CC BY
18
МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «СИМВОЛ НАУКИ» № 1-2/2018 ISSN 2410-700Х Таким образом, подмена сертификатов является довольно опасной, так как злоумышленник сможет получить весь ваш сетевой трафик, однако не всегда работает для HTTPS при наличии некоторых дополнительных мер: например, установление TLS-соединения требует взаимной аутентификации, и перехватывающему узлу недоступен клиентский секретный ключ (либо ключи УЦ, удостоверяющего клиентский ключ); или - пользовательский браузер ведёт реестр отпечатков открытых ключей сервера, которым он доверяет; или - пользователь применяет дополнительные источники сведений о разрешённых ключах и сертификатах, которые недоступны для подмены на перехватывающем узле (таким источником может служить DNS, либо другая база данных). Список использованной литературы:
1. Использование сниффера Cain & Abel [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://itguy-note.blogspot.ru/2010/03/cain-abel.html (Дата обращения 23.12.2017)
2. Популярно о перехвате HTTPS [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://dxdt.ru/2013/08/02/6066/ (Дата обращения 23.12.2017)
3. Галушка В.В. Сети и системы передачи данных: учебное пособие. — Ростов н/Д: Издательский центр ДГТУ, 2016. — 105 с.
4. Сети и системы передачи информации: телекоммуникационные сети : учебник и практикум для академического бакалавриата / К. Е. Самуйлов [и др.] ; под ред. К. Е. Самуйлова, И. А. Шалимова, Д. С. Кулябова. — М. : Издательство Юрайт, 2017. — 363 с.
© Акулов А.А., 2018
УДК 630.37
Донин М.Е.
студент 4 курса группы КСМ10-71Б Мытищинский филиал МГТУ им. Н.Э. Баумана., кафедра «Колесные машины»
Россия, Московская обл., г. Мытищи, E-mail: [email protected] Парубец П.Е. студент 4 курса группы КСМ10-71Б Мытищинский филиал МГТУ им. Н.Э. Баумана., кафедра «Колесные машины»
Россия, Московская обл., г. Мытищи, E-mail: [email protected] Авдеенко Р.С. студент 4 курса группы КСМ10-71Б Мытищинский филиал МГТУ им. Н.Э. Баумана., кафедра «Колесные машины»
Россия, Московская обл., г. Мытищи, E-mail: [email protected] Научный руководитель: Клубничкин Е.Е.
к.т.н., доцент
Мытищинский филиал МГТУ им. Н.Э. Баумана., Россия, Московская обл., г. Мытищи,
klubnichkin@mgul .ac.ru
ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ КОЛЕС ЛЕСОТРАНСПОРНЫХ МАШИН С ОПОРНОЙ ПОВЕРХНОСТЬЮ
Аннотация
Особенности физических процессов, составляющих суть взаимодействия движителей лесотранспортных машин с опорной поверхностью при движении, представляют интерес с двух точек
МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «СИМВОЛ НАУКИ» № 1-2/2018 ISSN 2410-700Х зрения. Во-первых они характеризуют их проходимость на лесовозных дорогах низкого качества и вне дорог, во-вторых они показывают степень отрицательного воздействия лесотранспортных машин на эти дороги, а также на лесную среду, прежде всего на лесные почво-грунты, и в конечном счете на возобновление и рост леса.
Ключевые слова
Колесные машины, лесотранспортные машины, опорная поверхность, давление шин, давление на грунт.
Особенности физических процессов, составляющих суть взаимодействия движителей лесотранспортных машин с опорной поверхностью при движении, представляют интерес с двух точек зрения. Во-первых они характеризуют их проходимость на лесовозных дорогах низкого качества и вне дорог, во-вторых они показывают степень отрицательного воздействия лесотранспортных машин на эти дороги, а также на лесную среду, прежде всего на лесные почво-грунты, и в конечном счете на возобновление и рост леса [2, 4, 5, 8].
Существенное значение при этом играет величина давления, которое оказывают колеса лесотранспортных машин на дорогу или почво-грунт. Исследования работы шин лесотранспортных машин позволили сформулировать инженерный взгляд на этот процесс, достаточный для обоснованного выбора шин этих машин, позволяющих им эффективно работать в конкретных природно-производственных условиях [6, 9, 10]. При этом рассматриваются действительные давления, а не средние, поскольку оперирование средними величинами давлений нередко приводит к неверным выводам. Так по величине средних давлений на опорную поверхность, как правило, предпочтительными являются гусеничные машины, хотя по действительным давлениям машины на специальных лесных шинах иногда оказываются более эффективными [1, 3, 7, 11].
Взаимодействие колеса лесотранспортной машины с опорной поверхностью может быть представлена следующей схемой (рис.1).
а)
б)
Рисунок 1- Схема взаимодействия шины с опорной поверхностью: а — распределение давления шины в поперечном направлении; б — распределение давления шины в продольном направлении.
На элемент шины, который контактирует с опорной поверхностью, действует нагрузка, передаваемая каркасом шины Рш, распределенная по площади участка, контактирующего с дорогой, и равнодействующая давления воздуха Рв, равная рв• 5", где рв — давление воздуха в шине; — площадь контакта шины с опорной поверхностью.
Со стороны опорной поверхности на этот элемент шины действует результирующая реакция Qгр, равная Цгр • 5, где дгр — условное среднее давление грунта в пятне контакта шины с опорной поверхностью. Уравнение равновесия элемента шины, контактирующего с опорной поверхностью
откуда
а с учетом значений
Qsp рш + Рв
рш, Рв и Qsp
LP = Рш + Рв - Qpp = 0
дгр • S=Рш • S + Рв • S
или дгр = Рш + ре.
В реальных лесопромышленных крупногабаритных широкопрофильных шинах низкого давления воздуха рш существенно меньше рв т. е. рш << Рв.. Поэтому в первом приближении, достаточном для практического пользования, можно принять Цгр~рв,, т. е. среднее давление шины на опорную поверхность равно внутреннему давлению воздуха в шине.
При увеличении нагрузки на шину давление воздуха в ней увеличивается на 1 — 2 % , т. е. практически давление воздуха, а следовательно и давление шины на опорную поверхность остается постоянным независимо от нагрузки на нее.
В ряде стран с развитой лесной промышленностью, где в основном используются колесные машины, среднее давление шин на грунт определяется по другим методикам, что часто приводит к неправильным практическим выводам. Так в Скандинавских странах среднее давление колесных машин определяется делением нагрузки, приходящейся на колесо машины, на произведение ширины профиля шины и радиуса шины, что соответствует погружению колеса в грунт на глубину 0,15Д. Поэтому данные средних давлений на грунт шин по скандинавской методике получаются в 1,5-2,0 раза меньше реальных давлений, рассчитанных по методике, применяемой в России.
Реальная эпюра распределения давления шины на опорную поверхность имеет криволинейный характер с максимальным значением в ее центре, как показано на рис.1,б.
ГОСТ 26953-86 устанавливает соотношение между максимальным и средним давлением на грунт по зависимости
qMÜK Цср • К,,
где К — коэффициент продольной неравномерности распределения давления по площади контакта шины. К = 1,5. Для высокоэластичных шин коэффициент К имеет меньшее значение (до 1,3).
Площадь контакта шины с грунтом главным образом зависит от ее наружного диаметра и определяется по зависимости
Бгр — Sk • Kl ,
где Sk - контурная площадь контакта шины на жестком основании,
Ki - коэффициент, зависящий от наружного диаметра шины Д .
Таблица 1
Коэффициенты зависящие от наружного диаметра шины
Д, мм 0 - 600 600-800 800-1000 1000-1200 1200-1500 >1500
Ki 1,60 1,40 1,30 1,20 1,15 1,10
Более точное значение площади контакта конкретной шины на деформируемой опорной поверхности определяется по формуле
Sкгр - 2Ксш
• В •,
Д 5(Д - д) _ 2
5( Д - д)' 2
где В — ширина профиля шины; Д — наружный диаметр шины; д — посадочный диаметр шины;
5 — относительный нормальный прогиб под нагрузкой;
Ксш — коэффициент, характеризующий относительную величину развития площади контакта.
,2
Ксш
а2| — I +aJ—I + a0+ß5,
н Г (н
н ] (н.
где а2 = —1,05; а1 = 1,73; ао = —0,472; в = 1,53.
Величина площади контакта шины с деформируемой опорной поверхностью существенно зависит от прогиба шины 5, который является отношением деформации профиля шины h к высоте профиля Н
к
5 -
H
2
МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «СИМВОЛ НАУКИ» № 1-2/2018 ISSN 2410-700Х
Кроме того прогиб шины 5 влияет на напряжения, которые возникают в элементах ее конструкции, определяя ее долговечность. Поэтому прогиб шины ограничивается в зависимости от режима работы и скорости. Чем больший ресурс требуется от шины, тем меньше должен быть ее нормированный прогиб. Чем больше скорость работы машины, тем меньше должен быть прогиб.
Максимальное давление колесного движителя лесопромышленных тракторов при среднем давлении (внутреннее давление воздуха) 0,8 кг/см2 будет 0,8x1,5 = 1,2 кг/см2 с тенденцией уменьшения этого давления на новых более эластичных шинах (коэффициент К2 уменьшается с 1,5 до 1,3).
Многокатковые гусеничные движители за счет большей динамичности воздействия на грунт при одинаковых средних давлениях с колесным движителем образуют большую колею и в большей степени повреждают лесные почвы. Этому способствует также бортовой поворот гусеничных машин.
Современные колесные лесопромышленные тракторы и лесосечные машины на их базе по проходимости и воздействию на лесные почвы находятся на одном уровне с аналогичными гусеничными машинами. А тенденции развития колесных движителей открывают еще большие перспективы колесных лесотранспортных машин по сравнению с гусеничными.
Внешняя нагрузка вызывает в шине различные деформации: нормальную (радиальную), окружную (тангенциальную), продольную, поперечную (боковую), угловую. Превалирует нормальная деформация, которая вызывает увеличение площади контакта и уменьшение расстояния от оси. колеса до опорной поверхности (нормальный прогиб):
h = ro - rc,
где ro - свободный радиус колеса;
rc - статический радиус колеса.
Нормальный прогиб шины является важнейшей ее характеристикой, так как обуславливает мембранные и изгибные напряжения в материалах шины, способствует теплообразованию, что снижает ее усталостную прочность. Поэтому для каждой шины регламентируется величина относительного нормального прогиба S
Для шин лесовозных автомобилей относительный нормальный прогиб установлен в пределах 10 — 12%, для крупногабаритных шин лесопромышленных тракторов — в пределах 17 — 23%.
Нормальный прогиб шины определяет также ее жесткость, влияющую на плавность хода машины, деформирующую способность и нагрузки в деталях ее ходовой системы.
Радиальная деформация лесопромышленной шины в зависимости от нагрузки на нее и внутреннего давления воздуха может быть вычислена по уравнению
h = G к_, м
M (120 + рв)
где Gk — нагрузка на колесо, H;
Рв — давление воздуха в шине, кПа;
М — коэффициент, характеризующий физико-механические свойства шины.
Таблица 2
Коэффициенты характеризующий физико-механические свойства шины
Размерность шины и ее модель Коэффициент М
33Ь - 32 мод. Ф - 134 384
800/70 - 32 мод. РТ-50 379
30,5 Ь - 32 мод. Ф - 136 311
30,5 Ь - 32 мод. Ф - 179 395
28,1 - 25 мод. ДФ - 16А 330
23,1 - 26 мод. Ф - 200 279
23,1 - 26 мод. Я - 242 251
600/55 - 26,5 мод. Я - 565 324
1300 - 750 (700/50 - 26,5) мод. Я - 592 370
При качении колес по опорной поверхности вследствие затрат энергии на деформацию шины и основания возникает сопротивление качению, которое принято представлять в виде силы сопротивления качению.
Рг = Ок • /
где Ок - вертикальная нагрузка на колеса; / — коэффициент сопротивления качению.
Величина коэффициента сопротивления качению / определяется опытным путем. Она зависит от типа шин, давления воздуха в шинах и типа опорной поверхности.
Таблица 3
Коэффициенты сопротивления качению колесных машин /
Дорожные условия Коэффициент сопротивления качению /
При нормальном давлении воздуха При сниженном давлении воздуха
Автомобильная дорога I категории 0,012 - 0,02 0,03 - 0,04
Автомобильная дорога I I и I I I категорий 0,075 - 0,025 0,03 - 0,04
Ровное булыжное шоссе 0,02 - 0,03 0,035 - 0,045
Разбитая булыжная дорога 0,03 - 0,05 0,04 - 0,06
Грунтовая дорога: сухая разбитая в период распутицы 0,025 - 0,03 0,06 - 0,08 0,15 - 0,25 0,04 - 0,06 0,05 - 0,075 0,08 - 0,15
Сухой песчаный грунт 0,02 - 0,03 0,1 - 0,15
Укатанная заснеженная дорога 0,025 - 0,035 0,045 - 0,006
Снежная целина 0,25 - 0,35 0,18 - 0,25
Заболоченная местность 0,5 - 0,65 0,3 - 0,45
К ведущим колесам машины подводится от двигателя через трансмиссию крутящий момент, который при взаимодействии шины с опорной поверхностью обеспечивает появление в контакте касательной силы тяги. Величина касательной силы тяги зависит от вертикальной нагрузки Ок и коэффициента сцепления ф
Рк = О к • ф
Таблица 4
Коэффициенты сцепления колесных машин
Коэффициенты сцепления колесных машин ф
Дорожные условия
При нормальном давлении воздуха При сниженном давлении воздуха
Дорога с твердым покрытием 0,7 - 0,8 0,75 - 0,8
Булыжное шоссе 0,6 - 0,7 0,65 - 0,75
Грунтовая дорога: укатанная разбитая в период распутицы 0,5 - 0,6 0,5 - 0,7
0,4 - 0,85 0,45 - 0,55
0,25 - 0,35 0,3 - 0,4
Укатанная заснеженная дорога 0,3 - 0,4 0,35 - 0,5
Обледенелая дорога 0,05 - 0,15 0,1 - 0,2
Сухой песок 0,2 - 0,3 0,3 - 0,35
Влажный песок 0,35 - 0,5 0,4 - 0,5
Снежная целина 0,15 - 0,25 0,2 - 0,4
Задерненный грунт 0,5 - 0,55 0,5 - 0,6
Болотистая местность 0,05 - 0,1 0,1 - 0,25
Таблица 5
Коэффициенты сопротивления и сцепления колесных тракторов при различных скоростях
Дорожные условия Скорость км/ч f ф
Лесовозная дорога в хорошем состоянии 20 -25 0,035 - 0,04 0,5 - 0,9
Лесовозная дорога в плохом состоянии 8 - 10 0,06 - 0,07 0,5 - 0,9
Дорожные условия Скорость км/ч f ф
Магистральный волок сухой сырой
5 - 8 0,07 - 0,08 0,5 - 0,9
3 - 6 0,1 - 0,25 0,25 - 0,6
Зимняя накатанная снежная дорога 25 -30 0,03 - 0,035 0,1 - 0,4
Заболоченная местность 0,25 - 0,35 0,25 - 0,4
Снежная накатанная дорога в период оттепели 0,03 - 0,04 0,1 - 0,25
Снежная целина 0,25 - 0,36 0,4 - 0,5
Снежная целина период в оттепели 0,3- 0,4 0,4 - 0,6
Коэффициент сцепления зависит от типа шины, давления воздуха в шинах и типа опорной поверхности. Регулирование давления воздуха в шинах является важным мероприятием по повышению проходимости колесных лесотранспортных машин. При снижении давления воздуха в шинах увеличиваются коэффициент сопротивления качения f за счет увеличения потерь от повышения деформации материала шины и коэффициент сцепления ф за счет увеличения площади контакта шины с опорной поверхностью. При этом достигается положительный общий эффект, т. к. увеличивается суммарная тяга машины. Поэтому применение на лесотранспортных машинах крупногабаритных шин низкого давления является перспективным направлением совершенствования лесотранспортных машин. Следует иметь в виду следующее: на твердых дорогах (асфальт, бетон, гравий, лежневка, накатанная снежная дорога, ледяные дороги) увеличение коэффициента f незначительно, а повышение коэффициент ф ощутимо; на деформируемых грунтах увеличение коэффициента f происходит в основном за счет увеличения деформации шин, а деформация грунта при уменьшении внутреннего давления воздуха уменьшается, а следовательно, величина коэффициента f при снижении давления в целом будет меньше, а коэффициент ф всегда растет из-за меньшего разрушения структуры грунта.
Современный уровень качества лесопромышленных шин позволяет сделать следующее сравнение колесных и гусеничных лесосечных машин с точки зрения их проходимости и воздействия на лесные почво-грунты относительно возобновления и роста леса.
На проходимость, главным образом, влияет величина давлений на опорную поверхность и характер их распределения в контакте.
Среднее давление гусеничного движителя увеличивается с увеличением нагрузки на гусеницы, т. к. площадь опорной поверхности растет при погружении гусениц в грунт незначительно. Площадь опорной поверхности шины при увеличении на нее нагрузки существенно увеличивается за счет погружения в грунт и деформации самой шины. Поэтому давления гусеницы на опорную поверхность растут, а давление колес практически остается постоянным.
Максимальное давление гусеничного движителя лесопромышленных тракторов больше среднего примерно в 3 раза, При среднем давлении 0,4 кг/см2 максимальное давление будет 0,4х3 = 1,2 кг/см2 с тенденцией увеличения за счет его неравномерного распределения по длине гусеницы при грузовом ходе, когда эпюра давлений имеет характер трапеции с большим основанием под задними опорными катками. Разработка перспективной ходовой системы для колесных машин лесопромышленного комплекса.
Список использованной литературы:
1. Базаров С.М., Григорьев И.В., Киселев Д.С., Никифорова А.И., Иванов А.В. Влияние деформации движителей колесно-гусеничных машин на их проходимость по лесосеке // Системы. Методы. Технологии. 2012. № 4 (16). С. 36-40.
2. Макуев В.А., Клубничкин В.Е., Клубничкин Е.Е., Шняков А.В. Переходный режим при повороте колесной шарнирно-сочлененной лесозаготовительной машины // Вестник Московского государственного университета леса - Лесной вестник. 2015. Т. 19. № 1. С. 107-110
3. Котиков В.М., Еремеев Н.С., Ерхов А.В. Лесозаготовительные и трелевочные машины. М.: Academia. 2004. 336 с.
4. Клубничкин Е.Е. Котиков В.М., Клубничкин В.Е. Общая методика исследования проходимости колёсных машин с тандемными тележками, оснащёнными гусеничными цепями // Естественные и технические науки. 2010. № 3. С. 327-334.
5. Клубничкин В.Е Оценка влияния внешних условий на лесозаготовительные машины // Вестник Московского государственного университета леса - Лесной вестник. 2010. № 6 (75). С. 119-123
6. Егоров, Л.И. Колеса и шины лесотранспортных машин /Л.И. Егоров, В.Е. Клубничкин, Е.Е. Клубничкин. -М.: МГУЛ, 2013. -36 с
7. Котиков В.М., Клубничкин Е.Е. К вопросу о методике исследования нагруженности гусеничных цепей колесных машин с тандемными тележками // Естественные и технические науки. 2010. № 3(47). С. 321-326.
8. Беляков В.В., Зезюлин Д.В., Колотилин В.Е., Макаров В.С. Подвижность наземных транспортно-технологических машин // Труды НГТУ им. Р.Е. Алексеева. 2013. № 4. С. 72-77.
9. Клубничкин В.Е., Клубничкин Е.Е. К вопросу определения удельных давлений на лесные грунты движителями лесозаготовительных машин // Инженерный вестник. 2016. № 12. с. 18.
10. Беляков В.В., Береснев П.О., Зезюлин Д.В., Клубничкин В.Е., Клубничкин Е.Е., Куркин А.А., Макаров В.С., Манянин С.Е., Филатов В.И. Обеспечение экологической безопасности движения вездеходных машин на местности // Экологические системы и приборы. 2016. №12. С. 24-35.
11. Клубничкин, В.Е. Разработка перспективной ходовой системы для колесных машин лесопромышленного комплекса/В.Е. Клубничкин, Е.Е. Клубничкин, Е.В. Шишов // Актуальные направления научных исследований XXI века: теория и практика. -2014. -Т. 2. №3-2 (8-2). -С. 249-252
© Донин М.Е., Парубец П.Е., Авдеенко Р.С., 2018
УДК 67.05
А.Д. Ключко
студент, Казанский федеральный университет, г. Набережные челны, РФ E-mail: [email protected] Г.А. Гареева к.п.н., доцент, Казанский федеральный университет, г. Набережные челны, РФ E-mail: [email protected] Д.Р. Григорьева к.п.н., доцент, Казанский федеральный университет, г. Набережные челны, РТ
АДДИТИВНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ И ЭФФЕКТИВНОСТЬ ИХ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ
В ПРОИЗВОДСТВЕ
Аннотация
В статье описано понятие аддитивных технологий, их разновидностей, возможности и актуальность использования в современной промышленности. Сравнения традиционного производства с аддитивным.
Ключевые слова
Аддитивные технологии, SD-принтер, промышленность, эффективность, актуальность,
традиционные технологии.
