CC BY
7
brightness on (3); l-distance from researched object up to the device.
At measurements of point objects represents also interest spectral contrast of a source of radiation when radiation of a background is comparable to radiation of object. In this case it is necessary to allocate a signal of a background SB(À) from a signal "source + background S(À). And we shall receive spectral radiating contrast of a source:
AS (À) -œ-12
W (l) =
K(Я) -т(Л, l) • A
(5)
/ (Я):
Where A S(2)=S(2)-SB(2) If the area of radiating surfaces of the researched object A is unknown, it is possible to determine contrast spectral force light of a source (in terms of w/cm2ster.|im):
,= W (2). =
' ' K(2) -r(2, l) ,6)
The described measurement methodology of IR radiation fluxes from point and extended thermal objects underlies reception and automatic processing of the measuring data with the help of complex "SimAr-A".
In the end we shall note, that complex "SimAr-A" except for the ecological control environmental space, with the purpose of detection and prevention of occurrence of fires, can used also in scientific researches of physical properties point and extended IR sources, for monitoring an environment at extreme situations and natural disasters.
4 Conclusion
In IR Radiometer System for decrease of overall dimensions and rise of sensitivity, usually, using entry objectives of a type Cassegrainian [5, p. 272, 6, p. 174] as is executed in our operation. But the matching developed by us Spectral Radiometer "SimAr-A" with closely existing analog [7] shows at least two clear advantages of the instrument, described in the
present paper. With the purpose of the greatest elimination of chromatic aberration in the optical "SimAr-A" system two pairs projections mirror of objectives are applied, and in second, for the extension of instrumentation functionality's on ring disks of a mode of light filters (on region from 3 to 5, and 8 to 14 |im) are placed half-ring variable cline light filters [8] for spectral measurements of spectrum.
On the developed by us Universal Infrared Spectral Radiometer "SimAr-A" received Patent AM No1678 A2, 28.11.2005.
References
1. Asatryan R.S., et. al., Universal Infrared Spectral Radiometer, Internationl Journal of IR and MM Waves 24, pp. 1035-1046, 2003.
2. Zuev V.E., Atmosphere Transparency for Visible and Infrared Beams, Radio Publ. Moscow, 1966, pp. 318, (In Russian).
3. Krus P., MacGloulin L., MacKvistan P., Fundamentals of Infrared Techniques, MO SSSR, M., 1964, pp. 464, (in Russian).
4. Pavlov A.V., Optical\Electronic Instruments Energy Publ., Moscow, 1974, pp. 360, (in Russian).
5. Kozelkin V.V., Fundamentals of Infrared Engineering, Mashinostroenie Publ., Moscow, 1974,pp. 272 (In Russian).
6. Abrahamyan Yu.A. et. al., Threshold Characteristics of Photo-Sensors, IR Radiometers and Main Materials of a Modern Photo Electronics, Publ. Yerevan State University, Yerevan, 2004, pp. 174 (in Russian).
7. Dual Cannel Radiometer, U.S. Patent-3476914.
8. Branch Standard, Filters Optical Ring Varable for Region of a Spectrum 1.8-5.6 |im, OST3-5683-84, 1984, (In Russian).
ПОВЫШЕНИЕ НАДЁЖНОСТИ АГРЕГАТОВ АВТОМОБИЛЕЙ ПУТЁМ КОНТРОЛЯ ГЕРМЕТИЧНОСТИ МАНЖЕТНЫХ УПЛОТНЕНИЙ
Асцатуров Юрий Георгиевич
Канд. техн. наук, доцент кафедры «Техническая эксплуатация автомобилей» ИСОиП (филиала) ДГТУ, г. Шахты
Лопаткин Антон Владимирович Магистрант кафедры «Техническая эксплуатация автомобилей» ИСОиП (филиала) ДГТУ, г. Шахты
Семенов Владимир Владимирович Ханжонков Юрий Борисович
Канд. техн. наук, доцент кафедры «Радиоэлектронные и электротехнические системы и комплексы»
ИСОиП (филиала) ДГТУ, г. Шахты
Техническое состояние автомобиля определяет его надёжность. Повышение надёжности агрегатов автомобилей может быть достигнуто установкой качественных деталей. Эффективность и долговечность работы агрегатов автомобилей, имеющих вращающиеся детали, во многом зависит от надежности работы пары трения «манжетное уплотнение-вал», т.е. от характеристик поверхностного слоя детали, режима работы, типа и качества применяемых уплотнений, а также условий эксплуатации автомобилей.
Манжетные уплотнения препятствуют утечке масла из картера двигателей и коробок переключения передач автомобилей при работе, а также мешают проникновению пыли, грязи и влаги из внешней среды. Срок службы агрегатов автомобилей напрямую зависит от
надёжности уплотнений, а их внезапный отказ влечет за собой трудоёмкий дорогостоящий ремонт и простои автомобилей. Целесообразность работы над повышением надёжности манжетных уплотнений достаточно очевидна и требует применения специальных стендов для испытания уплотнений, устанавливаемых в агрегатах автомобилей [1].
С целью непрерывного мониторинга и определения времени от начала испытания манжетного уплотнения до нарушения его герметичности, авторами было предложено устройство для исследования манжетных уплотнений [2].
На рисунке 1 представлена конструкция устройства для исследования манжетных уплотнений.
Устройство для исследования манжетных уплотнений состоит из электродвигателя постоянного тока 3 с возможностью регулирования частоты вращения с помощью блока регулирования 4, тахогенератора 1, верхней 10 и нижней 17 частей корпуса стенда, а также насоса 19 с манометром 20, соединенных с верхней частью 10 корпуса шлангом высокого давления 21. Внутри корпуса устройства залита жидкость (масло, вода и т.д.) с флюоресцирующими добавками и, с целью недопущения её утечки, на
исследуемом валу 9 устанавливаются манжетные уплотнения 12 и 22. Нижняя часть 17 корпуса закреплена на раме 2. Исследуемый вал 9 устанавливается в подшипниках качения 11 и соединяется с выходным валом 5 электродвигателя 3 посредством специальной фрикционной муфты 6 с «карманами» для вставки грузиков с целью создания требуемой величины эксцентриситета, которая фиксируется лазерным виброметром 29.
1/1 -Ц 32
33
Рисунок 1. Устройство для исследования манжетных уплотнений.
Фрикционная муфта 6 имеет рычаг 7 «включения-отключения» сцепления, который в позиции «включено» замыкает концевой выключатель 8, соединенный с персональным компьютером 34. Манжетные уплотнения 12 и 22 по внешнему контуру охватываются упорными кольцами 18 и 23, а внешняя торцевая поверхность манжеты 22 прижимается крышкой 24, которая фиксируются на шпильках 25 гайками. Ближайший к фрикционной муфте 6 подшипник 11 установлен внутри втулки 16. Давление, создаваемое насосом в корпусе, контролируется с помощью манометра 20. Упорные кольца разных толщин выполняются из пластмассы и служат для фиксации манжет разных диаметров при исследовании различных валов. Между подшипниками 11 и манжетой 12 устанавливаются дистанционные кольца 15. Крышка 13 фиксируется на шпильках 14 гайками.
На раме 2 рядом с корпусом устройства со стороны противоположной электродвигателю 3 закреплен объектив 27 с обоймой светодиодов ультрафиолетового излучения 26 с управляемой диафрагмой 28. Система обработки светового сигнала, состоит из объектива 27, ПЗС-матрицы 30, усилителя 31, АЦП 32, блока управления 33 и персонального компьютера 34.
Данное устройство позволяет исследовать манжетные уплотнения при различных условиях испытаний в зависимости от частоты вращения двигателя, от величины давления и вида жидкости.
Так как в жидкости присутствуют флюоресцирующие добавки, определение порога герметичности манжетного уплотнения происходит в тёмном помещении.
Рассмотрим работу разработанного устройства. Вначале подбираются и устанавливаются в «карманы» муфты 6 грузики, необходимые для создания требуемой величины эксцентриситета, которая контролируется виброметром 29.
Вал 5 электродвигателя 3 набирает обороты, заданные блоком регулирования 4 и контролируемые тахометром. По достижению необходимого для испытаний числа оборотов, рычаг 7 фрикционной муфты 6 устанавливается в положение «включено», замыкается концевой выключатель 8, и сигнал о начале испытаний поступает в компьютер 34.
Вращение от вала 5 электродвигателя 3 посредством муфты 6 передаётся исследуемому валу 9, при вращении которого, вследствие вибрации губы манжеты 22, вызываемой микронеровностями поверхности вала 9, его эксцентриситетом, радиальным и осевым биением относительно корпуса устройства, возникает волна вибрации, проявляемая в виде микроподтеканий жидкости с флюоресцирующими добавками.
Жидкость, находящаяся в корпусе устройства, имеет свойство светиться в видимом диапазоне волн под действием ультрафиолетового облучения. Когда в процессе испытания манжетного уплотнения 22 нарушается его герметичность и жидкость появляется на внешней стороне манжетного уплотнения, то при ультрафиолетовом облучении в темноте появляется светящееся кольцо. Изображение этого кольца через объектив 27, который имеет диаметр больший, чем диаметр вала 9, передаётся на ПЗС-матрицу 30, где преобразуется в аналоговый электрический сигнал. Этот сигнал усиливается усилителем 31 и передаётся на аналогово-цифровой преобразователь 32. Оцифрованный сигнал поступает на персональный компьютер 34, где он обрабатывается с помощью компьютерной программы.
Блок управления 33 контролирует уровень аналогового сигнала и регулирует диафрагму 28 объектива 27 так, чтобы амплитуда аналогового сигнала находилась в пределах, необходимых для обеспечения диапазона анало-гово-цифрового преобразователя 32, кроме того, блок управления 33 подаёт сигналы развёртки на ПЗС-матрицу
30 и синхронизирует работу ПЗС-матрицы с персональным компьютером 34.
Компьютерная программа позволяет определить время от начала испытания манжетного уплотнения до наступления порога нарушения его герметичности. Кроме того, зная угол наклона губы манжетного уплотнения относительно вала, по ширине светящегося кольца можно оценить объём протекания жидкости, а также оценить динамику изменения объёма протекшей жидкости.
Использование такого устройства позволяет уточнить механизм трения и износа манжеты и вала, а разработка на этой основе мероприятий по снижению износа валов насосов, коробок переключения передач и других агрегатов, имеющих манжетные уплотнения, даст значительную экономию денежных средств [2].
Осуществляя постоянный контроль состояния узлов трения «вал - манжетное уплотнение», своевременно проводя работы по продлению их ресурса, можно в значительной степени снизить затраты на ремонтные работы и простои автомобилей, предотвратить аварийные ситуации, тем самым повысив общий уровень промышленной и экологической безопасности [3].
Таким образом, повышение надёжности агрегатов автомобилей может быть достигнуто установкой партии
удовлетворяющих сроку службы качественных манжетных уплотнений, выборка из которых, пройдёт предварительные испытания на предлагаемом устройстве.
Список литературы
1. Гаркунов Д. Н. Триботехника (конструирование, изготовление и эксплуатация машин): Учебник. - 5-е изд., перераб. И доп. - М.: Издательство МСХА, 2002. - 632 с.
2. Патент РФ №2451223 С1 МПК Р16Л5 /00, в01Ы3/02. Устройство для исследования манжетных уплотнений /Ханжонков Ю.Б., Семенов В.В., Асцатуров Ю.Г. Заявл. 08.06.2011.0публ. 20.05.2012 //Бюл. № 14.
3. Семенов В.В., Асцатуров Ю.Г., Ханжонков Ю.Б. Совершенствование устройств для трибомонито-ринга узлов машин и механизмов с применением оптоэлектроники [Электронный ресурс] // «Инженерный вестник Дона», 2013. - №1. - Режим доступа: http://www.ivdon.ru/magazine/archive/n1y 2013/ 1541 (доступ свободный) - Загл. с экрана. -Яз. рус.
ПОВЫШЕНИЕ РОЛИ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА В ПРИГОРОДНО-ГОРОДСКОМ ПАССАЖИРСКОМ СООБЩЕНИИ
Балакин Владимир Васильевич
Доцент, канд.техн.наук, Волгоградский государственный архитектурно-строительный университет, г.Волгоград
АННОТАЦИЯ
Обосновывается необходимость увеличения доли пригородных и внутригородских пассажирских перевозок на электрифицированной железной дороге в крупных и крупнейших городах. Освоение мощных пассажиропотоков в межрайонном сообщении железнодорожным подвижным составом путём расширения зон влияния станций с формированием на их основе транспортно-пересадочных узлов снизит интенсивность движения и экологическую нагрузку на окружающую среду на магистральных улицах общегородского значения и повысит эффективность функционирования транспортной системы. ABSTRACT
The article substantiates the necessity of increasing the share of cargo and passenger transfers by electrified railway transport within major cities and in their suburbs. The expected effect from adoption of massive passenger operations by railway transport based on widening the operating zones of the stations and turning them into commuting hubs is defined as de-intensification of motor-vehicle traffic resulting in lowering its environmental impact in cities' thoroughfares, and making the whole transportation system more effective.
Ключевые слова: железная дорога, электропоезд, пассажирские перевозки,
Key words: railway, electric train, passenger operations /passenger transfer.
Высокие темпы урбанизации, увеличение дальности передвижений населения к местам приложения труда и объектам эпизодического пользования, расположенным как в городском, так и тяготеющем к нему пригородном пространстве, приводят к необходимости совершенствования транспортных систем городов и регионов, включая железнодорожный транспорт.
Дальность трудовых поездок возросла в 1,5-2 раза и достигает 200 км и более, что резко обостряет проблему пассажирских перевозок [2, с.3].
Затраты времени на пригородные поездки с трудовыми целями, в том числе и на учебу, в настоящее время в крупных городах составляют 60-120 минут при допустимой продолжительности поездки 40-60 минут [3, с.4].
Эту проблему ещё более обостряет массовая автомобилизация населения, вследствие чего загрузка улично-
дорожной сети в городах становится критической из-за резкого падения скоростей сообщения (до 10-15 км/ч).
Таким образом, на участках пригородной зоны с интенсивным пассажиропотоком наиболее востребованными среди других видов транспорта становятся скоростные электропоезда. Например, поезда-экспрессы стали активно использоваться в Москве на направлении Москва-Мытищи и в Санкт-Петербурге на участке Санкт-Петербург-Выборг.
Все крупнейшие города страны имеют развитую пригородную зону, тяготеющую к железнодорожным линиям на протяжении 110-200 км. Например, протяженность пригородных участков Москвы при среднем радиусе 140-160 км составляет 1237 км, Санкт-Петербурга -1327 км при среднем радиусе 115 км, Екатеринбурга -1120 км при среднем радиусе 110 км [2, с.12].
