автореферат диссертации по транспорту, 05.22.10, диссертация на тему:Повышение сохранности плодоовощной продукции при ее доставке потребителям автомобильным транспортом

На правах рукописи

РАЮШКИНА Алевтина Анатольевна

ПОВЫШЕНИЕ СОХРАННОСТИ ПЛОДООВОЩНОЙ ПРОДУКЦИИ ПРИ ЕЕ ДОСТАВКЕ ПОТРЕБИТЕЛЯМ АВТОМОБИЛЬНЫМ ТРАНСПОРТОМ

Специальность 05.22.10 - Эксплуатация автомобильного транспорта

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Волгоград - 2004

Работа выполнена в Волгоградском государственном техническом университете

Научный руководитель доктор технических наук,

профессор Гудков Владислав Александрович

Официальные оппоненты: доктор технических наук,

профессор Миротин Леонид Борисович;

кандидат технических наук,

доцент Клементьев Сергей Вениаминович

Ведущая организация Управление транспорта и коммуникаций

Администрации Волгоградской области.

Защита диссертации состоится « 18 » июня 2004 г. в 10 часов на заседании диссертационного совета Д 212. 028. 03 при Волгоградском государственном техническом университете по адресу: 400131, г. Волгоград, проспект им. В.И. Ленина, 28.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Волгоградского государственного технического университета.

Автореферат разослан «/У » мая 2004 г. Ученый секретарь

диссертационного совета Ожогин В. А.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. В последние годы объемы производства сельскохозяйственной продукции в России снизились на 40 — 45%, это создает серьезную угрозу продовольственной безопасности страны, поскольку ориентирует ее на всевозрастающие объемы импорта продовольствия из-за рубежа. Спад объемов производства данного вида продукции усугубился и ростом ее потерь. По данным НИИАТ в настоящее время только третья часть овощей и фруктов доходят до стола потребителей с соответствующим качеством из-за нарушений при уборке, переработке, хранении, транспортировке и реализации. В результате ежегодный ущерб государства от потерь плодоовощной продукции составляет около 30 млн. долл.

Приведенные данные говорят об актуальности работ, направленных на снижение потерь плодоовощной продукции на всех этапах ее доставки потребителям и, в частности, в процессе транспортирования.

Объектом исследования является процесс транспортирования плодоовощной продукции потребителям (на примере картофеля).

Целью диссертационной работы является исследование закономерностей повреждаемости плодов и овощей, возникающих в процессе перевозки автомобильным транспортом и разработка на этой основе рекомендаций, направленных на повышение сохранности данного вида продукции.

Научная новизна работы. Разработана математическая модель колебаний многоярусной тары с грузом в подрессоренном кузове автотранспортного средства (АТС), содержащая ряд новых элементов, в частности, позволяющая определять параметры абсолютных и относительных колебаний единицы тары и величину ее отрыва от своего нулевого положения.

Получены регрессионные зависимости, связывающие повреждения плодоовощной продукции (на примере картофеля) с основными эксплуатационными параметрами процесса транспортирования. Установлены наиболее неблагоприятные сочетания эксплуатационных факторов, приводящие к увеличению вертикальных ускорений, испытываемых плодоовощной продукцией при транспортировании. Разработано экспериментальное оборудование и методика, позволяющая оценить влияние скоростных, нагрузочных и конструктивных параметров на сохранность плодоовощной продукции при моделировании условий ее транспортирования в кузовах АТС.

Практическая ценность работы. Созданная математическая модель, методики, аппаратные и программные средства позволяют уже на стадии проектирования процесса доставки плодоовощной продукции потребителям сформулировать основные требования к АТС, режимам их нагружения и движения, таре, упаковке и другим параметрам технологического процесса перевозки.

Реализация работы. Разработанная на основе созданной математической модели программа расчета используется ООО «Волгоградвнештранс» при раз-

Лвтор выражает глубокую признательность к. т. п., доценту С. Л. Ширяеву за оказанную помощь при анализе и обсуждении полученных рАчун-та-тд. ■

. 1 1>иа !П'ЧП1]ЛЛЬНЛЯ

работке технологических процессов перевозки невибростойких грузов. Материалы диссертации рекомендованы и использованы в учебном процессе при подготовке специалистов по специальности 240100 «Организация перевозок и управление на транспорте» (автомобильном) в Волгоградском государственном техническом университете.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены и получили одобрение на научно-технических конференциях Волгоградского государственного технического университета (1994 - 2004 г.г.), на I и II межвузовской научно-практической конференции студентов и молодых ученых Волгоградской области (г. Волгоград, 1994 г., 1997 г.), Всероссийской научно-технической конференции «Новые технологии управления робототехни-ческими и автотранспортными объектами» (г. Ставрополь, 1997 г.), Всероссийской научно-практической конференции «Актуальные проблемы дорожно-транспортного комплекса России» (г. Краснодар, 1999 г.), на I и II международной научно-практической конференции «Прогресс транспортных средств и систем» (г. Волгоград, 2000 г., 2002 г.), Всероссийской научно-технической конференции «Новые технологии, конструкции и материалы в строительстве, реконструкции и ремонте автомобильных дорог» (г. Краснодар, 2002 г.), международной научно-технической конференции «Проблемы качества и эксплуатации транспортных средств» (г. Пенза, 2002 г.), на V Московском Международном Логистическом Форуме (г. Москва, 2003 г.).

Публикации. Основные положения и результаты диссертационной работы изложены в 15 публикациях.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов, списка литературы и приложения. Работа изложена на 200 страницах машинописного текста, содержит 117 рисунков и 17 таблиц. Список литературы составляет 111 наименований, в том числе 10 на иностранном языке.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность работы, цель и задачи исследования, раскрывается ее научная новизна и практическая ценность.

Первая глава посвящена анализу основных причин, вызывающих потери и повреждения плодоовощной продукции при ее доставке потребителям, а также возможных путей повышения ее сохранности. Показано, что наибольшие повреждения плоды и овощи испытывают в результате механических воздействий: статических, динамических, вибрационных и т.д. в процессе их транспортирования. Исследованиями в этой области занимались: Беренштейн И. Б., Го-берман В. Л., Хачатуров Л. А., Заводное В. С, Зязев В. А., Ротенберг Р. В., Шустов А. С, Яценко Н. Н., Прутчиков О. К. Батищев И. И., Повороженко П. В., Ципруш Р. Я., Лялин В. А., Хачатрян X. А., Тарджуманян Г. В., Темирханов Б. Э., O'Brien M., Claypool L. L., Gibsos R. С. и др. В работах большинства авторов отмечается, что сохранность данного вида груза в основном определяется виброускорениями, которые он испытывает. Получен ряд эмпирических зависимостей, связывающих повреждаемость с основными эксплуатационными

факторами.

Однако, сложность рассматриваемых процессов не позволяет в полной мере учесть влияние таких важных факторов, как конструктивные параметры АТС, физико-механические свойства перевозимого груза, способы его упаковки, упругие и демпфирующие характеристики тары, размещение и закрепление тары с грузом в кузове автомобиля и т.п. Кроме этого, в изученных работах отсутствует информация о комплексном влиянии вышеперечисленных факторов на повреждаемость плодов и овощей в процессе перевозки, поэтому возникает необходимость проведения широких теоретических и экспериментальных исследований в данной области. Глава заканчивается формулировками цели и основных задач исследования.

Вторая глава посвящена разработке математической модели процесса колебаний кузова автомобиля с грузом. Для расчета была принята шестимассо-вая модель двухосного АТС, учитывающая наличие пяти ярусов груза в его кузове. При моделировании были сделаны следующие допущения. Автомобиль симметричен относительно продольной вертикальной плоскости, проходящей через центр масс. Характеристики и параметры левых и правых подвесок, левых и правых колес одинаковы, неровности справа и слева одинаковы. Автомобиль движется равномерно прямолинейно по дороге без продольного и поперечного уклона. Сопротивление движению автомобиля постоянно, влияние аэродинамических сил и сил инерции не учитывается. Профиль дороги оказывает только вертикальное возмущающее воздействие на автомобиль и представляет собой гармонический (синусоидальный) периодический профиль с заданной амплитудой и длиной волны. Микронеровности дороги, длина которых меньше длины отпечатка шины не оказывают возмущающего воздействия на автомобиль, вследствие поглощающей способности шины. Влияние неподрессоренной массы (колеса и часть подвески) не учитывается, так как рассматриваются колебания кузова транспортного средства, а его масса значительно превосходит неподрессоренную массу. Связи между массами системы, а также между дорогой и подрессоренными массами-упруго-диссипативные и линейные. Влияние шины не учитывается. Качение колес принимаем безотрывным. Вес, упругие и демпфирующие свойства каждой единицы тары одинаковые.

В процессе движения на кузов и единицу тары (ящик, мешок и пр.) действуют следующие силы (рис. 1).

Силы реакции опоры:

В выражениях (1) — (3): F0i — суммарная реакция опоры столбца тары с грузом, расположенного над i-м ярусом столбца, Н; F0|, — постоянная составляющая реакции опоры столбца тары с грузом, расположенного над i-м ярусом столбца, от веса этого столбца, Н; Fo2l - переменная составляющая реакции опоры столбца тары с грузом, расположенного над i-м ярусом столбца, от возмущающего воздействия опоры этого столбца, Н; msi - суммарная масса столб-

цы — Foli + Fo2i,

foh =msi-g; Fo2i =msi ¿k-

01

si

(1) (2) (3)

ца тары с грузом, расположенного над ьм ярусом столбца, включая единицу тары данного яруса, кг (при наличии контакта между ярусами); g — ускорение свободного падения, м/с2; - вертикальное ускорение кузова относительно своего нулевого положения при нахождении автомобиля на ровном дорожном покрытии, м.

Рис. 1. Расчетная схема для определения параметров вертикального движения: кузова (а), единицы тары (б)

При составлении уравнения вертикального движения кузова автомобиля и тары, а также для определения его параметров использовался известный принцип Даламбера.

Система уравнений для определения виброускорений, виброскоростей и перемещений кузова и ярусов тары будет иметь вид (4) - (14).

В представленной системе уравненияй: с„ - суммарная жесткость всех упругих элементов всех подвесок автомобиля, Н/м; гп - суммарный коэффициент сопротивления амортизатора всех демпфирующих элементов всех подвесок автомобиля; - полная масса автомобиля, кг; - собственная масса автомобиля, кг; mt - вес 1 единицы загруженной тары, кг; n„ nJS ng - число единиц тары по вертикали, по горизонтали, в поперечном направлении соответственно; h, величина отрыва i-ra яруса столбца от опоры, мм; F^ - суммарная реакция опоры автомобиля, Н; - постоянная составляющая реакции опоры автомобиля от веса автомобиля, Н; Fo2k - переменная составляющая реакции опоры автомобиля от возмущающего воздействия дороги, Н; А - высота неровностей дороги, м; l - длина неровностей дороги, м; V„ - скорость автомобиля, м/с; со - частота возмущающего воздействия дороги, рад/с; t - время, ч.

На основе этой модели разработаны алгоритм и программа расчета на языке Turbo Paskal — 7,0, которая позволяет проводить расчет ускорений, скоростей, перемещений кузова автомобилей с грузом в таре при различных эксплуатационных и нагрузочных условиях его движения, а также величину возможного отрыва одного или нескольких вышележащих ярусов тары от своего первоначального положения.

Адекватность разработанной модели подтверждается хорошим совпадением расчетных (полученных по предлагаемой модели) и экспериментальных значений вертикальных ускорений, взятых из литературных источников (рис. 2). Вероятность достоверности описания (по критерию Фишера) исследуемых процессов составляет 95 %.

2-,

1-1-1 ■ ■ ■ ■

5.56 8.33 11,11 13 89 16 67 19,«4

Скорость движения автомобиля, м/с

О Экспериментальные данные Р»счвгиы«да«ные

Рис. 2. Сравнение расчетных и экспериментальных данных значений Z для дорог с грунтовым покрытием

В третьей главе описан объект исследования, экспериментальная установка и методика проведения экспериментов. Для выполнения экспериментальных исследований была модернизирована установка, разработанная ранее д.т.н., профессором кафедры «Автомобильные перевозки» ВолгГТУ И. М. Рябовым, состоящая из вибрационного стенда и модели контейнера для перевозки сельскохозяйственной продукции, имитирующая реальные процессы движения АТС по дорогам с различным микропрофилем.

Объем экспериментальных исследований определялся необходимостью изучить с максимальной полнотой воздействие различных факторов на повреждаемость картофеля.

Для количественной оценки повреждений был использован, предложенный автором «коэффициент повреждения» (К„), представляющий собой отношение поврежденной массы клубня картофеля к общей его массе. Динамика повреждений оценивалась с помощью скорости нарастания повреждений - производной по времени от коэффициента повреждения.

Некоторые результаты экспериментов показаны на рис. 3. Проведенные эксперименты позволили аппроксимировать для картофеля К„ и Унп в виде уравнений регрессии, связывающие значения этих показателей со временем транспортирования (х), амплитудой (А) и частотой колебаний (со) кузова АТС, а также со значениями вертикальных ускорений . Например, для скорости транспортирования равной 20 км/ч это уравнение имеет вид:

Кп =-0,019 + 0,07-(о + 0,43-А + 0,03-т, (15)

Унп =0,133 + 4,39-10",5-СО + 0,61А-0,21-Т, (16)

К„= 0,008 + 0,019-Ё + 0,03-х, (17)

В Г

Рис. 3. Зависимость коэффициента повреждения картофеля от времени транспортирования и амплитуды колебаний, при частоте колебаний 2,4 Гц (а), при перевозке навалом в автомобилях с деревянной обшивкой кузова (б), при перевозке навалом в автомобилях с металлической обшивкой кузова (в); при перевозке навалом в автомобилях с деревянной обшивкой кузова с использованием амортизационного материала (г)

VHn =0,152 + 0,016-Z-0,21-t. (18)

JCn=0,0013 + 0,0125-Z + 0.0162-I, (19)

VHn=0,058 + 0,027-Z-0,011-т. (20)

K„ =0,0039 + 0,0114-Z + 0,014-x, (21)

VHn = 0,047 + 0,055 • Z - 0,12 • i. (22)

Kn =-0,0032 + 0,016-Z + 0.017-T, VHn = 0,078 - 0,027 • Z - 0,06 • т.

(23)

(24)

В четвертой главе диссертации на базе разработанной математической модели проведен теоретический анализ колебаний кузова АТС, тары и груза, обусловленных взаимным влиянием различных факторов, возникающих при перевозках (эксплуатационных параметров движения АТС, конструктивных особенностей его подвески и тары, в которой размещен груз, а также типа и состояния дорожного покрытия), который позволил выявить наиболее значимые из этих факторов и оценить их воздействие на величину вертикальных ускоре-

итрезуийшъ параметра анаЛйЗРйрИвед изменения юЫйКабЛ" 1 чмарИИМ ускорений Величина изменения ,

ф А —Влит мо скорос 0,001 м пши, конструкции шк и нагрузоЧНЫХ параметров д 0,05м/сабЛ^1Ца1 циркония. АТС па Z—

фс„ 11)0 кН/м

ф llj 1 ед. Ф Z 0,02 - 0,03 м/с2

ФП5 1 ед. Ф Z 0,01

Ф т, 1 кг Ф Z 0,03 м/с2

*v, 10 км/ч Ф z 0,01 - 0,06 м/с2

фм. 1000 кг Ф z 0,06-0,08 м/с2

ф/ 0,1 м Ф Z 0,01 м/с2

tc, 1 кН/м Фг 0,005 м/с2

фга 100 Н/(м/с) Фг 0,005 м/с2

фг, 10 Н/(м/с) Фг 0,005 м/с2

Примечание: + - рост я уменьшение исследуемого параметра соответственно

Расчеты показали, что влияние скорости движения на значения вертикальных ускорений тем заметнее, чем больше высота неровности дорожного покрытия, жесткость подвески АТС и меньше масса перевозимого груза. При одновременном увеличении Л до 0,013 м Ъ увеличивается на 0,05 - 0,11 м/с2, при увеличении Сп до 1200 Н/м — на 0,01 — 0,06 м/с2, а при увеличении т, величина Ъ снижается на 0,02 - 0,04 м/с .

Рис 4. Влияние параметров транспортирования плодоовощной продукции на значения вертикальных ускорений кузова АТС. а) влияние V, при изменении Ма, б) влияние С„ при изменении А, в) влияние А при изменении щ, г) влияние М1 при изменении Сп

Определено, что высота неровности дорожного покрытия является одним из наиболее важных факторов, во многом определяющем Z. При рассматриваемых значениях скоростей (от 20 км/ч до 80 км/ч) с увеличением А от 0,005 м до 0,013 м происходит одновременное увеличение Z примерно в 2,5 - 3 раза. При скоростях более 40 км/ч увеличение Va практически не сказывается на величинах виброускорений, которые растут пропорционально росту А. Рост высоты неровности увеличивает Z тем значительнее, чем больше С„ и меньше mt. Так, например, если с увеличением А, при Сп = 400 к11/м Z возрастает на 0,3 м/с2, то при Сп = 1200 кН/м, это увеличение составит уже 0,9 м/с2. Подобные результаты получены и при рассмотрении влияния на Z высоты неровности дорожного покрытия и массы единицы тары с грузом. Изменение А от 0,05 м до 0,013 м увеличивает Z при т, = 50 кг на 0,44 м/с2, а при mt = 20кг на 0,67 м/с2.

Отмечено, что увеличение длины волны неровности дорожного покрытия при прочих равных условиях приводит к снижению значения тем заметнее, чем меньше Va и больше С„. Так, например, если увеличение / в 2 раза приводит к снижению Z примерно на 3 % (при V, = 80 км/ч), то при Va = 20 км/ч это снижение составляет около 20 %. В то же время увеличение / при изменении Сп от 400 кН/м до 1200 кН/м приводит к снижению Z не более чем на 3 - 8 %, большие значения соответствуют большей жесткости подвески.

Увеличение жесткости подвески приводит к пропорциональному росту виброускорений, причем они растут тем заметнее, чем больше А, V, и меньше mt. Так, при изменении С„ в 3 раза с 400 кН/М до 1200 кН/м при Л = 0,005 м Z увеличивается примерно в 2 раза, тогда как при А = 0,013 м это увеличение доходит до трех раз. При скоростях более 30 км/ч и том же диапазоне изменения Сп значения ускорений увеличиваются также в три раза.

Большая масса единицы тары с грузом, равно как и количество тары размещаемой в кузове АТС, вызывает снижение Z его кузова. Это снижение наиболее заметно при больших значениях Сл> Ма и А. Например, при изменении т, с 20 кг до 50 кг, А с 0,005 м до 0,013 м и Сп с 400 кН/м до 1200 кН/м Z снижается примерно в 1,5 раза. Использование АТС с большей массой (14000 кг вместо 6000 кг) при том же изменении m, приводит к снижению Z примерно в 2,5 раза. Размещение большего количества тары с грузом в горизонтальном и поперечном направлении вызывает снижение тем заметнее, чем выше

Замечено, что ускорения, которые испытывает груз в кузове тем меньше, чем больше собственная масса АТС. При росте а также снижении mt

значения Z с увеличением Ма от 6000 кг до 14000 кг снижаются в 1,5 — 2 раза.

Установлено, что почти при всех изменения исследуемых параметров происходят отрывы от своего нулевого положения последнего яруса тары с грузом. Величина отрывов возрастает при увеличении С„, А и снижении /, Va. Например, увеличение с 20 км/ч до 80 км/ч приводит к снижению величины отрыва с 0,7 мм до 0,2 мм. Кроме этого отмечено, что при движении АТС по грунтовой дороге наблюдаются отрывы первого и второго ярусов тары с грузом относительно пола кузова АТС, величина отрывов составляет 7,14 мм, так-

же незначительно отрываются и все остальные ярусы, величина отрыва колеблется от 0,1 мм до 0,5 мм. Однако, при V, 5:60 км/ч заметен отрыв только пятого яруса на 0,6 мм.

Проведенный вычислительный эксперимент позволил получить регрессионную зависимость, связывающую значения виброускорений с основными исследуемыми факторами. Это выражение имеет вид: 1 = 0,557 + 61,9-А + 4,9-Ю"7С„ +4,1510"3Уа-0,022-1-4,92-10"5Ма -

-5,46-10~3т, -0,019-п,. -0,05Ьпп -2,7-10~7С, + 3,35-1(Г6г, -1,9810~6га

Расчеты по модели позволили разработать ряд рекомендаций, направленных на снижение значений вертикальных ускорений грузов в тех случаях, когда их значения превышают предельно-допустимые для данного вида груза (0^ -0^). В частности: проводить рациональный выбор АТС, обладающих такими конструктивными параметрами, которые позволяют его использовать на данном пути движения с учетом типа и состояния дорожного покрытия и конкретного вида груза; выбирать рациональные скорости движения транспортных средств с учетом типа и состояния дорожного покрытия; осуществлять загрузку транспортного средства с учетом его грузоподъемности; использовать необходимые демпфирующие материалы для изготовления тары и упаковки.

В приложении содержатся дополнительные материалы, использованные в диссертационной работе.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ II ВЫВОДЫ

1. В результате выполненных исследований решена научно-практическая задача повышения сохранности плодоовощной продукции, за счет уменьшения ее повреждений в процессе транспортирования.

2. Разработана и реализована на ПЭВМ адекватная математическая модель колебаний многоярусной тары с грузом в подрессоренном кузове АТС, позволяющая рассчитывать вертикальные ускорения, скорости и перемещения кузова автомобиля, тары и груза при различных скоростях движения АТС, условиях его нагружения, конструктивных параметрах подвески, а также типа и состояния дорожного покрытия. Научная новизна модели заключается в возможности определения абсолютных и относительных параметров колебаний единицы тары и величины ее отрыва от своего первоначального положения.

3. Проведен всесторонний теоретический анализ влияния типа и состояния дорожного покрытия, скорости движения АТС, различных параметров его нагружения и подрессоривания на колебания его кузова и тары с грузом, показавший, что наиболее сильное воздействие на величину оказывает высота неровности дорожного покрытия, скорость движения АТС, жесткость подвески, количество размещаемой в кузове тары как в горизонтальном, так и в поперечном направлении, масса единицы перевозимого груза.

3.1. Установлено, что влияние скорости движения АТС на значения вертикальных ускорений проявляется тем заметней, чем больше высота неровности дорожного покрытия, жесткость его подвески и масса единицы перевозимо-

го груза. Увеличение V„ на каждые 10 км/ч приводит к росту Z на 0,01 - 0,06 м/с2. При прочих равных условиях грузы подвергаются тем большим воздействиям Z, чем выше Va и меньше собственная масса АТС.

3.2. Показано, что высота неровности дорожного покрытия является одним из наиболее важных факторов, во многом определяющем Z. Рост высоты неровности увеличивает тем значительнее, чем больше и меньше Увеличение высоты неровности дорожного покрытия на каждые 0,001 м приводит к изменению к росту вертикальных ускорений в среднем на 0,045 м/с2.

3.3. Определено, что значения Z снижаются с увеличением длины волны неровности дорожного покрытия. Это тем заметнее, чем меньше V„ и больше С„. Так, например, если при V, = 80 км/ч, увеличение / в 2 раза приводит к снижению Z примерно на 3%, то при V, = 20 км/ч, Z уменьшается уже на 20%.

3.4. Увеличение жесткости подвески приводит к практически пропорциональному росту виброускорений, причем их рост тем быстрее, чем больше А, Va и меньше mt.

3.5. Размещение в кузове АТС большего количества тары с грузом, равно как и увеличение ее массы снижает виброускорения, испытываемые им. Это сильнее проявляется при увеличении значений С„, Ма и Д. Например, увеличение Сп в 3 раза, а JI в 2,6 раза приводит к снижению Z в 1,5 раза. Рост Ма в 2,5 раза приводит к практически пропорциональному снижению Z.

3.6. Ускорения, которые испытывает груз в кузове АТС тем меньше, чем выше его собственная масса. Увеличение Ма на 1000 кг приводит к снижению Z в среднем на 0,07 м/с2.

3.7. Отмечено, что рост га, г, и Q практически не оказывают влияние на Z. Например, увеличение га в 2,5 раза, а г, и С, в 7 раз вызывает снижение виброускорений на 0,005 м/с2.

3.8. Замечено, что в большинстве исследуемых случаев происходят отрывы только последнего яруса тары с грузом от своего первоначального положения. Величина отрывов при увеличении С„, А, а также снижении V, и / возрастает примерно в 2 - 3 раза и колеблется в пределах от 0,2 до 0,7 мм. Кроме этого отмечено, что при движении АТС по грунтовой дороге со скоростями не превышающими 40 км/ч наблюдаются отрывы всех ярусов тары с грузом относительно своего нулевого положения. Наибольшая величина отрыва равная 7,14 мм наблюдается у двух нижних ярусов тары, величина отрывов оставшихся ярусов тары с грузом не превышает 0,5 мм.

4. Модернизирована экспериментальная установка и разработана методика стендовых испытаний, позволившие моделировать вибронагрузки, испытываемые грузом в кузове АТС при его движении по дорогам с различным микропрофилем, а также исследовать влияние этих вибронагрузок на повреждаемость плодоовощной продукции. Для количественной оценки повреждаемости плодов и овощей предложено использовать «коэффициент повреждения», представляющий собой отношение поврежденной массы продукции к общей ее массе и скорость нарастания повреждений - производную по времени от коэффициента повреждения.

5. Экспериментально определены закономерности и построены регрессионные модели повреждаемости картофеля при изменении скорости движения АТС, амплитуды и частоты колебаний его кузова и времени транспортирования, а также в зависимости от материала поверхности кузова и различных амортизационных прокладочных материалов.

6. Разработанная математическая модель, методики и программные средства позволяют уже на стадии проектирования процесса доставки плодоовощной продукции потребителям сформулировать основные требования к автотранспортным средствам, режимам их нагружения и движения, таре, упаковке и другим параметрам технологического процесса перевозки в зависимости от конкретного вида груза, а также типа и состояния дорожного покрытия.

7. Разработанная на основе созданной математической модели программа расчета используется ООО «Волгоградвнештранс» при разработке технологических процессов перевозки невибростойких грузов. Материалы диссертации рекомендованы и использованы в учебном процессе при подготовке специалистов по специальности 240100 «Организация перевозок и управление на транспорте» (автомобильном) в Волгоградском государственном техническом университете.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Вельможин А. В., Гудков В. А., Рябов И. М, Раюшкина А. А. Установка для определения рассеивания энергии в результате взаимодействия грузовой платформы автомобиля и груза // Межвуз. научн. сб. Саратовского гос. техн. ун-та. - Саратов, 1994. - С. 82-84.

2. Раюшкина А. А., Цыбизов А. Ю., Цыбизов В. Ю. Определение потерь мощности при взаимодействии груза и грузовой платформы автомобиля // Межвуз. научн. сб. Саратовского гос. техн. ун-та. - Саратов, 1996. - С. 82-84.

3. Ширяев С. А., Раюшкина А. А, Круглов И. О. Подходы к изучению сохранности картофеля при его доставке потребителям // Межвуз. научн. сб. Саратовского гос. техн. ун-та. - Саратов, 1997. - С. 138-142.

4. Ширяев С. А., Раюшкина А. А, Круглов М. О. Подходы к созданию эффективной доставки сельскохозяйственной продукции потребителям // Труды Всероссийской научно-технической- конференции "Новые технологии управления робототехническими и автотранспортными объектами". - Ставрополь, 1997-С. 242-243.

5. Раюшкина А. А., Гудков В. А., Ширяев С. А., Лысенко А. И. Экспериментальное изучение повреждений клубней картофеля при его транспортировке потребителям // Материалы Всероссийской научно-практической конференции «Актуальные проблемы дорожно-транспортного комплекса России». -Краснодар, 1999. - С. 91-92.

6. Ширяев С. А., Раюшкина А. А., Лысенко А. И. Определение повреждений клубней картофеля при его транспортировании в кузовах, изготовленных из различных материалов // Межвуз. научн. сб. Саратовского гос. техн. ун-та. -Саратов, 2000-С. 102-105.

7. Гудков В. А., Ширяев С. А., Раюшкина А. А. Изменение потребитель-

ских свойств плодоовощной продукции в процессе ее достЛсЛ/ЛЛА'еЙаЛ! Всероссийской научно-технической конференции «Концепция соВременксто развития автомобилестроения и эксплуатации транспортных средств».- Новочеркасск, 2002. - С. 153-156.

8. Гудков В. А., Ширяев С. А., Раюшкина А. А. Динамика изменения качества плодоовощной продукции при ее доставке потребителям // Материалы международной научно-практической конференции «Прогресс транспортных средств и систем - 2002».- Волгоград, 2002. - С. 226-228.

9. Гудков В. А., Ширяев С. А., Раюшкина А. А. Подходы к определению параметров эффективного технологического процесса доставки плодоовощной продукции потребителям // Материалы международной научно-практической конференции «Прогресс транспортных средств и систем - 2002».- Волгоград, 2002.-С. 234-236.

10. Гудков В. А., Ширяев С. А., Раюшкина А. А. Влияние макропрофиля дорожного покрытия на сохранность перевозимых грузов // Материалы Всероссийской научно-технической конференции «Новые технологии, конструкции и материалы в строительстве, реконструкции и ремонте автомобильных дорог». -Краснодар: Изд-во Технического университета КубГТУ, 2002. - С. 328-331.

11. Гудков В. А., Раюшкина А. А., Ширяев С. А. Сохранность плодоовощной продукции и факторы, действующие в процессе ее доставки // Мезвуз. сб. науч. тр. «Наземные транспортные системы» ВолгГТУ. - Волгоград, 2002. -С. 122-126.

12. Гудков В. А., Ширяев С. А., Раюшкина А. А. Анализ особенностей технологического процесса доставки плодоовощной продукции потребителям // Материалы II международной научно-технической конференции «Проблемы качества и эксплуатации автотранспортных средств». - Пенза: Изд-во ПГАСА, 2002.-С. 352-359.

13. В. А. Гудков, С. А. Ширяев, А. А. Раюшкина. Анализ особенностей доставки плодоовощной продукции при сохранности ее качества // Материалы V Московского Международного Логистического Форума (ММЛФ — 2003). — М.: ООО «Дом Печати Столичный Бизнес», 2003 г. - С. 57-61.

14. Е. В. Балакина, В. А. Гудков, Н. М. Зотов, А. А. Раюшкина, С. А. Ширяев. Анализ влияния параметров транспортирования на сохранность плодоовощной продукции в процессе ее доставки // Сб. науч. статей Международной научно-технической конференции «Авто НН 03. Автомобильный транспорт в XXI веке». - Н. Новгород: Изд-во НГТУ, 2003. - С. 60-62.

15. Е. В. Балакина, В. А. Гудков, Н. М. Зотов, А. А. Раюшкина, С. А. Ширяев. Математическая модель колебаний многоярусной тары в кузове грузового автомобиля // Вестник Красноярского государственного технического университета. Вып.31. Транспорт. - Красноярск: ИПЦ КГТУ, 2003. - С. 155-161.

Подписано в печать ()&. .05.04 г. Формат 60x84 1/16. Печать офсетная.

Усл. печ. л. 1,0.Тираж /¿>0. Зака;№ 537 РПК "Политехник.

Волгоградского государственного технического университета.

4000131, Волгоград, ул. Советская, 35.

Введение

1. Анализ исследований, направленных на повышение сохранности плодоовощной продукции при ее доставке потребителям.

1.1. Потери плодоовощной продукции и возможности ее сохранности в процессе доставки потребителям.

1.2. Пути обеспечения качества плодоовощной продукции в процессе ее доставки потребителям.

1.3. Анализ существующих моделей изменения качества плодоовощной продукции в процессе ее доставки потребителям

1.4. Выводы по главе, цели и задачи научных исследований.

2. Разработка математической модели повреждений плодоовощной продукции, вызванных колебаниями кузова АТС при его движении.

2.1. Моделирование процесса колебаний автомобиля.

2.2. Основные допущения.

2.3. Определение сил, действующих на кузов и единицу тары с грузом

2.4. Описание вертикального движения кузова автомобиля и тары с грузом и определение его параметров.

2.5. Проверка модели на адекватность.

Результаты и выводы по главе.

3. Экспериментальные исследования повреждений плодоовощной продукции при транспортировании ее потребителям (на примере картофеля).

3.1. Объект исследований.

3.2. Экспериментальная установка и регистрирующая аппаратура.

3.3. Методика проведения стендовых испытаний сохранности плодоовощной продукции при моделировании параметров движения

3.3.1. Выбор параметров движения автотранспортного средства.

3.3.2. Выбор коэффициентов подобия экспериментальной модели.

3.3.3 Методика проведения экспериментального исследования повреждений клубней картофеля при транспортировании.

3.3.4 Методика проведения экспериментального исследования повреждений клубней картофеля при транспортировании в кузовах с различным материалом обшивки.

Результаты и выводы по главе.

4. Аналитические исследования колебаний плодоовощной продукции, размещенной в кузове АТС и разработка рекомендаций по ее сохранности при транспортировании потребителям.

4.1. Анализ влияния скоростных, нагрузочных и конструктивных параметров АТС на параметры вертикальных колебаний его кузова с грузом.

4.1.1. Анализ влияния скорости движения АТС.

4.1.2. Влияние высоты неровности дорожного покрытия на параметры вертикальных колебаний автомобиля с грузом.

4.1.3. Влияние длины волны неровности дорожного покрытия на параметры вертикальных колебаний автомобиля с грузом.

4.1.4. Влияние жесткости подвески АТС на параметры вертикальных колебаний автомобиля с грузом.

4.1.5. Влияние жесткости тары с грузом в кузове АТС на параметры вертикальных колебаний груза.

4.1.6. Влияние количества тары с грузом в кузове АТС на параметры вертикальных колебаний автомобиля.

4.1.7. Влияние собственной массы АТС на параметры его вертикальных колебаний.

4.1.8. Влияние массы единицы перевозимого груза на параметры вертикальных колебаний автомобиля с грузом.

4.1.9. Влияние неупругого сопротивления амортизатора на параметры вертикальных колебаний автомобиля с грузом.

4.1.10. Влияние коэффициента неупругого сопротивления тары на параметры вертикальных колебаний автомобиля с грузом.

4.2. Разработка рекомендаций по сохранности плодоовощной продукции при ее транспортировании потребителям.

Результаты и выводы по главе.

За годы реформирования народного хозяйства объемы производства сельскохозяйственной продукции снизились на 40 - 45 %. Этому способствовало нарушение хозяйственных связей системы заготовок, неудовлетворительное материально-техническое обеспечение агропромышленного комплекса страны, удорожание энергоресурсов, правовая незащищенность хозяйств, недостаточная государственная поддержка общественного сектора России и пр. Такое снижение объемов производства создает серьезную угрозу продовольственной безопасности страны, поскольку ориентирует ее на всевозрастающие объемы импорта продовольствия из-за рубежа [2, 61], величина которого в последние годы составляет примерно 50% от потребляемого в России продовольствия [18].

Снижение объемов производства затронуло весь спектр производимой сельскохозяйственной продукции, в том числе и плодоовощную, которая занимает особое место в рационе человека. Плоды и овощи условно делят на четыре группы: плоды (фрукты); картофель; овощи; бахчевые культуры [67, 86, 89].

К сожалению, как показывает статистика, фактическое потребление продуктов питания на одного человека, как в бывшем СССР, так и современной России сильно отличается от научно-обоснованных норм потребления. Например, в 1979 г. на душу населения потреблялось в среднем мяса и мясопродуктов 57 кг при норме 83 кг, молока и молочных продуктов — 321 кг при норме 430 кг, яиц соответственно 230 и 290 шт., овощей и бахчевых — 90 и 146 кг, фруктов и ягод - 41 и 113 кг. [58, 72]. За последние годы прошлого столетия во многих регионах Российской Федерации снизились объемы производства и потребления овощей, а если произошел рост, то он незначителен (см. табл.).

Объемы производства овощей не удовлетворяют растущих потребностей населения страны. В 90-х годах прошлого века (если исходить из нормативной потребности в снабжении населения городов), на хранение в среднем закладывалось лишь 52% картофеля,40 % овощей и 30% плодов от требуемого количества [34]. Сейчас в России потребление овощей не превышает 80 кг на душу населения, что составляет примерно 50% от научно-обоснованных норм питания. Даже от норм, предусмотренных в минимальной потребительской корзине, овощей потребляется лишь около 75%. В 1992 г. нормальный уровень потребления овощей обеспечивался всего лишь в 23 регионах России. По уровню потребления плодоовощной продукции на душу населения Россия среди бывших союзных республик занимает 7-е место, по сравнению с ведущими странами мира в области ее производства на душу населения — 17-е место, а по производству плодов, ягод, цитрусовых и винограда - 14-е место.

Таблица

Потребление и производство овощей по регионам Российской Федерации

Регион Валовой сбор овощей во всех Потребление овощей на категориях хозяйств, тыс. т душу населения

1996 г. 1997 г. 1998 г. 1995 г. 1996 г. 1997 г. российская федерация 10731 11130 10517 76 75 79

Северный район 251,9 257,3 290,2 60 61 63

Северо-западный район 466,4 484 431 68 68 71

Центральный район 2454,1 2282 2089 78 83 84

Волго-вятский район 913,4 969,4 907 76 78 86

Центрально-Черноземный район 779,9 787,4 839 94 93 98

Поволжский район 1347,5 1389,2 1232 80 79 81

Северо-Кавказский район 1066,7 1176,6 1332 90 75 77

Уральский район 1462,9 1655,4 1416 70 72 79

Западно-Сибирский район 935 1020,3 877,8 67 70 71

Восточно-Сибирский район 542,5 658 536 62 63 68

Дальневосточный район 450,3 374,2 507 68 67 70

Основной причиной нехватки продуктов питания, и в частности, сельскохозяйственной продукции, является не только производство ее в недостаточном количестве, но и сохранность этой продукции в процессе доставки до потребителя с соответствующими потребительскими свойствами [28].

Как отмечается в работе Г. И. Ганченко [16], в 1992 г. на фоне общего экономического спада в стране произошел резкий спад производства плодоовощной продукции, который усугубился вместе с тем и ростом ее потерь. Если в 1989-1990 гг. производство плодоовощной продукции на душу населения в России составляло около 90 кг, а потери от производства до потребления - 40%, то в 1992 г. производство продукции резко снизилось и составило всего лишь

40 кг на человека, а потери за это время достигли 50 — 58%. Ущерб для государства в денежном выражении составил около 200 млрд. руб. в ценах 1992 г. Анализ потерь показывает, что от 3 до 5% сельскохозяйственной продукции теряется в поле - при ее уборке, переработке и сортировке. До 20% сельхозпродукции гибнет в местах погрузки-разгрузки, портах, на железнодорожных станциях. Около 30% продукции теряется в результате ее плохого хранения. По исследованиям, проведенным в НИИАТе [28], только третья часть овощей и фруктов доходит до стола потребителей с соответствующим качеством из-за нарушений при уборке, переработке, хранении, транспортировке и реализации. В результате этого ежегодный ущерб государства от потерь плодоовощной продукции составляет около 30 млн. долл.

В связи с этим проблема сохранения качества плодоовощной продукции в процессе ее доставки потребителям не потеряла своей актуальности и сегодня.

Объектом исследования является процесс транспортирования плодоовощной продукции потребителям (на примере картофеля).

Целью диссертационной работы является повышение сохранности плодоовощной продукции за счет уменьшения повреждений, возникающих в процессе ее транспортирования автомобильным транспортом.

Научная новизна работы. Разработана математическая модель колебаний многоярусной тары с грузом в подрессоренном кузове автотранспортного средства (АТС), содержащая ряд новых элементов, в частности, позволяющая определять параметры абсолютных и относительных колебаний единицы тары и величину ее отрыва от своего нулевого положения.

Получены регрессионные зависимости, связывающие повреждения плодоовощной продукции с основными эксплуатационными параметрами процесса транспортирования. Установлены наиболее неблагоприятные сочетания эксплуатационных факторов, приводящие к увеличению вертикальных ускорений, испытываемых плодоовощной продукцией при транспортировании. Разработана методика, позволяющая оценить влияние скоростных, нагрузочных и конструктивных параметров на сохранность плодоовощной продукции при транспортировании.

Практическая ценность работы. Созданная математическая модель, методики, аппаратные и программные средства позволяют уже на стадии проектирования процесса доставки плодоовощной продукции потребителям прогнозировать, с определенной степенью точности, вероятность повреждений данного вида продукции на конкретном маршруте движения автомобиля при заданных условиях и режимах его эксплуатации и на этой основе сформулировать основные требования к автотранспортным средствам, режимам их нагружения и движения, таре, упаковке и другим параметрам технологического процесса перевозки плодов и овощей.

Первая глава посвящена анализу основных причин, вызывающих потери и повреждения плодоовощной продукции при ее доставке потребителям, а также возможных путей повышения ее сохранности. Показано, что наибольшие повреждения плоды и овощи испытывают в результате механических воздействий: статических, динамических, вибрационных и т.д. в процессе их транспортирования. Однако сложность рассматриваемых процессов не позволяет в полной мере учесть влияние таких важных факторов, как конструктивные параметры АТС, физико-механические свойства перевозимого груза, способы его упаковки, упругие и демпфирующие характеристики тары, размещение и закрепление тары с грузом в кузове автомобиля и т.п. Кроме этого, в изученных работах отсутствует информация о комплексном влиянии вышеперечисленных факторов на повреждаемость плодов и овощей в процессе перевозки, поэтому возникает необходимость проведения широких теоретических и экспериментальных исследований в данной области. Глава заканчивается формулировками цели и основных задач исследования.

Вторая глава посвящена разработке математической модели процесса колебаний кузова автомобиля с грузом. Для расчета была принята шестимассовая модель двухосного АТС, учитывающая наличие пяти ярусов груза в его кузове. При составлении уравнения вертикального движения кузова автомобиля и тары, а также для определения его параметров использовался известный принцип Даламбера.

На основе этой модели разработаны алгоритм и программа расчета на языке Turbo Paskal - 7,0, которая позволяет проводить расчет ускорений, скоростей, перемещений кузова автомобилей с грузом в таре при различных эксплуатационных и нагрузочных условиях его движения, а также величину возможного отрыва одного или нескольких вышележащих ярусов тары от своего первоначального положения.

В третьей главе описан объект исследования, экспериментальная установка и методика проведения экспериментов. Для выполнения экспериментальных исследований была модернизирована установка, разработанная ранее д.т.н., профессором «Автомобильные перевозки» ВолгГТУ И. М. Рябовым, состоящая из вибрационного стенда и модели контейнера для перевозки сельскохозяйственной продукции, имитирующая реальные процессы движения АТС по дорогам с различным микропрофилем.

Для количественной оценки повреждений был использован, предложенный автором «коэффициент повреждения» (Кп), представляющий собой отношение поврежденной массы клубня картофеля к общей его массе. Динамика повреждений оценивалась с помощью скорости нарастания повреждений (VHn) - производной по времени от коэффициента повреждения. Проведенные эксперименты позволили аппроксимировать для картофеля Кп и VHn в виде уравнений регрессии, связывающих значения этих показателей со временем транспортирования (т), амплитудой (А) и частотой колебаний (со) кузова АТС.

В четвертой главе диссертации на базе разработанной математической модели проведен всесторонний теоретический анализ влияния основных скоростных, конструктивных и нагрузочных параметров движения АТС на вертикальные ускорения, испытываемые плодоовощной продукцией в кузове автомобиля, который позволил установить основные закономерности и определить наиболее опасные сочетания эксплуатационных факторов, с точки зрения повреждаемости.

Расчеты по модели позволили разработать ряд рекомендаций, направленных на снижение значений вертикальных ускорений грузов в тех случаях, когда их значения превышают предельно-допустимые для данного вида груза (0,3g -0,4g). В частности: проводить рациональный выбор АТС, обладающих такими конструктивными параметрами, которые позволяют его использовать на данном пути движения с учетом типа и состояния дорожного покрытия и конкретного вида груза; выбирать рациональные скорости движения транспортных средств с учетом типа и состояния дорожного покрытия; осуществлять загрузку транспортного средства с учетом его грузоподъемности; использовать необходимые демпфирующие материалы для изготовления тары и упаковки.

В приложении содержатся дополнительные материалы, использованные в диссертационной работе.

Обоснованность научных положений, рекомендаций и выводов, изложенных в работе, подтверждается корректным использованием современных математических методов и моделей.

Результаты работы имеют конкретные практические приложения и внедрены на автотранспортном предприятии. В частности, разработанная методика определения потерь плодоовощной продукции при транспортировании автомобильным транспортом внедрена на ООО «Волгоградвнештранс». Материалы диссертации рекомендованы и использованы в учебном процессе при подготовке специалистов по специальности 240100 «Организация перевозок и управление на транспорте» (автомобильном) в Волгоградском государственном техническом университете.

Основные положения диссертационной работы доложены и получили одобрение на научно-технических конференциях Волгоградского государственного технического университета (1994 - 2004 г.г.), на I и II межвузовской научно-практической конференции студентов и молодых ученых Волгоградской области (г. Волгоград, 1994 г., 1997 г.), Всероссийской научно-технической конференции «Новые технологии управления робототехническими и автотранспортными объектами» (г. Ставрополь, 1997 г.), Всероссийской научнопрактической конференции «Актуальные проблемы дорожно-транспортного комплекса России» (г. Краснодар, 1999 г.), на I и II международной научно-практической конференции «Прогресс транспортных средств и систем» (г. Волгоград, 2000 г., 2002 г.), Всероссийской научно-технической конференции «Новые технологии, конструкции и материалы в строительстве, реконструкции и ремонте автомобильных дорог» (г. Краснодар, 2002 г.), международной научно-технической конференции «Проблемы качества и эксплуатации транспортных средств» (г. Пенза, 2002г.), на V Московском Международном Логистическом Форуме (г. Москва, 2003 г.).

Публикации. Результаты проведенных исследований изложены в 15 публикациях.

Объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов, списка литературы и приложения. Работа изложена на 200 страницах машинописного текста, содержит 117 рисунков и 17 таблиц, приложения, содержащего 15 страниц. Список литературы составляет 111 наименований, в том числе 10 на иностранном языке.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. В результате выполненных исследований решена научно-практическая задача повышения сохранности плодоовощной продукции, за счет уменьшения ее повреждений в процессе транспортирования.

2. Разработана и реализована на ПЭВМ адекватная математическая модель колебаний многоярусной тары с грузом в подрессоренном кузове АТС, позволяющая рассчитывать вертикальные ускорения, скорости и перемещения кузова автомобиля, тары и груза при различных скоростях движения АТС, условиях его нагружения, конструктивных параметрах подвески, а также типа и состояния дорожного покрытия. Научная новизна модели заключается в возможности определения абсолютных и относительных параметров колебаний единицы тары и величины ее отрыва от своего первоначального положения.

3. Проведен всесторонний теоретический анализ влияния типа и состояния дорожного покрытия, скорости движения АТС, различных параметров его нагружения и подрессоривания на колебания его кузова и тары с грузом, показавший, что наиболее сильное воздействие на величину Z оказывает высота неровности дорожного покрытия, скорость движения АТС, жесткость подвески, количество размещаемой в кузове тары как в горизонтальном, так и в поперечном направлении, масса единицы перевозимого груза.

3.1. Установлено, что влияние скорости движения АТС на значения вертикальных ускорений проявляется тем заметней, чем больше высота неровности дорожного покрытия, жесткость его подвески и масса единицы перевозимого груза. Увеличение Va на каждые 10 км/ч приводит к росту Z на 0,01 -0,06 м/с2. При прочих равных условиях грузы подвергаются тем большим воздействиям Z, чем выше Va и меньше собственная масса АТС.

3.2. Показано, что высота неровности дорожного покрытия является од • ним из наиболее важных факторов, во многом определяющем Z. Рост высоты • неровности увеличивает Z тем значительнее, чем больше Сп и меньше mt. Увеличение высоты неровности дорожного покрытия на каждые 0,001 м приводит к изменению к росту вертикальных ускорений в среднем на 0,045 м/с2.

3.3. Определено, что значения Z снижаются с увеличением длины волны неровности дорожного покрытия. Это тем заметнее, чем меньше Va и больше Сп. Так, например, если при Va = 80 км/ч, увеличение / в 2 раза приводит к снижению Z примерно на 3%, то при Va = 20 км/ч, Z уменьшается уже на 20%.

3.4. Увеличение жесткости подвески приводит к практически пропорциональному росту виброускорений, причем их рост тем быстрее, чем больше А, Va и меньше mt.

3.5. Размещение в кузове АТС большего количества тары с грузом, равно как и увеличение ее массы снижает виброускорения, испытываемые им. Это сильнее проявляется при увеличении значений Сп, Ма и А. Например, увеличение Сп в 3 раза, а А в 2,6 раза приводит к снижению Z в 1,5 раза. Рост Ма в 2,5 раза приводит к практически пропорциональному снижению Z.

3.6. Ускорения, которые испытывает груз в кузове АТС тем меньше, чем выше его собственная масса. Увеличение Ма на 1000 кг приводит к снижению

Z в среднем на 0,07 м/с2.

3.7. Отмечено, что рост ra, rt и Ct практически не оказывают влияние на

Z. Например, увеличение га в 2,5 раза, a rt и Ct в 7 раз вызывает снижение виброускорений на 0,005 м/с .

3.8. Замечено, что в большинстве исследуемых случаев происходят отрывы только последнего яруса тары с грузом от своего первоначального положения. Величина отрывов при увеличении Сп, А и снижении / и Va возрастает примерно в 2 - 3 раза и колеблется в пределах от 0,2 до 0,7 мм. Кроме этого отмечено, что при движении АТС по грунтовой дороге со скоростями, не превышающими 40 км/ч наблюдаются отрывы всех ярусов тары с грузом относительно своего нулевого положения. Наибольшая величина отрыва равная 7,14 мм двух нижних ярусов тары, величина отрывов оставшихся ярусов тары с грузом не превышает 0,5 мм.

4. Модернизирована экспериментальная установка и разработана методика стендовых испытаний, позволившие моделировать вибронагрузки, испытываемые грузом в кузове АТС при его движении по дорогам с различным микропрофилем, а также исследовать влияние этих вибронагрузок на повреждаемость плодоовощной продукции. Для количественной оценки повреждаемости плодов и овощей предложено использовать «коэффициент повреждения», представляющий собой отношение поврежденной массы продукции к общей ее массе и скорость нарастания повреждений - производную по времени от коэффициента повреждения.

5. Экспериментально определены закономерности и построены регрессионные модели повреждаемости картофеля при изменении скорости движения АТС, амплитуды и частоты колебаний его кузова и времени транспортирования, а также в зависимости от материала поверхности кузова и различных амортизационных прокладочных материалов.

6. Разработанная математическая модель, методики и программные средства позволяют уже на стадии проектирования процесса доставки плодоовощной продукции потребителям сформулировать основные требования к автотранспортным средствам, режимам их нагружения и движения, таре, упаковке и другим параметрам технологического процесса перевозки в зависимости от конкретного вида груза, а также типа и состояния дорожного покрытия.

7. Разработанная на основе созданной математической модели программа расчета используется ООО «Волгоградвнештранс» при разработке технологических процессов перевозки невибростойких грузов. Материалы диссертации рекомендованы и использованы в учебном процессе при подготовке специалистов по специальности 240100 «Организация перевозок и управление на транспорте» (автомобильном) в Волгоградском государственном техническом университете.

1. Адамовский Э. В. Сохранность грузов при перевозке. Новое в жизни, науке и технике // Транспорт. — 1988. № 4. — 63 с.

2. Алферьев В. П. Проблемы развития логистических процессов в агро-снабжении // Материалы IV Московского Международного Логистического Форума (ММЛФ 2002). - М.: ООО «Дом Печати Столичный Бизнес», 2002 г., С.153-154.

3. Баранов Н. И. Изменение товарных качеств томатов при транспортировке в зависимости от сорта, степени зрелости и способов укладки плодов.: Автореф. дис. канд. техн. наук. М., 1973. — 24 с.

4. Батищев И. И., Нестеренков А. С. Обеспечение сохранности скоропортящихся продуктов при перевозках автомобильным транспортом // Автотранспортные предприятия, № 4 2002 г. С. 31-34.

5. Беков P. X. Оценка сортов помидоров на прочность. В кн.: Хранение и транспортировка картофеля и овощей. - М., Колос, 1968, с. 41-49.

6. Беренштейн И. Б. Внутрихозяйственная и междугородная транспортировка плодов. Тр. ВНИИ сад. им. И.В. Мичурина. Мичуринск, 1973, вып. 17, с. 263-270.

7. Беренштейн И. Б. Технологические и технико-эксплуатационные основы механизации транспортирования и послеуборочной обработки плодов в промышленном садоводстве. Автореф. дис. . докт. с.-х. наук. Ереван, 1979. -41 с.

8. Беренштейн И. Б., Ципруш Р. Я. Заготовки, транспортирование и хранение плодов. -М.: Агропромиздат, 1988. 143 с.

9. Болотина Е. В. Оценка колебательного процесса транспортного средства с качельным подрессориванием Дис. . канд. техн. наук - Волгоград, 1996.-210 с.

10. Ю.Борновский В. И. Исследование качества перевозок грузов автомобильным транспортом и методов его повышения: Автореф. дис. . канд. техн.наук-М., 1980.- 17 с.

11. П.Бруев С. П. Диагностика качества картофеля по электрофизическим параметрам // Пищевая промышленность.-1991.-№ 4.- С. 84-85.

12. Васильев П. А., Косов В. М. О механических воздействиях на грузы при транспортировке различными видами транспорта. Тр. НИИТУ, Калуга, 1969, вып. V, с. 83-89.

13. Великанов Л. П. Эксплуатационные качества автомобилей. М.: Ав-тотрансиздат, 1962.-398 с.

14. Н.Вельможин А. В., Рябов И. М., Ечеин И. А. Частотные характеристики некоторых видов грузов// Межвуз. науч. сб.Саратовского гос. тех. ун-та. -Саратов, 1990. -С. 83-86

15. Вентцель Е.С. Исследование операций. М.: Сов. радио, 1972

16. Ганченко Г. И. Обеспечение населения больших городов и промышленных центров скоропортящейся продукцией// Автомобильный транспорт. -1993.-№11-12.-С.14-16

17. Ганченко Г. И. Опытные перевозки плодоовощной продукции во фрештейнерах // Автомобильный транспорт. 1995. - № 2. - С. 24 - 29

18. Гаджинский А. М. Развитие логистики в сферах АПК как фактор продовольственной безопасности страны // Материалы II Московского Международного Логистического Форума (ММЛФ - 2000). — М.: ООО «Дом Печати Столичный Бизнес», 2000 г., С. 32-36.

19. Гоберман В. А. Автомобильный транспорт в сельскохозяйственном производстве: эффективность и качество работы, оценка и разработка организационно-технических решений. М.: Транспорт, 1978. - 154 с.

20. ГОСТ 1724 85. Капуста белокочанная свежая.

21. ГОСТ 26545-85. Картофель свежий продовольственный, реализуемый в розничной торговой сети.

22. ГОСТ 1723 86. Лук репчатый свежий.

23. ГОСТ 1721 85. Морковь столовая свежая.

24. ГОСТ 7194-81. Отбор проб и методы определения качества овощей.

25. ГОСТ 1722 85. Свекла столовая свежая.

26. Грубин С. Е. Обеспечение качества услуг в логистике на основе стандарта ISO 9000 // Материалы II Московского Международного Логистического Форума (ММЛФ 2000). — М.: ООО «Дом Печати Столичный Бизнес», 2000 г.-С. 60-61.

27. Грузоведение, сохранность и крепление грузов / Под ред. Смехова А.

28. A. М.: Транспорт, 1987. - 239 с.

29. Гуджоян О. П. , Троицкая Н.А. Перевозка специфических грузов автомобильным транспортом. — М.: Транспорт, 2001. 160 с.

30. Гулямов 3. Н. Совершенствование автотранспортного обслуживания АПК на примере автотранспортного обслуживания плодоовощного хозяйства Ташкентской области: Автореф. дис. канд. техн. наук Ташкент, 1999. - 18 с.

31. Давлятов У. Р. Совершенствование качества перевозок сельскохозяйственных грузов автомобильным транспортом: на примере перевозок табачного сырья в республике Кыргызстан: Автореф. дис. канд. техн. наук М., 1991. -19 с.

32. Джафаров А. В. Товароведение плодов и овощей. М.: Экономика, 1974.-342 с.

33. Динамика системы «дорога шина - автомобиль — водитель» / Под ред. А. А. Хачатурова. - М.: Машиностроение, 1976. — 535 с.

34. Дорожные условия и режимы движения автомобилей / Под ред. проф.

35. B.Ф. Бабкова. М.: Транспорт, 1976. - 224 с.

36. Дьяченко В. С. Повышение сохранности и качества овощной продукции // Вестник сельскохозяйственной науки.-1990.-№ 1.- С. 35-37.

37. Дьяченко В. С. Хранение картофеля, овощей и плодов. М.: Агропромиздат, 1987.-134 с.

38. Евтюшенков Н. Организационная структура единой автотранспортной системы агропромышленных комбинатов и объединений / /Автомобильный транспорт. 1990. -№12. - С. 20-22.

39. Жадан В. 3. Влагообмен в плодоовощехранилищах. М.: Агропромиздат,-1985.

40. Жигарев В. П., Хачатуров А. А. Приближенный метод аналитического расчета динамической системы, эквивалентной подвеске автомобиля при случайных возмущениях, — В кн.: Теоретическая механика, строительная техника, высшая математика. М., 1969. С. 28-36.

41. Жигарев В. П. Исследование плавности хода автомобиля и выбор некоторых его параметров: Автореф. дис. канд. техн. наук. М., 1970. - 26 с.

42. Житеров М. И. Новые методы товарной обработки и транспортирование томатов и арбузов: Автореф. дис. канд. техн. наук. М., 1968. - 24 с.

43. Житеров М. И. Сохранность томатов и арбузов при перевозках. М.: Колос, 1974.-79 с.

44. Иванова Е. И., Начевная И. И. Контейнерные и пакетные способы перевозки томатов // Достижения науки и техники АПК. 1988. - № 10. - С. 46 -47.

45. Иванченко В. И. Влияние дальности перевозок на качество клубней картофеля // Хранение и переработка сельхозсырья.- 2000 № 3 — С. 27-28.

46. Каплац Т. Перевозкам урожая высокую организованность // Автомобильный транспорт Казахстана. - 1982. - № 6. - С. 2 - 4.

47. Касымова Д. К. Разработка основ новой технологии перевозки плодоовощей в рефрижераторных вагонах с использованием регулируемой газовой среды: Автореф. дис. канд. техн. наук М., 1995. - 22 с.

48. Коваленко Н. Я., Ломакин Н. И. Повышение качества овощей: возделывание и заготовка. М.: Росагропромиздат, 1992. - 150 с.

49. Козьмин В. А. Хранение и транспортировка косточковых плодов в газовой среде, обогащенной азотом. Дис. канд. техн. наук. — Кишинев, 1987. -167 с.

50. Комаров А. 3., Повороженко В. В. и др. Совершенствование технических средств и организации перевозки скоропортящихся грузов. Тр. ИКТП. — М.: Транспорт, 1974. 162 с.

51. Костенко А. Ю. Разработка прогрессивной технологии перевозок скоропортящихся грузов в рефрижераторных контейнерах. — Дис. канд. техн. наук-М., 2000.- 181 с.

52. Кулешов В. В., Соколов В. М. Продукты питания: потребление и потери // ЭКО, 1981, № 10. С. 117-130

53. Кучеров В. Г. Основы научных исследований: Учебное пособие. -Волгоград: Изд-во ВПИ, 1990. 101 с.

54. Левин А. И. Изучение и прогнозирование спроса населения. М.: Знание, 1973.- 98 с.

55. Лепетаев Л. И. О параметрах надежности при транспортировании по железной дороге. М., ОНТИПрибор, 1965. - С. 88-94.

56. Лесов Ю. И., Иткинд И. И. Перевозки товаров народного потребления автомобильным транспортом. М.: Транспорт, 1977. — 123 с.

57. Лимарев В. Я. О восстановлении единой логистической системы ре-сурсообеспечения АПК // Материалы IV Московского Международного Логистического Форума (ММЛФ 2002). - М.: ООО «Дом Печати Столичный Бизнес», 2002 г., С. 150-152.

58. Литвинов А. С., Фаробин Я. Е. Автомобиль: Теория эксплуатационных свойств. М.: Машиностроение, 1989. - 240 с.

59. Ломинадзе А. Б. Разработка технологии затаривания и устройства по снижению повреждений яблок при закладке в крупнообъемную тару. Дис. . канд. техн. наук. - М., 1990. - 177 с.

60. Лялин В. А. Повышение уровня сохранности сельскохозяйственной продукции в процессе доставки автомобильным транспортом. Дис. . канд. техн. наук.-М., 1981.- 198 с.

61. Мартынов А. Как улучшить доставку плодоовощной продукции //Автомобильный транспорт. 1988. -№ 12.- С. 13-15

62. Марятов И. В. Нормативное и правовое обеспечение логистики. // Эффективность стратегий логистического развития: Межвуз. сборник научн. трудов Саратовского гос. техн. ун-та, Саратов. 1995. - 62 с.

63. Матвеев В. П., Рубцов М. И. Овощеводство. М.: Агропромиздат, 1985.-431 с.

64. Михайлов С., Иванова Я., Белякова Е. О некоторых вопросах транспортировки томатов // Степные просторы, 1968, №7. С. 28-30.

65. Многокритериальная модель перевозок сельскохозяйственных грузов // Весщ Акад. аграр. Навук Беларусь- 1996. № 1. - С. 21 - 24.

66. Найденов В. Ф. Удельные объемы грузов. Справочник. М.: Транспорт, 1971.- 160 с.

67. Народное хозяйство СССР в 1979 г. М.: Статистика, 1980. - 127 с.

68. Оценка качества картофеля при хранении по выделению летучих соединений / Лукашенко И. М., Калинкевич Г. А., Бродский Е. С., и др. // Известия ТСХА.-1990.-№ 1.-С. 179-182.

69. Пакетно-контейнерная перевозка грузов / Калашников А. В., Гайба-рян М. А., Белов А. М., Шатилов Н. С. М.: Агропромиздат, 1986. - 148 с.

70. Перевозки и подъемно-транспортные средства в сельском хозяйстве. Пер. с нем. М.: Колос, 1978. - 327 с.

71. Повороженко П. В. Разработка методов оценки влияния различных факторов на сохранность перевозимых грузов: Автореф. дис. канд. техн. наук -М, 1980.-27 с.

72. Проект программы сохранности территориальных автомобильных дорог Волгоградской области на 2001-2005 годы.

73. Прудовский Б. Д. Математические методы оптимальной организации перевозок сельскохозяйственных грузов. М.: Транспорт, 1975. - 120 с.

74. Рокомсин А. П. и др. Автомобильные средства для перевозки скоропортящихся грузов // Грузовик и автобус, троллейбус, трамвай. 2000. -№ 7.-С.2-4.

75. Ротенберг Р. В. Подвеска автомобиля. Колебания и плавность хода. -М.: Машиностроение, 1972. 329 с.81 .Рудзинский В. В. Рациональное использование автомобилей в сельском хозяйстве Украины // Автодорожник Украины. 1994. - № 1. - С. 10-13.

76. Семенов М. Ф. Математические модели и методы решения задач оптимизации сезонных грузоперевозок: Автореф. дис. . канд. техн. наук -Якутск, 1999.- 15 с.

77. Сергеев В. И. Менеджмент в бизнес логистике. - М.: Филинъ, 1997. -772 с.

78. Силаев А. А. Спектральная теория подрессоривания транспортных машин. М.: Машиностроение, 1972. - 192 с.

79. Сперанский В. Г. Биологические основы сохраняемости плодов иовощей. -М.: Госторгиздат, 1961. 122 с.

80. Старовойтов В.И., Башилов A.M., Андрежанов A.JI. Автоматизация контроля качества картофеля, овощей и плодов. М.: Агропромиздат, 1987. -108 с.

81. Стрекалов С. Д. Исследование процесса загрузки арбузов в контейнеры с подвижным дном. Дис. канд. техн. наук. - Волгоград, 1981. - 169 с.

82. Сушеные овощи и фрукты / Под ред. Гуляева В. Н. М.: Пищевая промышленность, 1980. - 190 с.

83. Темирханов Б. Э. Кузов для бестарной перевозки плодов // Плодоовощное хозяйство. 1987. - № 2. - С. 53 - 54.

84. Фрекдуцин Д. И. Об обобщенной оценке качества продукции // Экономика сельскохозяйственных и перерабатывающих предприятий. — 1989. — №10. -С. 47-49.

85. Хачатрян X. А., Тарджуманян Г. В. Явления вибрации при перевозке плодов. Изв. с.-х. наук. Ереван, 1967, вып. 1, с. 42-51.

86. Хачатрян X. А. Вопросы механизации уборки и транспортировки плодов. Ереван, 1967. — 69 с.

87. Ходжаев Б. А. Проблемы оптимизации перевозки сельскохозяйственной продукции в регионе жаркого климата и орошаемого земледелия: Автореф. дис. докт. техн. наук Москва, 1992. - 80 с.

88. Чудаков Е. А. Расчет автомобиля. М.: Машгиз, 1947. - 586 с.

89. Шатманов О. Т. Совершенствование работы автомобильного подвижного состава при сельскохозяйственных перевозках: на примере Чуйскойобласти: Автореф. дис. канд. техн. наук Бишкек, 2000. - 18 с.

90. Шафран П. К., Кононова А. А. Борьба с потерями картофеля, плодов и овощей при заготовках. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Колос, 1980. - 38 с.

91. Шустов А. С. Исследование перевозок скоропортящихся грузов автомобильным транспортом. Дис. канд. техн. наук. - М., 1967. - 168 с.

92. Яценко Н. Н. , Прутчиков О. К. Плавность хода грузовых автомобилей. М.: Машиностроение, 1969. - 217 с.10260 о tonnelldte di canne da zuchero ogni giorno // HP tranp. 1995. - 22, № 216. - C. 24-45.

93. Fohr main areas for Graven Tasker says John Hope // Des: Diesel Equip Superintendent. 1993. - 71, № 7. - C.7.

94. Ktihlfahrzeuge: Huckepack Logistik // Bus - Fahrt. - 1995. - 43, № 6. -C. 34-35.

95. Landwirtschaftliche transporte und fordertechnic. Berlin, VEB, Verlag technik, 1974, 327 s.

96. Mancassola S. Due realta molto diverse del freddo su strada // Freddo. -1998. 52, № 3. - C. 260 - 265.

97. Montag J. Lebensmittel — transporte: Coole Aussichten // Bus Fahrt. -1996. - 44 № 7. - C. 26,28 - 29.

98. O'Brien M., Claypool L. L., ect. Causes of fruit bruising on transport trucks. Hilgardia, 1963, № 6, vol. 35.