.07.2014, Бюл. № 21. – 3 с.

312

Сведения об авторах

Лобов Николай Владимирович – доктор технических наук,

профессор кафедры «Автомобили и технологические машины», Пермский национальный исследовательский политехнический университет, e-mail: lobov@pstu.ru

Мальцев Дмитрий Викторович – аспирант кафедры «Автомо-

били и технологические машины», Пермский национальный исследовательский политехнический университет, e-mail: Saint89@mail.ru.

Генсон Евгений Михайлович – аспирант кафедры «Автомоби-

ли и технологические машины», Пермский национальный исследовательский политехнический университет, e-mail: Genson4@yandex.ru.

Дмитренко Владимир Михайлович – доцент кафедры «Авто-

мобили и технологические машины», Пермский национальный исследовательский политехнический университет, e-mail: adf@pstu.ru.

313

УДК: 621.863

С.А. Монченко, А.М. Щелудяков

ПУТИ МОДЕРНИЗАЦИИ КРАНОМАНИПУЛЯТОРНОЙ УСТАНОВКИ UNIX

C ЦЕЛЬЮ СНИЖЕНИЯ ВИБРАЦИИ ПРИ ПЕРЕМЕЩЕНИИ ГРУЗА

Проведены исследования возможных причин колебаний объекта при транспортировке автомобильным краном-манипулятором. Проведен сравнительный анализ с результатами исследования колебаний стрелы РПК. Предложены мероприятия по снижению уровня вибрации.

Ключевые слова: автомобильный кран-манипулятор, вибрационная нагрузка, низкая частота.

S.A. Monchenko, A.M. Scheludyakov

THE PATH OF MODERNISATION

CRANE MANIPULATOR UNIX IN ORDER

TO REDUCE VIBRATION WHEN MOVING CARGO

Studies of the possible causes of fluctuations of the object during transport by automobile crane. A comparative analysis with the results of the study of the oscillations of the boom RPK. Proposed measures to reduce the vibration level.

Keywords: automobile hydraulic crane, vibratory load, low frequency.

В работе грузоподъемных машин существуют переходные режимы, при которых могут возникать динамические нагрузки, приводящие к вибрации транспортируемого объекта. При появлении подобных дефектов возникает необходимость модернизации конструкции, диагностирования и доработки изделий на стадии проектирования. Подъемно-транспортные машины являются наиболее распространенным средством перемещения объектов. Качество транспортировки объекта является основной задачей разработчиков подъемнотранспортных машин. Возможность повреждения груза или его опрокидывания вызывает угрозу безопасности людей и может привести к значительным повреждениям техники и окружающей среды. Цель данного исследования направлена на оценку вибрации автомобильного

314

крана-манипулятора при транспортировке груза, выявление частот

снаибольшей амплитудой и источника вибрации.

Воснове исследования лежит эксперимент по оценке вибронагруженности транспортно-заряжающей машины, выполненной на базе автомобиля КамАЗ 63501 [1]. В [1] приводится схема расположения датчиков виброанализатораипредставленыполученныерезультаты.

Впредлагаемом исследовании представлен кран-манипулятор автомобильный на базе автомобиля КамАЗ 53213 с краноманипуляторной установкой (далее КМУ) UNIC 330. Для возможности сравнительного анализа расположение датчиков было выбрано в соответствии

сработой [1] (рис. 1).

Рис. 1. Схемы расположения датчиков:

а– для транспортно-заряжающей машины (КамАЗ 63501);

б– для автомобильного крана-манипулятора (КамАЗ 53213)

Для проведения эксперимента и нахождения режима с наибольшими значениями вибронагруженности были выбраны основные режимы работы КМУ, которые соответствуют нормальной работе автомобильного крана-манипулятора [2].

Сравнение результатов работы [1] и результатов данного исследования показаны на рис. 2, 3.

Анализ приведенных спектров показал, что основная составляющая, вызывающая вибрацию груза, действует в области низких частот: 3, 5,5, 11,5 Гц, при этом эти же составляющие действуют и на других

315

Рис. 2. Спектры виброскорости, полученные при измерении транспортно-заряжающей машины

Рис. 3. Спектры виброскорости, полученные при измерении автомобильного крана-манипулятора (подъем груза лебедкой)

316

конструктивных элементах автомобильного крана-манипулятора. Полученные результаты соответствуют результатам исследования [1], где основные составляющие, вызывающие вибрацию груза, действуют при частотах 3,6 и 7,1 Гц.

На корпусе насоса, поворотной стойке и звеньях стрелы основная составляющая действует на частоте в 11ц, 17ц и 43 Гц. В результатах исследования [1] основные составляющие аналогичных элементов действуют на частотах в 18 и 27 Гц.

Следует отметить, что на отдельных режимах наблюдаются основные составляющие, действующие в области низких частот: 3–6 Гц. Аналогичные результаты присутствуют в спектрах исследования [1].

Такимобразом, системаавтомобиль– КМУ– грузнаходитсявобласти колебаний, действующих на низких частотах, что негативно сказывается наработоспособностиизделияввидепроявляющихсявибраций[3].

Вибрационнаянагрузкавозникаетиз-закомплексаконструктивных особенностей автомобильного крана-манипулятора, а именно: неравномерность вращения приводного вала насоса, рассогласование частотных характеристик конструктивных элементов крана-манипулятора и особенности закрепления элементов КМУ. Также необходимо учитывать, что вобщее состояние вибронагруженности подъемно-транспортной машины

иее элементов вносят свой вклад динамические процессы, возникающие сизменением режима работы, и работой гидросистемы, связанной с изме- нениемвнутреннегодавления[3–5].

Таким образом, возникает необходимость модернизации конструкции КМУ транспортного средства.

Вданном исследовании также предложены рекомендации по снижению вибронагруженности подъемно-транспортных машин, сформированные по группам:

изменения в конструкции рамы с увеличением ее жесткости

имассы;

применение амортизаторов и демпферов;

снижение виброактивности источника колебаний гидросис-

темы.

Врезультате сравнительного анализа были выявлено, что наибольшие амплитуды колебаний находятся в области низких частот. Вибрационная нагрузка снижает качество транспортировки объектов. При перемещении особо опасных грузов такие режимы работы недопустимы

ипредполагаютвозможностьнанесениявредаокружающейсреде.

317

Список литературы

1.Щелудяков А.М., Сальников А.Ф. Исследование режимов работы насоса на возбуждение колебаний стрелы РПК // Модернизация

инаучные исследования в транспортном комплексе: материалы междунар. науч.-практ. конф., г. Пермь, 24–25 апреля 2014 г. – Пермь: Изд-во Перм. нац. исслед. политехн. ун-та, 2014.

2.Правила устройства и безопасной эксплуатации грузоподъемных кранов-манипуляторов. ПБ 10-257-98/НТЦ. Промышленная безопасность. – М., 2004.

3.Щеткин Р.В. Основные проблемы сертификации автомобильных кранов-манипуляторов и пути их решения при организации серийного производства // Вестник Пермского государственного технического университета. Охрана окружающей среды, транспорт, безопасность жизнедеятельности. – Пермь, 2010. – № 2. – С. 46–60.

4.Кран-манипулятор. Армохимстрой. [Электронный ресурс] – URL: http://www.armohim.ru/kmu.html (дата обращения: 10.06.2014).

5.Нарбут А.Н. Автомобили. Рабочие процессы и расчет механизмов и систем: учебник. – М.: Академия, 2007. – 256 с.

нальный исследовательский политехнический университет, е-mail: s.a.monchenko@gmail.com.

Щелудяков Алексей Михайлович – старший преподаватель кафедры «Автомобили и технологические машины», Пермский национальный исследовательский политехнический университет, е-mail: Sheludyakov_am@mail.ru.

318

УДК 628.517.2

А.А. Никулушкин

ИССЛЕДОВАНИЯ В ОБЛАСТИ ЗАЩИТЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ ОТ ТРАНСПОРТНОГО ШУМА

В настоящее время большинство регионов России продолжает активно решать проблему, направленную на улучшение экологического состояния населенных пунктов, в частности разрабатывать и совершенствовать мероприятия по снижению отрицательного шумового воздействия на человека от транспортного потока. Как показали исследования, некоторые меры защиты не обеспечивают снижения шума до предельно допустимых уровней, в связи с чем рекомендуется использовать комплекс мероприятий для решения обозначенной проблемы.

Ключевые слова: транспортный поток, транспортный шум, шумовая характеристика, акустический экран, отбойники «Нью-Джерси».

А.А. Nikulushkin

RESEARCH IN THE FIELD OF ENVIRONMENTAL

PROTECTION FROM TRAFFIC NOISE

Short annotation: Currently, the majority of Russian regions continues to actively solve the problem, aimed nauluchshenie environmental sostoyaniyanaselennyh points, in particular, to develop and improve measures to reduce the negative effects of noise on people from the traffic flow. Studies have shown that some measures of protection do not provide noise reduction to maximum permissible levels, in connection with which it is recommended to use a complex meropriyatiydlya solutions identified problem.

Keywords: traffic flow, traffic noise, noise characteristics, the acoustic screen, rumble strips "new Jersey".

Одной из наиболее глобальных проблем современности является обеспечение экологической безопасности населения, особенно в промышленно развитых регионах и городах. Экологическая ситуация в городах и населенных пунктах Российской Федерации близка к критической, десятки миллионов человек ежедневно подвергаются сверхнормативным воздействиям, в том числе от повышенного шума. Транспортный шум является основным элементом воздействия автомобильных дорог на окру-

319

жающую среду. Шумовое загрязнение в самих городах в основном имеет локальный характер и вызывается различного вида транспортом – городским, железнодорожным или авиационным. В настоящее время на основных магистралях больших городов уровни шумов превышают 80 дБА, иони имеют тенденцию к увеличению ежегодно на 0,6 дБА, что является огромной опасностью для окружающей среды в районах оживленных транспортныхмагистралей[1, 2, 13].

Прямой ущерб, наносимый здоровью человека от превышения предельно допустимых величин фактического транспортного шума порождает ряд проблем. И если физиологические последствия акустического дискомфорта могут быть оценены экономически, то социальный ущерб от шума даже сложно учесть.

Вопрос ограничения воздействия шума в нашей стране, как и во всем мире, в последние годы решается в основном за счет применения различных методов шумозащиты, таких как устройство акустических экранов, улучшение свойств их покрытий, введение дополнительных мер – озеленение, установка звукоизолирующих окон. Однако опыт показывает, что проблема шумозащитных конструкций должна рассматриваться комплексно – не только с точки зрения снижения акустического дискомфорта, но и с учетом технических и экономических аспектов, вопросов их содержания, вплоть до учета эстетического восприятия. При этом многие вопросыостаются«скрытыми» впроцессепроектированияипроявляются многопозднее, зачастуюподвоздействиемслучайныхфакторов.

При проектировании автомобильных дорог ограничение вредного влияния транспортного шума заключается прежде всего в трассировании магистралей на безопасном расстоянии от территорий и объектов, требующих особой звукоизоляции. В случаях когда это невозможно или когда дорога уже построена, остается только применить шумозащитные экраны [3–6].

Идея таких защитных мероприятий заключается в использовании явления акустического экранирования. Оно возникает, когда между источником шума и объектом находится препятствие, затрудняющее распространение звуковых волн. Наиболее известными и находящими применение во многих странах шумозащитными средствами являются звукоизоляционные экраны, земляные валы и полосы зеленых насаждений [1–3, 7–9].

Кафедрой «Транспортное строительство» (ФГБОУ ВПО СГТУ имени Гагарина Ю.А.) под руководством профессора Н.Е. Кокодеевой были проведены экспериментальные исследования по определению

320