Разработка цифровой системы автоматического контроля производительности и энергоэффективности дорожно-строительной техники

Аннотация

Контроль эксплуатационных показателей дорожно-строительных машин в отечественной практике опирается на часовые нормы расхода топлива, установленные для укрупнённых групп машин с постоянными коэффициентами использования двигателя по времени и по мощности. Конструкция сложилась до появления бортовых сетей передачи данных и не различает смены, отработанные с разной структурой режимов. Серия стандартов обмена данными с рабочей площадки принята в Российской Федерации только в частях, задающих архитектуру системы и словарь данных, а часть, регламентирующая состав телематических данных, национального статуса не имеет, из-за чего выгрузка показателей с машины остаётся во власти закрытых форматов поставщиков бортового оборудования. Цель работы – построение цифровой системы автоматического контроля производительности и энергоэффективности дорожно-строительной техники, замкнутой на удельный расход топлива на единицу выработки как на измеряемую величину. Применены авторское расчётное моделирование, факторное разложение методом цепных подстановок, сценарный расчёт и сопоставление с нормативными часовыми нормами; состояние машины распознаётся по совпадению не менее двух признаков из трёх, снимаемых с бортовой сети, гидравлического контура и спутникового приёмника. Расчёт на модельном парке из пяти машин показал, что отклонение фактического часового расхода от нормативного меняется от -12,23% у автогрейдера до +18,38% у асфальтоукладчика, а по парку за сезон составляет всего -0,43%. Факторное разложение изменения удельного расхода топлива экскаватора дало вклад коэффициента полезного времени -0,03421 кг/м³ при вкладе часового расхода +0,02349 кг/м³ и вкладе технической производительности -0,00425 кг/м³. Сценарный расчёт по землеройному комплексу дал снижение удельной энергоёмкости выработки с 12,613 до 11,126 МДж/м³. Взаимное погашение разнонаправленных отклонений внутри парка означает, что нормативная часовая норма сохраняет пригодность для сводного планирования топливных затрат и утрачивает управляющую силу на уровне отдельной машины, а измеряемой величиной управления становится топливо на единицу продукции.