На территориях Севера России в связи с функционированием и развитием нефтегазового комплекса эксплуатируется большой парк гидрофицированных мобильных машин. Эксплуатация такой техники затруднительна в условиях низких отрицательных температур окружающего воздуха по причинам изменения теплового состояния агрегатов, элементов систем машин. Гидравлическая система в отличие от других систем машин распределена по всей машине, имеет большую протяженность, много элементов. Эффективность прогрева которых зависит от очередности, одновременности включения с учетом продолжительности и интенсивности прогрева каждого элемента. Данная задача решается путем автоматизации процесса тепловой подготовки гидропривода машин. Для этого разработана схема автоматизации процесса тепловой подготовки элементов гидропривода мобильной машины. Представлен алгоритм программы работы блока управления процессом тепловой подготовки. На примере прогрева рабочей жидкости выхлопными газами ДВС разработана функциональная схема автоматической системы управления процессом разогрева рабочей жидкости в гидробаке.

Ключевые слова: эксплуатация машин в условиях Севера, гидропривод машин, тепловая подготовка гидропривода, элементы гидропривода, автоматизация тепловой подготовки гидропривода, управление процессом тепловой подготовки, системы тепловой подготовки, прогрев гидроцилиндров

05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям)

В условиях автономного функционирования специальной техники на Крайнем Севере и Арктики возникает необходимость использования ее внутренних источников для поддержания оптимального теплового состояния агрегатов и узлов. Это можно осуществить использованием системы утилизации тепла двигателя внутреннего сгорания. Для этого предлагается тепловой аккумулятор. Проведено математическое моделирование теплового состояния теплового аккумулятора в стадии охлаждения. Определены основные факторы, влияющие на время охлаждения теплового аккумулятора: толщина теплоизоляции ТА, масса теплоносителя, температура теплоносителя, температура воздуха, скорость ветра. Также разработана математическая модель процесса охлаждения теплового аккумулятора в общем виде. Она представлена в графической форме, что упрощает определение времени охлаждения теплового аккумулятора при его проектировании. Для определения Q и Bi разработана программа «Time».

Ключевые слова: эксплуатация, тепловой аккумулятор, тепловая подготовка, теплопередача, система утилизации тепла, низкие отрицательные температуры

05.05.04 - Дорожные, строительные и подъемно-транспортные машины , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

для уборки снега с автомобильных дорог используется различная снегоуборочная техника. Эффективность ее использования определяется дорожными условиями. Особенно это актуально для работы снегоуборочных машин в населенных пунктах с элементами обустройства автомобильных дорог (бордюры, тротуары, дорожные ограждения, остановочные пункты). В этих условиях широкое распространение получили машины с отвалами. Возможность разработки, изготовления и эксплуатации отвалов снегоуборочных машин на малых и средних предприятиях определяет их широкое применение и разнообразие конструкций. Перспективно осуществлять модернизацию отвалов под необходимые условия уборки снега с дорог и тротуаров. Решение в этом случае учитывает комплексный подход, содержащий учет влияния как внешних факторов - условий эксплуатации машины, так и внутренних изменений параметров машины. Анализ проблемы позволил выдвинуть гипотезу по конструкции отвала снегоуборочной машины. Для разработки отвала предложена схема методики проведения исследования и планирование экспериментов, определены основные факторы влияния на сопротивление. Разработана конструкция отвала для снегоуборочных машин и виртуальная модель для оценки работоспособности.

Ключевые слова: отвал, модернизация отвала, снегоуборочная машина, уборка снега с дорог, исследование отвала

05.05.04 - Дорожные, строительные и подъемно-транспортные машины

При разработке средств тепловой подготовки агрегатов, узлов и систем машин, эксплуатирующихся при низких отрицательных температурах, следует уделить большое внимание мониторингу их теплового состояния. На данный момент, существует большое количество способов измерения температур. Все они подразделяются по принципу действия. Существует большое количество датчиков для измерения температуры, основанных на данных принципах. Однако при построении автоматики средств тепловой подготовки машины особую роль играют эксплуатационные качества датчиков различной конструкции при использовании их в узлах автоматики для определения температуры узлов, агрегатов и систем машин. На данный момент при проектировании автоматики большое распространение получили микроконтроллеры, которые содержат компараторы и аналогово-цифровые преобразователи в одном кристалле и позволяют преобразовывать аналоговые электрические величины в цифровую форму. Это обеспечивает высокую точность срабатывания.

Ключевые слова: тепловое состояние, тепловая подготовка, машины, измерение температуры, полупроводниковый датчик, терморезистор, термопара, микроконтроллер, аналогово-цифровой преобразователь

05.05.04 - Дорожные, строительные и подъемно-транспортные машины

при работе машин в разных природно-климатических условиях и нагрузках изменяется тепловое состояние всех агрегатов и систем. Это приводит к повышенным износам, расходу горюче-смазочных материалов, и как следствие, к снижению эффективности эксплуатации машин. Для снижения этих воздействий необходимо управлять тепловым состоянием агрегатов и узлов. Это возможно при постоянном их мониторинге с последующим управлением их состоянием. В соответствие с этим рассмотрен вопрос мониторинга теплового состояния агрегатов строительных и дорожных машин, эксплуатируемых в условиях Крайнего Севера и Арктики. Также рассмотрено управление тепловыми процессами агрегатов машин. Для этого разработана универсальная система сбора данных с функциями управления на основе аналогово-цифрового преобразователя. Предложено дальнейшее ее совершенствование с функциями универсальности, многозадачности и удобства работы.

Ключевые слова: строительная машина, агрегаты, низкие температуры, тепловое состояние, измерение, мониторинг, управление, датчик, аппаратно-измерительный комплекс

05.05.04 - Дорожные, строительные и подъемно-транспортные машины

Значительное количество единиц специальной и автотранспортной техники эксплуатируется в условиях низких отрицательных температур Крайнего Севера и Арктики. Обеспечение работоспособности техники в этих условиях зависит в первую очередь от надежности запуска двигателя внутреннего сгорания. Для этого используются средства тепловой подготовки от внешних источников тепла. В условиях автономного функционирования машин возникает необходимость использования ее внутренних источников. Это можно осуществить использованием системы утилизации тепла двигателя внутреннего сгорания. Для этого предлагаются тепловые аккумуляторы. С целью повышения их эффективности (увеличения теплового потенциала, снижения габаритов) рассмотрено три конструкции двухкамерного теплового аккумулятора. Для описания теплопередачи теплового аккумулятора определены условия однозначности, в соответствие с которыми проведено моделирование тепловых процессов теплоаккумулятора

Ключевые слова: эксплуатация, тепловой аккумулятор, тепловая подготовка ДВС, теплопередача, система утилизации тепла, низкие отрицательные температуры

05.05.04 - Дорожные, строительные и подъемно-транспортные машины

определено, что при проведении ремонтов автотранспортной и специальной техники вдали от баз наиболее энергоемкими и трудозатратными являются сварочные работы. На основании проведенного исследования была предложена инновационная конструкция сварочного инвертора, использующего эффект резонанса, обладающая повышенной надежностью, недорогого конструктивного исполнения (в условиях серийного производства). С целью повышения надежности и удешевления предлагаемой конструкции инвертора предложен целый ряд новых подходов. Исследуется инверторный полномостовой источник сварочного тока с реализацией резонансного эффекта, обладающий стабильностью и плавностью работы, высокой надежностью, потому что схема данного преобразователя не чувствительна к перепадам питающего напряжения. действующих предприятий, организаций новых предприятий, перераспределении инвестиций в  интересах организации и освоения новой продукции на имеющихся производственных  площадях.

Ключевые слова: ремонт, автотранспортная специальная техника, сварочные работы, инверторный полномостовой источник сварочного тока, резонансный эффект.

05.05.04 - Дорожные, строительные и подъемно-транспортные машины

Рассмотрены вопросы увлажнения (охлаждения) в массообменных аппаратах при различных параметрах распыла жидкости и различной величине воздействия электрического поля в зоне распыла.

Ключевые слова: тепломассообмен, дисперсность распыла, электроаэрозоль, электростатическое рассеивание.

Приведено обоснование необходимости проведения тепловой подготовки гидропривода строительно-дорожных машин (СДМ), эксплуатируемых в условиях Севера. Учитывая, что значительное количество отказов приходится на элементы гидропривода, то становится актуальным необходимость исследования их работы и причин отказов. С целью анализа средств тепловой подготовки, разработки новых систем необходимо провести исследование теплотехнических характеристик элементов гидропривода СДМ, эксплуатируемых при низких отрицательных температурах. При этом необходимо учитывать скорость изменения процессов, протекающих в гидроприводе. В соответствие с изложенным выше требуется качественное измерительное оборудование, созданное на базе аналого-цифровых преобразователей. Для этого проведен анализ измерительного оборудования для проведения экспериментальных исследований. В настоящее время, на кафедре Транспортных и технологических систем разрабатывается программно-аппаратный измерительный комплекс для температурного мониторинга элементов гидропривода СДМ.

Ключевые слова: строительно-дорожные машины, эксплуатация, отрицательные температуры, гидропривод, тепловая подготовка, измерение, датчик

05.05.04 - Дорожные, строительные и подъемно-транспортные машины

Работа посвящена вопросам исследования алгоритмов функционирования подсистемы управления, входящей в состав бортовой интегрированной системы управления летательным аппаратом и используемой  на заключительном участке траектории движения. Алгоритмы функционирования подсистемы управления синтезированы на основе теории оптимизированных дельта-преобразований второго порядка с использованием принципа управления перевернутым маятником на тележке. В ходе исследований, проводимых на основе имитационного моделирования с использованием разработанной программной модели, оценивается как итоговая ошибка рассеивания, так и вклад в нее различных подсистем. 

Ключевые слова: управление движением на конечном участке, летательный аппарат, бортовая интегрированная система управления, оптимизированные дельта-преобразования второго порядка, автономная система ближней радионавигации, имитационное моделирование, программная модель

05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям) , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

Существующие подходы к тесной интеграции относительно дешевых бесплатформенных инерциальных навигационных систем (БИНС), построенных на основе MEMS-технологий, и спутниковых систем навигации (СНС) неэффективны применительно к автотранспортной технике. Рассмотрен итерационный алгоритм для слабосвязанного режима интеграции разнородных навигационных систем, не предполагающий использования методов оптимального оценивания. Решение получено на основе полной нелинейной модели навигационной системы наземного транспортного средства и, поэтому, справедливо для произвольного и неизвестного заранее характера его движения, причем, при самых общих предположениях об уровне действующих на него возмущений.

Ключевые слова: наземное транспортное средство, интегрированная инерциально-спутниковая навигационная система, итерационный слабосвязанный алгоритм

05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям) , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

Рассматриваются метод уменьшения одной из наиболее существенных составляющих напряжения смещения нуля Uсм операционных усилителей (ОУ), выполненных по классическим архитектурам с токовыми зеркалами, которая связана с изменением коэффициент усиления по току базы (β) биполярных транзисторов в условиях температурных и радиационных воздействий.
Для решения данной задачи в базовую архитектуру ОУ вводится специ-альный корректирующий многополюсник, который обеспечит согласование слабой токовой асимметрии входного дифференциального каскада (ДК). Метод применим для ОУ, в которых нецелесообразно вносить какие-либо корректировки в исходную структуру ДК. 
Получены аналитические выражения, определяющие основные параметры цепей компенсации Uсм, а так же приведены табличные данные, упрощающие выбор типовых функциональных узлов прецизионных ОУ.

Ключевые слова: микроэлектроника, схемотехника, дифференциальный усилитель, операционный усилитель, напряжение смещения нуля, температурный дрейф, влияние радиации на нулевой уровень

05.13.05 - Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления

  Представленная в работе структурная схема избирательного усилителя на основе усилителя тока и входного преобразователя «напряжение-ток» позволяет контролировать центральным процессорным элементом частоту полюса и добротность, как в режиме диагностики параметров аналоговых устройств, так и в режиме обработки сигналов. Предложен вариант ее схемотехнической реализации на биполярных транзисторах для микроэлектронного исполнения. Результаты компьютерного моделирования в среде Agilent ADS подтвердили, что на базе простейших усилителей тока в рамках традиционных технологических процессов, за счет структурной особенности реализуемых базовых активных элементов звена второго порядка, можно реализовать относительно высокодобротные звенья второго порядка, которые легко интегрируются в многозвенные полосовые фильтры.

Ключевые слова: система на кристалле, полосовой фильтр, добротность, усилитель тока, чувствительность, погрешность

05.13.05 - Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления

  Предложен вариант решения общей задачи схемотехнического синтеза на n-МОП транзисторах звена полосового фильтра на базе усилителей тока с ограниченным коэффициентом передачи. Показана возможность оптимального выбора области параметрического компромисса. Приведены результаты моделирования схемы в среде Cadence Virtuoso на базе компонентов техпроцесса SGB25VD.

Ключевые слова: КМОП транзистор, полосовой фильтр, избирательный усилитель, система на кристалле, коэффициент передачи, преобразователь напряжение-ток

05.13.05 - Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления

  В работе рассматривается особенность применения цепей собственной и взаимной компенсации в схемотехнике дифференциальных каскадов на КМОП-транзисторах. Показано, что их композиция позволяет существенно увеличить дифференциальный коэффициент усиления в симметричных каскадах с динамической нагрузкой, заметно уменьшить коэффициент передачи синфазного сигнала и расширить диапазон рабочих частот. В качестве примера приведена эволюция базовой принципиальной схемы симметричного каскада и результаты её моделирования в Cadence Virtuoso.

Ключевые слова: микросхемотехника, структурный синтез, сложно-функциональные блоки, дифференциальный каскад, КМОП-транзистор, система на кристалле

05.13.05 - Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления