Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Владимирский государственный университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых»

Àêòóàëüíûå ïðîáëåìû àâòîìîáèëüíîãî òðàíñïîðòà

Материалы международной межвузовской студенческой

научно-технической конференции

Владимир 8-19 апреля 2013 г.

Владимир 2013

УДК 629.331 ББК 39.33л0 А43 Редакционная коллегия: Ю.В. Баженов, канд. техн. наук, профессор. А.А. Кобзев, д-р техн. наук, профессор. А.О. Веселов, канд. техн. наук, доцент. А43 Актуальные проблемы автомобильного транспорта:

материалы международной межвузовской студенческой научно-технической конференции, Владимир, 8-19 апреля 2013 г. / Владим. гос. унт-т имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых ; [редкол.: Ю.В. Баженов и др.]. – Владимир: Атлас, 2013. – 2 0 с.

ISBN В сборник включены избранные доклады на международной

межвузовской научно-технической конференции «Актуальные проблемы автомобильного транспорта», университета, которая состоялась 8-19 апреля 2013 года. Сборник содержит доклады студентов о результатах экспериментальных и теоретических исследований в области автомобильного транспорта. Материалы сборника представляет интерес для студентов, магистрантов и аспирантов. Текст статей приведен в авторской реакции.

УДК 629.331 ББК 39.33л0

ISBN

© ВлГУ, 2013

3

СОДЕРЖАНИЕ Вареводин А.В., Мешалкин А.М., Гаврилов А.И. АНАЛИЗ ВОЗМОЖНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ НАКОПИТЕЛЕЙ ЭНЕРГИИ НА СОВРЕМЕННЫХ АВТОМОБИЛЯХ ................................................................................................................................9 Кузьмин В.М. АНАЛИЗ СИСТЕМЫ ПАССИВНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ СОВРЕМЕННЫХ АВТОМОБИЛЕЙ.........................................................................................12 Никитина Г.Н. ДИАГНОСТИКА КОМБИНАЦИИ ПРИБОРОВ АВТОМОБИЛЕЙ СЕМЕЙСТВА ВАЗ......................................................................................14 Беляев Д.Ю. ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ МОМЕНТА ПРИВОДА СТАНКА...............................................................................................................................................17 Шатаев Ю.П. КОМПЕНСАЦИЯ ПОГРЕШНОСТЕЙ УПРУГИХ ДЕФОРМАЦИЙ ЗВЕНЬЕВ МАНИПУЛЯТОРОВ ЛАЗЕР – РОБОТОВ......................18 Ледащёв А. В. КОМПЬЮТЕРНАЯ МОДЕЛЬ МАНИПУЛЯТОРА СО СДВОЕННОЙ КИНЕМАТИЧЕСКОЙ ЦЕПЬЮ....................................................................20 Ионов С.В. МЕХАТРОНЫЙ МОДУЛЬ – ИМИТАТОР КИСТИ РУКИ ЧЕЛОВЕКА..........................................................................................................................................22 Петросян Р.Х. МОБИЛЬНЫЕ РОБОТЫ, КЛАССИФИКАЦИЯ, ОБЗОР......................23 Генкель В.В. ПРОЕКТИРОВАНИЕ АНТИБЛОКИРОВОЧНОЙ ТОРМОЗНОЙ СИСТЕМЫ...........................................................................................................................................24 Катин А.Ю. РАЗРАБОТКА МЕХАТРОННОГО МОДУЛЯ КЛИНИНГОВОЙ МАШИНЫ...........................................................................................................................................27 Качкаев М.А. РАЗРАБОТКА МЕХАТРОННОГО МОДУЛЯ ПОДЪЕМНИКА........30 Богданов А.Б. РАЗРАБОТКА СТАНКА С-300В С ПРОРАБОТКОЙ МЕХАТРОННОГО УЗЛА БАБКИ ШЛИФОВАЛЬНОЙ...................................................31 Гильермо М. Л. СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ РОБОТОМ ДЛЯ ЛАЗЕРНОЙ РЕЗКИ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ......................................................................................33 Парамонов П.А. СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ СТЕКЛООЧИСТИТЕЛЕМ..................35 Кузьмин В.М. СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ СТЕКЛОПОДЪЁМНИКАМИ................38 Антонов В.В. СОВРЕМЕННЫЕ СИСТЕМЫ ЧИСЛОВОГО ПРОГРАММНОГО УПРАВЛЕНИЯ...................................................................................................................................40 Гуськов А.Н. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОЛОЖЕНИЯ РЕЖУЩЕЙ КРОМКИ РЕЗЦА В ВЫСОКОТОЧНЫХ ТОКАРНЫХ СТАНКАХ С ЧПУ ПЕРЕД ОБРАБОТКОЙ....................................................................................................................................42 Пчельников Д.А. ЦИФРОВОЙ УКАЗАТЕЛЬ УРОВНЯ ТОПЛИВА.............................43

4

Колова О. А. АДАПТИВНОЕ УПРАВЛЕНИЕ РЕЖИМАМИ РАБОТЫ СВЕТОФОРОВ...................................................................................................................................45 Гарев Ю.К. АЛГОРИТМ ДИАГНОСТИРОВАНИЯ КОРОБКИ ПЕРЕДАЧ АВТОМОБИЛЯ С ВАРИАТОРОМ............................................................................................47 Моисеев А.И. АНАЛИЗ КОНСТРУКЦИИ ВАРИАТОРОВ..............................................50 Холоша В.И. АНАЛИЗ СОВРЕМЕННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ЗАЩИТЫ ЛАКОКРАСОЧНЫХ ПОКРЫТИЙ КУЗОВОВ АВТОМОБИЛЕЙ................................52 Савченко П.В., Паньшин Д.С. ВОССТАНОВЛЕНИЕ БРОНЗОВЫХ ВТУЛОК РАСПРЕДВАЛОВ ЭЛЕКТРОИСКРОВОЙ НАПЛАВКОЙ..............................................54 Савченко П.В., Паньшин Д.С. ВОССТАНОВЛЕНИЕ И УПРОЧНЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ МАШИН НА ЛАЗЕРНЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕКИХ КОМПЛЕКСАХ............................56 Дразари А.А. ДИНАМИКА ДОРОЖНО-ТРАНСПОРТНЫХ ПРОИСШЕСТВИЙ, ВОЗНИКАЮЩИХ ПО ПРИЧИНЕ ОТКАЗОВ АВТОТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ..............................................................................................................................................59 Вдовкин С.В. ИССЛЕДОВАНИЕ ЭКСПЛУАТАЦИОННОЙ НАДЕЖНОСТИ АМОРТИЗАТОРОВ ЗАДНЕЙ ПНЕВМАТИЧЕСКОЙ ПОДВЕСКИ АВТОБУСОВ ЛИАЗ-5256............................................................................................................................................62 Кириллов П.А. ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ УСТРОЙСТВ, РЕГУЛИРУЮЩИХ ТОРМОЗНЫЕ СИЛЫ АВТОМОБИЛЕЙ В ЭКСПЛУАТАЦИИ...................................63 Жирнов А.Ю. К ВОПРОСУ О МОДЕЛИРОВАНИИ КУРСОВОГО ДВИЖЕНИЯ АВТОМИОБИЛЯ..............................................................................................................................66 Гарев Ю.К. О ПЕРСПЕКТИВАХ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ВАРИАТОРОВ В КОНСТРУКЦИИ ТРАНСМИССИИ АВТОМОБИЛЕЙ....................................................68 Давыдов И.А. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ АМОРТИЗАТОРА НА СТЕНДЕ................................................................................................................................................69 Терентьев И.А. ОСОБЕННОСТИ КОНСТРУКЦИИ АКТИВНОЙ ПОДВЕСКИ АВТОМОБИЛЕЙ...............................................................................................................................71 Хомутов Д.А. ОСОБЕННОСТИ ПРОХОЖДЕНИЯ ТЕХНИЧЕСКОГО ОСМОТРА ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ......................................................................................................73 Паньшин Д.С. ПЕРСПЕКТИВЫ ПРИМЕНЕНИЯ ЛАЗЕРНОЙ ОБРАБОТКИ ПРИ ИЗГОТОВЛЕНИИ И ВОССТАНОВЛЕНИИ ГИЛЬЗ ЦИЛИНДРОВ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ.......................................................................................77 Савченко П.В., Паньшин Д.С. ПОВЫШЕНИЕ НАДЕЖНОСТИ АВТОМОБИЛЬНОЙ ТЕХНИКИ ПРИ ЕЕ НЕОБЕЗЛИЧЕННОМ РЕМОНТЕ..........78 Чирков Т.М. ПРОБЛЕМА ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА АВТОМОБИЛЯ..............................81 Савченко П.В., Паньшин Д.С. РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ

5

ЛАЗЕРНОГО ВОССТАНОВЛЕНИЯ И УПРОЧНЕНИЯАВТОМОБИЛЬНЫХ ДЕТАЛЕЙ.............................................................................................................................................83 Вдовкин С.В. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ НАДЕЖНОСТИ РЕЗИНОВЫХ ВТУЛОК РЕАКТИВНЫХ ШТАНГ ЗАДНЕЙ ПНЕВМАТИЧЕСКОЙ ПОДВЕСКИ ЛИАЗ-5256............................................................................................................................................86 Рафиков Р.В. СОЗДАНИЕ МОДЕЛИ ПОДВЕСКИ АВТОМОБИЛЯ С ПОМОЩЬЮ ПРОГРАММНОГО КОМПЛЕКСА «УНИВЕРСАЛЬНЫЙ МЕХАНИЗМ»...............87 Синютин М.С. ТЕНДЕНЦИИ РАЗВИТИЯ СОВРЕМЕННЫХ АВТОМОБИЛЬНЫХ БОРТОВЫХ КОМПЬЮТЕРОВ...................................................................................................90 Колова О. А. ТЕХНИЧЕСКАЯ ЭКСПЛУАТАЦИЯ АМОРТИЗАТОРОВ АВТОМОБИЛЕЙ...............................................................................................................................91 Скворцов А.С. АГРЕГАТЫ НАДДУВА С ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ ДЛЯ ДВИГАТЕЛЕЙ ПЕРСПЕКТИВНЫХ АВТОМОБИЛЕЙ.......................................94 Григорьев И.В. ИССЛЕДОВАНИЕ КИНЕМАТИЧЕСКИХ И ДИНАМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ДВС РАЗЛИЧНЫХ КОНСТУКТИВНЫХ СХЕМ.......................96 Козлов С.А. ИССЛЕДОВАНИЕ РЕЦИРКУЛЯЦИИ ОТРАБОТАВШИХ ГАЗОВ В ДВИГАТЕЛЕ С ИСКРОВЫМ ЗАЖИГАНИЕМ.................................................................100 Макаров Е.А., Гамаюнов А.Ю., Малышев А.В. НАСОСЫ С ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ ДЛЯ СИСТЕМ ЖИДКОСТНОГО ОХЛАЖДЕНИЯ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ...................................................................................102 Хлебущев А.В. ПЕРЕВОД ДИЗЕЛЬНОГО ДВИГАТЕЛЯ НА ГАЗОДИЗЕЛЬНЫЙ ЦИКЛ...................................................................................................................................................104 Эйдель П.И. ФИЛЬТРЫ ДЛЯ ОЧИСТКИ ОХЛАЖДАЮЩЕЙ ЖИДКОСТИ В АВТОМОБИЛЬНЫХ ДВИГАТЕЛЯХ....................................................................................106 Аладашвили М.Т. ПРИМЕНЕНИЕ ЭЛЕКТРОННО-ПНЕВМАТИЧЕСКИХ ТОРМОЗНЫХ СИСТЕМ..............................................................................................................109 Дразари А.А. ПРОБЛЕМЫ ЭКСПЛУАТАЦИИ ABS........................................................110 Дразари А.А. АНТИБЛОКИРОВОЧНАЯ СИСТЕМА......................................................112 Аминева А.Э. АВАРИЙНОСТЬ НА АВТОМОБИЛЬНОМ ТРАНСПОРТЕ, ГЛАВНАЯ ПРОБЛЕМА РОССИЙСКИХ ДОРОГ.............................................................115 Дразари А.А. ПАРКОВОЧНАЯ СИСТЕМА – ВТОРОЕ ЗРЕНИЕ................................119 Клюшина А.В. СИСТЕМЫ РЕГУЛИРОВКИ УРОВНЯ ПОЛА КУЗОВА АВТОБУСА.......................................................................................................................................123 Терехина К.С. ПОВЫШЕНИЕ БЕЗОПАСНОСТИ ДВИЖЕНИЯ ПЕШЕХОДОВ....124

6

Чирков Т.М. РАЗРАБОТКА АВТОМАТИЗИРОВАННОГО АВТОДРОМА НА БАЗЕ АВТОДРОМА ПРИ ВлГУ...............................................................................................126 Аминева А.Э. РЕМНИ БЕЗОПАСНОСТИ, ИХ ВИДЫ, ПРИМЕНЕНИЕ..................130 Чирков Т.М. АВТОМОБИЛЬНЫЕ СРЕДСТВА ПАССИВНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ...........................................................................................................................132 Чирков Т.М. АВТОМОБИЛЬНЫЕ ПРОТИВОУГОННЫЕ СИСТЕМЫ....................134 Колова О.А. СНИЖЕНИЕ АВАРИЙНОСТИ УЧАСТКА УЛИЧНО-ДОРОЖНОЙ СЕТИ Г.ВЛАДИМИРА...............................................................137 Амирсейидов Ш.Ш. ПРОБЛЕМЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ АВТОМОБИЛЕСТРОЕНИЯ В РОССИИ..............................................................................139 Семенов И.А. АНАЛИЗ ПРИЧИН ДОРОЖНО-ТРАНСПОРТНЫХ ПРОИСШЕСТВИЙ ПРОИЗОШЕДШИХ ПО ВИНЕ ВОДИТЕЛЕЙ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ....................................................................................................143 Аминев А.Э. МОДЕЛИРОВАНИЕ ВОЗМОЖНЫХ ДЕЙСТВИЙ ВОДИТЕЛЯ В АВАРИЙНОЙ СИТУАЦИИ.......................................................................................................144 Семенов И.А. К ВОПРОСУ ПОВЫШЕНИЯ КАЧЕСТВА ПОДГОТОВКИ ВОДИТЕЛЕЙ....................................................................................................................................146 Графская С.Е. «ВНЕДРЕНИЕ ПРОЦЕССНОГО ПОДХОДА ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ КАЧЕСТВОМ НА ПРЕДПРИЯТИИ АКБ «МОСОБЛБАНК» ОАО» ........................148 Ранд А.В. ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА СИ ДЛЯ КОНТРОЛЯ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА ПРЕПАРАТА «ЦЕФАЗОЛИН» НА ЗАО «ЛЕККО» ...............................150 Павлова М.Ю. АНАЛИЗ КАК МЕТОД НАУЧНОГО ПОЗНАНИЯ.............................152 Петров Д.И. АНАЛИЗ ПОДХОДОВ К УПРАВЛЕНИЮ КАЧЕСТВОМ ОСНОВЕ БИЗНЕС-ПРОЦЕССОВ................................................................................................................153 Орлова Т.В. АНАЛИЗ ПРИГОДНОСТИ ИЗМЕРИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ В ЗАДАЧАХ ОБЕСПЕЧЕНИЯ КАЧЕСТВА............................................................................155 Потапова Е.А. ВНЕДРЕНИЕ ПРОЦЕССНОГО ПОДХОДА ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ КАЧЕСТВОМ НА ФГБУ ВНИИЗЖ........................................................................................157 Петров Д.Г. ВЫБОР МЕТОДОВ И СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЙ ДЛЯ ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА ОСВЕЩЕНИЯ ДЛЯ ЦЕЛЕЙ АТТЕСТАЦИИ РАБОЧИХ МЕСТ......160 Петров Д.Г. ВЫБОР МЕТОДОВ И СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЙ ПО ОЦЕНКЕ ТЯЖЕСТИ И НАПРЯЖЕННОСТИ ТРУДОВОГО ПРОЦЕССА В СИСТЕМЕ АТТЕСТАЦИИ РАБОЧИХ МЕСТ...........................................................................................163 Завьялова А.А. ВЫБОР СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЙ ПРИ ОЦЕНКЕ КАЧЕСТВА ПРОДУКЦИИ...................................................................................................................................165

7

Гусева Е.В. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ СМК НА ООО НПП «ТЕХНОФИЛЬТР» .................................................................................................168 Брызгалова Л.М. ИССЛЕДОВАНИЕ ИЗНОСОСТОЙКОСТИ КОНСТРУКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ.............................................................................171 Патрикеев А.А. КОМПЬЮТЕРНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ОБРАБОТКИ СОЦИОЛОГИЧЕСКИХ ДАННЫХ.........................................................................................176 Утешев М.А. АНАЛИЗ И ВЫБОР СИ ДЛЯ УЧЕТА НЕФТЕПРОДУКТОВ ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ АЗС..........................................................................................................177 Голунова Я.С. МЕТОДЫ СБОРА ИНФОРМАЦИИ В СОЦИОЛОГИЧЕСКОМ ИССЛЕДОВАНИИ.........................................................................................................................179 Осташкина Н.В. ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА СИ ДЛЯ КОНТРОЛЯ МАКАРОННЫХ ИЗДЕЛИЙ БЫСТРОГО ПРИГОТОВЛЕНИЯ ПО ПОКАЗАТЕЛЮ ВЛАЖНОСТИ................................................................................................180 Киселева О.О. НАУЧНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МЕТОДА ИЗМЕРЕНИЙ...............................................................................................................182 Закиров Т.А. ОБЪЕКТИВНЫЕ ФАКТОРЫ ДЛЯ ВНЕДРЕНИЯ СИСТЕМ ОБЕСПЕЧЕНИЯ КАЧЕСТВА НА ПРЕДПРИЯТИЯХ АВТОТЕХОБСЛУЖИВАНИЯ..................................................................................................184 Плевако М.Ю. ОСНОВНЫЕ ЕДИНИЦЫ ФИЗИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН......................186 Короткова М.А. ОСОБЕННОСТИ СЕРТИФИКАЦИИ АВТОМОБИЛЬНЫХ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ....................................................................................................189 Осипова Ю.А. ОСОБЕННОСТИ СЕРТИФИКАЦИИ УСЛУГ В СФЕРЕ АВТОМОБИЛЬНОГО ТРАНСПОРТА..................................................................................190 Костина С.К. ПРИМЕНЕНИЕ СТАТИСТИЧЕСКИХ МЕТОДОВ ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ КАЧЕСТВА ПРОДУКЦИИ НА ОАО «МЗКСМ» .............................192 Завьялова А.А. ПРИМЕНЕНИЕ СТАТИСТИЧЕСКИХ МЕТОДОВ ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ КАЧЕСТВА ПРОДУКЦИИ НА ООО «РУСАЛОКС» ....................194 Межуева П.В. ПРИМЕНЕНИЕ ФОРМАЛИЗАЦИИ В НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЯХ......................................................................................................................196 Кусраев Р.М. ПРИМЕНЕНИЕ ПРОЦЕССНОГО ПОДХОДА В СМК ОАО «АРМАГУС» ....................................................................................................................................197 Марушина Т.Ю. РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ МЕТОДИКИ КАЛИБРОВКИ УНИВЕРСАЛЬНЫХ МНОГОКАНАЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ ВВОДА ДАННЫХ НА ОАО «Л-КАРД» ...............................................................................198 Зайцев В.С. РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ МЕТОДИКИ ПОВЕРКИ СИСТЕМ КОММЕРЧЕСКОГО УЧЕТА ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ.....................................200

8

Морозова О.С. РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ МЕТОДИКИ ПРИЕМО-СДАТОЧНЫХ ИСПЫТАНИЙ ГИДРАВЛИЧЕСКОГО БУРИЛЬНОГО СТАНКА УРБ-2013.............................................................................................................................................201 Блбулян М.М. РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ МЕНЕДЖМЕНТА БЕЗОПАСНОСТИ ПИЩЕВОЙ ПРОДУКЦИИ НА ОАО «ВЛАДИМИРСКИЙ ХЛЕБОКОМБИНАТ» ..................................................................................................................204 Пудов С.Ю. К ВОПРОСУ ОЦЕНКИ РЕЗУЛЬТАТИВНОСТИ ПРОЦЕССОВ СМК НА ЭЛЕКТРОМАШИНОСТРОИТЕЛЬНОМ ПРЕДПРИЯТИИ..................................205 Чугунова А.Ю. СИНТЕЗ КАК МЕТОД НАУЧНОГО ПОЗНАНИЯ............................208 Рогозина Е.Е. СОСТАВЛЕНИЕ АНКЕТЫ В СОЦИОЛОГИЧЕСКОМ ИССЛЕДОВАНИИ.........................................................................................................................209 Васильева В.Н. СРАВНЕНИЕ КАК МЕТОД НАУЧНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ.....211 Багнюк Б. ПЛАСТИНЧАСТІ Й КОЖУХОТРУБНІ ТЕПЛООБМІННІ АПАРАТИ..........................................................................................................................................213 Варецька Л. ІОННЕ АЗОТУВАННЯ - ПЕРСПЕКТИВНИЙ МЕТОД ПІДВИЩЕННЯ ЗНОСОСТІЙКОСТІ ДЕТАЛЕЙ...............................................................214 Думбрава О.В. ОБГРУНТУВАННЯ ДОЦІЛЬНОСТІ ВИКОРИСТАННЯ ГІДРАВЛІЧНОГО ГАЛЬМА…………………………………………………….....215 Бобоев Д. ИЗМЕНЕНИЕ МОЩНОСТИ ДВИГАТЕЛЯ В ГОРНЫХ УСЛОВИЯХ ЭКСПЛУАТАЦИИ.........................................................................................................................217 Родин А.О. ЧИСЛЕННЫЙ РАСЧЕТ ТЕЧЕНИЯ В ЦЕНТРОБЕЖНОМ КОМПРЕССОРЕ..............................................................................................................................219 Черкашин Д. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ДВИГАТЕЛЯ И ТРАНСМИССИИ, РАБОТАЮЩИХ В СОСТАВЕ СИЛОВОЙ УСТАНОВКИ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА........................................................................................................................................223 Агеев А.Г. ЗАВИСИМОСТЬ ДЛИНЫ ЮБКИ ПОРШНЯ ОТ СКОРОСТНОГО РЕЖИМА РАБОТЫ ДВИГАТЕЛЯ..........................................................................................228 Нигматулин Р. РАЗРАБОТКА БИНАРНЫХ ТОПЛИВ НА ОСНОВЕ БИОУГЛЕВОДОРОДНЫХ КОМПОЗИЦИЙ ОПТИМИЗИРОВАННОГО КОМПОНЕНТНОГО СОСТАВА ДЛЯ ДИЗЕЛЕЙ............................................................230 Тихолаз Д. РОБОЧИЙ ЦИКЛ ДИЗЕЛЬНОГО ДВИГУНА - DUOTHERMIC..........236

9

Вареводин А.В., Мешалкин А.М., Гаврилов А.И. группа ЭЭА-111

Научный руководитель доцент Шарапов А.М.

АНАЛИЗ ВОЗМОЖНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ НАКОПИТЕЛЕЙ ЭНЕРГИИ НА СОВРЕМЕННЫХ АВТОМОБИЛЯХ

Улучшение экологии напрямую связано с улучшением экологических по-казателей транспортных средств, учитывая неуклонный рост автомобиль-ного парка в мире и нашей стране. Это в свою очередь заставляет конструкторов искать пути дальнейшего со-вершенствования их силовых установок. Очевидными являются - сниже-ние расхода топлива, повышение их к.п.д., оптимизация режимов работы. Решение указанной проблемы в настоящее время идет по двум направле-ниям: - создание гибридных автомобилей; - создание электромобилей. Оба типа автомобилей в своем составе имеют первичные – для выработки любого типа энергии и вторичный источники энергии, используемые для преобразования энергии первичных источников в механическую энергию, а также соединяющая их трансмиссия. Одним из важнейших компонентов на наш взгляд является накопитель энергии, играющие роль энергетиче-ского «банка», накапливающего энергию либо при работе двигателя на оп-тимальном режиме или при её отборе от энергии, накопленной в массе са-мого автомобиля. Из большого разнообразия накопителей [1], различаю-щихся по способу накопления и отдачи, а также по типу энергии, запасае-мой в накопитель, интерес представляют только те, которые могут быть использованы для применения на автомобилях. В этой связи, на наш взгляд, наиболее перспективными являются электрохимические конденса-торы, а также механические гироскопические накопители. Первые прак-тические результаты научных работ, связанных с применением силовых электрохимических конденсаторов (ЭХК) относятся к середине 20 века, когда появился широкий круг материалов, позволяющих практически реа-лизовать идею суперконденсатора. С другой стороны, разработку новых типов конденсаторов подстегивала потребность промышленности в мощ-ных, быстро заряжаемых источниках тока с большим ресурсом. ЭХК ис-пользуют энергию, накапливаемую при заряде двойного электрического слоя, образующегося на границе электронный проводник/электролит. Как правило, в качестве электродов в таких устройствах применяются углерод-ные материалы с большой удельной поверхностью, а в качестве электроли-тов – водные или органические растворы. Их отличительные особенности - высокая удельная плотность энергии, длительный ресурс (соизмеримый с ресурсом изделий на которых они устанавливаются), высокий КПД, высо-

10

кий ток в нагрузке и самое главное широкий рабочий температурный диа-пазон. ЭХК заполняют функциональную нишу между традиционными конденсаторами и аккумуляторными батареями, способны быстро накап-ливать и отдавать более высокую энергию, чем традиционные конденсато-ры, имеют существенно больший ресурс, не требуют технического обслу-живания, надежно работают в условиях экстремальных температур. Кон-денсаторы сверхбольшой мощности находят все большее распространение на автомобильном транспорте [2,3]. В частности, ултраконденсаторы «BOOSTCAP» фирмы «MAXWELL Technologies», разработаны для при-менения в автомобильной технике [4]. На традиционных автомобилях, ра-ботая совместно с аккумуляторными батареями, они способны обеспечи-вать высокое значение постоянной потребляемой мощности, а также на-дежность и долговечность в условиях пиковых перегрузок. Ток, потреб-ляемый стартером при пуске, может составлять сотни ампер, особенно при отрицательных температурах. При использовании кислотного аккумулято-ра его напряжение в момент запуска резко падает из-за высокого выходно-го сопротивлении, что снижает эффективность запуска двигателя и сокра-щает ресурс аккумулятора. Конденсаторы лишены этого недостатка, а их способности к циклическому заряду-разряду практически неограниченны. При параллельной схеме срок службы аккумуляторной батареи возрастает многократно, она может иметь меньшую емкость, и соответственно раз-мер. Перспективным использованием ультраконденсаторов является элек-тротранспорт и автомобили c гибридным приводом, сочетающим возмож-ности двигателя внутреннего сгорания и электромотора. Они способны обеспечить приводу резкий разгон и рекуперацию энергии в режиме тор-можения, обеспечить снижение токсичности отработавших газов, повы-сить топливную экономичность и эффективность работы электропривода. По сравнению с дизельным двигателем гибридная силовая установка, ис-пользующая параллельную работу АКБ и конденсаторов, может снизить потребление топлива до 50%, уменьшить выбросы аэрозолей и твердых частиц в выхлопе более чем на 90%, а выделение окиси азота NO – на 50% [5]. Другая особенность применения ЭХК в транспортных средствах, это возможность «активного торможения», в процессе которого энергия дви-жения транспортного средства преобразуется обратно в электрическую энергию, которая в свою очередь возвращается в ЭХК. В результате энер-гия, полученная при торможении электроприводом, может повторно ис-пользоваться при последующем разгоне. Отечественными производителя-ми ЭХК являются ЗАО «ЭЛТОН», и ЗАО "Научно Производственное Объединение "ТехноКор" [6]. В гироскопических накопителях энергия за-пасается в виде кинетической энергии быстро вращающегося маховика. Их преимущества – высокая удельная энергия и возможность мгновенной пе-редачи или приёма практически любой мощности, ограниченной лишь

11

пределом прочности материалов в случае механической передачи или «пропускной способностью» электрической, пневматической либо гидрав-лической передач. К недостаткам можно отнести – чувствительность к со-трясениям и поворотам в плоскостях, отличных от плоскости вращения, значительные гироскопические нагрузки, стремящиеся погнуть ось, огра-ниченное время хранения накопленной маховиком. Кроме того, запасён-ная маховиком энергия прямо зависит от его скорости вращения, что в случае применения чисто механической передачи энергии значительно ус-ложняет управление выходным моментом и частотой вращения. Решением этой проблемы может являться механический накопитель на ба-зе маховика, совмещенный с электрической машиной, работающей и как двигатель, и как генератор (электромеханический накопитель). [7] Элек-тромеханические накопители энергии обладают существенным преимуще-ством над другими видами систем аккумулирования в эффективности Удельная величина запасенной энергии при этом может достигать 5-10 кВт, что в несколько десятков раз выше, чем у электрохимических батарей. Их преимущества также заключаются в высокой экологичности и долго-вечности, простоте технического обслуживания. В таблице представлены сравнительные характеристики рассматриваемых накопителей.

Накопитель Удельное энергосодержание, Вт·ч/кг К.П.Д.,%

Кислотно-свинцовый аккумулятор 10-100 70

Электрохимический конденсатор 1-20 84

Электромеханический накопитель 100-200 95

Список использованных источников:

[1]. Накопители энергии: Учеб. Пособие для вузов/Д.А.Бут, Б.Л. Алиев-

ский, С.Р. Мизюрин, П.В. Васюкевич; Под ред. Д.А.Бута. – М.: Энерго-атомиздат. 1991.

[2]. А. Крутиков. Ултраконденсаторы улучшают КПД электромобилей и автомобилей с гибридным приводом. Силовая электроника, № 1, 2006.

[3]. Harald Vetter. Компактные решения, основанные на технологии РСС, для современных гибридных автомобилей. Силовая электроника, № 3, 2007.

[4]. Материалы сайта www. Maxwell.com. [5]. А. Колпаков. Ултраконденсаторы «Maxwell Technologies». Компо-

ненты и технологии, №1, 2004.

12

[6]. Материалы сайта www.electrosad.ru [7]. Электромеханический накопитель энергии.

http://www.renewable.com.ua/energy-storage.html

Кузьмин В.М., группа. АЭ-109, ВлГУ

Научный руководитель доцент Веселов А.О.

АНАЛИЗ СИСТЕМЫ ПАССИВНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ СОВРЕМЕННЫХ АВТОМОБИЛЕЙ

Системы пассивной безопасности присутствует едва ли не в каждом современном автомобиле. Подушки безопасности и преднатяжители рем-ней срабатывают от электрического импульса, исходящего от датчиков удара в момент столкновения. Датчиков удара (ускорения или давления, либо на основе микроконтроллеров) в автомобиле может быть от 2-х до десятка в зависимости от системы конкретного авто. На срабатывание дат-чика удара влияют не только скорость автомобиля в момент столкновения, но и характер самого удара (угол, жесткость препятствия). В то же время экстренное торможение с любой скорости, не может заставить сработать подушки безопасности. Система безопасности - одна из самых сложных компьютеризированных систем автомобиля. Она состоит из блока управ-ления, а также множества других компонентов, таких как; модуль подушки безопасности водителя в рулевой колонке, модуль подушки безопасности пассажира, модуль преднатяжителя ремня безопасности), датчик положе-ния сиденья, датчик бокового удара, датчик переднего удара. Помимо этих компонентов могут также встречаться и такие как: задние шторки, задние датчики удара, датчик неровной дороги и т.п.

Предтнатяжители ремней безопасности могут находиться на катушке ремня безопасности, в основании ремня безопасности к кузову или креслу автомобиля, а также на замках ремней безопасности, в которые ремень за-щёлкивается. Также частью системы может быть защёлка ремня безопас-ности, индицирующая пристёгнут или не пристёгнут человек. Последнее может играть роль при принятии решения о запуске пиропатрона ремня в момент удара.

Передний датчик удара располагается на передней арматуре автомо-биля, как правило, в районе решётки радиатора. Датчик удара является устройством, регистрирующем перегрузки, которым подвергается корпус автомобиля. Определённая сила перегрузок играет роль при принятии ре-шения о срабатывании подушек безопасности. Также имеет значение, на какой именно датчик приходится усилие. Датчик бывает также вмонтиро-ван в блок для контроля.

13

Помимо фронтального датчика (или двух), автомобиль может быть уком-плектован боковыми и задними датчиками удара. Боковые датчики, как правило, принимают решение о срабатывании шторок автомобиля или бо-ковых подушек, расположенных в сиденье водителя и переднего пассажи-ра.

Датчики бокового удара установлены в средних стойках кузова авто-мобиля и соединены с диагностическим блоком. Благодаря тому, что эти датчики работают независимо друг от друга, достигается более быстрая активизация подушек безопасности, поскольку быстрее фиксируется боко-вое ускорение. Кроме того, повышается точность определения бокового удара.

Датчик бокового ускорения содержит акселерометр и микроконтрол-лер, питание к которым подается от блока управления. Цепь питания также обеспечивает информационный интерфейс между датчиком бокового уда-ра и блоком при помощи серии информационных сообщений. Величина бокового ускорения при ударе вычисляется микроконтроллером и переда-ется блоку управления. На основании этих данных блок принимает реше-ние о необходимости активизации боковых и оконных подушек безопасно-сти.

Датчик положения сиденья определяет, в каком положении находится сиденье пассажира или водителя.

Датчик присутствия пассажира на переднем сиденье, определяющий факт присутствия пассажира на сиденье, установлен в подушке сиденья переднего пассажира между пористым наполнителем и обивкой. Датчик представляет собой цепочку контактов из фольги, запрессованную в пло-ский пластиковый лист. Под воздействием веса пассажира электрическое сопротивление в цепи датчика уменьшается.

Блок управления обычно располагается в центральной консоли. В за-дачи блока входят:

определение состояния удара, снятие и запись параметров удара; активация подушек безопасности; тестирование работоспособности и мониторинг системы пассивной безопасности;

индикация готовности системы, а также неисправностей, используя индикаторы на панели приборов;

необходимый обмен информацией с диагностическим оборудованием. Существуют различные стратегии работы системы, которые обеспе-

чивают сценарий срабатывания подушек и преднатяжителей ремней безо-пасности, соответствующий силе и направлению удара. Стратегия воспла-менения пиропатронов подушек и преднатяжителей также зависит от сиг-налов, поступающих от концевых выключателей замков ремней безопас-

14

ности, от датчика присутствия пассажира на переднем сиденье и от разли-чий, существующих между автомобилями. Запасной источник питания в блоке гарантирует, что даже в случае обрыва цепи питания от замка зажи-гания сигнал о воспламенении пиропатронов будет дан в течение 150 мс с зафиксированного системой момента аварии. После срабатывания поду-шек безопасности в блоке управления записывается информация об ударе. Содержит информацию о состоянии автомобиля в момент удара: данные о положении педали газа, ключа замка зажигания, скорости движения авто-мобиля, состоянии педали тормоза и прочей информации. Эта информа-ция, как правило, не может быть удалена обычным диагностическим обо-рудованием, и может оказать значительную помощь при установлении об-стоятельств ДТП. Однако, извлечение и дешифровка данных связана с оп-ределенными трудностями. Отсутствие на Российском рынке специализи-рованной аппаратуры и программного обеспечения затрудняет преобразо-вание данных, представленных в гексадецимальном коде, в форму, удоб-ную для восприятия человеком. Следует отметить, что процедура записи и снятия параметров удара никак не регламентирована ISO-стандартами, и выполняется, как правило, только на заводе-изготовителе. Разработка и стандартизация методов и средств извлечения данных из блоков управле-ния подушками безопасности представляет значительный научный и прак-тический интерес. Подобные методики могут быть очень полезны для объ-ективной оценки параметров удара и обстоятельств ДТП.

Библиографический список 1. Автомобильный справочник: Пер. с англ. — 2-е изд., перераб. и доп.

— М.: ЗАО «КЖИ «За рулем», 2004. — 992 с.: ил. ISBN 5-85907-327-5 2. www.airbag.ru

Никитина Г.Н., группа МРм-111, ВлГУ Научный руководитель доцент Мишулин Ю.Е.

ДИАГНОСТИКА КОМБИНАЦИИ ПРИБОРОВ

АВТОМОБИЛЕЙ СЕМЕЙСТВА ВАЗ В настоящее время разрабатывается множество новых изделий, при

проектировании печатных узлов которых наблюдается тенденция уплотне-ния радиоэлементов на поверхностях плат с одновременным применением большого количества экранов. Новая конструкция печатных узлов требует качественного паяного соединения элементов по обеим сторонам узла.

Одним из основных факторов обеспечения надежности электронных устройств и систем является своевременное выявление дефектов и неис-правностей, возникающих в печатных платах. Если процесс производства

15

характеризуется высоким уровнем дефектности продукции, то это в свою очередь влечет за собой дополнительные издержки на контроль качества, тестирование и ремонт. Поэтому даже при установившемся и отлаженном производстве необходимо использовать эффективные методы тестирова-ния и современное тестовое оборудование.

В настоящее время широко используются четыре метода обнаружения дефектов и неисправностей, которые можно разделить на две группы: электрические (внутрисхемное и функциональное тестирование) и неэлек-трические (оптический и рентгеноскопический контроль качества паяных и межслойных соединений).

Оптимальным и наиболее эффективным считается комбинированный метод контроля ПП, основанный на оптическом, электрическом и рефлек-тометрическом способах контроля.

Оптический метод тестирования заключается в тщательной визуальной проверке качества изготовления ПП. Фиксирует высококачественную ме-таллизацию переходных отверстий и отсутствие на них маски. Визуальный контроль позволяет убедиться, что для последующего электрического тес-тирования обеспечено стопроцентное совпадение тестовых контактов (pins) с соответствующими переходными отверстиями или контактными площадками.

При тестировании электрическим методом платы устанавливаются на адаптеры, построенные по принципу «поля контактов» (Bed-Of-Nails). Для обнаружения коротких замыканий и обрывов используется низкое напря-жение (10 В). Высоким напряжением (500 В) изоляция тестируется на утечку и пробой. Наличие тестовых контактов в переходных отверстиях, расположенных на одной дорожке ПП, позволяет с высокой точностью ло-кализовать обрывы. Тестирование даже самой сложной платы при помощи этого метода занимает несколько секунд.

Методы тестирования электронных изделий на стадии производства подразделяются на два класса внутрисхемное и функциональное. Каждый из методов отличается способом контактирования с тестируемым издели-ем.

Термин «внутрисхемное тестирование» (ICT) означает проверку от-дельных компонентов на плате. При тестировании компонента исключает-ся влияние параллельных цепей. При проверке резистора, например, изме-ряется именно его сопротивление, а не сопротивление цепи, к которой он подключен. Внутрисхемное тестирование подразделяется в свою очередь на аналоговое и цифровое.

При аналоговом внутрисхемном тестировании обычно проверяется: - наличие коротких замыканий и обрывов; - номиналы дискретных компонентов (резисторов, конденсаторов и

т.д.);

16

- наличие и правильность установки микросхем. Этот метод тестирования позволяет обнаружить до 80% дефектов

сборки, поэтому аналоговое внутрисхемное тестирование часто называют анализом производственных дефектов (MDA).

При цифровом внутрисхемном тестировании цифровые микросхемы проверяются на соответствие таблице истинности. Для исключения влия-ния параллельно установленных микросхем (например, при использовании шинной технологии) на вход тестируемой микросхемы подаются импуль-сы большого уровня с ограниченной длительностью. Такой метод называ-ется backdriving.

При функциональном тестировании осуществляется проверка работо-способности модуля. Тестовое оборудование, применяемое при функцио-нальном тестировании, выполняет:

- подачу питающего напряжения с возможностью изменения его в ав-томатическом режиме, от минимального до максимально допустимого;

- подачу цифровых и аналоговых входных сигналов в широком диапа-зоне частот и напряжений;

- измерение параметров выходных сигналов; - эмуляцию нагрузок; - обмен данными с тестируемым устройством; - обработку результатов измерений и вывод их на дисплей и принтер в

удобном для пользователя виде; - накопление и обработку статистической информации. Рассмотрим метод построения полных проверяющих тестов электро-

механической системы (ЭМС) относительно неисправностей типа «об-рыв».

Произвольная ЭМС может быть представлена в виде графа G, любую связную компоненту которого будем называть замкнутой группой (ЗГ). В общем виде ЗГ представляет собой подграф типа «дерево», характеризую-щийся множеством вершин kp (клемм в k–ой ЗГ):

QkPpk ,...,1, =∈ , где P - множество клемм ЭМС; Q - множество ЗГ в ЭМС.

Каждой ЗГ поставим в соответствие булеву функцию f [1,2], равную единице на множестве входных наборов jp , Π= ,...,1j , составленном по за-кону сочетаний из пар, входящих в состав k–ой ЗГ. Очевидно, что

⎥⎥⎤

⎢⎢⎡ −==Π

2)1(

2kkf ppС i /

Равенство функции f единице соответствует наличию электрической связи между парой клемм, вошедших в набор jπ . По аналогии с логиче-скими схемами обозначим функцию, реализуемую исправной ЗГ через 0f ( 0f =1), а при наличии in неисправности – через if , Ni ,...,1= ; Fff i ∈,0 .

17

Явную математическую модель ЗГ типа { }[ ]iff0 можно представить в табличной форме в виде таблицы функций неисправностей (ТФН). Мно-жество Π обладает свойством обнаружения и различимости любой неис-правности из множества F, то есть столбец 0f ТФН отличается от каждого из остальных ее столбцов if , и все столбцы, представляющие неисправные состояния mf и nf , попарно различимы.

Далее составляется таблица функций одиночных неисправностей ЗГ типа «а» для одиночных неисправностей ЗГ, изображенной на рис. 1.

Рис.1. Примеры одиночных неисправностей ЗГ типа «а»

Для получения одиночного проверяющего теста строится матрица Ф проверяющих функций ( iФ ). Проверяющей функцией iФ неисправности

in называется функция, равная 1 только на тех наборах, на которых функ-ция данной неисправности if отличается от функции 0f исправной ЗГ. Ми-нимальное покрытие матрицы Ф даст один из проверяющих тестов. На-пример, { } { }6351124 ,, aaaaTn =ππ= .

Очевидно, что любой минимальный тест, построенный аналогичным образом, гарантирует полное реберное покрытие графа ЗГ, а, следователь-но, позволяет обнаружить и некоторые кратные неисправности.

Библиографический список

1. Ермолович А. Комбинированное тестирование печатных плат // Электронные компоненты и системы, 2001, №4, с.38-43.

2. Стрельников В.П., Федухин А.В. Метод построения полных прове-ряющих тестов для электрических монтажных схем // Математические машины и системы, 1997, № 1, с. 115-124.

Беляев Д.Ю., группа М-108, ВлГУ Научный руководитель профессор Веселов О.В.

ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ МОМЕНТА ПРИВОДА

СТАНКА В статье будут рассмотрены разработка интеллектуального измерителя

момента, принцип распознавания момента при помощи искусственных нейронных сетей. Исследование нейронных сетей и принцип их работы.

Данная тема актуальна в связи с тем , что в настоящее время для полу-чения значения момента необходимо проделать трудоемкую работу, кото-

18

рая подразумевает наличие дополнительных вспомогательных средств и приспособлений . На прямую момент можно померить торсионами при-крепив их к валу, но для этого еше нам необходимы торсионы с достаточ-ной точностью. Получить момент можно косвенно , при помощи выраже-ния его через скорость и ток, но при этом надо снимать данные для преоб-разований и подсчетов. Диагностирование момента при помощи искусст-венных нейронных сетей является более рациональным методом.

Исследование системы выполняется на стенде, состоящем из электро-механической часть, двигателя постоянного тока УПС-6 и привода ПРВП 02.

Суть работы состоит в том чтоб, определять момент с необходимой точностью. Для этого используем Искусственные нейронные сети. К сожа-лению не все нейронные сети хорошо подходят для задач классификации. Из всех доступных сетей для задач классификаций подходят несколько ти-пов нейронных сетей , таких как : вероятностные нейронные сети, сети Ко-хена и др. Вероятностная нейронная сеть имеет наиболее высокие показа-тели обучаемости, быстро обучается за меньшее количество эпох, и доста-точно высокую точность чем сети Кохена. Для распознования момента сеть необходимо натренировать. Тренировка сети происходит следующим путем : создается обучающая выборка, состоящая из значений моментов и тока, которые сеть будет распознавать, и матрицу целей. Практика показы-вает ,что большое количество данных для обучающей выборки благопри-ятно влияет на точность сети. Поэтому, чтоб обеспечить достаточную точ-ность сети, создаем несколько обучающих выборок с разными входными значениями напряжения. Матрица целей представляет собой единичную матрицу необходимого размера. Полученную сеть тренируем. Показатель хорошо обученной сети является ошибка сети. Чем меньше ошибка, тем точней будет работать сеть.

Этот подход можно будет применить для любого мехатронного модуля, для повышения качества работы системы в целом и для управления систе-мой по моменту.

Шатаев Ю.П. группа М-108 Научный руководитель доцент Умнов В. П.

КОМПЕНСАЦИЯ ПОГРЕШНОСТЕЙ УПРУГИХ ДЕФОРМАЦИЙ ЗВЕНЬЕВ МАНИПУЛЯТОРОВ

ЛАЗЕР – РОБОТОВ Выполнение технологических операций лазерной сварки или резки

крупногабаритных объектов в полевых или экстремальных условиях требу-ет применения лазер-роботов со значительной длиной звеньев исполни-тельной кинематической цепи. В этом случае манипуляционную систему

19

лазер-робота целесообразно выполнять в виде последовательно соеди-ненных транспортного (ТРМ) и технологического (ТЕМ) манипулято-ров со встроенным манипулятором оптики (МО). ТРМ является носителем для ТЕМ, работает в режиме перестановки и его приводы фиксируются в статических положениях равновесия во время работы ТЕМ [1]. При значительной длине ТРМ деформации его звеньев могут существенно влиять на точность работы ТЕМ. Если собственная статическая деформа-ция ТРМ может быть скомпенсирована программно, то влияние парамет-ров движения ТЕМ требует введения дополнительной коррекции. Счита-ем, что звенья ТЕМ являются жесткими.

Положение точки фокуса (т. С) в абсолютной системе отсчета (т. О) при жестком ТРМ может быть определено матрицами однородных преоб-разований:

)()(),( mcAnAomnсо qTqTqqТ ⋅= , (1) где А - точка соединения ТРМ и ТЕМ; ),1( knqn = , ),1( lkmqm += - обобщен-ные координаты ТРМ и ТЕМ. С учетом пространственной ориентации сфокусированного отрезка луча выражение (1) можно записать в виде

),()()()( 1 mncocCBmBAnAo qqTXTqTqT ⋅= − , (2) где XcE 10CBT = ; Хс - вектор cфокусированного отрезка луча. В случае

деформируемого ТРМ выражение (2) можно свести к виду )qY(q)T(XT)(q(Y)T)T(qT m,n,

C0c

C-1Bm

BA

AAn

A0

′′

′′

′′

′ = , (3) где Y - шестимерный вектор деформаций ТРМ в т. А; )(YT AA ′ - соответст-вующая матрица. Из сравнения выражений (2) и (3) следует, что задача компенсации деформаций может быть решена как обратная задача кине-матики в пространстве координат ТЕМ из матричного уравнения относи-тельно приращений обобщенных координат mq∆ :

)(qT(Y)T)∆q(qT mB

AA1Amm

BA

′−′ =+ . (4)

Однако, вычисление mq∆ непосредственно из (4) (при несингулярной матрице )( mBA qT ′ является неэффективным ввиду значительной сложности определения координат вектора Y. Задача определения mq∆ существенно упрощается, если исходить из позиционно-силового характера деформа-ций. При этом имеет место зависимость:

AnA FqФY ⋅= )( , (5) где )( nA qФ -матрица-функция податливости ТРМ в т.А размером 6×6; AF - шестимерный вектор сило-моментного взаимодействия между ТРМ и ТЕМ. Параметры матрицы )( nA qФ несложно определить для всех конфигура-

ций ТРМ в положениях статического равновесия, например, методом ко-нечных элементов. Параметры вектора AF могут быть либо вычислены

20

как реактивные силы и моменты при движении ТЕМ, либо измерены. В первом случае целесообразно использовать рекуррентные зависимости оп-ределения сил и моментов по уравнениям Ньютона-Эйлера, а при малых величинах производных qm - их вырожденной форме. Определение па-раметров вектора AF путем измерения многокомпонентным датчиком с не-обходимой фильтрацией обладает большим быстродействием и точно-стью. Ввиду нелинейного характера определения mq∆ и положительности компенсирующей связи в системе возможно возникновение низкочастот-ных периодических режимов, что требует соответствующей коррекции. Если лазер-робот является универсальным, то ТЕМ может обладать смен-ным инструментом и выполнять операции при наложенных связях и сило-вых воздействиях [2].При действии обобщенной силы Fc в рабочем инст-рументе и позиционном управлении необходимые моменты в сочленениях ТЕМ с учетом компенсации деформаций определяются выражением

CTTEM1mm3mТЕМ FJ(p))A∆qq(qτ ++−= . (6)

При силовом управлении аналогичное выражение имеет вид

)7()q(qA)q,(pqA

∆q(p)pAFcJτ τ

mm3mm2

m21

1TTEM3ТТЕТЕМ

−−

−+−= −

Библиографический список [1] Егоров И.Н., Умнов В.П., Ифанов А.В. Структура. Взаимосвязи и управление движением многофункциональных технологических лазер-роботов. // Экстремальная робототехника: Сб.трудов XII-й Между-нар.науч.-техн.конф.-СПб,2002 г. –С.181-188. [2] I.N.Egorov, A.L.Marigin, V.P.Umnov. Adaptive laser-robot on the basis of serial transport robot and independent manipulator of optics. PROCEEDINGS OF SPIE.2001.Vol. 4644,P.352-354

А. В. Ледащёв группа М-109 Научный руководитель доцент Умнов В. П.

КОМПЬЮТЕРНАЯ МОДЕЛЬ МАНИПУЛЯТОРА СО СДВОЕННОЙ КИНЕМАТИЧЕСКОЙ ЦЕПЬЮ

Одной из тенденций современных высоких технологий является по-строение многофункциональных производственных комплексов, реали-зующих гибридные операции [1].

Этому вполне соответствует использование комплексированных робо-тотехнических систем, например, для лазерной резки крупногабаритных объектов в полевых условиях, манипуляционная система которых может представлять собой совокупность транспортного, технологического и до-полнительного манипуляторов.

21

Для построения управления движением манипуляционной системы не-обходимо иметь ее компьютерную модель [2]. При решении задач робото-техники возможно использование различных прикладных программ, паке-тов и библиотек: Maple, Matlab, ProMechanic, AutoCad и другие. Доста-точно хорошие результаты при моделировании технических систем дости-гаются с помощью пакета Matlab. Пакет Simulink, входящий в состав сис-темы Matlab, позволяет достаточно оперативно составлять исследуемые модели, изменять их структуру и регистрировать результаты, моделирова-ния не прибегая к сложным программным процедурам. В последние вер-сии пакета Simulink включена библиотека SimMechanics, позволяющая выполнять моделирование движения различных механических систем в трехмерном пространстве в векторно-матричном виде, не прибегая к со-ставлению сложных дифференциальных уравнений, а так же библиотека Math Operations [3]. Исходя из этого, при решении поставленной задачи использован пакет Simulink в сочетании с библиотекой SimMechanics и Math Operations. При построении модели манипуляторов перемещения из-делия и инструмента использованы следующие блоки: Machine Environment, Ground, Revolute, Body, JointInitial Condition, JointActuator, Joint Sensor. На рисунке 1 представлена интегральная компьютерная мо-дель манипуляторной системы.

q44

q55

t0.1

t1.2

silovoi kontroler

siliq44

q12

q4

q5

q1

q2

poz kontroler

q1

q2

q12

f2.3x

f2.3y

Conn1

Conn2

monipyl izdel

q5

obr mom 2

q4

obr mom 1

t1.2

t0.1

q44

q55

Conn1

Conn2

monipyl instrum

f2.3x

q44

q55

f2.3y

t0.1

Subsystem1

f2.3x

q55

q44

f2.3y

t1.2

Subsystem

[m1]

Goto9

[f23y]

Goto8

[f23x]

Goto7

[q55]

Goto6

[q44]

Goto5[q12]

Goto4

[q2]

Goto3

[q1]

Goto2

[t12]

Goto12

[t01]

Goto11

[m2]

Goto10

[q5]

Goto1

[q4]

Goto

[q55]

From9

[q55]

From8

[q44]

From7

[q44]

From6

[q44]

From5

[q12]

From4

[q2]

From3

[f23y]

From21

[f23x]

From20

[q1]

From2

[t01]

From19

[t12]

From18

[q44]

From17

[q55]

From16

[m1]

From15

[m2]

From14

[f23x]

From13

[f23y]

From12

[f23y]

From11

[f23x]

From10[q5]

From1

[q4]

From

Рисунок 1. Интегральная компьютерная модель манипуляторной сис-

темы. Список использованных источников

[1] Макаров В. М. Комплексированные обрабатывающие системы / В. М. Макаров // Ритм. – 2011 – № 6. – С. 20 – 23. [2] Юревич Е. И. Основы робототехники. – 2-е изд., перераб. и доп. / Е. И. Юревич – СПб.: БХВ-Петербург, 2005. – 416 с.: ил. [3] Дьяконов В. П. Simulink 5/6/7: Самоучитель. / В. П. Дьяконов – М.: ДМК-Пресс, 2008. – 784 с.: ил.

22

Ионов С.В., группа М-108, ВлГУ Научный руководитель профессор Веселов О.В.

МЕХАТРОНЫЙ МОДУЛЬ – ИМИТАТОР КИСТИ РУКИ

ЧЕЛОВЕКА Такая прикладная наука, как робототехника, в современном мире полу-

чает широкое развитие, так как она изучает построение электромеханиче-ских систем нового поколения, обладающих принципиально новыми каче-ствами и, часто, рекордными параметрами. Данная тема актуальна в связи с проблемой современного производства, а именно недостаточного разви-тия интеллектуальных мехатроных захватных устройств, которые по строению и функциям схожи с человеческими аналогами.

Взяв во внимание образ и принцип работы человеческой кисти, можно заметить на многофункциональность этого инструмента и правильность пропорций. Наша кисть обладает механической опорностью и позволяет принять оптимальное положение для выполнения каждого конкретного действия.

В качестве «суставов» мехатроной кисти используются моментные бесконтактные двигатели серии ДМБ. Технический результат заключается в повышении моментных характеристик и энергетических показателей, упрощении конструкции и технологии ее изготовления, уменьшении мас-согабаритных показателей и расширение возможностей использования электродвигателя. Данные двигатели широко используются в робототех-нике, а именно в исполнительных системах управления роботов и манипу-ляторов. Разработка электродвигателей серии ДБМ проводилась на основе следующих принципиальных требований, предъявляемых к электроприво-ду потребителями:

• конструкция электропривода должна быть модульной, мини-мальной массы;

• конструкция должна обеспечивать возможность построения безредукторного привода;

• привод должен применяться во всех наиболее распространен-ных случаях, представляющих практический интерес;

• привод должен быть многофункциональным. Основной принцип работы механической кисти заключается в сле-

дующей последовательности действий: задается алгоритм работы приво-дами, с пульта управления посылается сигнал на систему управления дви-гателями, которые исполняют роль суставов кисти. На них передается на-пряжение, приводящее последующим принципом каждый привод фаланги в действие. Палец выполняет заданное движение до момента возникнове-ния сигнала системы «очувствления». Система управления двигателями анализирует сигнал и обеспечивает привода необходимым напряжением

23

для создания усилия, которого будет достаточно для удержания заготовки. Далее выполняется транспортировка детали.

Функциональные возможности таких промышленных роботов, их ди-намическая точность, надежность и быстродействие определяются видом и составом информационно-измерительной и управляющей системы, в со-став которой, в зависимости от характера решаемых задач и функциональ-ных особенностей, могут входить различные наборы датчиков, т.е. образу-ется так называемая система «очувствления» роботов.

Данная система станет принципиальным отличием разрабатываемого имитатора человеческой кисти от привычных захватных устройств. Ориен-тируясь на тактильные датчики системы «очувствления», мехатроный ин-струмент будет способен определить усилие сжатия детали в захвате, скольжение и прочие тонкости в работе. Рассмотрим два способа обеспе-чить мехатроный манипулятор рассматриваемой системой: обеспечение манипулятор тактильными датчиками, которые расположены на каждой фаланге и определять степень усилия сжатия детали по силе тока, возни-кающего в результате силового взаимодействия.

Появление современных мехатроных модулей не просто вызывает не-обходимость в новых технологиях, а принципиально меняет взгляд на тех-нологические науки, переводя их на системный уровень, учитывающий сложные взаимосвязи между проектированием, изготовлением, сборкой, отладкой, эксплуатацией, ремонтом и утилизацией объектов. Современный этап можно охарактеризовать как переход от мехатронизированных объек-тов к мехатроным. Множество идей, интересных решений и ор