Исследован один из ключевых вопросов эксплуатации современных контейнерных терминалов, такой как эффективность использования имеющихся технологических ресурсов. Отмечается, что поиск возможных вариантов оптимизации работы терминала требует постоянного анализа применяемой технологии транспортного процесса и выработки технических и технологических решений, позволяющих увеличить эффективность использования ресурсов. Одним из таких решений, предоставляемых современными терминальными операционными системами, является применение оптимизирующих стратегий организации штабеля и выборки контейнеров из него. В то же время сложный характер поступления и убытия контейнеров с терминала ставит под сомнение эффективность предлагаемых стратегий, поскольку дисциплина обслуживания контейнерного грузопотока не соответствует общепринятым в логистике First In/First Out и First In/Last Out: последовательность убытия контейнеров носит случайных характер, в связи с чем дисциплина обработки контейнеров на терминале может быть описана как First In/Random Out. В работе также рассматрены оптимизирующие работу терминала стратегии, анализируется их влияние на количество движений подъемно-транспортного оборудования и производительность операций. Приводятся данные об эффективности стратегий, полученные с помощью имитационного моделирования работы перегрузочного оборудования в штабеле. На основании полученных в исследовании данных доказано, что ни одна из возможных стратегий не может обеспечить уровень производительности операций с теоретической селективностью. Вместе с тем приводятся доказательства того, что единственной оптимизирующей стратегией является такая организация работы терминала, при которой выборка контейнеров осуществляется не в порядке поступления заявок на вывоз, а по трудоемкости выборки их из штабеля.
Вестник государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова
2019. — Выпуск 5
Содержание:
Выявлено противоречие организации перевозок сборных грузов в контейнерах, когда требуемое для достижения эффекта масштабной экономии увеличение грузопотока автоматически влечет за собой расширение хинтерленда, а удлинение расстояния перевозки грузов на сухопутном плече требует дополнительных затрат на привлечение к перевозкам все большего количества контейнеров. Произведена оценка возможности применения новых средств укрупнения грузов для укладки в контейнерах при организации морской перевозки сборных грузов. Расширение технологической системы грузообработки и грузоперевозки за счет создания некоторой комплементарной субсистемы, которая будет сочетаться с основной контейнерной системой консолидации и распределения грузопотоков, потребует оценки возможностей конечных потребительных контейнерных грузопотоков на предмет организации перегрузочных операций с предлагаемыми средствами укрупнения непосредственно на площадях грузовладельцев. Рассмотрены варианты организации обработки новых единиц укрупнения сборных грузов в зонах периферийного хинтерланда в условиях отсутствия специализированного перегрузочного оборудования перегрузки контейнеров. Предложена последовательность операций и технология перегрузки новых средств укрупнения грузовых мест, дана оценка преимуществ их внедрения в контейнерные перевозки грузов. Выполнена оценка эффективности использования сложившейся на грузовом терминале схемы складирования грузов, выявлены перспективы ее использования при внедрении новых средств укрупнения грузовых мест. На базе сравнительной оценки применения различных технологий погрузочно-разгрузочных работ приведена структурная схема математической модели оптимизации вариантов перегрузки сборных партий грузов в тарно-штучных грузах и транспортных модулях. Рассмотрены параметры, оказывающие влияние на расчет потребности в средствах транспортировки сборных партий груза по территории терминала, и выполнена оценка возможности их складирования при использовании различных вариантов укрупнения сборных грузов.
Ключевые слова
В настоящее время в Мировом океане наблюдается ежегодный рост интенсивности движения судов и имеет место значительное увеличение эксплуатационной скорости движения, а также линейных размеров судов. Принимая во внимания высокий уровень технической оснащенности современных судов, а также необходимость соблюдения участниками транспортного процесса требований «Международных правил предупреждения столкновений судов в море» в области наблюдения, безопасной скорости и др., следует обеспечить достаточный уровень безопасности судоходства в целом. Известно, что чрезмерное сближение судов в открытом море наиболее часто происходит вследствие развития двух ситуаций: первая - пересекающиеся курсы, вторая - встречные курсы. Рассматривается важный с точки зрения обеспечения безопасности судоходства в открытом море и прибрежных районах вопрос оценки размеров зоны допустимого сближения судов для различных ситуаций чрезмерного сближения. Данный вопрос представляется крайне актуальным, принимая во внимание перспективы внедрения безэкипажных технологий на морском и внутреннем водном транспорте. В системах предупреждения столкновения судов, реализованных в судовых ECDIS или в системах автоматической радиолокационной прокладки (САРП), в настоящее время используются представления зон навигационной безопасности (допустимого сближения) в виде прямоугольных, круговых, эллиптических и полигонных областей. Однако количественные характеристики зон навигационной безопасности задаются на основании статистических данных, не учитывающих особенности сближения судов, их скорости и характеристики. Основное внимание в данной работе уделяется гарантированной оценке, учитывающей возможный несогласованный маневр встречного судна, время запаздывания его обнаружения и характеристики своего судна. Задача решается методами теории дифференциальных игр. Получены аналитические формулы расчета параметров зон.
Ключевые слова
Рассмотрена комплексная автоматизация управления, являющаяся перспективным и экономически выгодным направлением развития с учетом того, что интеллектуализация управления приобретает все большее значение. Подчеркивается, что построение интегрированной системы управления судном с единым управлением, осуществляемым с комплексного центрального поста управления - автоматизированного рабочего места судоводителя в ходовой рубке судна, является важнейшей актуальной проблемой. Для решения данной проблемы предлагается использовать модель системы с распределенной архитектурой на основе мультиагентных технологий, принцип действия которых основан на декомпозиции общей задачи на ряд локальных задач, возлагаемых на агентов системы, разделении этих задач между агентами, планировании коллективного поведения агентов, координации взаимодействия агентов на основе кооперации, реконфигурации, коммуникации и разрешении конфликтных ситуаций. Выделен ряд задач, решаемых интегрированной системой управления судном, и рассмотрена реализация мультиагентной технологии на примере процессов функционирования системы управления движения судна. Приведена структура базы знаний мультиагентной системы управления движением судна. Представлена система управления базы знаний, ключевыми элементами которой (главными агентами) являются: координатор программных агентов, менеджер онтологий и коммуникатор программных агентов. Представлена общая схема организации взаимодействия агентных платформ при управлении движением судна. Сформулированы принципы, на основании которых должна создаваться мультиагентная система управления движением судна. Отмечается, что в качестве базовой модели класса интеллектуального агента целесообразно использовать модель, разработанную на основе требований Federation of Intelligent Physical Agents - стандарта, регулирующего создание мультиагентных систем, а также определяющего логическую модель агентной платформы и набор служб. Предлагается направить дальнейшие исследования на формирование множества онтологий, составляющих базу знаний интегрированной системы управления судном, построение релевантной системы управления базы знаний, реализующей эффективное взаимодействие главных агентов, а также на разработку агентных платформ, обеспечивающих решение задач управления судном.
Ключевые слова
Рассмотрена диспетчеризация геопространственных процессов судов, являющаяся одним из важнейших процессов обеспечения навигационной безопасности и эффективности водного транспорта,представляющая собой контроль и координацию управления геопространственными процессами водного транспорта, т. е. процессами движения судов во времени и географическом пространстве, для достижения максимальных показателей результативности, реализации графиков движения, производственной программы и других параметров при безусловном выполнении требований навигационной безопасности. Отмечается, что особенность диспетчеризации водного транспорта состоит в постоянном изменении обстановки, корректируемости и некоторой противоречивости графиков, схем движения судов и др. Сформулированы основные задачи диспетчеризации водного транспорта, такие как контроль навигационного состояния и безопасности движущихся судов, а также соблюдение планов и схем движения на акваториях. Подчеркивается, что современная эффективная диспетчеризация водного транспорта подразумевает реалистичный баланс между целями навигационной (геопространственной) безопасности и производственными задачами.Рассмотрены возможности ситуационного управления, реализуемые в рамках диспетчеризации геопространственных процессов водного транспорта, которые позволяют добиться повышения результативности и улучшения качества эксплуатации флота страны. Отмечается, что диспетчеризация пространственными процессами водного транспорта с использованием средств ситуационного управления и цифровых картографических наборов данных тесно связана с воплощением в жизнь более развитой модели обработки данных в комплексах автоматизации управления движением судов водного транспорта. Предлагаемая в данной статье модель ориентирована, в частности, не на обработку данных о каждом судне, а на отслеживание пространственных ситуаций на фоне данных о географическом театре, а также оценку их опасности. Именно в этом представляется реализация информационной составляющей ситуационного управления для диспетчеризации геопространственных процессов водного транспорта, и ее содержательному раскрытию посвящена данная статья.
Ключевые слова
Рассмотрена проблема обеспечения безопасного плавания крупнотоннажных судов по высокоширотным трассам в условиях недостаточной гидрографической изученности рельефа дна акваторииСеверного морского пути. Решается задача определения полосы безопасного движения судна в условиях недостаточной гидрографической изученности рельефа дна акватории. Приведены основные данные по объему и направлениям морских грузоперевозок, выполняемых крупнотоннажными судами. Выявлены основные тенденции изменения структуры арктического флота, направления морских транспортных потоков и сроков навигационного периода работы судов в арктических морях. Выполнен анализ условий формирования судоходных маршрутов в Карском море. Определены перспективы развития морской транспортной инфраструктуры моря Лаптевых, Восточно-Сибирского и Чукотского морей, включающей сеть глубоководных маршрутов в центральном и восточном секторе Арктики. Приведены количественные характеристики действующих участков основной высокоширотной трассы, представляющих собой систему полос, имеющих ширину 2 км, в пределах каждой из которых глубины превышают 20 м, что подтверждено данными площадного обследование дна. Проанализированы сведения о гидрографической изученности рельефа дна областей, непосредственно примыкающих к трассе. Выполнено ранжирование участков трассы в зависимости от подробности съемки рельефа дна примыкающих областей. Установлены участки трассы, вокруг которых достоверные сведения о глубинах отсутствуют. Исследован вопрос об оценке величины допустимого уклонения судна от трассы. Аналитический обзор научных публикаций позволил установить, что в существующих методах определения допустимых уклонений, подробность съемки рельефа дна примыкающих областей не учитывается. Разработана методика вычисления допустимых уклонений судов от трассы с учетом сведений об окружающих трассу глубинах и подробности гидрографической съемки, на основе которой такие сведения получены. Методика предполагает использование морских навигационных карт, а также содержащихся на них схем гидрографической изученности рельефа дна. Определены направления дальнейших исследований.
Ключевые слова
Исследованы перспективы безледокольной навигации судов ледового класса Arc7 в акваториях, прилегающих к архипелагу Новосибирские острова, в зимний период. Отмечен существенный рост числа судов данного класса в связи с вводом в эксплуатацию новых месторождений в Арктике, рассмотрены перспективы дальнейшего увеличения работающих в круглогодичном режиме судов на трассах Севморпути. В свете глобальных тенденций потепления климата и сокращения ледового покрова Арктики отмечена возрастающая актуальность маршрутов, проходящих через восточную часть Севморпути в зимний период, являющихся до сих пор крайне труднодоступными из-за сложной ледовой обстановки. Для наиболее сложного участка трассы Севморпути - района Новосибирских островов и пролива Санникова - выполнены приблизительные оценки тенденций изменения ледовой обстановки на ближайшее десятилетие. В качестве исходных данных использованы результаты реанализа ICDC, адекватность которых подтверждена сравнением с данными измерений, проводимых на полярных станциях «Остров Котельный» и «Пролив Санникова» за период с 1979 по 2017 гг. По данным реанализа, получены средние значения толщины льда в исследуемом районе. Выполнена оценка вероятностей, с которыми суда класса Arc7 могут встретить льды непреодолимой толщины в зимние месяцы, а также в марте. Определены средние скорости изменения таких вероятностей для всех участков исследуемого района, что позволило выявить тенденции изменения ледовых условий. Результаты представлены графически на контурных картах с использованием триангуляции Делоне. Установлено, что несмотря на то, что в целом ледовые условия в Арктике улучшаются, район Новосибирских островов и, в частности, пролив Санникова, будут оставаться крайне тяжелыми для самостоятельной навигации судов рассматриваемого класса. Показано, что в декабре-январе более доступной альтернативой судоходной трассе через пролив Санникова будет служить высокоширотный маршрут, проходящий к северу от островов Анжу. Отмечена необходимость дальнейшего изучения высокоширотных трасс как в гидрографическом, так и гидрометеорологическом отношении.
Ключевые слова
Рассмотрены вопросы текущего состояния изученности рельефа Северного Ледовитого океана, источники информации и достоверность отображения отдельных форм рельефа на существующих батиметрических картах. Целью исследования является анализ достоверности отображения рельефа дна Арктического бассейна и формирование предложений по актуализации отечественной батиметрической карты. Методом решения поставленной задачи является компьютерное моделирование рельефа Северного Ледовитого океана с использованием геоинформационных технологий. Кратко изложена история изучения рельефа дна Северного Ледовитого океана и создания наиболее известных батиметрических карт, включая современную цифровую модель IBCAO v.3 и подготовленную на ее основе бумажную версию карты масштаба 1:6 000 000, а также отечественную батиметрическую карту масштаба 1: 2 500 000 с адмиралтейским номером 91115. Отмечается, что интерес к изучению рельефа дна Северного Ледовитого океана возник с начала XXI в. в связи с проблемой делимитации Северного Ледовитого океана в соответствии с правилами ст. 76 «Конвенции по морскому праву». Указывается, что российская батиметрическая карта, опубликованная в 2001 г., была создана в результате более чем 30-летнего самоотверженного труда отечественных гидрографов и содержит все основные морфоструктуры дна Северного Ледовитого океана, однако она осталась практически неизвестна зарубежному научному сообществу. Это привело к тому, что зарубежная научная экспедиция повторно «открыла» подводную гору, уже отмеченную на карте с адмиралтейским номером 91115. По мере получения новых российских батиметрических данных эта карта была дважды отредактирована. В настоящее время батиметрическая карта с адмиралтейским номером 91115 подготовлена в электронном виде в формате S-57, однако ряд морфоструктур на ней показан некорректно и требует уточнения. В качестве примеров рассмотрены некоторые морфоструктуры, включая трог Белова и ложную подводную гору на равнине Врангеля. Отмечается актуальность дальнейшего изучения рельефа дна в российском секторе Северного Ледовитого океана в связи с проблемой поддержки российского «Представления на расширенный континентальный шельф в Арктике». Сформулированы предложения по актуализации батиметрической карты с адмиралтейским номером 91115.
Ключевые слова
Приведено обоснование необходимости замены традиционного виброизоляционного материала - резины - на более совершенный материал - полиуретан. Целью работы являлось получение эмпирической зависимости для определения температуры нагрева амортизатора в зависимости от условий нагружения и соотношения его геометрических размеров. В работе дано описание механизма демпфирования колебаний с использованием вязкоупругих материалов. Представлены подробные описания стенда для проведения экспериментального исследования по определению температуры нагрева амортизатора в зависимости от условий его нагружения, и методики экспериментального исследования, а также дано обоснование выбора частоты динамического нагружения. В качестве экспериментального материала выбран полиуретановый эластомер торговой марки Elast фирмы Synair (Великобритания) трех твердостей. Полученная в работе эмпирическая зависимость позволяет определить температуру нагрева виброизоляционного массива амортизатора, работающего на сжатие при динамическом нагружении как функцию пяти переменных: величины статической деформации сжатия, частоты нагружения, амплитуды вынужденных колебаний, твердости полиуретана и величины коэффициента формы виброизоляционного массива амортизатора. Представленная эмпирическая зависимость позволяет на стадии проектирования определить рабочую температуру амортизатора и как следствие его долговечность. Данная зависимость свидетельствует об аддитивности нагрева амортизатора от статического и динамического нагружения. Указано на более значительный вклад в нагрев амортизатора со стороны статической деформации. При превышении 15 % деформации происходит значительное снижение диссипативной возможности эластомерных материалов, что приводит к повышенному нагреву виброизоляционного массива амортизатора. Обоснована перспективность применения полиуретановых эластомеров в качестве виброизоляционного материала амортизаторов. Указано такое неоспоримое преимущество полиуретанов по сравнению с резинами, как более высокий модуль упругости при сжатии у полиуретана по сравнению с резинами при одинаковой твердости.
Ключевые слова
В данном исследовании приводятся результаты металлографического анализа биметаллического подшипникового узла для корпусных деталей судового машиностроения. Отмечается, что в настоящее время адгезионные свойства на границе металлов Al-Fe слабо изучены, физические процессы формирования прочности весьма разнородны и зависят от параметров технологического процесса. В работе изученыобразцы, полученные методом штамповки коммерческого жидкого сплава АК9ч при наличии порошковой втулки из чистого железа с 15-процентной объемной пористостью. Металлографический анализ проводился с помощью моторизованного оптического микроскопа Carl Zeiss Axiovert 200 MAT, оснащенного анализатором изображений Thixomet Pro. Для исследований были отобраны образцы с различным уровнем адгезионной прочности - от неудовлетворительной до самых высоких значений. Значение прочности хорошо коррелировалось с такими технологическими параметрами, как давление штамповки и температура предварительного нагрева формообразующей оснастки. Однако, как было установлено, механизмы соединения Al и Fe были различными. При низких давлениях штамповки и неудовлетворительной адгезионной прочности соединения основной причиной отсутствия контакта на границе металлов наблюдался сильный температурный градиент и различные скорости усадочных процессов, которые разорвали зону контакта. В условиях средних давлений штамповки жидкий алюминий разрушает ферритную сетку порошковой втулки, проникая в свободные поры на глубину в 1-2 мм, образуя при этом качественное адгезионное соединение. Зона границы биметаллов имеет высокую плотность, мелкодисперсное строение алюминия без следов графита, а порошковая втулка содержит все признаки вторичной кристаллизации в виде сеточной структуры феррита. В условиях высоких давлений штамповки жидкий алюминий взаимодействует с железом, образуя метастабильные интерметаллидные фазы на границе раздела металлов, при этом также происходит проникновение алюминия в поры ферритной сетки. Наличие интерметаллидов увеличивает адгезионную прочность соединения. В работе были выявлены и раскрыты новые физические принципы, направленные на доработку технологии получения биметаллического подшипника судового машиностроения на этапе заготовительного производства.
Ключевые слова
Рассмотрен реальный переход судна «Warnow Dolphin» по маршруту Майами, США - Манзанилло, Панама - Гуаякиль, Эквадор - Каллао, Перу и обратно. Цель работы - минимизировать операционный коэффициент энергетической эффективности судна и, соответственно, расход судового топлива и эмиссию диоксида углерода в зависимости от параметров морского перехода: скорость судна, масса перевозимого груза, дистанция перехода. Для конкретно выбранной судовой энергетической установки расчетным путем определена параметрическая зависимость скорости судна и расхода судового топлива от доли используемой мощности СЭУ. Конструктивный коэффициент энергетической эффективности судна определялся по модели, приведенной в Резолюции МЕРС.212(63). Операционный коэффициент энергетической эффективности судна рассчитывался в зависимости от расхода судового топлива, концентрации углерода в судовом топливе при принятых на переход основных параметрах: скорости судна, массы перевозимого груза, дистанции морского перехода. Расчетные исследования проводились в широком диапазоне параметров морского перехода - дистанция перехода в пределах 1 200-3 000 морских миль, скорость судна 0,01-27,0 уз, масса груза в пределах 1 200-20 000 т.Определена область минимальных значений операционного коэффициента энергетической эффективности судна (область минимизации), максимально приближающихся к конструктивному коэффициенту энергетической эффективности судна, в зависимости от изменяющихся параметров морского перехода. Впервые установлено, что операционный коэффициент энергетической эффективности судна в зависимости от скорости судна имеет четыре зоны: первая зона 0,01-0,08 уз - значение операционного коэффициента энергетической эффективности судна увеличивается, вторая зона 0,08-1,8 уз - значение проходит через максимум, третья зона 1,8-21 уз - значение снижается, причем наиболее резко в области 1,8-7,0 уз, четвертая зона в области от 21-27 уз и выше - происходит резкое увеличение значения этого коэффициента. Зависимость операционного коэффициента энергетической эффективности судна от массы груза при постоянных значениях скорости судна и дистанции морского перехода может быть описана гиперболой. Установлено, что при массе перевозимого груза в пределах 7 000-18 000 т значения операционного коэффициента энергетической эффективности судна стремятся к величине конструктивного коэффициента энергетической эффективности судна, а при значениях массы груза, приближающихся к нулю, - к бесконечности. Дистанция морского перехода не оказывает влияние на значение операционного коэффициента энергетической эффективности судна. По данным проведенных исследований, установлена область минимальных значений операционного коэффициента энергетической эффективности судна и область его минимизации.
Ключевые слова
Рассмотрено решение серьезной проблемы транспортных задач по подъему, фиксации и опусканию груза, элементов корпуса, строительных лесов при проведении строительных и монтажных работ, выполняемых винтовыми домкратами на судостроительных и судоремонтных предприятиях, в корабельных и судовых доках. Такие недостатки гидравлических домкратов, как отсутствие возможности работы при низких и сверхнизких температурах, постоянный контроль уровня масла, герметичности сальников и клапанов, транспортировка и хранение только в вертикальном положении, малооперативность, а также недостатки винтовых домкратов, такие как малый пусковой момент приводного асинхронного электродвигателя с цилиндрической расточкой статора, отсутствие возможности точного позиционирования груза на высоте, привели к разработке конструкции подъемника, которая отличается повышенной грузоподъемностью, достигаемой за счет дополнительного увеличения крутящего момента передаваемого на гайку конструктивно-интегрированного электропривода домкрата. Исследовано повышение грузоподъемности домкрата, реализуемое за счет встроенной двухступенчатой передачи, понижающей частоту вращения, но одновременно увеличивающей вращающий момент, передаваемый от ротора к гайке. Отмечается, что возможность точной фиксации груза на высоте, соизмеримой с высотой сборного корпуса электродвигателя, достигается за счет интегрированного тормозного устройства, срабатывающего после отключения питающего напряжения приводного аксиального асинхронного электродвигателя. Данная конструкция позволит осуществлять плавный подъем и опускание груза при его повышенной грузоподъемности и точной фиксации исполнительного органа электропривода, что дает возможность применять его для работы в многоярусной конструкции откатываемых закрытий, при осмотре, инспекции, ремонте, монтажных работах и центрировании сборочно-монтажных единиц кораблей и судов, а также выполнять работы по поднятию и опусканию перегрузочной техники в портовом хозяйстве без использования дополнительного дорогостоящего монтажного оборудования. Разработанные методики расчета позволяют на этапе проектирования определить запас его грузоподъемности и зависимость коэффициента полезного действия домкрата от параметров двухступенчатой передачи.
Ключевые слова
Изучено суммарное реактивное сопротивление рассеяния трансформатора с концентрическими цилиндрическими обмотками, которое зависит от толщины катушек и величины зазора между ними. Поскольку существующие методы не позволяют измерять реактивные сопротивления рассеяния для каждой обмотки трансформатора в отдельности, часто для простоты их полагают равными друг другу. В данной работе рассмотрен случай, когда они существенно не равны. Выполненный расчет потокосцепления внешней обмотки показывает, что ее реактивное сопротивление рассеяния больше суммарного сопротивления рассеяния обеих обмоток. Из этого вытекают два обстоятельства: первое - внутренняя обмотка трансформатора поглощает магнитный поток в большей степени, чем рассеивает (рассеивает свой магнитный поток, поглощает от внешней обмотки); второе - ее (эквивалентное) реактивное сопротивление рассеяния является емкостным. Цель исследования состоит в обосновании возможности экспериментального определения реактивных сопротивлений рассеяния каждой обмотки в отдельности для любых видов трансформаторов. Трансформаторы находят широкое применение на судах, верфях, в портах, на судостроительных заводах и во многих хозяйствах водного транспорта. Отмечается, что реактивноесопротивление рассеяния каждой обмотки трансформатора в отдельности может быть определено, по крайней мере, тремя экспериментальными методами, дающими удовлетворительное совпадение результатов. Парадоксальным является то, что для концентрических цилиндрических обмоток трансформатора установлен емкостный характер сопротивления рассеяния внутренней обмотки. Обобщать его с другими типами обмоток не следует. Представленные экспериментальные методы не связаны с характером реактивности сопротивлений рассеяния, они являются универсальными - их можно использовать при любых типах обмоток. Полученные результаты рекомендуется использовать при проектировании и исследовании трансформаторов.
Ключевые слова
Отмечается, что приоритетной задачей при использовании судового моторного топлива является уменьшение его расхода и снижение выбросов вредных веществ в окружающую среду. Для рыбопромыслового флота доля затрат на топливо в структуре себестоимости добываемой рыбы зачастую превышает 40 %. Выхлопные газы содержат продукты неполного сгорания топлива: моноксид углерода, несгоревшие углеводороды и сажевые частицы. Наряду с традиционно используемыми физическими и химическими методами подготовки топлива применяют волновые воздействия. Одним из наиболее эффективных, доступных и недорогих методов волновых воздействий обработки является магнитная обработка, т. е. воздействие постоянным магнитным полем на поток движущейся жидкости.Целью настоящей работы является снижение расхода топлива и концентрации моноксида углерода в отработавших газах посредством воздействия постоянного магнитного поля на поток дизельного топлива в интервале индукции магнитного поля 0,10-0,25 Тл и линейной скорости потока 0,15-1,1 м/с при трехкратном пересечении топливом активных зон. Рассмотрены результаты экспериментальных исследований влияния магнитной обработки дизельного топлива на показатели работы двигателя, проведенных на испытательном стенде. Предварительная магнитная обработка была проведена в трехсекционном магнитном туннеле. Для определения оптимальных параметров магнитной обработки был применен метод математического планирования эксперимента по схеме ортогонального плана второго порядка. Установлено, что расход топлива при оптимальных условиях соответствует 5 % экономии топлива по сравнению с расходом необработанного топлива, при этом содержание моноксида углерода в отработавших газах уменьшается в 1,7 раза. Значение варьируемых параметров составляет 0,18 Тл и 0,7 м/с. Доказано, что наблюдаемые эффекты объясняются тем, что в результате воздействия постоянного магнитного поля на движущийся поток топлива происходит изменение его дисперсной структуры, что ведет к уменьшению вязкости, плотности, поверхностного натяжения, температуры вспышки и других показателей, а это, в свою очередь, способствует образованию высокодисперсной топливо-воздушной смести и более полному горению углеводородов, в результате снижается расход топлива и содержание моноксида углерода в отработавших газах.
Ключевые слова
Рассмотрены комбинированные пропульсивные установки, которые находят все более широкое применение на современных судах зарубежной и отечественной постройки. Отличительной особенностью таких установок является то, что энергия для движения судна в них вырабатывается в двух (или более) разнотипных судовых двигателях - тепловых и электрических, работающих на общий движитель. Данные установки являются сложными электромеханическими системами, предназначенными для обеспечения движения в различных режимах эксплуатации судна и производства электроэнергии в режиме экономического хода или при стоянке. Комбинированные пропульсивные установки сочетают в себе достоинства традиционных пропульсивных установок с тепловыми главными двигателями и гребных электрических установок. Современные комбинированные пропульсивные установки характеризуются большим многообразием схемотехнических решений, типов оборудования и режимов эксплуатации. В настоящее время в «Правилах классификации и постройки морских судов» Российского морского регистра судоходства и другой нормативной документации определение комбинированных пропульсивных установок отсутствует. В связи с этим появляется задача определения требований к их составу и введения принципов классификации. В статье выполнен сравнительный анализ имеющихся терминов и определений, схемотехнических решений и состава оборудования судовых пропульсивных установок, включая комбинированные. Предложен новый термин для комбинированных пропульсивных установок. Показано, что одним из основных признаков, по которым следует классифицировать данные установки, является способ передачи вращающего момента на винт. По типу передачи вращающего момента на движитель комбинированные пропульсивные установки можно разделить на установки с прямой передачей вращающего момента на гребной винт, установки с понижающим редуктором и установки с винто-рулевыми колонками.
Ключевые слова
Рассмотрены способы уменьшения статической ошибки по управлению и увеличения быстродействия контура тока в системе управления электропривода путем неограниченного увеличения коэффициента передачи разомкнутого контура, что достигается введением в контур тока жесткой отрицательной обратной связи. При этом возникающая структура устойчива при любом сколь угодно большом коэффициенте передачи разомкнутого контура. Предлагаемый способ увеличения коэффициента передачи разомкнутого контура не меняет структуру объекта управления, поэтому при настройке контура тока на технический оптимум структура регулятора тока также не изменяется. Рассмотрены два варианта увеличения коэффициента передачи разомкнутого контура: охват жесткой отрицательной обратной связью либо звена обмотки якоря либо звена полупроводникового преобразователя. Для каждого варианта получены выражения для статических ошибок и постоянных времени контура тока. В качестве примера для заданных значений параметров двигателя постоянного тока и полупроводникового преобразователя выполнен расчет зависимостей показателей качества переходного процесса в контуре тока от значения коэффициента жесткой отрицательной обратной связи. Проведено сравнение статических ошибок и постоянных времени контура между рассмотренными вариантами и с вариантом, имеющим стандартную структурную схему контура тока. Показано, что введение жесткой обратной связи в контур тока увеличивает его быстродействие и уменьшает статическую ошибку по сравнению со стандартной структурной схемой контура тока. При этом охват жесткой обратной связью звена обмотки якоря электродвигателя дает меньшую статическую ошибку и более высокое быстродействие, чем охват звена полупроводникового преобразователя.