Введение Актуальность темы статьи определяется необходимостью интенсивного развития отечественной машиностроительной отрасли, в частности специальных инженерных машин. При этом следует повысить удобство и степень автоматизации их разработки, в частности выбор начальных параметров проектируемой техники. Для этого требуется широкое применение современных методов проектирования. Правильный выбор параметров разрабатываемых машин на ранних стадиях проектирования позволяет значительно сократить время, затрачиваемое на поиск и выбор нужного решения, и уменьшить стоимость готового изделия.  Постановка задачи В современных условиях для осуществления оперативного передвижения людей и техники по пересеченной местности необходимы оперативная подготовка путей движения, а также оборудование переправ на водных преградах, в том числе строительство мостов. Для выполнения каждой из перечисленных задач разработаны и действуют специальные машины. Так, для подготовки дорог предназначены инженерные машины разграждения, выполняющие инженерные работы для обеспечения передвижения людей, оборудования колонных путей, проходов в каменных и лесных завалах, а также земляные и погрузочно-разгрузочные работы. Также инженерные машины представлены оборудованием для оперативного развёртывания временного дорожного полотна.Для оперативного преодоления водных преград имеются инженерные машины, возводящие мостовые и паромные переправы, а также работающие как паромы.Для наведения мостов через речные преграды предназначены мостоукладчики. Они разделяются на механизированные мосты и мостоукладчики [1]. К первым относятся такие устройства, как тяжелые механизированные мосты, позволяющие построить мост длиной порядка ста метров или мостовые механизированные комплексы, ко вторым – мостоукладчики.В мировой практике машиностроения существуют различные способы укладки мостовых блоков. Этими вопросами успешно занимались в том числе сотрудники АО «Омсктрансмаш» [2 – 4]. В данных работах описаны конструкции моста, оборудования и мостоукладчика, но никак не затронута тема выполнения разработки, проектирования, а точнее специализированных систем автоматизированного проектирования элементов конструкции мостоукладчиков.Анализ перечисленных образцов данного вида техники позволяет представить общий принцип их работы по укладке моста [5 – 7], заключающийся в размещении моста в транспортном положении в точку укладки, раскрытии секций моста, выдвижении моста и опускании моста на грунт. В указанных работах была разработана 3D-модель, проведены кинематический анализ и инженерные расчеты. Комплексный анализ и учет результатов кинематического и прочностного анализа узлов и механизмов укладки моста дает возможность производителям оценить функциональные особенности, а также разрабатывать более эффективные механизмы. В результате применения компьютерных систем можно с высокой точностью рассчитывать реальное динамическое поведение конструкции, что помогает выбрать оптимальный вариант без изготовления прототипов и прохождения испытаний. Научная новизна работы заключается в построении математической модели мостоукладчика, а также разработке алгоритма и реализации его компьютерного моделирования. Решение задачи Был разработан, а также формализован алгоритм для проектирования элементов конструкции мостоукладчика, в том числе определения максимально допустимой массы и длины моста. Схема алгоритма представлена на рис. 1.В данном алгоритме учтены характеристики ходовой части мостоукладчика, механизма укладки моста, узла передней опоры. Кроме того, разработана схема для проектирования мостоукладчиков, имеющих телескопический механизм укладки моста. Данный тип механизма представляется наиболее перспективным механизмом для проектирования мостоукладчиков с мостами увеличенных габаритов в связи с его компактностью в транспортном положении, и способностью воспринимать значительную нагрузку при наводке моста на препятствие. Подробно элементы конструкции описаны в патенте [8]. В данной работе особое внимание уделено добавлению дополнительного опорного катка в конструкции, позволяющего сделать мостоукладчик более устойчивым к нагрузкам от выдвигаемой мостовой конструкции. Описание алгоритма В соответствии с предлагаемым алгоритмом, проектирование производится в следующей последовательности.1. Начало работы по проектированию предполагает ввод исходных данных: массы шасси, массы поворотной и выдвижной рам, массы моста и массы передней опоры.2. Производится ввод координат узловых точек: шасси мостоукладчика, поворотной рамы и крепления поворотной рамы к шасси.3. Выполняется ввод номера точки крепления гидроцилиндра поворотной рамы к шасси и крепления гидроцилиндра поворотной рамы непосредственно к поворотной раме.4. Выполняется ввод длины гидроцилиндра поворотной рамы.5. Производится вычисление угла поворота рамы поворотной относительно шасси и вычисление координат поворотной рамы в системе шасси по формулам:  αрп≔α1+α2+α3-π2 ;α1≔acosaw342+aрп12-lГЦрп22∙aш34∙aрп1 ;α2≔asinШnрпш,0-ШnГЦрпш,0aш34 ;α3≔asinРПnГЦрп,1aрп1 . где aрп- угол поворота системы координат рамы поворотной относительно системы координат шасси; aw34-  расстояние между точками крепления рамы поворотной и гидроцилиндрами рамы поворотной к шасси; aрп1-  расстояние между точками крепления рамы поворотной к шасси и гидроцилиндрами к раме поворотной; lГЦрп-  длина гидроцилиндра рамы поворотной; Шnрпш,0-  координаты узловой точки крепления рамы поворотной в системе шасси мостоукладчика; ШnГЦрпш,0-  координаты узловой точки крепления гидроцилиндра рамы поворотной в системе шасси мостоукладчика; РПnГЦрп,1-  координаты рамы поворотной точки крепления гидроцилиндра рамы поворотной в системе рамы поворотной. Рис. 1. Алгоритм проектирования элементов конструкции мостоукладчикаFig. 1. The algorithm for designing the structural elements of the bridge6. Выполняется ввод координат выдвижной рамы.7. Вводится номер точки крепления выдвижной рамы, ввод выдвижной рамы (на значения от 0 до 4 м).8. Вычисляются координаты выдвижной рамы в системе шасси: i≔0..nрврп ;РВшi,0≔РВрпi,0∙cosαрп+РВрпi,1∙sinαрп+Шnрпш,0 ;РВшi,1≔-РВрпi,0∙sinαрп+РВрпi,1∙cosαрп+Шnрпш,1 . 9. Вводятся координаты моста, ввод данных о расстоянии, на которое выдвинут мост.После этого производится вычисление координат моста в системе шасси: i≔0..nотоп-2 ;МШ0i,0≔Мшi,0-ОПшnотоп,0 ;МШ0i,1≔Мшi,1-ОПшnотоп,1 , затем вводятся координаты передней опоры.10. Вводится номер точки крепления гидроцилиндра передней опоры к шасси, крепления передней опоры к шасси и крепления гидроцилиндра к передней опоре.11. Выполняется ввод длины гидроцилиндра передней опоры, вычисляются угол наклона системы координат передней опоры относительно системы координат шасси: αоп1≔asinШnопш,0-Шnгцопш,0aш12 ;αоп2≔acosaш122+aоп12-lгпо22∙aш12∙aоп1 ;αоп≔π2+αоп1-αоп2 , и координаты передней опоры в системе шасси: i≔0..nопш+1 ;ОПшi,0≔ОПi,0∙cosαоп-ОПi,1∙sinαрп+Шnопш,0 ;ОПшi,1≔ОПi,0∙sinαрп+ОПi,1∙cosαрп+Шnопш,1 ; 12. Вводится номер точки передней опоры, и вычисляются координаты:– шасси:i≔0..nотоп+2 ;Ш0i,0≔Шi,0-ОПшnотоп,0 ;Ш0i,1≔Шi,1-ОПшnотоп,1 ;– поворотной рамы:i≔0..nотоп+1 ;РПШ0i,0≔РПшi,0-ОПшnотоп,0 ;РПШ0i,1≔РПшi,1-ОПшnотоп,1 ;– выдвижной рамы:i≔0..nотоп ;РВШ0i,0≔РВшi,0-ОПшnотоп,0 ;РВШ0i,1≔РВшi,1-ОПшnотоп,1 ;– моста:i≔0..nотоп-2 ;МШ0i,0≔Мшi,0-ОПшnотоп,0 ;МШ0i,1≔Мшi,1-ОПшnотоп,1 ;– передней опоры:i≔0..nотоп ;ОПШ0i,0≔ОПшi,0-ОПшnотоп,0 ;ОПШ0i,1≔ОПшi,1-ОПшnотоп,1 ,(в системе координат точки опоры).13. Выполняется вычисление опрокидывающего и восстанавливающего момента:Мопр≔g∙Мм∙МШ0ni0,0 ;Мвосст≔-Мш0∙Ш0ni0,0+Мрп∙РПШ0ni0,0+Мрв∙РВШ0ni0,0+Моп∙ОПШ0nш0,0∙g ,вычисление угла дифферента шасси и вычисление координат:– шасси:Ш0≔Ш0Т ;i≔0..4 ;Шповi,0≔Ш0i,0∙cosγд+Ш0i,1∙sinγд ;Шповi,1≔-Ш0i,0∙sinγд+Ш0i,1∙cosγд ; – поворотной рамы:РПШ0≔РПШ0Т ;i≔0..3 ;РПповi,0≔РПШ0i,0∙cosγд+РПШ0i,1∙sinγд ;РПповi,1≔-РПШ0i,0∙sinγд+РПШ0i,1∙cosγд ;– выдвижной рамы:i≔0..2 ;РВповi,0≔РВШ0i,0∙cosγд+РВШ0i,1∙sinγд ;РВповi,1≔-РВШ0i,0∙sinγд+РВШ0i,1∙cosγд ;– моста:i≔0..0 ;Мповi,0≔МШ0i,0∙cosγд+МШ0i,1∙sinγд ;Мповi,1≔-МШ0i,0∙sinγд+МШ0i,1∙cosγд ;– передней опоры:i≔0..2 ;ОПповi,0≔ОПШ0i,0∙cosγд+ОПШ0i,1∙sinγд ;ОПповi,1≔-ОПШ0i,0∙sinγд+ОПШ0i,1∙cosγд ;в системе координат поверхности.14. Вводятся координаты осей торсионов в системе шасси, и происходит вычисление координат торсионов в системе опоры:i≔0..nтш+5 ;ТО0i,0≔О0,0-Тшi,0 ;ТО0i,1≔Тшi,1-О0,1 .15. Выполняется ввод исходных данных: длины балансира, диаметра опорного катка, диаметра и длины торсиона, высоты трака гусеницы и деформации шины опорного катка.16. Вводятся выставки балансиров опорных катков, и производится вычисление координат опорных катков в выставочном положении в системе координат передней опоры:ОКОi,0≔О0,0-ОБ0шi,0∙cosγд-ОБ0шi,1-О0,1∙sinγд ;ОКОi,1≔О0,0-ОБ0шi,0∙sinγд+ОБ0шi,1-О0,1∙cosγд .17. Вычисляются: – углы закрутки торсиона:φтi,0≔γоб0i,0-γб0i,1 ;γб0i,1≔asinlб∙sinγоб0i,0-hок0i,1lб ;– выставка балансиров опорных катков после закрутки торсионов:hоб1i,0≔lб∙sinγб0i,1 ;– реакции, действующие на балансиры от опорных катков:Rкi,0≔Мтi,0lб∙cosγб0i,1 ;– координаты осей опорных катков в системе координат передней опоры:ОК0i,0≔Тшi,0-lб∙cosγб0i,1 ;ОК0i,1≔Тшi,1-hоб1i,0 ;Таким образом, в результате расчета конструктор получает все параметры кинематики мостоукладчика. Заключение Описанный алгоритм позволяет автоматизировать расчеты параметров конструкции мостоукладчиков, для чего в настоящее время разрабатывается программная реализация алгоритма. В результате ее разработки и последующего внедрения специалисты будут обеспечены надежным и эффективным инструментом, обеспечивающим повышение надежности и сокращение времени, необходимого на проведение расчетов в выполняемых проектах. Описанные преимущества улучшают качество проектируемого оборудования в целом. Кроме того, унификация, состоящая в использовании типовых операций и элементов конструкций, существенно снизит стоимость изготовления мостоукладчиков.