sibadiНаучный рецензируемый журнал "Вестник СибАДИ"The Russian Automobile and Highway Industry Journal2071-72962658-5626The Siberian State Automobile and Highway University10.26518/2071-7296-2019-1-6-17sibadi-806Research ArticleТРАНСПОРТНОЕ, ГОРНОЕ И СТРОИТЕЛЬНОЕ МАШИНОСТРОЕНИЕTRANSPORT, MINING AND BUILDING MACHINERY ENGINEERINGУПРУГИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЩЁТОЧНОГО ВОРСА РАБОЧЕГО ОБОРУДОВАНИЯ КОММУНАЛЬНОЙ МАШИНЫELASTIC CHARACTERISTICS OF BRUSH PILE ON THE MUNICIPAL MACHINE WORKING EQUIPMENThttps://orcid.org/0000-0003-1891-8744ИгнатовС. Д.IgnatovS. D.

канд. техн. наук, доц. кафедры «Техника для строительства и сервиса нефтегазовых комплексов и инфраструктур»

644080, г. Омск, пр. Мира, 5

Candidate of Technical Sciences, Associate Professor of the Department of Engineering for the Construction and Service of Oil and Gas Complexes and Infrastructures

644080, Omsk, 5, Mira Ave.

isdavvadon@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-4904-4173ЦехошС. И.TsekhoshS. I.

аспирантка кафедры «Автоматизация производственных процессов и электротехника»

644080, г. Омск, пр. Мира, 5

Postgraduate Student of the Automation of Production Processes and Electrical Engineering Department

644080, Omsk, 5, Mira Ave.

tsehosh.lyubov@yandex.ruФГБОУ ВО «СибАДИ», г. ОмскРоссияSiberian State Automobile and Highway University (SibADI)Russian Federation201928022019161617Copyright © Игнатов С.Д., Цехош С.И., 20192019Игнатов С.Д., Цехош С.И.Ignatov S.D., Tsekhosh S.I.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestnik.sibadi.org/jour/article/view/806

Введение. Статья посвящена актуальной проблеме увеличения эксплуатационного ресурса щеточного рабочего органа (ЩРО) и повышения качества уборки. В работе рассмотрены факторы, влияющие на качество уборки дорожного покрытия и ресурс щёточного ворса.Методы и материалы. Представлены результаты исследования процесса взаимодействия ворса ЩРО с очищаемой поверхностью дорожного полотна. Дана математическая модель процесса взаимодействия ходового и рабочего оборудования с опорной поверхностью. Моделирование осуществлялось при помощи программного продукта MATLAB, расширение Simulink. Выявлены факторы, которые способствуют снижению эффективности рабочего процесса коммунальной машины.Результаты. В результате моделирования были получены графики изменения деформации ворса и силы прижатия ЩРО к очищаемой поверхности во времени. При обработке полученных экспериментальных данных были построены графики зависимостей деформации щёточного ворса от силы прижатия ЩРО в сборе и для двух,трех,четырех дисков. Для дальнейшего математического моделирования определены коэффициенты жесткости ворса ЩРО при различных нагрузках. Осуществлена аппроксимация экспериментальной зависимости деформации щёточного ворса от силы прижатия, получено уравнение регрессии.Заключение. В результате выполненной работы определены упругие характеристики ворса ЩРО. В процессе сравнения экспериментальных и теоретических данных, полученных в результате анализа математической модели, установлено, что расхождения между ними менее 10%. Данные результаты позволили подтвердить адекватность математической модели процесса взаимодействия ЩРО с очищаемой поверхностью.

Introduction. The paper describes the actual problem of increasing the operating life of the brush working body (BWB) and improving the cleaning quality. Moreover, the authors discuss the factors affecting the quality of the road surface cleaning and the brush pile resource.Materials and methods. The research presents the results of the interaction process of the BWB pile with the cleaned surface of the roadway. In addition, the authors demonstrate the mathematical model of the interaction process with the basic surface. The simulation is carried out using the MATLAB software and Simulink extension. The authors also identify the factors that contribute the efficiency reduction of the municipal machine working process.Results. As a result of the simulation, the authors obtained the graphs of the pile deformation changing and the BWB pressing force changing. When processing the experimental data the researches also obtained the graphs of the brush pile plotted deformation from the BWB contact force and from 2, 3, 4 disks. For further mathematical modeling the authors determined the stiffness of the BWB pile under various loads. Therefore, the paper presents the approximation of the experimental dependence of the brush pile deformation on the pressing force and shows the regression equation.Conclusion. In conclusion, the authors determined the elastic characteristics of the BWB pile. By the comparing process of the experimental and theoretical data obtained from the mathematical model analysis, the authors found that the difference between them was less than 10%. The obtained results allowed confirming the mathematical model adequacy of the interaction process between the  BWB pile and the cleaning surface.

щеточный рабочий органщёточные дискиворссила прижатиякоэффициент жесткостидеформацияbrush working body (BWB)brush diskspilepressing forcestiffness coefficientdeformationReferencesЛепеш А.Г. Функционирование и ресурс щеток коммунальной уборочной техники // Вестник Российской академии естественных наук. 2011. вып. 15 №4. 128–130 с.Lepesh A.G. Funkcionirovanie i resurs shchetok kommunal’noj uborochnoj tekhniki [Functioning and resource utility brushes cleaning equipment]. Vestnik Rossijskoj akademii estestvennyh nauk, 2011, no 4, pp.128–130 (in Russian).Лепеш А.Г. Прогнозирование изнашивания щеток коммунальных машин // Технико-технологические проблемы сервиса. 2010. № 2(12). С. 25–34.Lepesh A.G. Prognozirovanie iznashivaniya shchetok kommunalnyh mashin [Predicting the wear of municipal machine brushes]. Tehnikotehnologicheskie problemy servisa, 2010, no 2, pp. 25–34 (in Russian).Лепеш А.Г., Лепеш Г.В., Воронцов И.И. Методика экспериментального определения износостойкости щеточного ворса коммунальной уборочной техники // Технико-технологические проблемы сервиса. 2011. №2(16). С. 6–18.Lepesh A.G., Lepesh G.V., Voroncov I.I. Metodika ehksperimental’nogo opredeleniya iznosostojkosti shchetochnogo vorsa kommunal’noj uborochnoj tekhniki [Method of experimental determination of wear resistance of brush pile of municipal cleaning equipment]. Tehniko-tehnologicheskie problemy servisa, 2011, no 2, pp. 6–18 (in Russian).Ершов В.И., Барахтанов Л.В. Вероятностные характеристики микропрофиля пересеченной местности. М: Машиностроение. 1971. №4. С.117–119.Ershov V.I., Barakhtanov L.V. Eroyatnostnyeharakteristiki-mikroprofilya-peresechennojmestnosti [Probability characteristics of the whiterough terrain]. Moscow, Mechanical Engineering. 1971. pp.117–119 p (in Russian).Афанасьев В.Л., Хачарутов А.А. Статические характеристики микропрофилей автомобильных дорог и колебаний автомобиля // Автомобильная промышленность. 1996. № 2. С. 21–23.Afanasev V.L. Staticheskie harakteristiki mikroprofilej avtomobil’nyh dorog i kolebanij avtomobilya [Static characteristics of micro roads and automobile vibrations]. Avtomobil’naja promyshlennost’, 1996, no 2, pp. 21–23 (in Russian).Куксов М.П., Нижегородов А.И. К построению математической модели рабочего процесса подметально-уборочной машины // Вестник ИрГТУ. 2013. № 12. С. 88–91.Kuksov M.P. K postroeniyu matematicheskoj modeli rabochego processa podmetalnouborochnoj mashiny [Construction of the mathematical model of the sweeper working process]. Vestnik ISTU, 2013, no12, pp. 88–91 (in Russian).Куксов М.П. Определение рациональных режимов работы малогабаритной коммунальной машины для летнего содержания дворовых территорий с использованием математического моделирования // Вестник ИрГТУ. 2015. №3. С. 44–48.Kuksov M.P. Opredelenie racionalnyh rezhimov raboty malogabaritnoj kommunalnoj mashiny dlya letnego soderzhaniya dvorovyh territorij s ispolzovaniem matematicheskogo modelirovaniya [Determination of rational modes of the small-sized communal machine operation for summer maintenance of yard territories using mathematical modeling]. Vestnik ISTU, 2015, no 3, pp. 44–48 (in Russian).Лепеш Г.В., Лепеш А.Г. К вопросу эффективности щеточных агрегатов коммунальной уборочной техники // Технико-технологические проблемы сервиса. 2013. № 3(25). С. 43–47.Lepesh G.V., Lepesh A.G. K voprosu ehffektivnosti shchetochnyh agregatov kommunalnoj uborochnoj tekhniki [To the question of the brush units’ effectiveness of communal cleaning equipment]. Tehniko-tehnologicheskie problemy servisa, 2013, no 3, pp. 43–47 (in Russian).Лепеш Г.В. Имитационное моделирование процесса высокоскоростного трения и изнашивания // Технико-технологические проблемы сервиса.2013. № 3(25). С. 35–42.Lepesh G.V. Imitacionnoe modelirovanie processa vysokoskorostnogo treniya i iznashivaniya [Simulation of high-speed friction and wear process]. Tehniko-tehnologicheskie problemy servisa, 2013, no 3, pp. 35–42 (in Russian).Лепеш Г.В., Лепеш А.Г. Разработка методики рационального выбора характеристик рабочего процесса коммунальной уборочной техники // Технико-технологические проблемы сервиса. 2012. № 1 (19). С. 24–31.Lepesh G.V., Lepesh A.G. Razrabotka metodiki racionalnogo vybora harakteristik rabochego processa kommunalnoj uborochnoj tekhniki [Development of methods for the rational selection of work process characteristics of the municipal cleaning equipment]. Tehnikotehnologicheskie problemy servisa, 2012, no1, pp. 24–31 (in Russian).Игнатов С.Д., Цехош С.И. Совершенствование системы управления коммунальной машины // Вестник СибАДИ. 2018. вып. 15 №2. С. 207–216.Ignatov S.D., Cekhosh S.I. Sovershenstvovanie sistemy upravleniya kommunal’noj mashin [Improvement of the control system of municipal vehicles]. Vestnik SibADI, 2018, no 2, pp. 207–216 (in Russian).Корчагин П.А. Математическая модель динамической системы // Вестник СибАДИ. 2013. №4. С. 91–95.Korchagin P.A. Matematicheskaya model dinamicheskoj sistemy [Mathematical model of dynamical system]. Vestnik SibADI, 2013, no 4, pp. 91–95 (in Russian).Паненко В.В., Математические методы планирования эксперимента: сборник трудов. Новосибирск: Наука, 1981. 257 с.Panenko V.V. Matematicheskie-metodyplanirovaniya-ehksperimenta [Mathematical methods of experiment planning]. Novosibirsk, Nauka, 1981. 257 p. (in Russian).Корчагин П.А., Тетерина И.А. Математическая модель сложной динамической системы «возмущающие воздействия машина - оператор» // Вестник СибАДИ. 2015. №5. С.118–123.Korchagin P.A. Matematicheskaya model’ slozhnoj dinamicheskoj sistemy “vozmushchayushchie vozdejstviya - mashinaoperator” [Mathematical model of the complex dynamic system “disturbing effects - machineoperator”]. Vestnik SibADI, 2015, no 5, pp. 118–123 (in Russian).Лепеш А.Г. Научные основы повышения производительности подметальных агрегатов коммунальных машин // Инновации. 2011. № 6. С. 136–139.Lepesh A.G. Nauchnye osnovy povysheniya proizvoditel’nosti podmetal’nyh agregatov kommunal’nyh mashin [Scientific basis for improving the performance of the sweeper units utility vehicles]. Innovacii, 2011, no 6, pp. 136–139 (in Russian).Лепеш А.Г., Лепеш Г.В. Математическое моделирование силового взаимодействия щеток коммунальных машин с дорожным покрытием // Технико-технологические проблемы сервиса. 2010. №3(13). С. 32–38.Lepesh A.G., Lepesh G.V. Matematicheskoe modelirovanie silovogo vzaimodejstviya shchetok kommunal’nyh mashin s dorozhnym pokrytiem [Mathematical modeling of power interaction of the municipal machines’ brushes with a road surface]. Tehniko-tehnologicheskie problemy servisa, 2010, no 3, pp. 32–38 (in Russian).Лепеш А.Г. К определению силового взаимодействия щёток коммунальных машин с дорожным покрытием // Технико-технологические проблемы сервиса. 2011. №1(15). С.30–35.Lepesh A.G. K opredeleniyu silovogo vzaimodejstviya shchyotok kommunal’nyh mashin s dorozhnym pokrytiem [To the definition of the force interaction of brushes utility vehicles and the road surface]. Tehniko-tehnologicheskie problemy servisa, 2011, no 1, pp. 30–35 (in Russian).Лепеш А.Г. Имитационное моделирование рабочего процесса коммунальной уборочной техники // Технико-технологические проблемы сервиса. 2011. №3(17). С.32–41.Lepesh A.G. Imitacionnoe modelirovanie rabochego processa kommunal’noj uborochnoj tekhniki [Simulation workflow utilities cleaning equipment]. Tehniko-tehnologicheskie problemy servisa, 2011, no 3, pp. 32–41 (in Russian).Адлер Ю.П., Маркова Е.В., Грановский Ю.В. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий. М.: Наука, 1971. 247 с.Adler Yu. P. Planirovanie-ehksperimentapri-poiske-optimalnyh-uslovij [Planning of experiment when searching optimal conditions]. Moscow, Nauka, 1971. 247 p. (in Russian).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.