автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.02, диссертация на тему:Эластичный торообразный привод для внутритрубных перемещений

На правах рукописи

АВДЕЕВ Роман Михайлович

ЭЛАСТИЧНЫЙ ТОРООБРАЗНЫЙ ПРИВОД ДЛЯ ВНУТРИТРУБНЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ

05.02.02 - машиноведение, системы приводов и детали

машин

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Красноярск - 2004

Работа выполнена в Красноярском государственном техническом университете (КГТУ)

Научный руководитель: кандидат технических наук,

старший научный сотрудник, доцент Бмелнн Вячеслав Иванович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор Полетайкин Владимир Федорович

кандидат технических наук, Мельников Вениамин Георгиевич

Ведущая организация: Сибирский научно-исследовательский институт

гидротехники и мелиорации (СибНИИГиМ),

г. Красноярск

диссертационного совета К 212.098.01 в Красноярском государственном техническом университете по адресу:

660074, г. Красноярск, ул. Киренского, 26, аудитория Г - 270 тел. (8-3912) 49-75-77 факс (8-3912) 43-06-92 e-mail: svk@fivt.krasn.ru

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Красноярского государственного технического университета.

Отзывы на автореферат в двух экземплярах с подписью составителя, заверенные печатью организации, просим направлять в адрес диссертационного совета на имя его учёного секретаря

Автореферат разослан «/<У» Ш&А 2004 г.

Зашита состоится

часов на заседании

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат технических наук, доцент

Е. А. Сорокин

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы определяется высокой потребностью в универсальных приводах для выполнения множества операций внутри трубопроводов при их прокладке, бестраншейном ремонте и эксплуатации, включая очистку, поиск дефектов, удаление жидкости, нанесение защитных покрытий, одновременную перекачку различных продуктов, транспортирование материалов, установку временных заглушек и др.

Объектом исследования является эластичный торообразный привод, который в зависимости от конкретной технологии применения может выполнять так же функции механизма, движителя и даже машины (пневмогидроцилиндра, транспортного средства, тягача, толкача, насоса, устройства для нанесения покрытия внутри трубы и др.). Исследуемой схемой воздействия привода на рабочие органы и перерабатываемые материалы принята схема толкача. В работе преимущественно используется термин «эластичный торообразный привод», а также его сокращённые варианты: «ЭТП» и «тор».

Цель исследования - разработка методики проектирования эластичного торообразного привода для втгутритрубных перемещений, включая выбор его параметров, прочностной расчет и определение тяговых свойств.

Задачи исследования. Для достижения поставленной цели были сформулированы и решены следующие задачи:

1) разработать математическую модель торообразного привода;

2) определить закономерности изменения кинематических характеристик торообразного привода;

3) найти зависимости для расчёта напряжений в характерных точках оболочки тора;

4) получить математические выражения для определения тяговых свойств торообразного привода.

Методика решения поставленных задач включает теоретические и экспериментальные методы с использованием математического моделирования, планирования эксперимента и математической статистики. С целью снижения трудоёмкости экспериментов и повышения достоверности их результатов разработан, изготовлен и применён автоматизированный стенд, обеспечивающий измерение, сохранение, обработку и распечатку основных экспериментальных данных и зависимостей.

Научная новизна и положения, выпосимые на защиту:

1) математическая модель ЭТП, учитывающая диаметр и длину тора, толщину стенки камеры, внутреннее давление воздуха, диаметр трубопровода, расход и давление движущего тор воздуха, тяговое усилие и КПД тора;

2) закономерности изменения кинематических характеристик ЭТП в зависимости от параметров трубопровода, технологии и конструкции тора;

3) зависимости тяговых свойств ЭТП от 4]"""™тп "ТуАпп1щР|Т1

давлений воздуха в торе и движущего тор, толщи! ьГЯй^А^НР %Ш<йвй

нагрузки.

Основпым практическим результатом работы является методика проектирования ЭТП, включая выбор его параметров, прочностной расчёт и определение тяговых свойств.

Достоверность полученных результатов обеспечена адекватностью математической модели натурным условиям; необходимым объемом экспериментальных исследований; сходимостью теоретических и экспериментальных данных; применением автоматизированного стенда.

Апробация работы. Результаты исследования рассмотрены: на научной конференции «Молодежь и наука - третье тысячелетие» (г. Красноярск,

1999 г.); VII всероссийской студенческой научной конференции «Экология и проблемы защиты окружающей среды» (г. Красноярск, 2000 г.); 35-й юбилейной региональной конференции «Непрерывное экологическое образование и экологические проблемы Красноярского края» (г. Красноярск,

2000 г.); межвузовской научно-практической конференции студентов и аспирантов «Студенческая наука - городу и краю» (г. Красноярск, 2000 г.); "Ш международной научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Современная техника и технологии» (г. Томск, 2002 г.); всероссийской выставке «Научно-техническое творчество молодёжи НТТМ-2002» (г. Москва, 2002 г.) с получением диплома; научно-практической конференции с международным участием «Транспортные системы Сибири» (г. Красноярск, 2003 г.).

Результаты исследований опубликованы в 17 статьях, 5 тезисах докладов на конференциях и двух методических разработках. Поданы две заявки на изобретения, по одной из которых получено положительное решение Роспатента.

Практическое использование:

1) результаты работы внедрены институтами СибНИИГиМ и «Красноярский Гидропроект» при бестраншейном ремонте трубопроводов Есаульской оросительной системы в Красноярском крае и водопровода в г. Дивногорске;

2) результаты исследования используются в учебном процессе КГТУ.

Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, четырех

глав, заключения, приложений и списка использованных источников. Объём работы 148 страниц, в том числе 50 рисунков, 4 таблицы, 150 наименований библиографических источников и 2 приложения на 18 страницах.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Введение. Обоснована актуальность темы диссертационной работы, сформулированы её цель, задачи, научная новизна и практическая значимость, перечислены основные полученные результаты.

Состояние вопроса. Дан анализ состояния вопроса в областях создания, конструирования, исследования и возможного применения ЭТП, обоснованы и сформулированы задачи исследования по теме работы.

Изучение патептно-техпической литературы и, в частности, работ В. Н. Белобородова, В. Г. Гриня, В. И. Емелина, Р. 3. Кожевникова, Н. Ф. Кряжевского, А. Н. Ли, М. В. Михайленко, В. Т. Савченко, В. В. Шишкина и др. показало, что ЭТП, как правило, состоит из компрессора или насоса, торообразного устройства - основного элемента привода, приборов контроля и управления. Воздействие на обрабатываемую среду происходит с использованием не входящих в состав привода рабочих органов через тянущее или толкающее устройство или без него, непосредственно через торцевую поверхность тора. В качестве рабочего тела для перемещения тора может использоваться газ или жидкость, но наиболее технологично и дёшево применять воздух, подаваемый к тору компрессором либо откачиваемый от него вакуумным насосом. Торообразный привод отличается от обычного, имеющегося в нашем представлении тора как геометрической фигуры тем, что он вытянут в длину, выполнен полым, заполнен воздухом, имеет эластичную камеру и гибкую неэластичную покрышку, а его продольное отверстие сомкнуто (рисунок 1, а). Применение такого тора основано на его способности перекрывать поперечное сечение трубопровода и передвигаться в нём качением под действием разности давлений воздуха па его концах рв рисунок 1, б.

Учитывая, что движение ЭТП возможно только внутри трубопроводов, то применение этого привода должно быть связано, прежде всего, со способами прокладки, бестраншейного ремонта и эксплуатации трубных коммуникаций. Поэтому в работе дана классификация этих способов, дополненная способами с применением ЭТП, выполнен поиск и произведена система 1изация технологических операций с использованием ЭТП. Результаты систематизации операций и конструктивных схем ЭТП, полученные по итогам патентных исследований и авторского проектирования, показаны на рисунке 2. При этом установлено, что применение ЭТП позволяет наносить восстановительные и защитные покрытия на внутреннюю поверхность трубопровода с использованием как жидких (мастика, смола), так и оклеечных (из прочных технических тканей) материалов, а также выполнять комплекс других основных, подготовительных и заключительных операций, включая очистку трубопровода, удаление из него воды, поиск дефектов, установку заглушек, непрерывную перекачку различных продуктов, транспортирование оснастки и материалов путём привода рабочих органов с использованием тянущих или толкающих усилий ЭТП.

Изучение результатов ранее выполненных исследований изготовления и применения горообразных устройств показало, что известен ряд работ в области несущих, преимущественно строительных конструкций тороидальной формы, в частности: В. В. Новожилова, К Ф. Черных, Е. И. Михайловского, М. Dikman, E. Utecht, P. Seide, H. Rutten - по оболочкам и компенсаторам;

В. А. Волосухина и Р. Б. Алахвердова - по конструкциям для мелиоративного строительства; В. Н. Ефремова - по конструкциям топливных баков летательных аппаратов. Исследованиям в области торообразных механизмов и приводов посвящены только работы В. Н. Белобородова и А. Н. Ли в результате которых определены траектории движения точек тора, созданы технологии его изготовления и применения при нанесении покрытий. Однако методика проектирования торообразных приводов, включающая выбор его параметров, прочностной расчёт и определение тяговых свойств, пока что остаётся неразработанной. На основании систематизации осуществляемых горообразными.приводами различных функций (рисунок 2) и простоты их конструкции.можно заключить, что подобные приводы могут быть весьма перспективными и обладать большими возможностями, для реализации которых необходимы дополнительные исследования.

Ж 3 " и

Рисунок 2 - Основные схемы применения ЭТП: а - удаление из трубопровода воды или другой жидкости; б - очистка трубопровода или выполнение транспортных операций тором-толкачом; в - то же, что и б, но тором-тягачом; г - нанесение материала покрытия в жидком виде на внутреннюю поверхность трубопровода с использованием двух торов; д - то же, что и г, но с использованием тора и тканевого рукава; е - то же, что и г, но ткане-клеевого покрытия; ж - разглаживание, прикатывание и уплотнение покрытия (формирование покрытия); з - протаскивание в трубопроводе троса, фала и т. п.; и -перемещение трубы, штока, выполнение функции гидроцилиндра; 1 - тор; 2 - трубопровод; 3 - покрытие в жидком виде; 4 — сформированное защитное покрытие; 5 - удаляемая из трубопровода жидкость; 6 - несформированное покрытие; 7 - свернутый рукав; 8 - рукав, вывернутый и приклеенный к внутренней поверхности трубопровода; 9 - труба, шток и т. п.; 10 - трос, фал и т. п.; 11 - прицепное устройство; 12 - толкающее устройство; 13 - скребок или другой рабочий орган; 14 - щётка или по п. 13

В результате анализа состояния вопроса по теме диссертационной работы установлено, что в настоящее время отсутствует математическая модель процесса работы ЭТП; не полностью изучена его кинематика; не исследованы тяговые свойства в зависимости от совокупности факторов трубопровода

(диаметра*), технологии (разности давлений воздуха на концах трубопровода, расхода воздуха и скорости движения тора) и конструкции ЭТП (длины, диаметра, толщины камеры, внутреннего давления воздуха и др.). На основании выполненного анализа состояния вопроса сформулированы задачи исследования (см. с. 3).

Результаты теоретического исследования процесса работы ЭТП включают: разработку кинематической и энергосиловой частей математической модели процесса движения тора; определение влияния параметров компрессора и тора на его кинематику; изучение тяговых свойств тора; получение зависимостей для прочностного расчета ЭТП.

Исследование кинематики проводилось графическим и экспериментально-аналитическим способами с последующей опытной проверкой. Для составления показанной на рисунке 3 расчетной схемы движения тора предварительно был изучен механизм его движения. При этом было выявлено, что он может передвигаться, в зависимости от параметров своих и трубопровода, как качением, так и скольжением. При накачивании его воздухом внутренняя часть покрышки и камеры стабильно складывается, как правило, в виде трёхлучевой Y-образной складки (рисунок 3, в). При этом было установлено, что для обеспечения герметичного перекрытия тором трубопровода и возможности его качения эта складка должна быть сомкнута, что может быть достигнуто превышением давления воздуха в торе над движущим его давлением. С использованием схемы рисунка 3 составлены уравнения траектории, зависимостей пройденного пути (1), скорости и ускорения точек поверхности ЭТП и его центра масс от времени, построены соответствующие графики, рисунки 4-7.

а бег

Рисунок 3 — Расчетная схема движения ЭТП для получения кинематических зависимостей графическим способом: а - продольный разрез; б - вид сбоку; в - поперечное сечение А—А; г - вид сбоку с изображением плоскостей траектории движения точек тора; 1 - трубопровод; 2 - тор; 3 - складка в камере и покрышке тора; 4 - следы плоскостей движения точек поверхности тора

Траектория движения точек тора, проходящих вблизи к его продольной оси, состоит из прямой, двух отрезков циклоиды (на рисунке 4 показана жирной линией) и описывается уравнениями (1). Траектории движения прочих точек, проходящих на удалении от продольной оси (на рисунке 4 показаны

* Исследование влияния этого фактора выполнено А. Н. Ли, но без учёта влияния совокупности прочих факторов.

пунктиром), по форме аналогичны показанной, но имеют меньшую высоту, а уравнения этих траекторий могут быть получены из уравнения (1) путём подстановки вместо г величины гу (рисунок 3, г; рисунок 4). Плоскости траекторий точек тора в пространстве между двумя смежными лучами У-образной складки параллельны между собой (рисунок 4, г) и с этими лучами составляют угол ~ 60°, а с плоскостями траекторий движения - точек, расположенных между другими лучами этой складки, ~ 120°.

При & = сыи^Б=001151 (впределах£);а = 180 ;/= 0;Д/=0

где х и у - перемещения точки поверхности тора по осям Xи У, м; 9 - скорость движения- ЭТП в целом, м/с; ? - время, с; г - радиус криволинейной поверхности торцов тора, м; 1 - длина тора, м; Б - диаметр трубопровода, м; Ь -длина трубопровода на рассматриваемой захватке (путь тора), м; - угол изгиба трубопровода, град; I - уклон трубопровода; / - изменение длины тора под влиянием, силовых воздействий и изменения температуры среды, м.

Координаты 1

Рисунок 4— Траектория движения точек за один оборот, грждяших вблизи продольной оси тора (1) и на удалении от ней (2)

В результате исследования кинематики ЭТП с использованием графиков, рисунки 5-7, и уравнений пути (1), скорости и ускорения (последние два приведены только в диссертации) установлено: 1) ЭТП передвигается внутри трубопровода качением при отсутствии режима буксования; 2) при постоянных расходе и давлении воздуха, подаваемого в трубопровод, тор движется с

постоянной линеинои скоростью, однако расположенные на различных участках его поверхности точки находятся в состояниях покоя, равномерного, ускоренного или замедленного движения, поочерёдно переходя из одного состояния в другое; 3) при качении тора с постоянной скоростью наибольшую скорость имеют точки, находящиеся на его продольной оси и У-образной складке, а наибольшее ускорение - на скруглениях его концов; при этом наибольшая скорость точек в 2 раза превышает скорость движения тора; скорость точек, примыкающих к стенкам трубопровода, равна нулю.

Зависимости скорости и ускорения точек ЭТП от времени и диаметра трубопровода, полученные путем дифференцирования уравнения пути точки поверхности тора (1), показаны на-рисунках 6-8. Проведённый расчёт и графики рисунков 7, 8 показывают, что при рациональной для практики скорости тора ускорения его точек не превышают 0,1 g, что исключает его перегрузку силами инерции.

<ш

I

<и

ол

ё од

^ 3 015

я

О 01

О

с

Л 0 05

ь

с 0

1 15 17 19 к ■

11О^

УГ

ЗР «сг-У

5 } 9 11 ГГ

-1-1---ХЬ*1 17 ,9 !! 1

Рисунок 5 — Зависимость пути, пройденного ЭТП и его точками, от времени при О = 0,07 м, 1 = 0,135 м, 9 = 0,07 м/с, 2 = 0,00026 м3/с (15,8 л/мин): 5г - длина пути тора в целом, м; - проекции пути точки поверхности тора на оси Хи У,м

Время г, с

к

и * О 41

ОД 0,1 0,0 -0,1

Ч)

л

В .8

а*

о м О

ОД 0,1

0,0

; 7 в 9 10 {/ 12 ,9г

3 ' • • • | % /

1 7НЮ Ь Ъ 17 18 в 20 ; 1 22 1

Х-Зу

12 3 4 Время и с

5 17 8 9

К.

ж.

5

<9 тор

17 18 19 20.

1 22 1

Время t, с

Рисунок 6 - Зависимость скорости ЭТП и его точек от времени при Д = 0,07 м; / = 0,135 м; 9 = 0,07 м/с: а - проекции вектора скорости 9Х и 9У точек поверхности ЭТП на оси X и У; 6 - абсолютная скорость центра масс ЭТП (Лор») и его точек

0,2

3 3}

с- 1 § а4- 0,(

о 5 >. Ч

а. ау

; 7 8 9 17; ' ч '617 18 19 20 . 1 22 1

V

-0,1

2

Время <, с

я

X %

1 а 1 3 / /-

Г 7 8 9 10 и % О иГ • ч ; 77 18 19 20 ; 122 )

1 2 3 4

Время I, с

Рисунок 7 - Зависимость ускорения точек ЭТП от времени при £> = 0,07 м; / = 0,135 м; ■9 = 0,07 м/с: а - ускорения а, и ау точек поверхности ЭТО; б - абсолютная величина ускорения точек поверхности ЭТП

5 о 0,10 X .о

О. 56003

О

к О

Бремя с

Рисунок 8 - Зависимость абсолютной величины ускорения точек ЭТП от времени при В = 0,07 м, Э = 0,07 м/с

На основе системы уравнений (1) получена система математических выражений, связывающая кинематические величины ЭТП и параметры компрессора. В результате графоаналитического исследования этой системы установлено: скорость центра масс ЭТП прямо пропорциональна производительности компрессора и обратно пропорциональна квадрату диаметра трубопровода; влияние производительности компрессора и диаметра трубопровода в большей мере сказывается на величине ускорения точек тора и в меньшей - на величине скорости этих точек; величина максимальной ускорения точек поверхности тора прямо пропорциональна квадрату производительности компрессора и обратно пропорциональна диаметру трубопровода в пятой степени.

Энергосиловая часть математической модели процесса работы ЭТП представлена в виде системы уравнений и неравенств (2). Система уравнений (2) описывает работу ЭТП для случая движения тора качением. При этом при р№ >/>вв и Д. < £> привод работает с перетечкой воздуха через тор. При условиях рвн р,ц й / (4 /ц/) и А Б возникает движение тора скольжением («юзом»), однако зависимости тяговых свойств тора для этого случая в системе уравнений (2) не рассмотрены (ввиду повышенного износа покрышки и низкого тягового КПД тора). Определение численных значений коэффициентов кпр, к1 к2, к3, к, входящих в систему уравнений (2), и исследование энергосиловой части математической модели приведено ниже, в разделе экспериментальных результатов исследования.

Движение качением

без перетечки воздуха через тор

Стопорение тора

г| = 0

при

А, = 0; »1 = 0

при DT<D

При 5 = const; £> = const (в пределах L); а = 180°; / = 0

где Лт; ЛТм - тяговое и максимальное тяговое усилие ЭТП, Н; Апр - коэффициент пропорциональности между /?т и рю; рд, - движущее тор давление воздуха, Па; к\, кг, кг, h, -коэффициенты пропорциональности; 8 - толщина стенки камеры тора, м; рт - давление воздуха внутри тора, измеренное при отсутствии движущего давления, Па; т], tir.m - тяговый КПД тора, соответствующий Ят и Дты; Dt - диаметр тора вне трубопровода, м; /„ - длина цилиндрической части тора, м; / - коэффициент трения скольжения покрышки тора по внутренней поверхности трубопровода; Лтн - полезная нагрузка на тор, Н.

Энергосиловая часть математической модели (2) рассматривает основное и наиболее эффективное движение тора качением без перетечки воздуха через его продольное отверстие и контакт его боковой поверхности с трубой. Прочие же возможные состояния тора: «юз», перетечка воздуха и стопорение, -возникающие в различных комбинациях и соответствующие изменению знака неравенств в ограничениях математической модели тора в диссертации учтены, но не исследовались как менее эффективные по КПД, тяговому усилию, расходу воздуха и изнашиванию тора

В результате анализа напряжений ЭТП установлено, что наиболее нагруженной деталью является покрышка (камера разгружена покрышкой, а ниппель может быть нагружен лишь случайными нагрузками). Поэтому расчёту на прочность подлежит только покрышка, а размеры камеры и ниппеля могут быть назначены конструктивно. Выявлены опасные сечения А-А, В-В и показанные на рисунке 9 основные схемы нагружения ЭТП (нахождение накачанного тора вне трубопровода и в трубопроводе, его холостое и рабочее движения).

Получены зависимости для определения напряжений в характерных сечениях А-А, Б-Б, В-В (и точках в их плоскостях) покрышки тора, учитывающие, в отличие от расчёта цилиндрических и тороидальных сосудов, шин и различных несущих тороидальных конструкций, цикличность нагружения, вытянутость формы, движущее давление воздуха и сопротивление преодолению рабочей нагрузки. Установлено, что напряжённое состояние покрышки может быть принято плоским, а наиболее нагруженной является схема работы ЭТП с преодолением полезных нагрузок от рабочих органов или

перемещаемых продуктов (рисунок 9, г). Для расчёта наибольших напряжений в покрышке выведены формулы, полученные с допущением о пренебрежении, в связи с гибкостью материала, концентрацией напряжений в местах образования У-образной складки тора.

_Б\

п \ »

Еп I я

м_1_1_О

51

А

ш

I Ц

^п11<:»'

Ш1

Рисунок 9 - Основные расчётные схемы нагружения торообразного привода в процессе его работы: а - нахождение тора вне трубопровода; б - то же, но внутри трубопровода при рш - 0; в - то же, что и «б», но при холостом движении тора (Я = 0); г - то же, что и «б», но при движении тора с рабочей нагрузкой К

2 5.

К„

<7_ ="

85„

К,

(3)

ур

где ап0п, Опр, - поперечное и продольное напряжения в материале покрышки тора, Па; [стр] -допускаемое напряжение материала покрышки, Па; Ку - коэффициент, учитывающий увеличение давления воздуха в торе при воздействии ра и Ят (Ку 1); 8„ - толщина покрьпаки, м; КУГ - коэффициенты усталости материала покрышки на растяжение с изгибом ' при движении тора в трубопроводе, м.

Результаты исследования наиболее напряжённой из четырёх рассмотренных схем нагружения (при нахождении тора в трубопроводе под воздействием движущего давления воздуха и полезной нагрузки) показаны на рисунке 10.

Установлено, что при нахождении накачанного тора вне трубопровода: а) поперечные напряжения в покрышке в 4 раза превышают продольные; б) при работе ЭТП в трубопроводах с преодолением полезной тяговой нагрузки напряжения в покрышке тора по сравнению с его нахождением в накачанном состоянии вне трубопровода превышают в 1,2-1,3 раза.

Методика экспериментального исследования включает выбор и разработку методов и оборудования для определения тяговых свойств ЭТП, в зависимости от комплекса факторов, характеризующих трубопровод, технологию работ и конструкцию тора. При этом обоснован выбор факторов и откликов, интервалы и количество уровней варьирования факторов, необходимое количество экспериментов при каждом значении фактора, методы обработки и представления результатов эксперимента; разработано и смонтировано необходимое оборудование для проведения исследования.

В качестве факторов, оказывающих влияние на работу ЭТП, принимались: диаметр и длина тора, толщина стенки камеры, внутреннее давление воздуха, диаметр трубопровода, производительность компрессора, движущее тор давление воздуха и нагрузка. В качестве откликов были приняты движущее тор давление воздуха (разность давлений воздуха на концах трубопровода) и тяговый КПД тора. Выбор факторов и откликов проводился с учётом требований измеряемости, значимости, количественности, воспроизводимости.

С целью углубления изучения влияния каждого фактора, определения характера нелинейности и графического представления зависимостей большинство экспериментов проведено как -одно-, двухфакторные с изменением факторов на 4-6 и более уровнях. Количество уровней выбиралось с учётом компромисса между точностью и трудоёмкостью исследования; интересующим диапазоном изменения фактора и необходимостью превышения интервала между уровнями над двойной ошибкой воспроизведения фактора. С факторами одного уровня проводилось 3-6 повторных экспериментов, количество которых в каждом конкретном случае определялось по критерию Стьюдента для доверительной вероятности 0,90 - 0,95, достаточной для большинства не связанных с риском для жизни практических задач. Степень соответствия между результатами эксперимента и аппроксимирующими их уравнениями оценивалась величиной коэффициента корреляции, значения которого в большинстве случаев находились в интервале 0,80-0,96. При меньших значениях этого коэффициента подбиралось другое более адекватное аппроксимирующее уравнение и строилась соответствующая ему кривая.

Для экспериментального исследования возможностей ЭТП впервые разработан, изготовлен и применён стенд, рисунок 11, содержащий модель трубопровода, тор, систему получения и подачи сжатого воздуха, блок датчиков, преобразователь аналоговых сигналов от датчиков в цифровые, систему имитации полезной нагрузки. На этом стенде как в ручном, так и в автоматическом режимах возможно определение влияния параметров тора, трубопровода, технологии и полезной пагрузки на движущее тор давление воздуха, максимальное тяговое усилие тора и его тяговый КПД.

Работа стенда основана на создании фиксированной нагрузки для помещённого в модель трубопровода тора и измерении при этом с помощью датчиков всех значений основных факторов (трубопровода, тора и технологии) и выходных величин, определяющих возможности ЭТП. При этом аналоговые сигналы от датчиков поступают в аналого-цифровой преобразователь (АЦП),

который их преобразует в цифровые сигналы и направляет в компьютер для обработки и выдачи в виде табличных и графических зависимостей. Применение предложенного стенда позволило предельно исключить проведение указанных выше экспериментов в натурных условиях и, как следствие, уменьшить их трудоёмкость и длительность.

Результаты экспериментального исследования. Приведены результаты экспериментального исследования возможностей и параметров ЭТП в зависимости от факторов тора, трубопровода и технологии, проверена математическая модель работы ЭТП на адекватность, по результатам проверки сделана корректировка модели, разработана методика расчета тяговых свойств тора.

Результаты исследования тяговых свойств тора показаны на рисунке 12 в зависимости от полезной нагрузки при различных значениях внутреннего давления воздуха. Анализ этих графиков позволил установить, что с увеличением давления воздуха внутри тора с 50 до 90 кПа максимально возможные тяговые усилия возрастают, при этом растут потери мощности на передвижение тора, ведущие к снижению наибольшего тягового КПД с 42 до 32 %.

Результаты исследования влияния отношения длины тора к его диаметру на тяговые свойства и движущее давление воздуха при различных значениях полезной нагрузки представлены на рисунке 13, из которого следует, что длина тора в интервале отношений существенного влияния на его тяговые

свойства не оказывает, однако с увеличением длины уменьшаются утечки воздуха, возрастают масса и размеры тора.

• » * я * 1М < » а м « » а я п и мо ш

Н«грузи * Н г Н»п>уз«*„Н

Рисунок 12 - Влияние нагрузки на движущее давление воздуха (а), скорость движения ЭТП (б), его мощность (в) и КПД (г) при различных значениях давления в торе 1 - Рм = 50 кПа, 2-р,» = 70 кПа, 3-р,„ = 90 кПа

Рисунок 13 Влияние длины ЭТП на движущее его давление воздуха (в) и тяговый КПД (б), при О = 0,069 м и различных значениях тягового усилия 1 - 20 Н, 2 - Ят = 40 Н, 3 - Л™- = 60 Н, 4 - Яш-= 80 Н

Результаты исследования по выбору рационального превышения диаметра тора (покрышки) над диаметром трубопровода показаны на рисунке 14 в виде зависимости тяговых свойств тора от его диаметра При этом учитывалось основное условие движения тора качением - его диаметр (Д.) должен быть больше диаметра трубопровода (Б) - выбранное из необходимости обеспечения плотного прилегания поверхности ЭТП к внутренней поверхности трубопровода, исключения утечки подаваемого в трубопровод воздуха и возможности качения с одновременным исключением скольжения. Влияние превышения наружного диаметра тора над внутренним диаметром трубопровода оценивалось коэффициентом превышения диаметра тора ^ определяемого по формуле

К„ = £>Т/А

(6)

Зоны нестабильны! значений ввижушего лявлеяия Зоны нестабильных значений тягового КПД

0.96 101 1.06 1,11 1,16 ' 1-01 1,02 1.03 1.04 105 1,06 1,07

Коэффициент превышения К, с Коэффициент превышения Кл

Рисунок 14 — Влияние коэффициента превышения диаметра ЭТП над диаметром трубопровода на движущее давление воздуха (а) и тяговый КПД тора (б) при различных значениях тягового усилия: 1 - = 0 Н; 2 - Л„г = 20 Н; 3 - Л„г = 40 Н; 4 - = 60 Н;

5-Дп,г=80Н

Для исследования влияния коэффициента превышения диаметра тора на сопротивление его движению был изготовлен ряд покрышек ЭТП диаметрами 0,0685 м, 0,0695 м, 0,071 м и 0,0735 м при диаметре камеры 0,065 м (при измерении в слабо накачанном состоянии, рт = 30 кПа) и внутреннем диаметре трубопровода 0,069 м. Результаты этих экспериментов представлены на рисунке 14. При анализе рисунков 13 и 14 установлено следующее. Длина ЭТП не оказывает существенного влияпия на движущее давление воздуха, тяговые усилие и КПД в пределах одно-четырёхкратной длины тора по отношению к его диаметру. При меньшей длине существует зона неустойчивого движения и нестабильных параметров из-за пропуска воздуха через неплотности продольно-осевого смыкания камеры тора. Целесообразность в большем увеличении длины тора отсутствует. Диаметр тора в пределах изменения коэффициента превышения его диаметра над внутренним диаметром трубопровода от 1,007 до 1,065 не оказывает существенного влияния на его тяговые свойства. При меньших же и больших значениях этого коэффициента существуют зоны нестабильных значений движущего давления воздуха и тягового КПД из-за неустойчивого движения тора.

Экспериментально-аналитически определены значения неизвестных коэффициентов к^ = 0,912, к, = 210000 Н/м, к, = 0,00228 Н/Па , к3 = 23,4 Н м, к4 = 163,3 Н,/=0,18-0,34, для системы уравнений (2) энергосиловой части математической модели и на её основе разработана методика расчёта тяговых свойств ЭТП с учётом параметров системы «тор - трубопровод - технология». Применение этой методики позволит обоснованно прогнозировать показатели тяговых свойств торов в различных условиях их эксплуатации, разрабатывать конструкцию ЭТП и проекты производства работ с его применением. Результаты применения этой методики для определения тяговых усилий тора показаны на рисунках 15,16, а для определения тяговых КПД - на рисунке 17.

Выражение (2) позволяет определять тяговые усилия ЭТП при его движении в трубопроводах разных диаметров с точностью 5-15 %. При этом из него следует, что тяговое усилие тора: а) прямо пропорционально движущему давлению воздуха и квадрату диаметра трубопровода; б) обратно пропорционально давлению воздуха внутри тора и толщине его камеры.

16

Анализ графиков рисунка 17 показал, что тяговый КПД ЭТП с увеличением диаметра трубопровода и движущего давления воздуха возрастает с уменьшением темпов прироста по степенной зависимости, а с увеличением давления воздуха внутри камеры и толщины её стенки уменьшается по линейной зависимости. С увеличением полезной нагрузки тяговый КПД тора растет по линейной зависимости до момента его стопорения, при котором падает до нулевого значения.

Определено влияние трения покрышки тора о толкатель при передаче тягового усилия на рабочие органы. Установлено, что применение материалов с меньшим коэффициентом трения или использование схем передачи этого усилия без толкателя увеличивает значения тяговый КПД тора на 10 - 20 %.

В приложениях к диссертации приведены: методика проектирования ЭТП и акты внедрения.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Разработана математическая модель ЭТП, учитывающая диаметр и длину тора, толщину стенки его камеры, внутреннее давление воздуха, диаметр трубопровода, расход и давление движущего тор воздуха, тяговое усилие и КПД тора.

2. Разработан, изготовлен и применён стенд, позволяющий установить влияние факторов системы «тор - среда (трубопровод) - технология» на кинематические, прочностные и тяговые свойства ЭТП.

3. Разработана методика проектирования ЭТП, позволяющая выполнять его кинематический и прочностной расчет, выбирать режимы и параметры, определять тяговые свойства с учётом комплекса основных факторов тора, трубопровода и технологии.

4. Исследованиями кинематики привода установлено: а) тор передвигается внутри трубопровода качением с отсутствием режима буксования; б) при постоянной линейной скорости тора каждая его точка в разные моменты времени находится в состояниях покоя, равномерного, ускоренного или замедленного движения; в) скорости точек на участке равномерного движения, расположенный на продольной оси тора и У-образной складке, в 2 раза выше скорости движения его центра масс; г) скорость центра масс тора прямо пропорциональна производительности компрессора и обратно пропорциональна квадрату диаметра трубопровода.

5. Ввывленв1 основные схемы нагружения торообразного привода и получены зависимости для определения напряжений в характерных точках. Выяснено, что при нахождении накачанного тора вне трубопровода максимальными напряжениями являются поперечные, которые, в 4 раза превышают продольные, а при работе ЭТП в трубопроводе с преодолением полезной нагрузки напряжения в покрышке тора повышаются на 20-30 %.

6. Исследованиями режимов работы и параметров ЭТП установлено: давление воздуха в камере тора должны быть - 30-90 кПа; движущее тор давление воздуха - 10-90 кПа; длина тора - 3-4 его диаметра; толщина его камеры - 0,7-2 мм; диаметр тора в накачанном состоянии вне трубопровода -на 2-4 % больше его диаметра.

7. Определены закономерности изменения тягового КПД тора, его максимального тягового усилия и движущего давления воздуха в зависимости от диаметра трубопровода, давления воздуха в торе, толщины камеры и полезной нагрузки на него. Ввыснено: а) с увеличением движущего тор давления воздуха с 10 до 90 кПа его максимально возможные тяговые усилия и

КПД возрастают, а с увеличением внутреннего давления наибольший тяговый КПД снижается с 42 до 32%; б) при увеличении диаметра трубопровода наблюдается тенденция повышения значений тягового КПД; в) давление воздуха в торе должно находиться в диапазоне 30-90 кПа, при меньших давлениях снижается наибольшее тяговое усилие и нарушается устойчивое качение тора, при больших же давлениях растут потери мощности на его передвижение.

8. Предложена конструкция ЭТП, обеспечивающая повышение его прочностных и тяговых свойств при движении внутри трубопроводов больших диаметров и включающая камеру, ниппель и две оболочки, одна из которых, внутренняя, выполнена из прочной (полиамидной или полиэфирной) ткани, а вторая, наружная, - из ткани (чеферной) с большим гидравлическим сопротивлением проходу воздуха через продольное отверстие тора.

9. Разработанная методика проектирования ЭТП внедрена институтами СибНИИГиМ и «Красноярский Гидропроект» при бестраншейном ремонте трубопроводов Есаульской оросительной системы в Красноярском крае и водопровода в г. Дивногорске, а также использована в учебном, процессе Красноярским государственным техническим университетом.

ПУБЛИКАЦИИ АВТОРА ПО МАТЕРИАЛАМ ДИССЕРТАЦИИ

1. Емелин, В. И. Классификация и выбор способов бестраншейного ремонта трубопроводов / В. И. Емелин, Р. М. Авдеев // Вестн. Краснояр. гос. техн. ун-та. Вып. 21: Машиностроение. - Красноярск: ЮТУ, 2000. - С. 90-96.

2. Емелин, В. И. Математическая модель движения торообразных тяговых средств внутри трубопроводов при их бестраншейном ремонте / В. И. Емелин, Р. М. Авдеев // Транспортные средства Сибири: Межвуз. сб. науч. тр. с междунар. уч. Вып. 6. - Красноярск: КГТУ, 2000. - С. 302-309.

3. Емелин, В. И. Результаты исследования тягового КПД торообразного транспортного средства при его движении внутри трубопровода / В. И. Емелин, Р. М. Авдеев // Вести. Краснояр. гос. техн. ун - та. Вып. 22: Машиностроение. -Красноярск: КГТУ, 2001. - С. 106-112.

4. Авдеев, Р. М. Классификация способов ремонта трубопроводов / Р. М. Авдеев // Транспортные средства Сибири: Межвуз. сб. науч. тр. Вып. 7. -Красноярск: КГТУ, 2001. - С. 444-446.

5. Емелин, В. И. Стенд для исследования торообразных транспортных средств / В. И. Емелин, Р. М. Авдеев // Вестн. Краснояр. гос. техн. ун-та. Вып. 29: Машиностроение. - Красноярск: КГТУ, 2002. - С. 80-84.

6. Емелин, В. И. Результаты исследования тяговых свойств торообразного аппарата / В. И. Емелин, Р. М. Авдеев // Вестн. Краснояр. гос. техн. ун-та. Вып. 30: Транспорт. - Красноярск: КГТУ, 2002. - С. 18-23.

7. Авдеев, Р. М. Исследование способности торообразных аппаратов преодолевать участки трубопроводов с различными диаметрами / Р. М. Авдеев,

В. И. Емелин // Вести. Краснояр. гос. техн. ун-та. Вып. 29: Машиностроение. -Красноярск: КГТУ, 2002. - С. 71-76.

8. Емелин, В. И. Исследования влияния угла изгиба трубопровода на сопротивление движению торообразного транспортного средства / В. И. Емелин, Р. М. Авдеев // Вестн. Краснояр. гос. техн. ун-та. Вып. 30: Автотранспорт. - Красноярск: КГТУ, 2002. - С. 23-27.

9. Емелин, В. И. Исследование влияния величины и формы грата на сопротивление движению торообразного транспортного средства / В. И. Емелин, Р. М. Авдеев // Транспортные средства Сибири: Межвуз. сб. науч. тр. с междунар. уч. Вып. 8. - Красноярск: КГТУ, 2002. - С. 455-462.

10. Бестраншейный ремонт трубопроводов: Метод, указания / Сост. В. И. Емелин, Р. М. Авдеев, А. А. Шайхадинов; КГТУ. - Красноярск, 2002. -31с.

11. Shayhadinov, A. A. Pipelines Repairing Efficiency Increase on the Basis of Trenchless Technologies and Torus Vehicles Use / A. A. Shayhadinov, R. M. Avdeev, V. I. Yemelin // Modern technique and technologies: Work of VIII intern, scientific - pract. conf. of student, post-graduates and young scientists. -Tomsk: TPU, 2002.-С 11-12.

12. Авдеев, Р. М. Исследование влияния размеров торообразного механизма на его тяговые свойства / Р. М. Авдеев, В. И. Емелин // Вестн. Краснояр. гос. техн. ун-та. Вып. 32: Машиностроение. - Красноярск: КГТУ, 2003.-С. 108-113.

13. Емелин, В. И. Кинематика эластичнвк горообразный механизмов /

B. И. Емелин, Р. М. Авдеев // Вестн. Краснояр. гос. техн. ун-та. Вып. 32: Машиностроение. - Красноярск: КГТУ, 2003. - С. 90-98.

14. Емелин, В. И. Влияние параметров компрессора и торообразного механизма на его кинематику / В. И. Емелин, Р. М. Авдеев // Вестн. Краснояр. гос. техн. ун-та. Вып. 31: Транспорт. - Красноярск: КГТУ, 2003. - С. 80-86.

15. Авдеев, Р. М. Автоматизация исследований торообразнвк механизмов / Р. М. Авдеев, В. И. Емелин, А. Ю. Шнорр, Ю. Н. Валов // Вестн. Краснояр. гос. техн. ун-та. Вып. 31: Транспорт. - Красноярск: КГТУ, 2003. -

C.74-80.

16. Авдеев, Р. М. Автоматизированный степд для исследования торообразных механизмов и транспортных средств / Р. М. Авдеев // Сб. материалов науч.-практ. конф. с междунар. уч. «Транспортные системы Сибири». - Красноярск: КГТУ, 2003. - С. 8-11.

17. Бестраншейная реконструкция трубопроводных коммуникаций: Метод, указания / Сост. В. И. Емелин, Р. М. Авдеев, А. А. Шайхадинов; КГТУ. - Красноярск, 2003. - 27 с.

18. Емелин, В. И. Методика расчёта тяговый свойств эластичных торообразных механизмов / В. И. Емелин, Р. М. Авдеев // Транспортные средства Сибири: Межвуз. сб. науч. тр. с междунар. уч. Вып. 9. - Красноярск: КГТУ, 2003. -С. 414-423.

19. Емелин, В. И. Возможности эластичных торообразных механизмов / В. И. Емелин, Р. М. Авдеев // Техника и технология. - 2004. - №2. - С. 8 - 11.

Подписано в печать 21.05.2004 г. Тираж 100 экз. Заказ № Отпечатано в ИПЦ КГТУ. 660074, г. Красноярск, ул. Киренского, 28

№ 1 2 А 2 О

Условные обозначения применяемых в работе физических величин.

Введение.

1 Анализ состояния вопроса в области разработки и применения эластичных торообразных приводов.

1.1 Виды внутритрубных приводов, условия работы и технические требования к ним.

1.2 Сущность конструкции и возможные области применения эластичных торообразных приводов.

1.3 Анализ результатов патентного исследования конструкции и способов применения эластичных торообразных приводов.

1.4 Анализ известных результатов исследований в области разработки и применения эластичных торообразных приводов.

1.5 Выводы по главе 1. Цель и задачи исследования.

2 Результаты теоретического исследования эластичного торообразного привода.

2.1 Разработка и результаты исследования кинематической части математической модели торообразного привода.

2.2 Результаты исследования влияния параметров компрессора и торообразного привода на его кинематику с использованием кинематической части математической модели.

2.3 Разработка энергосиловой части математической модели торообразного привода.

2.4 Определение зависимостей для прочностного расчёта эластичного торообразного привода.

2.5 Выводы по главе

3 Методика экспериментального исследования.

3.1 Задачи экспериментального исследования и его методического обеспечения.

3.2 Выбор целевых функций и факторов эксперимента.

3.3 Методика определения тягового КПД торообразного привода.

3.4 Разработка стенда для экспериментального исследования торообразного привода.

3.5 Определение основных параметров методического обеспечения экспериментального исследования.

3.6 Автоматизация экспериментального исследования торообразного привода.

3.7 Выводы по главе 3.

4 Результаты экспериментального исследования эластичного торообразного привода.

4.1 Тяговые свойства торообразного привода в зависимости от влияния технологических факторов.

4.2 Тяговые свойства торообразного привода в зависимости от влияния диаметра трубопровода.

4.3 Тяговые свойства торообразного привода в зависимости от влияния его собственных факторов (длины, диаметра, толщины стенки камеры, внутреннего давления воздуха).

4.4 Определение наличия и величины «юза» и буксования тора.

4.5 Определение зависимостей для расчёта тяговых свойств эластичного торообразного привода.

4.6 Обоснование исходных технических требований к материалам элементов торообразного привода.

4.7 Оценка адекватности реальным условиям и корректировка математической модели процесса работы торообразного привода.

4.8 Выводы по главе 4.

Актуальность темы диссертации определяется высокой потребностью в приводах для внутритрубных перемещений различных рабочих органов, технологической оснастки, продуктов и материалов при прокладке, ремонте и эксплуатации трубопроводов, включая их очистку, поиск дефектов, удаление остатков жидкости, нанесение защитных покрытий, транспортирование материалов, установку временных заглушек и др. Потребность в таких приводах вызвана большой протяжённостью в России трубопроводов (более 2 млн. км, из них только в жилищно-коммунальном хозяйстве около 1 млн. км), высокой их изношенностью (50 и более процентов), стоимостью и длительностью ремонта. Поэтому разработка методики проектирования таких приводов является важной народнохозяйственной задачей, решаемой в диссертации.

В результате анализа состояния1 вопроса в области исследования и создания внутритрубных приводов для применения при прокладке, бестраншейном ремонте и эксплуатации трубопроводов было установлено, что для этих целей в настоящее время используются пневмо и гидроприводы поршневого типа. Однако они, вследствие трения скольжения и жёсткости конструкции, подвержены износу, обладают большой энергоёмкостью и низкой проходимостью через сужения, изгибы и др. препятствия. Кроме поршней достаточно широко применяются приводы лебёдочного типа, а так же пневмомолоты. Однако их область применения ограничена участками трубопровода небольшой длины и возможностью выполнения сравнительно небольшого перечня операций. В последнее время для одновременной перекачки различных продуктов без их смешения и очистки трубопроводов при их эксплуатации в качестве внутритрубных приводов стали внедряться гелеобразные поршни, которые обладают высокой проходимостью, но недостаточно универсальны, не обеспечивают привод рабочих органов и технологической оснастки, сравнительно дороги, исключают возможность нанесения оклеечных покрытий.

Указанные недостатки известных приводов требуют поиска новых более эффективных конструкций и приводов для внутритрубных перемещений. С этой целью перспективным может быть использование эластичных торообразных приводов, которые привлекают своей многофункциональностью, простотой конструкции, высокой проходимостью, малым весом и габаритами. Однако исследованиями этих торообразных устройств (приводов, тканевых, металлических и др. конструкций) занимается сравнительно небольшая группа специалистов: В. Н. Белобородов, В. А. Волосухин, В. И. Емелин, А. Н. Ли, В. В. Шишкин и некоторые другие. В результате ими разработаны конструкция, технологии изготовления и применения торов, определены рациональные значения некоторых конструктивных и технологических параметров.

В тоже время эффективность применения эластичных торообразных приводов для внутритрубных перемещений в значительной мере ограничивается отсутствием результатов исследований их кинематических, прочностных и тяговых свойств, а так же закономерностей изменения характеристик этих свойств в зависимости от комплекса факторов, определяемых трубопроводом, технологией ремонта и конструкцией самого привода. Для восполнения этого пробела и выполнена рассматриваемая исследовательская работа.

Объектом исследования является эластичный торообразный привод, который в зависимости от конкретной технологии применения может выполнять так же функции механизма, движителя и даже машины (пневмогидроцилиндра, транспортного средства, тягача, толкача, насоса, устройства для нанесения покрытия внутри трубы и др.). Исследуемой схемой воздействия привода на рабочие органы и перерабатываемые материалы принята схема толкача. В работе преимущественно используется термин «эластичный торообразный привод», а также его сокращённые варианты: «ЭТП» и «тор».

Цель исследования - разработка методики проектирования эластичного торообразного привода для внутритрубных перемещений, включая выбор его параметров, прочностной расчет и определение тяговых свойств.

Для достижения поставленной цели были сформулированы и решены следующие задачи:

1) разработать математическую модель торообразного привода;

2) определить закономерности изменения кинематических характеристик торообразного привода;

3) найти зависимости для определения напряжений в характерных точках оболочки тора;

4) получить математические выражения для определения тяговых свойств торообразного привода.

Методика решения поставленных задач включает теоретические и экспериментальные методы исследования с использованием математического моделирования, планирования эксперимента и математической статистики. С целью снижения трудоёмкости экспериментов и повышения достоверности их результатов разработан, изготовлен и применён автоматизированный стенд, обеспечивающий измерение, сохранение, обработку и распечатку основных экспериментальных данных и зависимостей.

Научная новизна и положения, выносимые на защиту:

1) математическая модель ЭТП, учитывающая диаметр и длину тора, толщину стенки камеры, внутреннее давление воздуха, диаметр трубопровода, расход и давление движущего тор воздуха, тяговое усилие и КПД тора;

2) закономерности изменения кинематических характеристик ЭТП в зависимости от параметров трубопровода, технологии и конструкции тора;

3) зависимости тяговых свойств ЭТП от диаметра трубопровода, давлений воздуха в торе и движущего тор, его размеров, толщины камеры и нагрузки.

Основным практическим результатом работы является методика проектирования ЭТП, включая выбор его параметров, прочностной расчёт и определение тяговых свойств.

Достоверность полученных результатов обеспечена адекватностью математической модели натурным условиям; необходимым объёмом экспериментальных исследований; сходимостью теоретических и экспериментальных данных; применением автоматизированного стенда.

Апробация работы. Результаты исследования рассмотрены: на научной конференции «Молодежь и наука - третье тысячелетие» (г. Красноярск, 1999 г.); VII всероссийской студенческой научной конференции «Экология и проблемы защиты окружающей среды» (г. Красноярск, 2000 г.); 35-й юбилейной региональной конференции «Непрерывное экологическое образование и экологические проблемы Красноярского края» (г. Красноярск, 2000 г.); межвузовской научно-практической конференции студентов и аспирантов «Студенческая наука -городу и краю» (г. Красноярск, 2000 г.); VIII международной научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Современная техника и технологии» (г. Томск, 2002 г.); всероссийской выставке «Научно-техническое творчество молодёжи НТТМ-2002» (г. Москва, 2002 г.) с получением диплома; научно-практической конференции с международным участием «Транспортные системы Сибири» (г. Красноярск, 2003 г.).

Результаты исследований опубликованы в 17 статьях [1-17], двух методических разработках [18, 19] и 5 тезисах докладов на конференциях [20-24]. Поданы две заявки на изобретения, по одной из которых получено положительное решение Роспатента [25].

Практическое использование:

1) результаты работы внедрены институтами СибНИИГиМ и «Красноярский Гидропроект» при бестраншейном ремонте трубопроводов Есаульской оросительной системы в Красноярском крае и водопровода в г. Дивногорске;

2) результаты исследования используются в учебном процессе КГТУ.

Наиболее существенные научные результаты, полученные лично автором:

- впервые составлена математическая модель работы ЭТП, позволяющая определять и прогнозировать его кинематические и энергосиловые характеристики с учётом влияния комплекса факторов;

- определены закономерности изменения кинематических, прочностных и тяговых характеристик эластичного торообразного привода в зависимости от параметров трубопровода, технологии и конструкции тора;

Автором также разработан, изготовлен и применён стенд для экспериментального исследования, проведены эксперименты и обработаны их результаты. Постановка задач и разработка методики исследования выполнены совместно с научным руководителем.

Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, четырёх глав, заключения, приложений и списка использованных источников. Объём работы страниц, в том числе 53 рисунка,

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Разработана математическая модель ЭТП, учитывающая диаметр и длину тора, толщину стенки его камеры, внутреннее давление воздуха, диаметр трубопровода, расход и давление движущего тор воздуха, тяговое усилие и КПД тора.

2. Разработан, изготовлен и применён стенд, позволяющий установить влияние факторов системы «тор - среда (трубопровод) - технология» на кинематические, прочностные и тяговые свойства ЭТП.

3. Разработана методика проектирования ЭТП, позволяющая выполнять его кинематический и прочностной расчет, выбирать режимы и параметры, определять тяговые свойства с учётом комплекса основных факторов тора, трубопровода и технологии.

4. Исследованиями кинематики привода установлено: а) тор передвигается внутри трубопровода качением с отсутствием режима буксования; б) при постоянной линейной скорости тора каждая его точка в разные моменты времени находится в состояниях покоя, равномерного, ускоренного или замедленного движения; в) скорости точек на участке равномерного движения, расположенном на продольной оси тора, в 2 раза выше скорости движения его центра масс; г) скорость центра масс тора прямо пропорциональна производительности компрессора и обратно пропорциональна квадрату диаметра трубопровода; д) при рациональной для практики скорости тора ускорения его точек не превышают 0,2 g, что исключает его перегрузку силами инерции.

5. Выявлены основные схемы нагружения торообразного привода и получены зависимости для определения напряжений в характерных точках. Выяснено, что при нахождении накачанного тора вне трубопровода максимальными напряжениями являются поперечные, которые в 4 раза превышают продольные, а при работе ЭТП в трубопроводе с преодолением полезной нагрузки напряжения в покрышке тора повышаются на 20 - 30 %.

6. Исследованиями режимов работы и параметров ЭТП установлено: давление воздуха в камере тора должны быть - 30-90 кПа; движущее тор давление воздуха - 10-50 кПа; длина тора - 3—4 его диаметра; толщина его камеры - 0,7-2 мм; диаметр тора в накачанном состоянии вне трубопровода -на 2-4 % больше его диаметра.

7. Определены закономерности изменения тягового КПД тора, его максимального тягового усилия и движущего давления воздуха в зависимости от диаметра трубопровода, давления воздуха в торе, толщины камеры и полезной нагрузки на него. Выяснено: а) с увеличением движущего тор давления воздуха с 10 до 90 кПа его максимально возможные тяговые усилия и КПД возрастают, а с увеличением внутреннего давления с 50 до 90 кПа наибольший тяговый КПД снижается с 42 до 32 %; б) при увеличении диаметра трубопровода наблюдается тенденция повышения значений тягового КПД; в) давление воздуха в торе должно находиться в диапазоне 30-90 кПа, при меньших давлениях снижается наибольшее тяговое усилие и нарушается устойчивое качение тора, при больших же давлениях растут потери мощности на его передвижение.

8. Предложена конструкция ЭТП, обеспечивающая повышение его прочностных и тяговых свойств при движении внутри трубопроводов больших диаметров и включающая камеру, ниппель и две оболочки, одна из которых, внутренняя, выполнена из прочной (полиамидной или полиэфирной) ткани, а вторая, наружная, - из ткани (чеферной) с большим гидравлическим сопротивлением проходу воздуха через продольное отверстие тора.

9. Разработанная методика проектирования ЭТП внедрена институтами СибНИИГиМ и «Красноярский Гидропроект» при бестраншейном ремонте трубопроводов Есаульской оросительной системы в Красноярском крае и водопровода в г. Дивногорске, а также использована в учебном процессе Красноярским государственным техническим университетом.

1. Емелин, В. И. Классификация и выбор способов бестраншейного ремонта трубопроводов / В. И. Емелин, Р. М. Авдеев // Вестн. Краснояр. гос. техн. ун-та. Вып. 21: Машиностроение. Красноярск: КГТУ, 2000. -С. 90 - 96.

2. Авдеев, Р. М. Классификация способов ремонта трубопроводов / Р. М. Авдеев // Транспортные средства Сибири: Межвуз. сб. науч. тр. Вып. 7. Красноярск: КГТУ, 2001. - С. 444 - 446.

3. Емелин, В. И. Стенд для исследования торообразных транспортных средств / В. И. Емелин, Р. М. Авдеев // Вестн. Краснояр. гос. техн. ун-та. Вып. 29: Машиностроение. Красноярск: КГТУ, 2002. - С. 80 - 84.

4. Емелин, В. И. Результаты исследования тяговых свойств торообразного аппарата / В. И. Емелин, Р. М. Авдеев // Вестн. Краснояр. гос. техн. ун-та. Вып. 30: Транспорт. Красноярск: КГТУ, 2002. - С. 18-23.

5. Авдеев, Р. М. Исследование способности торообразных аппаратов преодолевать участки трубопроводов с различными диаметрами / Р. М. Авдеев, В. И. Емелин // Вестн. Краснояр. гос. техн. ун-та. Вып. 29: Машиностроение. Красноярск: КГТУ, 2002. - С. 71 - 76.

6. Емелин, В. И. Исследования влияния угла изгиба трубопровода на сопротивление движению торообразного транспортного средства /

7. В. И. Емелин, Р. М. Авдеев // Вестн. Краснояр. гос. техн. ун та. Вып. 30: Автотранспорт. - Красноярск: КГТУ, 2002. - С. 23 - 27.

8. Авдеев, P. M. Исследование влияния размеров торообразного механизма на его тяговые свойства / Р. М. Авдеев, В. И. Емелин // Вестн. Краснояр. гос. техн. ун-та. Вып. 32: Машиностроение. — Красноярск: КГТУ, 2003.-С. 108-113.

9. Емелин, В. И. Кинематика эластичных торообразных механизмов /

10. B. И. Емелин, Р. М. Авдеев // Вестн. Краснояр. гос. техн. ун-та. Вып. 32: Машиностроение. Красноярск: КГТУ, 2003. - С. 90 - 98.

11. Емелин, В. И. Влияние параметров компрессора и торообразного механизма на его кинематику / В. И. Емелин, Р. М. Авдеев // Вестн. Краснояр. гос. техн. ун-та. Вып. 31: Транспорт. Красноярск: КГТУ, 2003. - С. 80 - 86.

12. Авдеев, Р. М. Автоматизация исследований торообразных механизмов / Р. М. Авдеев, В. И. Емелин, А. Ю. Шнорр, Ю. Н. Валов // Вестн. Краснояр. гос. техн. ун-та. Вып. 31: Транспорт. Красноярск: КГТУ, 2003.1. C. 74-80.

13. Емелин, В. И. Методика расчёта тяговых свойств эластичных торообразных механизмов / В. И. Емелин, Р. М. Авдеев // Транспортные средства Сибири: Межвуз. сб. науч. тр. с междунар. уч. Вып. 9. Красноярск: КГТУ, 2003.-С. 414-423.

14. Авдеев, Р. М. Автоматизированный стенд для исследования торообразных механизмов и транспортных средств / Р. М. Авдеев // Сб. материалов науч.-практ. конференции с междунар. уч. «Транспортные системы Сибири». Красноярск: КГТУ, 2003. - С. 8 - 11.

15. Емелин, В. И. Возможности эластичных торообразных механизмов / В. И. Емелин, Р. М. Авдеев // Техника и технология 2004. - №2. - С. 8 - 11.

16. Бестраншейный ремонт трубопроводов: Метод, указания / Сост. В. И. Емелин, Р. М. Авдеев, А. А. Шайхадинов. Красноярск: КГТУ, 2002. -31 с.

17. Бестраншейная реконструкция трубопроводных коммуникаций: Метод, указания / Сост. В. И. Емелин, Р. М. Авдеев, А. А. Шайхадинов. -Красноярск: КГТУ, 2003. 27 с.

18. Емелин, В. И. Технология и оборудование для ремонта магистральных трубопроводов бестраншейным способом / В. И. Емелин, Р. М. Авдеев // Сб. тезисов межвуз. конференции: Молодежь и наука третье тысячелетие. - Красноярск: КГАЦМиЗ, 1999. - С. 79 - 81.

19. Емелин, В. И. Бестраншейная технология ремонта трубопроводов / В. И. Емелин, Р. М. Авдеев // Сб. материалов Межвузовской научно -практической конференции студентов и аспирантов: Студенческая наука -городу и краю Красноярск: СибГТУ, 2000. - С. 77 - 78.

20. Способ бестраншейной замены трубопроводов / В. И. Емелин, Р. М. Авдеев, А. А. Шайхадинов. Заявка на изобретение №2002129088/06. Положительное решение Роспатента от 19.01.2004 г.

21. Гориловский, М. И. Состояние и перспективы развития трубопроводов России / М. И. Гориловский // Трубопровод и экология. -2003.-№4.-С. 20-23.

22. Защита трубопроводов от коррозии / В. С. Ромейко, В. Г. Баталов,

23. B. Е. Бухин и др.; М.: ООО «Издательство ВНИИМП», 2002. - 218 с.

24. Навроцкий, К. Л. Теория и проектирование гидро и пневмоприводов / К. Л. Навроцкий. М.: Машиностроение, 1991. - 384 с.

25. Сырицын, Т. А. Эксплуатация и надежность гидро и пневмоприводов / Т. А. Сырицын. М.: Машиностроение, 1990. - 248 с.

26. Никитин, О. Ф. Объемные гидравлические и пневматические приводы / О. Ф. Никитин, К. М. Холин. М.: Машиностроение, 1981. - 269 с.

27. Хорош, А. И. Пневматический привод сельскохозяйственной и дорожной техники / А. И. Хорош, Н. И. Селиванов, И. А. Хорош. -Красноярск: КрасГАУ, 1997. 220 с.

28. Иванов, В. Г. Пневмопривод: Учеб. пособие / В. Г. Иванов, М. И. Вихорева, В. В. Абрамов. Красноярск: ИПЦ КГТУ, 2002. - 76 с.

29. Гидравлика, гидромашины и гидроприводы: Учебник / Т. М. Башта,

30. C. С. Руднев, Б. Б. Некрасов и др. М.: Машиностроение, 1982. - 423 с.

31. Иринг, Ю. Проектирование гидравлических и пневматических систем / Ю. Иринг; Пер. со словац. Д. К. Раппопорта. Л.: Машиностроение, 1983.-363 с.

32. Пневматические устройства и системы в машиностроении: Справочник / Е. В. Герц, А. И. Кудрявцев, О. В. Ложкин и др.; Под общ. ред. Е. В. Герц. М.: Машиностроение, 1981. - 408 с.

33. ГОСТ 28.001.-83. Система технического обслуживания и ремонта техники. Основные положения.

34. СНиП 2.05.06 85. Магистральные трубопроводы / Госстрой России. - М.: ГУП ЦПП. 1988. - 52 с.

35. СНиП 2-31-74. Водоснабжение. Наружные сети и сооружения. Нормы проектирования. М.: Стройиздат. 1975. - 149 с.

36. СНиП 3.05.03.-85. Тепловые сети / Госстрой России. М.: ГУП ЦПП. 2001.-27 с.

37. СНиП 3.05.04 85. Наружные сети и сооружения водоснабжения и канализации / Госстрой России. - М.: ГУП ЦПП. 2001. - 46 с.

38. СП 42-103-97. Свод правил по проектированию и строительству. Восстановление стальных подземных газопроводов с использованием синтетических тканевых шлангов и специального двухкомпонентного клея.

39. СНиП 3.05.05.-84. Технологическое оборудование и технологические трубопроводы / Госстрой России. М.: ГУП ЦПП. 2002. -31 с.

40. РД 33-3.4.08-87. Правила производства работ по очистке и защите от коррозии внутренней поверхности стальных трубопроводов. М.: Министерство мелиорации и водного хозяйства СССР. 1987. - 36 с.

41. РД 39-4867342-89. Технология очистки внутренней поверхности трубопроводов. Краснодар. Трубопровод, 1989. - 30 с.

42. Инструкция по ремонту дефектных труб магистральных газопроводов полимерными композиционными материалами. ВСН 39-1.10-001-99.-М.: 2000.

43. Орлов, В. А. Стратегия и методы восстановления подземных трубопроводов / В. Н. Орлов, В. А. Харькин. М.: Стройиздат, 2001. - 96 с.

44. Храменков, С. В. Бестраншейные методы восстановления водопроводных и водоотводящих сетей: Учеб. пособие для вузов / С. В. Храменков, О. Г. Примин, В. А. Орлов. М.: ТИМР, 2000. - 179 с.

45. Храменков, С. В. Современные бестраншейные методы ремонта трубопроводов / С. В. Храменков, В. А. Загорский, В. И. Дрейцер // Водоснабжение и санитарная техника. 1998. - № 3. - С. 6-9.

46. Продоус, О. А. Классификация способов бестраншейного ремонта инженерных сетей / О. А. Продоус // Трубопроводы и экология. 2003. — №2.-С. 19-21.

47. Ладыгин, И. В. Замена подземных трубопроводов бестраншейным способом с помощью отечественного оборудования / И. В. Ладыгин // Трубопроводы и экология. 2002. - № 1. - С. 20-21.

48. Балаховский, М. С. Восстановление трубопроводов установками фирмы «Вермеер» / М. С. Балаховский // Механизация строительства. — 2003. -№3. С.2 - 9.

49. Кюн, Г. Закрытая прокладка непроходных трубопроводов / Г. Кюн, Л. Шойбле, X. Шлик; Пер. с нем. Е. Ш. Фельдмана; Под ред. В. П. Саматлова и А. В. Сладкова. М.: Стройиздат. 1993. - 168 с.

50. Ладыгин, И. В. Обоснование области применения технологий бестраншейной замены подземных водоотводящих коммуникации пневмоударными машинами: Дис. . канд. техн. наук. / И. В. Ладыгин -Новосибирск, 2002.- 131 с.

51. Бобылев, А. Л. Не копать, а раскатывать. / А. Л. Бобылев // Трубопроводы и экология. 1998. - № 1. - С. 18-20.

52. Возиянов, В. И. Обновление старых трубопроводов с помощью протяжки полиэтиленовых труб бестраншейным способом / В. И. Возиянов, Н. А. Гнилорыбов // РОБТ. 1998. - № 1. - С. 19-20.

53. Корнопелев, В. А. Защита строящихся и действующих трубопроводов водоснабжения / В. А. Корнопелев // РОБТ. 1999. - № 4. -С. 5-9.

54. Технологическая карта на устройство окрасочной изоляции внутренней поверхности трубопроводов диаметром 300 мм в трассовых условиях, с применением торов. / СибНИИГиМ, ТОО «СибИзоТор». -Красноярск: 1996. 30 с.

55. Белобородое, В. Н. Технология оклеечной изоляции внутренней поверхности трубопроводов / В. Н. Белобородов, А. Н. Ли, В. Т. Савченко // МиВХ. 1999. - № 4. - С. 42-44.

56. Храменков, С. В. Ремонт трубопроводов бестраншейным способом с помощью комбинированного рукава / С. В. Храменков, В. И. Дрейцер // Водоснабжение и санитарная техника. 1998. - № 7. - С. 20-22.

57. Технология восстановления трубопроводов. Информлисток СибНИИГиМ Красноярск. 2000. - 4 с.

58. Силин, М. А. Новые комплексы реагентов для получения гелей на водной и углеводородной основе / М. А. Силин // Транспорт и хранение нефтепродуктов. 1999. - № 9 - 10 - С. 42 - 44.

59. Гоц, В. Л. Техника окраски внутренних поверхностей / В. Л. Гоц. -М.: Машиностроение, 1971. 148 с.

60. Технология изоляции внутренней поверхности трубопроводов. Информлисток СибНИИГиМ. Красноярск. 2000. - 4 с.

61. Ли, А. Н. Совершенствование технологии нанесения окрасочной изоляции на внутреннюю поверхность трубопроводов с применением торов-разделителей: Дис. канд. техн. наук / А. Н. Ли Красноярск, 1997. - 146 с.

62. Белобородов, В. Н. Исследования по окрасочной изоляции внутренней поверхности трубопроводов с применением торов /

63. B. Н. Белобородов, А. Н. Ли // Материалы научно-практ. конф. «Проблемы мелиорации земель Сибири». Красноярск, СибНИИГиМ, 1996.1. C. 144-152.

64. Емелин, В. И. Восстановление деталей и узлов машин: Учеб. пособие / В. И. Емелин. Красноярск: ИПЦ КГТУ, 2003. - 375 с.

65. Пат. 2212578 РФ, МКИ В 16 L 58/10. Способ нанесения покрытия на внутреннюю поверхность трубопровода и устройство для его осуществления / В. Н. Белобородое, А. Н. Ли, В. Т. Савченко и др. // Б. И. 2003. - №26.

66. А. С. 1759094 СССР, МКИ F 16 L 55/18. Устройство для формирования покрытия на внутренней поверхности трубопровода / В. В. Шишкин

67. А. С. 1297932 СССР, МКИ В 05 С 7/08. Устройство для нанесения жидкости на внутреннюю поверхность трубопровода / И. И. Терехин // Б. И.1987.-№ И.

68. А. С. 1667290 СССР, МКИ В 05 С 71/08. Устройство для нанесения покрытия на внутреннюю поверхность трубопровода / В. В. Шишкин

69. Пат. 2148203 РФ, МКИ F 16 L 58/10. Способ нанесения покрытия на внутреннюю поверхность трубопровода / В. Н. Белобородов, А. Н. Ли, В. Т. Савченко и др. // Б. И. -2000. № 18.

70. А. С. 1739724 СССР, МКИ F 16 L 55/18. Устройство для нанесения покрытия на внутреннюю поверхность трубопровода при ремонте / В. В. Шишкин //

71. Пат. 2151655 РФ, МКИ В 0516 С 7/08. Устройство для нанесения жидкости на внутреннюю поверхность трубопровода / В. Н. Белобородов, А. Н. Ли, В. Т. Савченко и др. // Б. И. 2000. - №18.

72. А. С. 1796290 СССР, МКИ В 08 В 9/04. Устройство для очистки внутренней поверхности трубопровода / В. Н. Белобородов, В. П. Немцов, А. Н. Ли и др. // Б. И. 1993. - № 7.

73. А. С. 1338903 СССР, МКИ В 08 В 9/04. Способ очистки трубопроводов от жидкостей / В. М. Кушнаренко, М. И. Климов и др. // Б. И. 1987.-№35.

74. А. С. 1446466 СССР, МКИ G 01 В 13/02. Устройство для определения местоположения дефекта покрытия внутренней поверхности трубопровода / В. Г. Гринь, В. И. Палиев, Н. Ф. Кряжевских и др. // Б. И.1988.-№47.

75. А. С. 1564491 СССР, МКИ G 01 В 13/24. Устройство для определения местоположения дефекта покрытия внутренней поверхности трубопровода / В. Г. Гринь, М. В. Михайленко, С. А. Дубинин и др. // Б. И. -1990. -№ 18.

76. Волосухин, В. А. К вопросу расчета тканевой тороидальной оболочки / В. А. Волосухин, Р. Б. Алахвердов // Прочность и жесткость сооружений гидротехнического и мелиоративного строительства: Сб. науч. тр. Новочеркасск: НИМИ, 1995. - С. 24-32.

77. Белобородое, В. Н. Анализ состояния оросительных трубопроводов на мелиоративных системах Сибири / В. Н. Белобородое, А. Н. Ли // Материалы научно-практ. конф. «Проблемы мелиорации земель Сибири». -Красноярск, СибНИИГиМ, 1996. С. 62 - 66.

78. Ефремов, В. Н. Металлические диафрагмы-разделители топливных баков: Автореф. дисс. докт. техн. наук. / В. Н. Ефремов. Красноярск, 1998. -26 с.

79. Феодосьев, В. И. Сопротивление материалов: Учеб. для вузов. 10-е изд., перераб. и доп. / В. И. Феодосьев. - М.: МГТУ им. Н. Э. Баумана, 1999. -592 с.

80. Нерубайло, Б. В. Локальные задачи прочности цилиндрических оболочек / Б. В. Нерубайло. М.: Машиностроение, 1988.

81. Справочник по сопротивлению материалов / Г. С. Писаренко и др., 2-е изд., перераб. и доп. Киев: Наукова думка, 1988. - 737 с.

82. ГОСТ 14249 80 Расчёт сосудов под давлением

83. Правила устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением. М.: Металлургия, 1987. - 106 с.

84. Белов, С. В. Средства защиты в машиностроении: Расчёт и проектирование: Справочник / С. В. Белов и др.; Под ред. С. В. Белова. М.: Машиностроение, 1989. - 368 с.

85. Кочетов, В. Т. Сопротивление материалов / В. Т. Кочетов,

86. A. Д. Павленко, М. В. Кочетов. Ростов на Дону: Феникс, 2001. - 368 с.

87. Новожилов, В. В. Линейная теория тонких оболочек /

88. B. В. Новожилов, К. А. Черных, Е. И. Михайлевский. Л.: Политехника, 1991.-656 с.

89. Певзнер, Я. М. Пнвматические и гидропневматические подвески / Я. М. Певзнер, А. М. Горелик. М.: Машиностроение, 1963. - 317 с.

90. Бураков, В. А. Применение гибких оболочек на транспорте / В. А. Бураков. М.: Транспорт, 1974. - 128 с.

91. Филатов, В. Н. Оценка свойств упругих текстильных оболочек / В. Н. Филатов // Текстильная промышленность. 1977. - №9. - С. 73 - 80.

92. Болотин, В. В. Механика многослойных конструкций / В. В. Болотин, Ю. Н. Новичков. М.: Машиностроение, 1980. - 375 с.

93. Дыр да, В. И. Резиновые детали в машиностроении / В. И. Дырда, Чижик Е. Ф. Днепропетровск.: Полиграфист, 2000. - 581 с.

94. Болотин, В. В. Ресурс машин и конструкций / В. В. Болотин. М.: Машиностроение, 1990. - 448 с.

95. Дырда, В. И. Прочность и разрушение эластомерных конструкций в экстремальных условиях / В. И. Дырда Киев: Наук, думка, 1988. - 232 с.

96. Потураев, В. Н. Прикладная механика резины / В. Н. Потураев и др. Киев: Наук, думка, 1980. - 260 с.

97. Филатов, В. Н. Проектирование эластомерных изделий / В. Н. Филатов М.: Лёгкая индустрия, 1979. - 120 с.

98. Белозёров, Н. В. Технология резины: 3-е изд., перераб. и доп. / Н. В. Белозёров М.: Химия, 1979. - 472 с.

99. Карпунин, В. В. Технология нанесения антикоррозионной изоляции на внутреннюю поверхность стальных мелиоративных трубопроводов. Дис.канд. техн. наук. / В. В. Карпунин — М., 2000. — 130 с.

100. Крупеник, А. П. Очистка внутренней поверхности трубопроводов от отложений эластичными разделителями: Автореф. дисс. канд. техн. наук /

101. A. П. Крупеник. М., 1981. - 21 с.

102. Новосёлов, В. В. Теоретические основы методов внутритрубного ремонта газопроводов полимерными материалами. Автореф. дисс. докт. техн. наук / В. В. Новосёлов. Тюмень, 1999. - 40 с.

103. Климовский, Е. М. Разработка и внедрение технологии и организации очистки полости и испытания магистральных нефтепроводов.

104. Дис.канд. техн. наук, в форме доклада / Е. М. Климовский М., 1982.25 с.

105. Силин, М. А. Очистка магистрального нефтепродуктопровода «Салават Уфа» с применением гелевого поршня на водной основе / М. А. Силин // Транспорт и хранение нефтепродуктов. - 2002. - №4. -С. 5 - 8.

106. Крылов, Ю. В. Опыт применения гелевых композиций различного назначения на магистральных нефтепродуктопроводах / Ю. В. Крылов // Транспорт и хранение нефтепродуктов. 1999. - № 9, 10. -С. 41-42.

107. Девяткин, И. Н. Использование гелевых разделительных поршней для вытеснения нефтепродуктов и очистки внутренней полости МНПП / И. Н. Девяткин // Транспорт и хранение нефтепродуктов 2004. - №1. -С. 9-10.

108. Выгодский, М. Я. Справочник по высшей математике / М. Я. Выгодский. -М.: Наука, 1972. 872 с.

109. Сигорский, В. П. Математический аппарат инженера /

110. B. П. Сигорский Киев: Техника, 1975. - 768 с.

111. Яблонский, А. А. Курс теоретической механики: Учеб. для техн. вузов. 6-е изд., испр. / А. А. Яблонский, В. М. Никифорова. - М.: Высш. шк., 1984.-343 с.

112. Тарг, С. М. Краткий курс теоретической механики: Учеб. для техн. вузов 9-е изд. / С. М. Тарг - М.: Наука, 1974. - 480 с.

113. Валькова, Т. А. Основы аналитической механики: Учебное пособие / Т. А. Валькова Красноярск: КГТУ, 1999. - 160 с.

114. Теория механизмов и механика машин: Учебн. для вузов. 3-е изд., стер / К. В. Фролов и др.; Под ред. К. В. Фролова. - М.: Высш. шк., 2001.-496 с.

115. Чудаков, Д. А. Основы теории и расчета трактора и автомобиля. 2-е изд. перераб. и доп. / Д. А. Чудаков. М.: Колос, 1972. - 384 с.

116. Гуревич, А. М. Тракторы и автомобили / А. М. Гуревич, Е. М. Сорокин. Изд. 2-е, перераб. и доп. М.: Колос. 1974. - 400 с.

117. Забавников, Н. А. Основы теории тракторных гусеничных машин. Изд. 2-е, перераб. и доп. / Н. А. Забавников. М.: Машиностроение, 1975. — 448 с.

118. ГОСТ 2747 87. Машины землеройные. Метод определения тяговой характеристики.

119. ГОСТ 23734-98. Тракторы промышленные. Методы испытаний.

120. ГОСТ 10792-75. Бульдозеры гусеничные общего назначения. Правила приемки и методы испытаний.

121. ГОСТ 11671-75. Бульдозеры колесные общего назначения. Правила приемки и методы испытаний.

122. Колобов Г. Г., Парфенов А. П. Тяговые характеристики тракторов. М.: Машиностроение, 1972. 153 с.

123. Погуляев, Ю. Д. К вопросу о тяговом КПД при оптимальном управлении тракторным агрегатом / Ю. Д. Погуляев // Тракторы и сельскохозяйственные машины. 2000. - № 2. - С. 13-16.

124. Погуляев, Ю. Д. К критике концепции оптимизации тяговой характеристики. Кибернетический подход к управлению тракторными агрегатами / Ю. Д. Погуляев // Механизация строительства. 2002. - № 1. -С. 13-17.

125. Петру шов, В. А. Мощностной баланс автомобиля / В. А. Петрушов, В. В. Москвин, А. Н. Евграфов; Под общ. ред. В. А. Петрушова. М.: Машиностроение, 1984. - 160 с.

126. Артоболевский, И. И. Механизмы в современной технике: Справочное пособие: В 7-ми т. Т. 7. Гидравлические и пневматические механизмы. -2-е изд. переработанное. М.: Наука, 1981. - 784 с.

127. Крутов, В. И. Основы научных исследований: Учеб. для техн. вузов / В. И. Крутов и др.; Под ред. В. И. Крутова, В. В. Попова. М.: Высш. шк., 1989.-400 с.

128. Веденяпин, Г. В. Общая методика экспериментального исследования и обработки опытных данных / Г. В. Веденяпин. М.: Колос, 1973.- 199 с.

129. Глушко, И. М. Основы научных исследований. 3-е изд., перераб. и доп. / И. М. Глушко, В. М. Сиденко- Харьков: Вища шк., 1983. 123 с.

130. Ящерицын, П. И. Планирование эксперимента в машиностроении: Справ, пособие / П. И. Ящерицын, Е. И. Махаринский Мн.: Высш. шк., 1985.-286 с.

131. Адлер, Ю. П. Введение в планирование эксперимента / Ю. П. Адлер. М.: Металлургия, 1968. - 155 с.

132. ГОСТ 23554.1 -79. Экспертные методы оценки качества промышленной продукции. Основные положения. — М.: Изд-во стандартов. 1979.- 15 с.

133. ГОСТ 23554.2-79. Экспертные методы оценки качества промышленной продукции. Организация и проведение экспертной оценки качества продукции. М.: Изд-во стандартов. 1979. - 28 с.

134. Тейлор, Д. Введение в теорию ошибок / Д. Тейлор. Перевод с англ. Л. Г. Деденко. М.: Мир, 1985. - 272 с.

135. Зайдель, А. Н. Ошибки измерений физических величин. Перераб. и доп. Изд. Л.: Наука, Ленинградское отд., 1974. - 108 с.

136. Орлов, П. И. Основы конструирования: Справочно-метод. пособие. В 2-х кн. Кн. 1/ П. И. Орлов. М.: Машиностроение, 1988.- 560 с.

137. Конструирование машин: Справочно-методическое пособие. В 2-х т. Т. 1 / К. В. Фролов, А. Ф. Крайнев, Г. В. Крейнин и др. Под общ. ред. К. В. Фролова. М.: Машиностроение, 1994. - 528 с.

138. Горев, В. В. Математическое моделирование при расчётах и исследованиях строительных конструкций: Учеб. пособие / В. В. Горев, В. В. Филиппов, Н. Ю. Тезиков. М.: Высш. шк.,2002. - 206 с.

139. Меерович, М. И. Технология творческого мышления: Практическое пособие / М. И. Меерович, Л. И. Шрагина. Минск: Харвест., 2000.-432 с.

140. Ильичев, А. В. Эффективность проектируемой техники: Основы анализа / А. В. Ильичев М.: Машиностроение, 1991. - 336 с.

141. Инженерные сети, оборудование зданий и сооружений: Учебник / Е. Н. Бухарин, В. М. Совсенян, К. С. Орлов и др.; Под ред. Ю. П. Соснина. -М.: Высш. шк., 2001. 415 с.

142. Баловнев, В. И. Моделирование процессов взаимодействия со средой рабочих органов дорожно-строительных машин. 2-е изд., перераб. и доп. / В. И. Баловнев М.: Машиностроение, 1994. - 432 с.

143. Скотников, В. А. Проходимость машин / В. А. Скотников, А. В. Понамарёв, А. В. Климанов. Мн.: Наука и техника, 1982. - 328 с.

144. Подгорный, Ю. И. Исследование и выбор параметров при синтезе и эксплуатации механизмов технологических машин / Ю. И. Подгорный, и др, Новосибирск: НГТУ, 2002. - 195 с.

145. Долин, П. А. Справочник по технике безопасности. 6-е изд., перераб. и доп. / П. А. Долин - М.: Энергоиздат. - 1984. - 824 с.

146. Волчанин, А. В. О новых методах диагностики и ремонта магистральных трубопроводов / А. В. Волчанин, В. В. Агафонов // Транспорт и хранение нефтепродуктов. — 2002. № 1 - 2.

147. Горнев, Ю. В. Инспекция и ремонт трубопроводов специальными роботами. Бестраншейные технологии обслуживания трубопроводов // РОБТ. 1996.-№2.

148. Белецкий, Б. Ф. Технология и механизация строительного производства / Б. Ф. Белецкий. Ростов н/Д: Феникс, 2003. — 752 с.

149. Высоцкий, М. С. Автоматизированная система ускоренных испытаний автомобильных конструкций / М. С. Высоцкий. Минск: Наука и техника, 1989.- 168 с.

150. Комплекс для измерения и регистрации электрических сигналов. Устройство, принцип действия и порядок работы. Метод, указания / Сост.: А. И. Демченко, В. В. Моисеенко. Красноярск: КГТУ. 2001.-31 с.

151. Белецкий, Б. Ф. Строительные машины и сооружения. Справочное пособие / Б. Ф. Белецкий. Ростов н/Д: Феникс, 2002. - 592 с.