Введение. Выполнение производственных и технологических процессов машин на обширной территории Российской Федерации связано с необходимостью их эксплуатации в условиях отрицательных температур. В статье рассматриваются результаты прикладных научных исследований факторов, оказывающих отрицательное влияние на процесс работы двигателей внутреннего сгорания при низких температурах окружающего воздуха. Использование современных методов и средств диагностики цилиндро-поршневой группы и кривошипно-шатунного механизма двигателя позволяют достоверно установить причины отказов двигателей.
Материалы и методы. В ходе выполнения экспериментальных исследований использовались метод неразрушающего контроля, органолептический, измерительный, экспертный методы.
Результаты. В результате комплексной оценки причин отказов двигателей было установлено, что нарушения в применении несоответствующих эксплуатационных материалов при низких температурах, мероприятий по подготовке к пуску дизель-генераторных установок явились основной причиной несвоевременного запуска и появления дефектов элементов цилиндро-поршневой группы и кривошипно-шатунного механизма, в итоге приведшие к аварийному выходу из строя двигателей внутреннего сгорания.
Обсуждение и заключение. Предложенные результаты исследований позволят конкретизировать перспективы развития в области обеспечения надежности эксплуатации двигателей внутреннего сгорания.

Введение. Навесные экскаваторные виброплиты (НВП), являющиеся сменным рабочим оборудованием экскаваторов, применяются для уплотнения грунтов обратных засыпок траншей, колодцев, пазух фундаментов и в других «узких» местах строительства, а также при уплотнении грунтов на наклонных поверхностях откосов насыпей и выемок.
При практическом использовании НВП строители сталкиваются с необходимостью решения двух задач: Обоснования выбора модели НВП для уплотнения грунта в заданных условиях, определяемых видом грунта, влажностью грунта, толщиной слоя и требуемым коэффициентом уплотнения.
Определения длительности уплотнения НВП грунта при позиционном уплотнении в одной точке для обеспечения требуемого коэффициента уплотнения грунта заданного вида в слое требуемой толщины. Вышеприведенные задачи требуют наличия информации о технологических возможностях НВП при уплотнении грунтов в различных технологических ситуациях, причем оценка технологических возможностей НВП должна учитывать и осуществляющийся в настоящее время в РФ переход на новую нормативную базу в области показателей оценки результатов уплотнения грунтов в строительстве.
Материалы и методы. Обзор технологических возможностей НВП проводился на основе информации, предоставляемой на официальных сайтах основных отечественных и зарубежных производителей и поставщиков НВП.
Выводы. Анализ информации, предоставляемой производителями и поставщиками НВП, показал, что большинство предоставляемой информации относится к техническим характеристиками НВП и экскаваторов. Информация о технологических возможностях НВП практически отсутствует. Также при оценке технологических возможностей НВП производители и поставщики используют термины (например, «объем трамбования»), не имеющие однозначной трактовки.
Практическое значение. Отсутствие информации о технологических возможностях НВП при уплотнении грунтов в различных технологических ситуациях приводит к ошибкам при выборе модели НВП и назначении продолжительности работы при позиционном уплотнении грунта в одной точке, вследствие чего повышаются риски недоуплотнения грунтов и снижения срока службы возводимых объектов. Для решения данной проблемы на кафедре «Строительные и дорожные машины» ЯГТУ разрабатывается методика расчета результатов уплотнения грунта НВП при работе в различных технологических ситуациях.

Введение. Высокие темпы освоения новых территорий, развития строительного и дорожно-транспортного комплекса, добычи и транспортировки полезных ископаемых невозможно без машин и оборудования. Использование в качестве базового шасси гусеничного движителя имеет как преимущества, так и недостатки. Одной из главных проблем является обеспечение подвижности гусеничной техники. Использование силовых агрегатов и трансмиссий смешанных типов позволяет решить эту научную проблему и обеспечить эффективность выполнения технологических операций при эксплуатации гусеничных машин.
На современных транспортных машинах применяются трансмиссии самых различных типов, в том числе и электромеханические трансмиссии (ЭМТ). В такой конструкции преобразование крутящего момента и изменение частоты вращения ведущих колес гусеничного движителя осуществляется за счет тяговых электродвигателей (ТЭД). Целью применения в составе гусеничных машин электромеханической трансмиссии является повышение тягово-динамических свойств и топливной экономичности и, как следствие, улучшение свойства подвижности машины. Объединение в составе гусеничной машины (ГМ) двигателя внутреннего сгорания (ДВС) и электрических машин позволяет максимально использовать преимущества последних и скомпенсировать недостатки, присущие каждому из них. Улучшение этих показателей достигается главным образом за счет различных рабочих характеристик тягового электрического двигателя (ТЭД) и накопителя энергии (НЭ).
Методы исследования. В качестве базовой основы проведенных теоретических исследований служил системый анализ. Разработана математическая модель движения гусеничной машины с электромеханической трансмиссией. Использовались методы теории алгоритмов.
Результаты. Разработана и приведена структурная схема компоновки последовательного типа электромеханической трансмиссии гусеничной машины, защищенная патентом РФ. Разработан алгоритм взаимодействия ее элементов с учетом различных режимов движения машины. Приведены основные математические зависимости, входящие в методику обоснования эксплуатационных характеристик гусеничной машины с электромеханической трансмиссией.
Обсуждение и заключение. Использование разработанных подходов и методики позволят производить расчет составных элементов электромеханической трансмиссии для обеспечения требуемой подвижности гусеничной машины, оценивать ее топливную экономичность, а также ее максимальную и среднюю скорость движения.

Введение. В настоящей статье описывается разработанный авторами алгоритм работы кранового анемометра, измеряющего скорость порывов и среднюю скорость ветра и определяющего на их основе прогнозируемую скорость ветра.
Основная часть. Для построения алгоритма работы анемометра определены основные влияющие параметры и интервалы их измерения. Представлена методика вычисления скорости порывов и средней скорости ветра из показаний импульсного датчика вертушки анемометра. Приведён метод прогнозирования скорости ветра на основе построения экстраполяционной функции.
Результаты. Разработан алгоритм программы работы анемометра с расширенными возможностями по отношению к существующим аналогам. Прибор не только фиксирует значение опасного фактора в данный момент, но и прогнозирует его изменение в будущем.
На основе анализа исследований динамики ветра составлена таблица соответствия уровней определяемых параметров (скорости порыва, средней скорости и прогнозируемой средней скорости ветра) и сигналов, подаваемых оператору крана. Для каждого типа сигналов определено своё значение величины задержки снятия.
Выводы и заключение. Предприятием ЗАО ИТЦ «КРОС» изготовлен опытный образец анемометра, использующего описанные в данной статье принципы. Прибор соответствует всем требованиям нормативно-технической документации. Дальнейшая работа по совершенствованию алгоритма его работы позволит повысить безопасность технологических процессов, осуществляемых с использованием подъёмных сооружений.

Введение. Для решения проблемы ускорения строительства автодорог, повышения их качества целесообразно использовать агрегат непрерывного действия для формирования подстилающего слоя. Основными рабочими органами этого агрегата являются ковши, которые отрезают пласт грунта снизу и сбоку. При этом нижний нож отрезает слой грунта снизу, правый нож - сбоку, а консольный нож частично подрезает верхний слой грунта снизу для следующего ковша. В частности, представляет теоретический и практический интерес анализ взаимодействия с грунтом нижнего ножа ковша агрегата непрерывного действия. Для этого нижний нож разделён на элементы и проведён анализ взаимодействия этих элементов с грунтом. Последовательное воздействие на грунт многих нижних ножей, в пределах ширины захвата агрегата, заменено воздействием на грунт одного условного нижнего ножа на расстоянии, необходимом для разработки одного кубического метра грунта. Силы взаимодействия условного нижнего ножа с грунтом названы условными силами.
Методика исследования. Приведена методика расчёта затрат энергии при внедрении нижнего ножа в грунт. В общем случае при внедрении нижнего ножа в грунт существуют затраты энергии на отделение пласта грунт, на преодоление трения грунта о кромку лезвия, на преодоление напора грунта на фаску, на подъём грунта, на вертикальное ускорение грунта фаской, на преодоление трения грунта о фаску, на преодоление трения грунта о поверхность, на преодоление трения грунта о нижнюю плоскость. Общие затраты энергии при взаимодействии нижнего ножа с грунтом объёмом один кубический метр получены сложением частных затрат энергии. Приведена методика расчёта горизонтальной продольной силы, необходимой для перемещения нижнего ножа.
Результаты. На основе разработанной методики рассчитаны затраты энергии при внедрении нижнего ножа на отделение пласта грунта, на преодоление трения грунта о кромку лезвия, на преодоление напора грунта на фаску, на подъём грунта, на вертикальное ускорение грунта фаской, на преодоление трения грунта о фаску, на преодоление трения грунта о нижнюю плоскость. Затраты энергии на преодоление трения грунта о поверхность нижнего ножа равны нулю, так как грунт перелетает через неё. Определены общие затраты энергии при взаимодействии нижнего ножа с грунтом объёмом один кубический метр. Определена горизонтальная продольная сила, необходимая для перемещения нижнего ножа.

Заключение. В результате выполненных расчётов энергия, необходимая для резания грунта нижними ножами, около 5 кДж/куб. м, горизонтальная продольная сила, необходимая для перемещения нижнего ножа, - 16 Н. Для определения общих затрат энергии на перемещение ковшей агрегата для удаления верхнего слоя грунта с подстилающего слоя автодороги нужно проанализировать взаимодействие с грунтом других элементов ковша.

Введение. В исследовании приведены результаты расчета выбросов парниковых газов и загрязняющих твердых веществ парком автотранспортных средств на основании трех независимых оценок набора исходных данных о разбиении автопарка по технологическим классам (количества и типы автотранспортных средств разных экологических классов, годовых пробегов и т. д.). Так как эти данные не приводятся в формах государственной статистической отчетности и генерируются исследователями самостоятельно, решена задача определения их значимости для расчета итоговых выбросов в разрезе большого массива данных для территории России.
Материалы и методы. В работе предложено три различных подхода к расчету выбросов парниковых газов (базовый подход, уравнивание транспортной работы и новый подход - уравнивание потребления топлива) с целью выявления различий полученных объемов выбросов в разных условиях (т.е. определения количественных характеристик точности итоговых значений). Разработан новый способ оценки влияния средних пробегов и распределения автомобилей на классы на итоговые значения выбросов, реализованный в рамках каждого предложенного подхода. Помимо этого авторами сформированы формулы чувствительности двух типов для оценки влияния распределения автомобилей на классы и средних пробегов к итоговым расчетам выбросов. Применение этих формул позволяет проводить научный анализ и интерпретацию влияния формирующих факторов в экспертной оценке на итоговые значения выбросов каждого вида.
Результаты. Выявлены различия разбивки автомобилей на классы в экспертных оценках и определены наиболее близкие из них. Выведено, что наиболее чувствительными к изменению пробегов и класса автомобилей, от которых зависит расход топлива, являются выбросы CO₂.
Заключение. Научный анализ чувствительностей обоих типов показал важность сохранения принципов, лежащих в основе экспертной оценки, от года к году с целью необходимости сопоставления получаемых результатов.

Введение. Большинство исследователей, занимающихся вопросами использования золошлаковых материалов (в особенности в строительной области), концентрируют свое внимание на вопросах определения механических характеристик или изучения особенностей их влияния на окружающую среду. В то же время проектирование автомобильных дорог с насыпями из грунтовых материалов в северных регионах требует обязательного учета поведения материала в суровых климатических условиях.
Хотя золошлаковые материалы являются типичным представителем дисперсных грунтовых материалов, они в некоторой степени подвержены морозному пучению (за счет особенностей внутренней структуры). Кроме того, данные материалы не были всесторонне исследованы при разработке стандартов и сводов правил РФ по проектированию дорог. По этим причинам в профессиональной среде развивается гипотеза о недопустимости применения золошлаков в насыпях автомобильных дорог из-за избыточного морозного пучения этого материала, что, по нашему мнению, является несколько некорректным упрощением.
Методика исследования. Для выяснения реальных свойств морозного пучения золошлаковых смесей специалистами СГУПС были проведены дополнительные исследования по определению относительных деформаций морозного пучения образцов среднезернистой и крупнозернистой ЗШС, а специалистами СибАДИ выполнено сопоставление полученных результатов с более ранними исследованиями по определению относительных деформаций морозного пучения образцов мелкозернистых ЗШС, а также проведен анализ всего массива полученных данных.
Результаты. В результате совместной работы получена эмпирическая модель, позволяющая прогнозировать величину морозного пучения золошлакового материала в зависимости от его степени уплотнения, начальной влажности (при работе по закрытой схеме или влажности при промерзании по открытой системе), гранулометрического состава и температуры промораживания, что позволяет определить степень морозного пучения ЗШС по зерновому составу и расчетным характеристикам земляного полотна.
Заключение. На основе полученных результатов исследований и их анализа были выведены эмпирические зависимости для прогнозирования величины морозного пучения, которые требуют дополнительной опытной проверки на прочих видах ЗШС.

Введение. Расчет конструкций полувероятностным методом предельных состояний не даёт ответа на вопрос, насколько конструкция надёжна. Вероятностные методы пока еще несовершенны и попытки применить их для оценки надежности конструкций, рассчитанных по предельным состояниям, иногда приводят к противоречивым результатам. Возможной причиной этого является недостаточная изученность влияния асимметрии функций распределения переменных на теоретическую надежность конструкций. Цель исследования - разработка практического метода расчета надежности конструкций с учетом асимметрии функций распределения и апробирование метода при оценке надежности изгибаемых железобетонных элементов.
Материалы и методы. Надежность конструкций оценивается по изменчивости функции резерва прочности на основе методов моментов и проектных точек. Предлагается способ приближенной оценки надежности достаточно сложных композиций случайных величин с использованием статистических параметров (математического ожидания, стандартного отклонения и коэффициента асимметрии) двухэлементных функций, аппроксимированных логнормальным трехпараметрическим распределением.

Выводы. Учет коэффициента асимметрии системы переменных при вероятностном расчете позволяет обосновать надежность изгибаемого железобетонного элемента, запроектированного по предельным состояниям. На примере расчета предлагаемым способом показано, что обеспеченность расчетных значений несущей способности железобетонного элемента по нормальному сечению, независимо от того, определены эти значения по усилиям в сжатом бетоне или растянутой арматуре, практически одинакова. При положительной асимметрии результаты расчета с применением нормального распределения могут быть значительно заниженными. Сделан вывод о том, что величина коэффициента асимметрии системы переменных может быть обоснованием применения нормального или логнормального распределения для оценки надежности конструкций. Пренебрежение асимметрией переменных при вероятностном расчете может существенно исказить оценку надежности конструкций.