Научная статья на тему 'Конструктивная адаптивность машин к эффективному функционированию в полном цикле технологических работ'

Конструктивная адаптивность машин к эффективному функционированию в полном цикле технологических работ Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

CC BY
85
30
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
стратегическое развитие / технический потенциал / технологические машины / затраты / многофункциональность / квик-каплер / моделирование / эксперимент / надежность / эффективность / анализ / strategic development / technical potential / technological machines / costs / multifunctionality / quick coupler / modeling / experiment / reliability / efficiency / analysis

Аннотация научной статьи по механике и машиностроению, автор научной работы — Севрюгина Надежда Савельевна, Апатенко Алексей Сергеевич

Введение: рассмотрена реализуемость выполнения задач стратегического развития страны на долгосрочный период с точки зрения технического обеспечения сферы производства. Представлен аналитический обзор конструкций технологических машин, выделены работы ведущих отечественных ученых В.И. Баловнева, В.А. Зорина, Н.В. Гончарова, П.А. Корчагина, В.П. Павлова и других исследователей, направленных на решение проблемы повышения конкурентоспособности российской техники и импортозамещения наземных транспортных и технологических комплексов, ориентированных на функционирование в различных секторах экономики. Обосновано повышение эффективности функционирования технологических машин широкого спектра использования путем конструктивной доработки, которая заключается в размещении быстросъемного устройства квик-каплера в механизме привода рабочего оборудования. Квик-каплер обеспечивает многофункциональность базовой машины, снижает затраты на выполнение полного цикла технологических работ. Разработана модифицированная модель квик-каплера, проведены математическое и компьютерное моделирование, натурные испытания. Доказана целесообразность введения показателя, характеризующего вариативную эффективность многофункциональной машины в зависимости от вкладываемых затрат. Методы: исследование проводится на основе анализа трудов ведущих отечественных и зарубежных ученых в области совершенствования существующих технологических машин. Теоретико-методологической основой исследования являлись системный подход, теория вероятности, методы математического анализа и имитационного моделирования, теория подобия, теория надежности, теория планирования и статическая обработка результатов. Результаты и обсуждение: разработана модифицированная модель квик-каплера, отличительной особенностью его конструкции является модель ненагруженного запирающего механизма. Проведены имитационное моделирование, натурные и стендовые испытания надежности конструкции. Заключение: представленная модель квик-каплера показала хорошие технические характеристики, поэтому эксплуатантам технологических машин предлагается дополнить рабочее оборудование квик-каплером с ненагруженным запирающим механизмом, позволяющим конструктивно адаптировать машины к эффективному функционированию в полном цикле технологических работ путем расширения спектра используемого рабочего оборудования и снижения эксплуатационных затрат.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по механике и машиностроению , автор научной работы — Севрюгина Надежда Савельевна, Апатенко Алексей Сергеевич

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Constructive adaptability of machinery to operate effectively in the full cycle of technological works

Introduction: the feasibility of the strategic development of the country in the long term from the point of view of technical support of production areas is considered. Presents an analytical review of designs of technological machines manufacturers, highlighted the work of leading Russian scientists Balovnev V.I., Zorin A.V., Goncharov N.V., Korchagin P.A., Pavlov V.P. and others aimed at solving problems of competitiveness and import substitution of land transport and technological complexes, focused on operation in different sectors of the economy. The increase in the efficiency of technological machines of a wide range of use by constructive refinement by placing in the drive mechanism of the working equipment of the quick-detachable device: quick coupler, which provides the versatility of the base machine, reducing the cost of performing a full cycle of technological works. The modified model of the quick coupler is developed, mathematical, computer modeling and full-scale tests are carried out. Proved the feasibility of the introduction of the indicator variable characterizing the efficiency of the multifunctional machine at the put costs. Methods: the study is based on the analysis of the works of leading domestic and foreign scientists in the field of improving existing technological machines. The theoretical and methodological basis of the study was a systematic approach, probability theory, methods of mathematical analysis, simulation, similarity theory, reliability theory, theory of planning and static processing of results. Results and discussion: a modified model of the quick coupler is developed, a distinctive feature of the design is the model of the unloaded locking mechanism. Simulation modeling, full-scale and bench tests on the level of structural reliability are carried out. Conclusion: operators of technological machines are proposed to supplement the working equipment with a quick coupler with an unloaded locking mechanism that allows to constructively adapt the machines to the effective functioning in the full cycle of technological works by expanding the range of working equipment used and reducing operating costs.

Текст научной работы на тему «Конструктивная адаптивность машин к эффективному функционированию в полном цикле технологических работ»

СИЛОВОЕ ОБОРУДОВАНИЕ

УДК 621.8:621.01 DOI: 10.32464/2618-8716-2019-2-2-58-68

Конструктивная адаптивность машин к эффективному функционированию в полном цикле технологических работ

Н.С. Севрюгина1, А.С. Апатенко2

1 Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет (НИУМГСУ), 129337, г. Москва, Ярославское шоссе, д. 26;

2Российский государственный аграрный университет — МСХА им. К.А. Тимирязева (РГАУ - МСХА имени К.А. Тимирязева), 127550, г. Москва, ул. Тимирязевская, д. 49

Аннотация

Введение: рассмотрена реализуемость выполнения задач стратегического развития страны на долгосрочный период с точки зрения технического обеспечения сферы производства. Представлен аналитический обзор конструкций технологических машин, выделены работы ведущих отечественных ученых В.И. Баловнева, В.А. Зорина, Н.В. Гончарова, П.А. Корчагина, В.П. Павлова и других исследователей, направленных на решение проблемы повышения конкурентоспособности российской техники и импортозамещения наземных транспортных и технологических комплексов, ориентированных на функционирование в различных секторах экономики. Обосновано повышение эффективности функционирования технологических машин широкого спектра использования путем конструктивной доработки, которая заключается в размещении быстросъемного устройства квик-каплера в механизме привода рабочего оборудования. Квик-каплер обеспечивает многофункциональность базовой машины, снижает затраты на выполнение полного цикла технологических работ. Разработана модифицированная модель квик-каплера, проведены математическое и компьютерное моделирование, натурные испытания. Доказана целесообразность введения показателя, характеризующего вариативную эффективность многофункциональной машины в зависимости от вкладываемых затрат.

Методы: исследование проводится на основе анализа трудов ведущих отечественных и зарубежных ученых в области совершенствования существующих технологических машин. Теоретико-методологической основой исследования являлись системный подход, теория вероятности, методы математического анализа и имитационного моделирования, теория подобия, теория надежности, теория планирования и статическая обработка результатов.

Результаты и обсуждение: разработана модифицированная модель квик-каплера, отличительной особенностью его конструкции является модель ненагруженного запирающего механизма. Проведены имитационное моделирование, натурные и стендовые испытания надежности конструкции.

Заключение: представленная модель квик-каплера показала хорошие технические характеристики, поэтому эксплуатантам технологических машин предлагается дополнить рабочее оборудование квик-каплером с нена-груженным запирающим механизмом, позволяющим конструктивно адаптировать машины к эффективному функционированию в полном цикле технологических работ путем расширения спектра используемого рабочего оборудования и снижения эксплуатационных затрат.

Ключевые слова: стратегическое развитие, технический потенциал, технологические машины, затраты, многофункциональность, квик-каплер, моделирование, эксперимент, надежность, эффективность, анализ Для цитирования: Севрюгина Н.С., Апатенко А.С. Конструктивная адаптивность машин к эффективному функционированию в полном цикле технологических работ // Силовое и энергетическое оборудование. Автономные системы. 2019. Т. 2. Вып. 2. С. 58-68. DOI: 10.32464/2618-8716-2019-2-2-58-68

© ООО «АМП КОМПЛЕКТ», 2019. Статья распространяется в открытом доступе на условиях лицензии Creative Commons 4.0 CC BY-NC (https://creativecommons.Org/licenses/by-nc/4.0/)

constructive adaptability of machinery to operate effectively in the full cycle of technological works

N.S. Sevryugina1, А.S. Apatenko2

1 Moscow State University of Civil Engineering (National Research University) (MGSU), 26 Yaroslavskoe shosse, Moscow, 129337, Russian Federation; 2Russian Timiryazev State Agrarian University (RTSAU), 49 Timiryazevskaya st., Moscow, 127550, Russian Federation

Abstract

Introduction: the feasibility of the strategic development of the country in the long term from the point of view of technical support of production areas is considered. Presents an analytical review of designs of technological machines manufacturers, highlighted the work of leading Russian scientists Balovnev VI., Zorin A.V., Goncharov N.V, Korchag-in P. A., Pavlov V.P. and others aimed at solving problems of competitiveness and import substitution of land transport and technological complexes, focused on operation in different sectors of the economy. The increase in the efficiency of technological machines of a wide range of use by constructive refinement by placing in the drive mechanism of the working equipment of the quick-detachable device: quick coupler, which provides the versatility of the base machine, reducing the cost of performing a full cycle of technological works. The modified model of the quick coupler is developed, mathematical, computer modeling and full-scale tests are carried out. Proved the feasibility of the introduction of the indicator variable characterizing the efficiency of the multifunctional machine at the put costs. Methods: the study is based on the analysis of the works of leading domestic and foreign scientists in the field of improving existing technological machines. The theoretical and methodological basis of the study was a systematic approach, probability theory, methods of mathematical analysis, simulation, similarity theory, reliability theory, theory of planning and static processing of results.

Results and discussion: a modified model of the quick coupler is developed, a distinctive feature of the design is the model of the unloaded locking mechanism. Simulation modeling, full-scale and bench tests on the level of structural reliability are carried out.

conclusion: operators of technological machines are proposed to supplement the working equipment with a quick coupler with an unloaded locking mechanism that allows to constructively adapt the machines to the effective functioning in the full cycle of technological works by expanding the range of working equipment used and reducing operating costs.

Keywords: strategic development, technical potential, technological machines, costs, multifunctionality, quick coupler, modeling, experiment, reliability, efficiency, analysis

For citation: Sevryugina N.S., Apatenko A.S. Konstruktivnaya adaptivnost' mashin k effektivnomu funktsionirovani-yu v polnom tsikle tekhnologicheskikh rabot [Constructive adaptability of machinery to operate effectively in the full cycle of techno-logical works]. Silovoe i energeticheskoe oborudovanie. Avtonomnye sistemy [Power and Autonomous Equipment]. 2019. Vol. 2. Issue 2. Pp. 58-68. DOI: 10.32464/2618-8716-2019-2-2-58-68 (In Russian)

Адрес для переписки:

Севрюгина Надежда Савельевна

НИУ МГСУ, 129337, Москва, Ярославское шоссе, д. 26,

SevryuginaNS@mgsu.ru

Address for correspondence: Nadezhda Savelievna Sevryugina MGSu, 26 Yaroslavskoe shosse, Moscow, 129337, Russian Federation. SevryuginaNS@mgsu.ru

введение

Программы стратегического развития Российской Федерации содержат перечень задач, направленных на повышение технологического уровня отечественной промышленности. Наряду с тем, что механизмы их реализации достаточно четко прописаны, недостаточно разработаны вопросы технической стороны обеспечения выполнения этих задач. Проведенные аналитические исследования научно-практического

© "AMP KOMPLEKT" LLC, 2019. This is an open access article distributed under the terms of the Creative Commons License 4.0 CC BY-NC (https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/)

характера [1-10] указывают на низкий уровень технической вооруженности практически всех сфер социально-значимых для жизнедеятельности человека.

Остро стоит проблема конкурентоспособности и импортозамещения наземных транспортных и технологических комплексов, ориентированных на функционирование в различных секторах экономики.

Решение данной проблемы имеет мультипликативный эффект:

• обеспечение качественного улучшения использования урбанизированных территорий;

• повышение производительности труда, рационального использования производства, улучшающего эффективность хозяйственной деятельности;

• развитие человеческого капитала, ориентированного на создание комфортной среды обитания и социально-экономическое развитие территорий;

• развитие высокотехнологического производства;

• внедрение научно-обоснованных инновационных технологий с интегрированными системами информационной поддержки.

Состояние машинного парка является главным сдерживающим фактором технологической модернизации всех отраслей. Выполненная оценка показывает, что 80 % техники находится за пределами срока амортизации, отмечено, что производители зачастую выпускают морально устаревшие модели, а модели с внедренными в конструкцию инновационными технологиями имеют необоснованно высокую закупочную цену [11-17].

Для отечественного производителя наземных технологических машин остается актуальным вопрос повышения конкурентоспособности разрабатываемых моделей, их надежности. Аналитически установлено, что параметр надежности отечественной техники более чем в шесть раз ниже зарубежных аналогов. Работы ведущих отечественных ученых В.И. Баловнева, В.А. Зорина, Н.В. Гончарова, П.А. Корчагина, В.П. Павлова и других исследователей направлены на решение проблемы повышения конкурентоспособности и импортозамещения наземных транспортных и технологических комплексов, ориентированных на функционирование в различных секторах экономики [1-17]. Повышение надежности техники также носит многозадачный характер, оно должно способствовать увеличению функциональной эффективности, снижению экологической нагрузки на природную среду, быстрой реабилитации территорий после технологического воздействия человека.

Очевидно, что альтернативой широкого применения зарубежной техники и технологий является использование отечественных резервов, реализуемых в формате достижений и передовых практик, опирающихся на потенциал кадров, имеющих соответствующий уровень подготовленности к реализации инновационных технологий.

целью данной работы является обоснование повышения эффективности функционирования технологических машин широкого спектра использования путем конструктивной доработки, которая заключается в размещении в механизме привода рабочего оборудования быстросъемного устройства квик-каплера, обеспечивающего многофункциональность базовой машины и снижающего затраты на выполнение полного цикла строительных работ.

методы

Математическое моделирование

Комплексная механизация строительных процессов предполагает использование различных рабочих органов, имеющих технологически предпочтительный перечень операций. Для количественного обоснования многофункционального разнообразия применения рабочих органов предлагается модифицировать типовую математическую модель [4, 12, 15, 17].

Исходными данными решения математической задачи является установление принадлежности базовой многофункциональной машине МФМ., где i = 1, 2.. .I, определенной совокупности навесного рабочего оборудования РО., гдеу = 1, 2, ..., 3. Допускается наличие РО., не включенного в перечень поставок про-

У У

изводителем, что, в свою очередь, становится ограничением эффективного выполнения планового объема технологических операций ПТО^, где k = 1, 2, ..., К..

Вводится показатель характеризующий вариативную эффективность многофункциональной машины — к(РО ). Эффективности использования машины принято давать как технологическую оценку (трудоем-

У

кость и объем выполняемых работ), так и стоимостную (количество затрат в совокупном исчислении получаемого дохода).

В жизненном цикле машины стоимостной уровень меняется постоянно — от затрат производителя, включенных в первоначальную цену Sдi, до фактической стоимости на момент эксплуатации - ^ - ) > 0. Чаще всего применяется понятие «остаточная стоимость» St:

S, = Soi exp

f t - о

т.

Ol /

(1)

где I — период наработки МФМ; ^ — момент приобретения МФМ; Т — амортизационный срок службы МФМ.

г

Эксплуатационные затраты МФМ.. условно принимаются в виде составляющих частей [4, 12].

1. Эксплуатационные затраты, которые в математическом анализе являются равномерно увеличивающейся во времени функцией вида

^ = ('-<Т0) 0, (2)

где 2*и — общие эксплуатационные затраты на техническое обслуживание и ремонт МФМ. в течение всего срока ее эксплуатации Тфг.; ¿т — период простоя МФМ. на техническом обслуживании и ремонте.

2. Пропорциональность объема выполненных работ У..к обеспечивающим их технологическим затратам ^

^ =РЛ (t - ^), (3)

где врк — корректирующие коэффициенты, величины которых определяют опытным путем как результат некоторого множества наблюдений; Р..к — производительность МФМ.. с конкретным видом РО..к во взаимообусловленных единицах измерения; — момент времени, соответствующий началу производства типового вида работ.

Функция (3), таким образом, определена на интервале

t +&1), (4)

где А^к — продолжительность выполнения работы объемом У..к для единичной технологической операции, которая принимает вид:

А^ = У^Р, (5)

Интервальная зависимость затрат от производительности представлена следующим выражением:

2ш = Р^ (' - ^ ) при ^ < I < ^ + . (6)

3. Учет времени на технологические простои, связанные со сменой рабочего органа при переходе на следующих этап строительных работ:

L -It

( -¿С )

^ = 11 при 'ф < Я+ А'М+ ^, (7)

где 2Мк и — стоимость монтажа и демонтажа РО..к соответственно, причем 2Мк включает в себя также стоимость необходимой оснастки и возможные затраты, связанные с перемещением МФМ. в пределах одной РОк; ¿ф — фактическое время производства работ; ^ — момент времени производства работ с конкретным РО.кк; А^ и Д^ — продолжительность операций по монтажу и демонтажу РО..к соответственно.

Давая математическое описание эффективной функциональности машин рассматриваемого типа следует учесть стоимость единичного рабочего органа РО

Математическое описание производится по аналогии с (1):

Sijk = Sijk exP

f t -1' л

1 ijk T

oijk J

(8)

где Б..к — закупочная стоимость единичного типового оборудования; у — момент времени, соответствующий приобретению единичного оборудования (t < у); Т к — постоянная времени амортизации, учитывающая его срок службы.

Модель эффективности функционирования предполагает включение в расчетную модель типового показателя производительности:

Пр , (9)

где у — некоторый коэффициент перевода объема работ стоимостный эквивалент.

Ук

Выражение временного интервала предполагает преобразование функции в вид:

Пт = УукРук (' - ) при I < 1цк + А/^. (10)

Итоговая математическая модель отдельной технологической операции строительного цикла при заданных видах МФМ., РО..к и РО\ представляется соотношением между прибыльностью и затратностью функционирования:

= Пцк -( + 2гцк + 2ъцк + ^)-( + Б^). (11)

Для полного строительного цикла при расчетном уровне технического оснащения:

Р = 2Х = Е Д. (12)

/. ] .к I. ] .к

Представленная математическая модель обосновывает техническую сторону проводимых исследований.

Имитационное моделирование

Для снижения затрат требуется оптимизировать все интервальные периоды выполнения полного технологического цикла работ. Как показали исследования, большая доля потерь времени приходится на замену технических средств исполнения, т.е. на смену рабочего органа.

Для увеличения времени использования рабочих органов предлагается включить в конструкцию рабочего оборудования элемент быстрой замены рабочих органов — квик-каплер.

Проведен анализ имеющихся конструкций как отечественных, так и зарубежных производителей квик-каплеров. Выявлены базовые характеристические преимущества, основные тенденции развития и предложена модифицированная модель квик-каплера.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Конструктивным преимуществом предлагаемой конструкции является ее универсальность и надежность, обеспечиваемые за счет применения ненагруженного механизма замыкания.

Включение дополнительного элемента требует исследований нагрузочных характеристик, которые были проведены при установке системы «квик-каплер — рабочий орган» для выполнения типовых технологических операций.

Наибольшие значения параметров, влияющих на надежность конструкции, характерны для сочетания квик-каплер - гидромолот [7, 20].

Исходные данные (технические характеристики) гидромолота для моделирования:

• масса — 2450 кг;

• энергия удара — 7200 Дж;

• частота ударов — 350-700 ударов в секунду

Результаты имитационного моделирования представлены на рис. 1

Натурные испытания

Анализ представленных результатов исследования, базирующегося на имитационном моделировании, показал обоснованность предположения об эффективности введения квик-каплера как промежуточного элемента рабочего оборудования, но решение задач оптимизации технологического процесса не может быть достаточным без обеспечения надежности рассматриваемой системы. В связи с этим следующим этапом исследований явилось решение задачи оценки напряженно-деформированного состояния элементов квик-каплера в местах фиксации рабочего органа на реальных объектах — конструкциях рабочего оборудования типовой технологической машины.

Рис. 1. Имитационная модель рабочего оборудования технологической машины и диаграмма нагрузки в ходе моделирования нагрузок (напряжения) на рабочее оборудование многофункциональной машины: а — базовая конструкция рабочего оборудования; b — модернизированное рабочее оборудование с установкой квик-каплера

Fig. 1. Simulation model of working equipment of technological machine and chart display loads the simulation of working equipment loads multifunctional machines: a — basic design of work equipment; b — modernised work equipment with the installation of quick coupler

Определение напряженно-деформированного состояния в местах крепления квик-каплера на элементах рабочего оборудования проводилось с использованием измерительного комплекса ZetLab, включающего чувствительный элемент — тензорезистор, измерительный модуль динамических измерений, преобразователь сигнала, CAN-шину и программный контроллер управления (рис. 2).

Рис. 2. Определение напряженно-деформированного состояния в местах крепления квик-каплера на элементах рабочего оборудования с помощью измерительного комплекса ZetLab: а — комплект оборудования ZetLab во время испытаний; b — крепление тензорезистора на рабочий орган машины; c — результаты измерений

Fig. 2. Determination of the stress-strain State in places of fastening of the quick coupler with elements of work equipment measuring complex ZetLab: a — ZetLab equipment during testing; b — mount change on working machines; c — the results of measurements

Стендовые испытания

Проведенные исследования в формате имитационного моделирования и натурных испытаний оценки напряженно-деформированного состояния в элементах крепления квик-каплера на рабочем оборудовании явились подготовительными для оценки надежности модели квик-каплера [18] при проведении стендовых испытаний.

Разработан испытательный стенд [19] с имитацией нагружений на модернизированную модель квик-каплера в точках его крепления на рабочем оборудовании (рис. 3).

Рис. 3. Стендовые испытания надежности модернизированного квик-каплера: а — модель квик-каплера; b — стенд для испытания с прессовым оборудованием и измерительными датчиками

Fig. 3. Testing reliability of modernized quick coupler: a — model quick coupler; b — stand for tests with forging equipment and measuring sensors

Задача оценки прочностных характеристик и работоспособности конструктивных элементов модели решалась путем приложения постоянно меняющихся нагрузок с измерением физических величин напряжений и деформаций.

результаты и обсуждения

Определение напряженно-деформированного состояния в местах крепления квик-каплера на элементах рабочего оборудования проводилось с использованием измерительного комплекса ZetLab, аналогично натурным испытаниям, что обеспечило имитацию реальных условий работы квик-каплера.

Результаты стендовых испытаний представлены в табл. 1.

Значение деформации при перемещении на величину 0,001 мм соответствует изменению напряжения на 0,002 мВ.

Сравнения полученных отношений деформации двух проведенных измерений в различных местах конструкции квик-каплера указывают на высокое совпадение результатов. Следует учитывать, что в данных исследованиях не проводились корректировки показателей по уровню погрешности измерений в работе тензомоста. В реальных условиях на точность результатов влияли помехи частотного диапазона тока в 2,5 Гц, а также возможные неплотности контакта тензорезистора с исследуемой поверхностью.

В то же время, несмотря на представленные выше возможные погрешности, полученные значения показали высокую точность, так как сходимость соответствует 91,1 %, что доказывает эффективность предлагаемой методики и конструктивную надежность модернизированной конструкции квик-каплера.

Описанные исследовательские разработки доказывают экономическую обоснованность пути поиска внутренних резервов модернизации машинного парка с повышенной производительностью и минимизированными затратами на эксплуатацию.

табл. 1. Результаты стендовых испытаний оценки прочностных характеристик конструктивных элементов квик-каплера Table 1. The results of the evaluation of the test bench strength characteristics of structural elements of quick coupler

Время, с / Time, sec. Нагрузка, т / Load, t. Показания ZET-7010-12, мВ/В / ZET-7010-12, МВ/В Показания ZET-7010-26, мВ/В / ZET-7010-26, МВ/В

1,5 1 0,0012 0,0010

3 2 0,0010 0,0012

7,5 5 0,0012 0,0010

12 S 0,0012 0,0008

16,5 11 0,0008 0,0010

25 18 0,0010 0,0009

28,5 21 0,0012 0,0009

30 22 0,0012 0,00113

При достижении отметки деформации / On reaching the warp mark

30,5 23 0,003 0,0012

31,0 23,75 0,0054 0,0016

31,5 24,15 0,0076 0,0031

заключение

Эксплуатантам технологических машин предлагается провести модернизацию имеющегося парка машин путем замены морально и физически устаревших конструктивных элементов. Эту задачу можно решить, дополнив рабочее оборудование квик-каплером с ненагруженным запирающим механизмом. Предлагаемое устройство позволяет конструктивно адаптировать машины к эффективному функционированию в полном цикле технологических работ путем расширения спектра используемого рабочего оборудования и снижения эксплуатационных затрат.

Дальнейшие исследования в области снижения эксплуатационных затрат и повышения эффективности функционирования технологических машин предполагается акцентировать на решении задач разработки систем автоматизированного контроля надежности силового и рабочего оборудования, снижающих риски отказов элементов, повышающих безопасность и экологичность технологических машин в целом.

литература

1. Абдразаков Ф.К., Горюнов Д.Г. Оптимальное распределение техники — основа стабильного развития производства // Механизация строительства. 2004. № 1. С. 8-10.

2. Апатенко А.С. Совершенствование системы технической эксплуатации при импортозамещении машин для выполнения мелиоративных работ // Природообустройство. 2015. № 2. С. 74-77. URL: https://elibrary.ru/item. asp?id=23999848

3. Жакевич А.Г. Импортозамещение: проблемы и перспективы // Вестник Международного института экономики и права. 2015. № 1 (18). С. 36-39. URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=23832590

4. Седов В.Л., Перцев В.П., Кузнецов С.М. Обоснование применения машин и механизмов для строительства сооружений // Транспортное строительство. 2004. № 2. С. 12-14.

5. Щелгунов А.В. Основные проблемы импортозамещения в отечественном двигателестроении применительно к маломощным электрогенераторным установкам // Силовое и энергетическое оборудование. Автономные системы. 2018. Т. 1. № 1. С. 46-51. DOI: 10.32464/2618-8716-2018-1-1-46-51

6. Poddaeva O., Kubenin A., Gribach D. Measures of improving the accuracy of the calculation of energy efficiency and energy saving of construction transport infrastructure // International Scientific Conference Energy Management of Municipal Transportation Facilities and Transport EMMFT 2017. Advances in Intelligent Systems and Computing. Springer, Cham, 2018. Vol. 692. Pp. 490-497. DOI: 10.1007/978-3-319-70987-1

7. Sevryugina N. Technique of performing construction works by machines with hybrid: manual and remote control // MATEC Web of Conferences. 2017. Vol. 117. Pp. 00151. DOI: 10.1051/matecconf/201711700151

8. Zorin V.A., Baurova N.I., Kosenko E.A. Features of research on the thermophysical properties of road-building materials // Polymer Science. Series D. 2018. Vol. 11 (1). Pp. 72-76. DOI: 10.1134/S1995421218010240

9. BaurovaN.I., Zorin V.A., Prikhod'ko V.M. An information model of technical-system states // Polymer Science. Series D. 2017. Vol. 10 (4). Pp. 353-356. DOI: 10.1134/S1995421217040037

10 Guoyi Li, Siddhant Datta, Aditi Chattopadhyay, Nagaraja Iyyer, Nam Phan. An online-offline prognosis model for fatigue life prediction under biaxial cyclic loading with overloads // Fatigue & Fracture of Engineering Materials & Structures. 2019. Vol. 42 (5). Pp. 1175-1190. DOI: 10.1111/ffe.12983

11. Апатенко А.С. Влияние срока службы машин на их эксплуатационную надежность при выполнении мелиоративных работ // Техника и оборудование для села. 2013. № 10. С. 4-6. URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=20402404

12. Недавний О.И., БогатыреваМ.М., Кузнецов С.М., Кандаурова Н.М. Повышение организационно-технологической надежности производства работ строительными машинами // Вестник Томского государственного архитектурно-строительного университета. 2013. № 4 (41). С. 226-234. URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=20935829

13. Шелгунов А.В. Отраслевая производственная кооперация как вектор для дальнейшего развития рынка и поддержки отечественных производителей // Силовое и энергетическое оборудование. Автономные системы. 2018. Т. 1. Вып. 2. С. 83-89. DOI: 10.32464/2618-8716-2018-1-2-83-89

14. Гриб В.В., Зорин В.А., Жуков Р.В. Многокритериальная оценка технического состояния механизмов и машин (динамика и изнашивание) // Ремонт. Восстановление. Модернизация. 2016. № 6. С. 19-22.

15. Апатенко А.С. Комплектование парка машин для обводнения торфяников с учетом неплановых отказов // Техника и оборудование для села. 2013. № 12 (198). С. 36-38. URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=20926788

16. Тютюкова Н.В. Спектральный состав динамических воздействий на строительную машину со стороны активных рабочих органов // Развитие дорожно-транспортного комплекса и строительной инфраструктуры на основе рационального природопользования : мат. IV Всеросс. науч.-практ. конф. студ., асп. и мол. уч., 20-21 мая 2009 г. Омск : СибАДИ, 2009. С. 349-351.

17. Евграфов В.А., Апатенко А.С., Новиченко А.И. Взаимосвязь эксплуатационно-технологических свойств машин и качества их технической эксплуатации в природообустройстве. М. : Спутник+, 2015. 111 с.

18. Пат. № 146194 RU, МПК E02F3/28, E02F 3/36, E02F 3/96. Быстросоединительное устройство / Н.С. Севрюгина, Е.В. Прохорова, Е.А. Волков ; патентообл. Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова. № 2012153300/03, заяв. 10.12.2012 ; опубл. 10.10.2014. Бюл. № 28.

19. Пат. № 138451 RU, МПК E02F3/28, G01M 15/00. Стенд для определения напряжений, возникающих в местах фиксации быстросоединительного устройства / Н.С. Севрюгина, Е.В. Прохорова, Е.А. Волков, А.В. Дикевич ; патентообл. Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова. № 2013136711/03, заяв. 06.08.2013 ; опубл. 20.03.2014. Бюл. № 8.

20. Sevryugina N. Modified method for calculation of vehicles residual lifetime with regard of the impact factors variability // International scientific conference energy management of municipal transportation facilities and transport, EMMFT 2017. Advances in Intelligent Systems and Computing. Springer, Cham, 2018. Vol. 692. Pp. 273-281. DOI: 10.1007/978-3319-70987-1 29

references

1. Abdrazakov FK, Goryunov D.G. Optimal'noe raspredelenie tekhniki — osnova stabil'nogo razvitiya proizvodstva [The optimal distribution of technology — the basis for the stable development of production]. Mekhanizatsiya stroitel'stva [Mechanization of Construction]. 2004. Vol. 1. Pp. 8-10. (In Russian)

2. Apatenko A.S. Sovershenstvovanie sistemy tekhnicheskoy ekspluatatsii pri importozameshchenii mashin dlya vy-polneniya meliorativnykh rabot [Improving the system of technical operation during import substitution of machines for reclamation work]. Prirodoobustroystvo [Environmental Engineering]. 2015. Vol. 2. Pp. 74-77. URL: https://elibrary.ru/ item.asp?id=23999848 (In Russian)

3. Zhakvich A.G. Importozameshchenie: problemy i perspektivy [Import substitution: problems and prospects]. Vestnik Mezhdunarodnogo instituta ekonomiki iprava [Bulletin of the International Institute of Economics and Law]. 2015. Vol. 1 (18). Pp. 36-39. URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=23832590 (In Russian)

4. Sedov V.L., Pertsev V.P., Kuznetsov S.M. Obosnovaniye primeneniya mashin i mekhanizmov dlya stroitel'stva sooru-zheniy [Justification of the use of machines and mechanisms for the construction of structures]. Transportnoe stroitel'stvo [Transport Construction]. 2004. Vol. 2. Pp. 12-14. (In Russian)

5. Shchelgunov A.V. Osnovnye problemy importozameshcheniya v otechestvennom dvigatelestroenii primenitel'no k malomoshchnym elektrogeneratornym ustanovkam [The main problems of import substitution in the domestic engine-TV construction in relation to low-power generating sets]. Silovoe i energeticheskoe oborudovanie. Avtonomnye sistemy [Power

and Energy Equipment. Autonomous Systems]. 2018. Vol. 1. Issue. 1. Pp. 46-51. DOI: 10.32464/2618-8716-2018-1-1-46-51 (In Russian)

6. Poddaeva O., Kubenin A., Gribach D. Measures of improving the accuracy of the calculation of energy efficiency and energy saving of construction transport infrastructure. Advances in Intelligent Systems and Computing. Springer, Cham, 2018. Vol. 692. Pp. 490-497. DOI: 10.1007/978-3-319-70987-1.

7. Sevryugina N. Technique of performing construction works by machines with hybrid: manual and remote control. MATEC Web of Conferences. 2017. Vol. 117. Pp. 00151. DOI: 10.1051/matecconf/201711700151

8. Zorin V.A., Baurova N.I., Kosenko E.A. Features of research on the thermophysical properties of road-building materials. Polymer Science. Series D. 2018. Vol. 11 (1). Pp. 72-76. DOI: 10.1134/S1995421218010240

9. Baurova N.I., Zorin V.A., Prikhod'ko V.M. An information model of technical-system states. Polymer Science. Series D. 2017. Vol. 10 (4). Pp. 353-356. DOI: 10.1134/S1995421217040037

10. Guoyi Li, Siddhant Datta, Aditi Chattopadhyay, Nagaraja Iyyer, Nam Phan An online-offline prognosis model for fatigue life prediction under biaxial cyclic loading with overloads. Fatigue & Fracture of Engineering Materials & Structures. 2019. Vol. 42 (5). Pp. 1175-1190. DOI: 10.1111/ffe.12983

11. Apatenko A.S. Vliyanie sroka sluzhby mashin na ikh ekspluatatsionnuyu nadezhnost' pri vypolnenii meliorativnykh rabot [Influence of the service life of machines on their operational reliability when performing reclamation work]. Tekhnika i oborudovanie dlya sela [Technique and Equipment for the Village]. 2013. Vol. 10. Pp. 4-6. URL: https://elibrary.ru/item. asp?id=20402404 (In Russian)

12. Nedavnii O.I., Bogatyreva M.M., Kuznetsov S.M., Kandaurova N.M. Povyshenie organizatsionno-tekhnologiches-koy nadezhnosti proizvodstva rabot stroitel'nymi mashinami [Improving the organizational and technological reliability of the production of construction machinery tires]. Vestnik Tomskogo gosudarstvennogo arkhitekturno-stroitel'nogo universite-ta [Bulletin of Tomsk State University of Architecture and Building]. 2013. Vol. 4 (41). Pp. 226-234. URL: https://elibrary. ru/item.asp?id=20935829 (In Russian)

13. Shelgunov A.V. Otraslevaya proizvodstvennaya kooperatsiya kak vektor dlya dal'neyshego razvitiya rynka i pod-derzhki otechestvennykh proizvoditeley [Industrial production cooperation as a vector for the further development of market and supporting domestic producers]. Silovoe i energeticheskoe oborudovanie. Avtonomnye sistemy. [Power and Power Equipment. Autonomous Systems]. 2018. Vol. 1. Issue 2. Pp. 83-89. DOI: 10.32464/2618-8716-2018-1-2-83-89 (In Russian)

14. Grib V.V., Zorin V A., Zhukov R.V. Mnogokriterial'naya otsenka tekhnicheskogo sostoyaniya mekhanizmov i mashin (dinamika i iznashivanie) [Multi-criteria evaluation of the technical condition of mechanisms and machines (dynamics and wear)]. Remont. Vosstanovlenie. Modernizatsiya [Repair. Recovery. Modernization]. 2016. Vol. 6. Pp. 19-22. (In Russian)

15. Apatenko A.S. Komplektovanie parka mashin dlya obvodneniya torfyanikov s uchetom neplanovykh otkazov [Acquisition of a fleet of machines for watering peatlands, taking into account unplanned failures]. Tekhnika i oborudovanie dlya sela [Technique and equipment for the village]. 2013. Vol. 12. Pp. 36-38. URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=20926788 (In Russian)

16. Tyutyukova N.V Spektral'nyy sostav dinamicheskikh vozdeystviy na stroitel'nuyu mashinu so storony aktivnykh rabochikh organov [The spectral composition of the dynamic effects on the construction machine by active working bodies]. Razvitie dorozhno-transportnogo kompleksa i stroitel'noy infrastruktury na osnove ratsional'nogoprirodopol'zovaniya : materialy IV Vserossiyskoy nauchno-prakticheskoy konferentsii studentov, aspirantov i molodykh uchenykh, 20-21 maya 2009 g. [Development of the Road-TRansport Complex and the Construction Infrastructure Based on Rational Nature Management : Materials of the IV All-Russian Scientific and Practical Conference of Students, Postgraduates and Young Scientists, May 20-21, 2009]. Omsk, SibADI, 2009. Pp. 349-351. (In Russian)

17. Evgrafov V.A., Apatenko A.S., Novichenko A.I. Vzaimosvyaz'ekspluatatsionno-tekhnologicheskikh svoystv mashin i kachestva ikh tekhnicheskoy ekspluatatsii v prirodoobustroystve [The relationship of the operational and technological properties of machines and the quality of their technical operation in environmental management]. Moscow, Sputnik + Publ., 2015. 111 p. (In Russian)

18. Sevryugina N.S., Prokhorova E.V., Volkov E.A. Bystrosoyedinitel'noye ustroystvo [Fast coupling device]. Patent holder Belgorod State Technological University V.G. Shukhov. Pat. No. 146194 RU, IPC E02F3/28, E02F 3/36, E02F 3/96. No. 2012153300/03, appl. 10.12.2012 ; publ. 10.10.2014. Bul. No. 28. (In Russian)

19. Sevryugina N.S., Prokhorova E.V., Volkov E.A., Dikevich A.V. Stend dlya opredeleniya napryazheniy voznikayush-chikh v mestakh fiksatsii bystrosoedinitel'nogo ustroystva [Stand for the determination of the voltage arising in the places of fixation of the quick coupling device]. Patent holder Belgorod State Technological University V.G. Shukhov. Pat. No. 138451 RU, IPC E02F3/28, G01M 15/00. No. 2013136711/03, appl. 06.08.2013 ; publ. 20.03.2014. Bul. No. 8. (In Russian)

20. Sevryugina N. Modified method for calculation of vehicles residual lifetime with regard of the impact factors variability. International scientific conference energy management of municipal transportation facilities and transport, EMMFT 2017. Advances in Intelligent Systems and Computing. Springer, Cham, 2018. Vol. 692. Pp. 273-281.. DOI: 10.1007/978-3319-70987-1 29.

Поступила в редакцию 18 февраля 2019 г. Принята в доработанном виде 28 февраля 2019 г. Одобрена для публикации 2 апреля 2019 г.

Received February 18, 2019.

Adopted in final form on February 28, 2019.

Approved for publication April 2, 2019.

Об авторах: Севрюгина Надежда Савельевна — кандидат технических наук, доцент кафедры механизации строительства, Национальный исследовательский московский государственный строительный университет (НИУ МГСУ). 129337, г. Москва, Ярославское шоссе, д. 26, SevryuginaNS@mgsu.ru;

Апатенко Алексей Сергеевич — доктор технических наук, доцент, заведующий кафедрой технической эксплуатации технологических машин и оборудования природообустройства, Российский государственный аграрный университет — МСХА им. К.А. тимирязева (РГАУ-МСХА), 127550, г. Москва, ул. Тимирязевская, д. 49, a.apatenko@rgau-msha.ru.

About the authors: Nadezhda Savel'evna Sevryugina — Candidate of Technical Sciences Associate Professor at the Department of Construction Mechanization, Moscow State university of civil Engineering (National Research university) (MGSu), 26 Yaroslavskoe shosse, Moscow, 129337, Russian Federation, SevryuginaNS@mgsu.ru;

Aleksey Sergeevich Apatenko — Doctor of Technical Science, Head of the Department of Technical and Technological Complexes for Environmental Area Management, russian Timiryazev State Agrarian university (RT SAu), 49 Timiryazevskaya st., Moscow, 127550, Russian Federation, a.apatenko@rgau-msha.ru.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.