Resources and Technology

Современные самоходные сельскохозяйственные машины отличаются своей технологичностью, сложностью и высокой стоимостью. Обеспечение надёжности и работоспособности таких машин является ключевой задачей технического сервиса. Развитие технологий технического сервиса позволяет собирать, обрабатывать и строить прогнозы технического состояния машин на основе данных, получаемых в процессе их эксплуатации. Сбор данных осуществляется встроенными системами контроля, с помощью которых происходит диагностирование и оперативное выявление неисправностей в работе узлов и агрегатов машин. Целью исследования являлась разработка и апробация способа предварительной обработки данных, полученных с помощью автоматической системы контроля технического состояния и датчиков, установленных на зерноуборочных комбайнах ACROS, и формализация разработанного алгоритма для последующей автоматизации процесса подготовки данных для технического анализа. Качество данных оценивалось по следующим критериям: объём данных, типы данных, количество атрибутов, наличие и количество пропусков, наличие дубликатов, наличие аномалий, соответствие категорий, нормализация и согласованность значений, возможная гомогенность, сегментация. В качестве инструментов использованы Python, R, библиотеки Pandas, NumPy, Matplotlib. В результате проведённого исследования установлено, что сырые данные с аналитических систем контроля технического состояния зерноуборочных комбайнов не пригодны для анализа и прогнозирования технического состояния узлов и агрегатов. Прежде всего, это связано с большим количеством пропущенных значений. Построение процессной модели на основе разработанного способа предварительной обработки данных может рассматриваться как концепция информационной системы, позволяющей автоматизировать процесс подготовки данных систем контроля технического состояния зерноуборочных комбайнов для машинной обработки. Представленный способ позволил получить структурированные и информативные данные, корректное заполнение пропусков, устранение выбросов и ошибок. Построенная процессная модель обеспечивает прозрачность, контроль и оптимизацию процессов работы с данными, позволит исключить ошибки и противоречия в их дальнейшем анализе, а также создаст условия для повторяемости действий в дальнейшем при обработке аналогичных датасетов, полученных с систем контроля технического состояния зерноуборочных комбайнов.

Практическая реализация транспортно-технологической схемы, функционирующей по принципу плот (линейка) — плот, на базе усовершенствованной плоской сплоточной единицы требует планирования поставки лесоматериалов потребителям. Для качественного планирования сплава лесоматериалов возникает необходимость обоснования габаритных размеров плоской сплоточной единицы и плотов различного назначения, в конструкцию которых заложена данная сплоточная единица. Предложена методика расчёта габаритных размеров плоской сплоточной единицы, плота (линейки) для первоначального сплава древесины и плота для магистрального сплава древесины. При обосновании габаритов данной сплоточной единицы и плотов различного назначения выполняется расчёт их фактической длины, ширины, высоты, первоначальной осадки и объёма содержания древесины. На основании предложенной методики было выполнено планирование поставки лесоматериалов потребителям с учётом использования оптимального периода первоначального плотового сплава лесоматериалов в рамках одной навигации и рациональной расстановки буксирных судов, задействованных на буксировке плотов. При объёме плота (линейки) 171,26 м3, когда годовой объём оборота древесины на береговом складе составляет 9,0 тыс. м3, а оптимальный период первоначального плотового сплава лесоматериалов равен 160 дней, применяется одно буксирное судно, имеющее срок оборачиваемости три дня. Если годовой объём оборота древесины на береговом складе равен 20,0 тыс. м3, а оптимальный период первоначального плотового сплава лесоматериалов составляет 120 дней, то используются два буксирных судна, имеющих срок оборачиваемости два дня, при условии, что объём плота (линейки) составляет 171,26 м3. В том случае, когда годовой объём оборота древесины на береговом складе равен 30,0 тыс. м3, а оптимальный период первоначального плотового сплава лесоматериалов составляет 180 дней, следует привлекать три буксирных судна со сроком оборачиваемости три дня, если объём плота (линейки) составляет 171,26 м3. На магистральном плотовом сплаве лесоматериалов при среднем объёме древесины в плоту 3425,27 м3 необходимо использовать один буксировщик и, в зависимости от транспортных условий, вспомогательные буксирные суда или специальные средства управления плотами.

В данной статье формулируются предпосылки, на которых основывался выбор базовой машины. Определены требования, которым должна отвечать машина со сменным рабочим органом для удаления пней в условиях Сибири. Приведены результаты исследования рабочего органа такой машины. На полигоне института были проведены испытания в производственных условиях на объектах предприятия «Красноярскводстрой». Машина была вывезена в Большемуртинский район Красноярского края на мелиоративный объект, на котором имелись очень крупные пни. Целью этих испытаний ставилось: определить целесообразность использования экскаватора ЭТЦ-208 в качестве базы для измельчителя пней, определить технические возможности измельчителя пней в реальных условиях эксплуатации, ознакомить строителей с новым методом и модернизированной машиной по удалению пней, выявить потребность в машинах такого назначения в объединении «Красноярскводстрой» [4]. В отличие от макетного образца на новом рабочем органе было применено более надёжное легкосменное крепление резцов. После всесторонних испытаний на производственном объекте с целью уточнения ряда параметров, в т. ч. скорости резания, эта машина была передана строителям в производственную эксплуатацию. Разработанный и испытанный более совершенный третий образец рабочего органа ЭТЦ-208 работал со скоростью режущей цепи от 1,5 до 2,5 м/с, что сразу же позволило увеличить производительность машин в 1,5 раза. Результаты исследований показали правильность выбранного направления. Установлено, что модернизированная машина в процессе резания пней работала стабильно. При этом удаление пня диаметром более 0,9 м производилось за два прохода рабочего органа на глубину 0,5—0,6 м. Размеры стружки и щепы по длине не превышали 0,2—0,3 м.