Сравнительный анализ компоновочных схем

Для выбора оптимальной конструкции проведен анализ достоинств и недостатков рассматриваемых компоновочных схем привода УМТЭТ (табл. 2).

 

Таблица 2. Результаты сравнительного анализа компоновочных схем
приводов УМТЭТ

№ варианта	Достоинства	Недостатки
1	Увеличение свободного пространства в средней части кузова для увеличения перевозимого объема. Увеличение веса машины, приходящего на передние ведущие колеса	При загрузке кузова ухудшение тяговых свойств из-за меньшего веса нагруженной машины, приходящего на ведущие колеса. Увеличение длины свеса передней части, что увеличивает радиус поворота машины. Необходимость применения гипоидной передачи
2	Увеличение свободного пространства в передней части кузова вследствие чего улучшение геометрической проходимости и маневренности за счет уменьшения длины свеса, а также возможность размещения водителя и пассажира перед передней осью	При загрузке кузова ухудшение тяговых свойств из-за меньшего веса нагруженной машины, приходящего на ведущие колеса. Использования средней части кузова под размещение электродвигателя приводит к уменьшению объема под накопитель энергии. Необходимость применения гипоидной передачи
3	Увеличение свободного пространства в передней части кузова вследствие чего улучшение геометрической проходимости и маневренности за счет уменьшения длины свеса, а также возможность размещения водителя и пассажира перед передней осью	При загрузке кузова ухудшение тяговых свойств из-за меньшего веса нагруженной машины, приходящего на ведущие колеса
4	Увеличение свободного пространства в средней части кузова, возможность размещения накопителей энергии в данной части	Увеличение длины свеса задней части, что увеличивает радиус поворота машины
5	Увеличение свободного пространства в задней части кузова для уменьшения длины свеса	Использования средней части кузова под размещение электродвигателя, что уменьшает объем под накопитель энергии

Окончание табл. 2

№ варианта	Достоинства	Недостатки
6	Увеличение свободного пространства в средней и задней части кузова путем выбора необходимой компоновки электродвигателя, например, над задней осью. Простой в конструкции и дешевый колесный редуктор цилиндрических зубчатых колес	Возможное увеличение высоты машины или уменьшение объема кузова
7	Увеличение динамического фактора и проходимости машины	Увеличение расхода энергии на совершение транспортной работы. Сложность и высокая цена конструкции
8	Увеличение динамического фактора и проходимости машины. Повышение КПД трансмиссии в сравнении с постоянным приводом на ведущие колеса	Увеличение расхода энергии на совершение транспортной работы. Сложность и высокая цена конструкции

 

Выводы

Исходя из проведенного анализа и требований к УМТЭТ можно сделать следующие выводы.

· Привод на передние ведущие колеса не является предпочтительным. Увеличение переднего свеса приводит к ухудшению проходимости и маневренности. Для вариантов с продольным расположением необходимо использовать гипоидную передачу для изменения направления потока мощности подводимого от электродвигателя к ведущим колесам. При нагруженном состоянии кузова на ведущие колеса будет воздействовать малая доля веса технологического электротранспорта, что может привести к проскальзыванию ведущих колес на дорогах с малым коэффициентом сцепления шин с полотном дороги. Ведущая ось будет управляемой, что приведет к усложнению и удорожанию конструкции переднего моста.

· Привод на все колеса не является предпочтительным. Задача УМТЭТ как технологического электротранспорта – выполнение транспортных работ на дорогах общего пользования и закрытых зонах заводов, где применение полного привода не оправданно, так как вызывает увеличение расхода энергии, усложнение и удорожание конструкции.

· Предпочтительным является привод на задние ведущие колеса с двигателем, установленным параллельно над мостом ведущей оси. Уменьшение задней части кузова приведет к уменьшению заднего свеса, что улучшит маневренность вследствие уменьшения радиуса поворота и проходимость вследствие уменьшения угла свеса. Для вариантов с продольным расположением необходимо использовать гипоидную передачу для изменения направления потока мощности подводимого от электродвигателя к ведущим колесам. Установка двигателя параллельно над мостом задней оси увеличит вес, приходящийся на ведущую ось в ненагруженном состоянии. Совмещение редуктора и дифференциала увеличит КПД трансмиссии.

Следовательно, наиболее оптимальной компоновочной схемой для универсальной машины технологического электротранспорта является привод на задние колеса с расположением электродвигателя параллельно над ведущей осью.

 

Список литературы

1. Системные подходы в конструировании и дизайн-проектировании унифицированной машины технологического электротранспорта (УМТЭТ) / А. И. Коршунов, Р. С. Музафаров, М. А. Плетнев [и др.] // Интеллектуальные системы в производстве. 2016. № 2 (23). С. 40–47.

2. Разработка унифицированной платформы напольного электротранспорта / Н. М. Филькин, Р. С. Музафаров, А. Ф. Мкртчян [и др.] // Вестник ИжГТУ имени М. Т. Калашникова. 2017. Т. 20, № 3. С. 41–42.

3. Филькин, Н. М., Шаихов, Р. Ф. Новая унифицированная машина технологического электротранспорта // Материалы Нац. науч.-практ. конф. «Актуальные проблемы разработки, эксплуатации и технического сервиса машин в агропромышленном комплексе». Белгородский ГАУ, 2019. С. 139–143.

4. Патент на промышленный образец 102998. Унифицированная платформа наземного электротранспорта / Н. М. Филькин [и др.]. 2017.

 

УДК 629.5.06

 

А. Н. Носов ¹, Е. А. Чабанов ^1,2, канд. техн. наук

¹Пермский филиал Волжского государственного университета

водного транспорта

²Пермский национальный исследовательский политехнический университет

lexa_nosov999@mail.ru; ceapb@mail.ru

 

Возможность автоматизации систем
альтернативных источников электроэнергии на судах

 

Рассмотрены альтернативные источники энергии на судне, их эффективность и возможность автоматизации; возможности питания систем судна от альтернативных источников электроэнергии как целиком, так и при питании локальных систем.

Ключевые слова: автоматизация, судовые аккумуляторы, биостанция, ветрогенераторы, солнечные панели.

 

Введение

Альтернативные источники энергии все чаще встречаются в нашей жизни. В частности на суше создают целые электростанции, питаемые энергией солнца, ветра и переработкой биологических отходов. Каждый из этих видов альтернативных источников питания можно установить на судне [1]. Но при эксплуатации данных источников необходим постоянный контроль над ними и обслуживание, что приведет к дополнительным обязанностям электромеханика, судового механика, или может возникнуть потребность в квалифицированном персонале для обслуживания данных установок. Поэтому процесс автоматизации как минимум снизит нагрузку на обслуживание и постоянный контроль персонала за данной аппаратурой. Полностью исключить наблюдение и тем более обслуживание невозможно. Автоматизация лишь облегчит процесс контроля за альтернативными источниками электроэнергии на судне.