авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 || 5 | 6 |   ...   | 8 |

«Секция 3 ПРОЕКТИРОВАНИЕ, СТРОИТЕЛЬСТВО И ЭКСПЛУАТАЦИЯ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ И МОСТОВ УДК 625. 7:624.2 ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ ДОРОЖНО-ТРАНСПОРТНОГО ...»

-- [ Страница 4 ] --

По внедрению горячих литых и вибролитьевых смесей налажены ус тойчивые связи с генеральным директором ЗАО «Асфальттехмаш» и его сотрудниками. Однако без финансового обеспечения и поддержки област ной администрации, мэрии и Омскавтодора внедрение в Омске и области указанных технологий пока не представляется возможным. Затраты на внедрение прогрессивных технологий по расчетам быстро окупаются с прибылью.

Библиографический список 1. Пат. 2001763 РФ, В 28 В 11/00. Способ изготовления изделий из асфальтобе тонной смеси и технологическая линия для их изготовления / В.Н. Давыдов, В.Н. По лубоярских, С.В.Чирков и др.– Опубл. 30.10.93, Бюл. №39-40. – С. 49-50.

2. М.С. Мелик-Багдасаров. Вибролитьевая технология – надежность и долговеч ность российских дорог // Техника для городского хозяйства. – 2001.– №1. – С.23-24.

УДК 625.7/8.

ЭФФЕКТИВНОСТЬ РАБОТЫ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ КАЗАХСТАНА О.А.Красиков, д-р техн. наук, В.А.Созонов, канд. экон. наук, Л.И.Бухтиярова, инженер ОАО «КаздорНИИ», г. Алматы Казахстан – одно из крупнейших по размерам территории (2,7 млн км ) государств в Азии (после России, Китая, Индии). На севере и западе граничит с Россией, на востоке с Китаем, а на юге с Туркменией, Узбеки станом и Киргизией. В силу своего географического положения через тер риторию республики проходят международные транспортные автомобиль ные коридоры, обеспечивающие выход на такие направления, как Россия, страны Европы, Прибалтийские государства;

Китай, страны Юго Восточной Азии;

республики Средней Азии, Закавказья, Иран и Турция.

Вместе с другими дорогами республиканского значения эти направления образуют опорную сеть автомобильных дорог.

Протяженность территории республики с запада на восток свыше км и с севера на юг 1600 км. На территории прослеживаются лесостепная, степная, полупустынная, пустынная и горная зоны. Казахстан располагает богатейшими запасами полезных ископаемых (нефти, полиметаллических руд, золота и др.) и большим природным биоклиматическим потенциалом.

Промышленность сосредоточена в основном в областных центрах.

Крупных городов с населением свыше 100 тыс. жителей насчитывается более 20. Основная часть населения проживает в городах. Плотность насе ления – 5,9 чел/км2. В этих условиях автомобильные дороги являются важ нейшими жизненными артериями страны и от их технического и эксплуа тационного состояния зависит во многом социальное и экономическое раз витие регионов республики.

Безусловно, дороги предназначены для создания нормальных условий работы автомобильного транспорта, поэтому когда говорят об автотранс портных перевозках, то надо иметь в виду функционирование в целом ав томобильно-дорожной системы. АДС включает парк автомобилей, матери ально-техническую базу по его обслуживанию, автомобильные дороги и материально-техническую базу дорожного хозяйства. В транспортном процессе активная часть основных фондов (подвижной состав) не в со стоянии эффективно функционировать без сбалансированного развития пассивной части дорог с твердым покрытием, отвечающим требованиям транспорта по ровности и прочности дорожных одежд. От того, насколько сбалансирована система, зависит эффективность работы транспорта.

Техническое и эксплуатационное состояние дорог международного и республиканского значения на 80% не отвечает требованиям транспортно го потока по прочности и ровности дорожных покрытий. Вызвано это пре жде всего постоянным недоремонтом дорог. Ежегодный рост дефектности приводит к тому, что растет и протяженность участков дорог, на которых вместо текущего ремонта требуется проведение среднего и капитального ремонтов. Из-за недостатка средств на дорогах международного и респуб ликанского значения в 2001 году было заделано только 613 тыс. м2 выбоин, или 28% от их общего количества. Практически не велись работы по лик видации нарушений кромки, просадок, по содержанию труб, мостов, и т.д.

По итогам осеннего осмотра дорог в 2001 году после завершения сезонных работ на них осталось 1,5 млн м2 просадок, 3,3 млн м2 трещинопорожен ных участков и мелких дефектов 707 мостов и 2809 труб.

По оценке экспертов Всемирного Банка, в Казахстане расходы на экс плуатацию автомобильного транспорта составляют около 2,5 млрд долла ров США в год, или около 10% ВВП. По данным работы [1], надлежащее содержание дорог позволило бы сэкономить от 3 до 4 процентов ВВП, или 750 млн – 1 млрд долларов США.

К сожалению, в практике руководящих инженерно- технических ра ботников, экономистов различных министерств и ведомств, имеющих ка кое-либо отношение к автомобильному транспорту, понятие «автотранс порт» ассоциируется, как правило, только с транспортными средствами.

Поэтому сохранившиеся взгляды на автомобильные дороги как на пассив ную второстепенную подсистему в определенной степени повлияли на темпы финансирования работ по строительству, ремонту и содержанию дорог, что сказалось на обеспечении требуемого уровня технического и эксплуатационного состояния дорог для подвижного состава.

Автомобильно-дорожная система не увеличивает в физическом смыс ле количество общественного продукта и не создает новых потребитель ных стоимостей, но тем не менее перемещение грузов способствует воз растанию их стоимости. Стоимость продукта, произведенного в матери альной сфере, в конечном итоге в определенной степени зависит от усло вий перевозок и состояния дорожной сети. Продукция дорожного строи тельства (дороги и сооружения на них) и поддержание технического и экс плуатационного состояния дорог в соответствии с требованиями транс порта неотделимы от транспортных средств, поскольку потребление этой продукции возможно при транспортировке по дороге.

Работой АДС является перемещение в конечный пункт назначения грузов с обеспечением их сохранности, качества, а также перемещение пассажиров при минимальных затратах материальных, трудовых и финан совых ресурсов на осуществление перевозок. Работа транспортных средств оценивается рядом показателей – количеством перевезенных грузов и пас сажиров, тонно-километрами (т.км), пассажирокилометрами (пас/км) со стоимостью перевозок.

Эффективность работы дороги на, наш взгляд, должна оцениваться на основе установления соответствия транспортно-эксплуатационных показа телей (ровности, прочности, обустройства и т.д.) требованиям транспорта.

Это соответствие устанавливается на основе обследования с последующей диагностикой состояния дорог.

Несоответствие элементов дорог и прежде всего состояния дорожной одежды требованиям транспорта снижает эффективность работы послед него, что вызывает необходимость проведения ремонтов дорог. Согласно действующей в Казахстане классификации ремонтные мероприятия под разделяются на капитальный, средний, текущий и содержание дорог.

Назначение и проведение ремонтных мероприятий должно осуществ ляться своевременно и в полном объеме. Однако последние десять лет эти работы осуществляются несвоевременно и не в полном объеме из-за их не дофинансирования. Ежегодно выделяется 10-15% финансовых средств от требуемых, т.е. практически ремонтируется один из десяти километров. На наш взгляд, планирование потребных ресурсов должно осуществляться ис ходя из средневзвешанных нормативов затрат по республике с учетом ры ночных отношений на один километр капитального, среднего, текущего ремонтов и содержания дорог, а также продолжительности межремонтных сроков и проведения ремонтов в зависимости от интенсивности и состава движения транспортных потоков на автомобильных дорогах.

По разработанным нормативам ОАО «КаздорНИИ» определены сле дующие потребные денежные затраты:

– на текущий ремонт и содержание 13810 млн тенге;

– средний ремонт 18569 млн тенге;

– капитальный ремонт 35301 млн тенге.

Учитывая, что ремонтные мероприятия проводились несвоевременно и не в полном объеме, фактический удельный вес затрат по видам ремон тов должен быть иным, а затраты на один километр дорог выше нормати вов 1995 года.

Своевременность и выполнение в полном объеме работ по ремонту и содержанию дорог по нашей оценке позволит устранить ежегодные потери в экономической и социальной сфере республики в размере не менее 160 млрд тенге в год.

Библиографический список 1. Бекбулатов Ш.Х. Техническое состояние автомобильных дорог Казахстана и пути его совершенствования // Транспорт и дороги Казахстана.– № 2 (8).– 2002– С.4-9.

УДК 625.06/.07(083.76) ОПЫТ ПРИМЕНЕНИЯ ЗАРУБЕЖНЫХ СТАНДАРТОВ ПРИ КОНТРОЛЕ КАЧЕСТВА ДОРОЖНО-СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ И РАБОТ Г.Г.Измайлова, ст. науч. сотр., О.С.Ершов, инженер ОАО «КаздорНИИ», г. Алматы В последние годы в Казахстане в связи с реализацией международных проектов по реабилитации автодорог, финансируемых за счет кредитов за рубежных банков развития, появилась необходимость применения зару бежных стандартов AASHTO (США), BS (Великобритания), DIN (Герма ния) для оценки качества материалов и работ.

Специалистами КаздорНИИ, привлекаемого к независимой эксперти зе материалов и работ, были освоены все необходимые методы испытания и оборудование и получен достаточный опыт их применения.

Этот опыт указывает на наличие как идентичных, так и принципиаль но отличных методов испытаний. Так, при испытании грунтов в соответст вии со стандартами AASHTO нет принципиальных отличий. Конечно, есть некоторые несоответствия в конструкции применяемого оборудования.

Однако сущность сводится к одному – определению зернового состава, ха рактеристик пластичности, набухания грунтов и др.

Испытание каменных материалов преимущественно выполнялось по британским стандартам, также аналогичных по своей сути стандартам ГОСТа. Определение дробимости, истираемости, морозостойкости щебня практически аналогично испытаниям по ГОСТу, имеются незначительные отклонения, связанные со временем нагружения, подготовкой материала, концентрацией раствора сернокислого натрия. Отличительной особенно стью при испытании по методикам AASHTO является применение сит с квадратными ячейками, а также в дополнение к стандартным показателям физико-механическим свойств каменного материала для щебеночного ос нования определяется показатель 10 % дробимости мелких фракций, до полнительно характеризующий уплотняемость щебня в основании.

Существенные отличия по методике AASHTO имеет испытание биту мов. Примечательно, что по ним не определяются показатели физико механических свойств при 0С (дуктильность, пенетрация), хотя, на наш взгляд, эти показатели немаловажны для наиболее полной характеристики битума. Вместе с тем большое внимание уделяется вопросам старения би тума: определяются показатели кинематической вязкости битумов при и 60 С до прогрева, а при 60 С и после прогрева. Прогрев битума ведется в слое 3,2 мм при принудительной подаче воздуха и вращении, что создает максимальное приближение к естественным условиям. Кроме того, опре деляются растворимость битума в четыреххлористом углероде, его удель ный вес и проводится тест пятна, характеризующий однородность битума.

Хрупкость битума определяется по методикам DIN.

Однако наибольшие различия в методиках AASHTO и ГОСТа имеет испытание асфальтобетона. Одно из них заключается в изготовлении об разцов под различными видами нагрузки. По ГОСТу образцы асфальтобе тона формуются под действием статической нагрузки в течение опреде ленного времени, по AASHTO – ударной нагрузкой. В отношении полу чаемой плотности образцов после формования ударной нагрузкой возни кают некоторые сомнения, насколько правильно такой способ отражает фактические условия уплотнения смеси на дороге. Согласно требованиям ГОСТа, предъявляемым к качеству уплотнения, коэффициент уплотнения для горячего асфальтобетона должен быть не ниже 0,98-0,99. По требова ниям спецификаций, основанных на методиках AASHTO, коэффициент уплотнения должен быть не ниже 0,97-0,98. Создается ошибочное впечат ление, что требования AASHTO ниже требований ГОСТу. Объяснение этому находится в значении плотности, получаемой под действием удар ной нагрузки. Опыт контроля плотности по ГОСТу и AASHTO показывает, что эти требования одинаковы. Следующее отличие заключается в крите риях прочности и деформационной способности асфальтобетона: по AASHTO – это стабильность и текучесть при 60 С по Маршаллу, по ГОС Ту – прочность при сжатии при 0, 20 и 50 С. Существенные различия имеются и в подготовке образцов асфальтобетона для оценки его водоус тойчивости. При этом, на наш взгляд, методика ГОСТа более обоснованна и более полно отражает условия увлажнения асфальтобетона в процессе его службы.

Опыт вынужденного применения зарубежных стандартов на практике иногда негативно сказывался на качестве материалов и дорожной одежды.

Так, например, испытание щебня на морозостойкость по AASHTO, осуще ствляемое по аналогичной с ГОСТом методике, с отличием лишь в кон центрации раствора сернокислого натрия 22,5% вместо 30%, привело к то му, что в составе асфальтобетона был применен недостаточно морозостой кий материал, что в процессе службы в зимний период привело к соответ ствующему изменению зернового состава и ухудшению качества асфаль тобетона. Вместе с тем испытание этого же щебня по ГОСТу указало на его недостаточную морозостойкость.

Как указывают экспериментальные данные, в большинстве случаев результаты испытаний материалов по международным стандартам AASHTO, BS и DIN сопоставимы с результатами испытаний по ГОСТу и не противоречат друг другу. В связи с этим считаем целесообразным при менение на территории Казахстана отечественных стандартов, выполнение которых обеспечит необходимое качество материалов и работ в его клима тических условиях.

УДК 625.855: 629. ФАКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА ПОВЫШЕНИЕ РАСХОДА ТОПЛИВА ТРАНСПОРТНЫМИ СРЕДСТВАМИ ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ А.К.Киялбаев, канд. техн. наук, ОАО «КаздорНИИ», г. Алматы Е.К.Айдарбеков, доцент КАДУ им. Л.Б.Гончарова, г. Алматы С.А.Перфильев, аспирант МАДИ (ГТУ) На загрязнение окружающей среды транспортные средства влияют прямым и косвенным способом. Главным показателем, резко увеличи вающим уровень отработавших газов, является увеличение расхода топ лива. Расход топлива в основном зависит от транспортных (прямых влия ний) и дорожных (косвенных влияний) условий (рисунок).

В транспортных задачах расход топлива Q определяется следующим уравнением, л/100 км, q е G a 0.077 К F Vа Q 0,36 10 тр т где qе – удельный расход топлива, г/кВтч;

Gа – расчетный вес автомобиля, Н;

f – коэффициент дорожного сопротивления;

=0,026;

К – коэффициент сопротивления воздуха, Нс2м-4;

F – лобовая площадь автомобиля, м2;

Vа – скорость автомобиля, км/ч;

тр – коэффициент полезного действия транс миссии, принимаем тр=0,875 – с одним и тр=0,825 с двумя ведущими мостами;

т – плотность топлива, принимаем т=0,74 г/см3 для бензина и т=0,825 г/см3 – для дизельного топлива.

Транспортные Транспортно показатели эксплуатационные показатели дорог Мощность двигателя и Геометрические условный расход параметры дорог, мостов топлива и путепроводов Ровность Фактическая масса Прочность Технологическое состояние Сцепные качества покрытия Тип и качество топлива Качество содержания Расход искусственных соору Режим работы топлива жений и инженерных двигателя коммуникаций Рельеф местности Вид груза Плотность потока и Мастерство условия движения водителя Погодно-климатические условия Транспортные Повышение уровня Дорожные условия условия отработавших газов Факторы, влияющие на расход топлива Расход топлива зависит от многих конструктивных и эксплуатацион ных факторов. К эксплуатационным факторам относится средняя техниче ская скорость, масса перевозимого груза и суммарное сопротивление транспортно-эксплуатационных параметров дороги.

На расход топлива значительное влияние оказывают передаточные числа главной передачи iо и коробки передач iк. С их увеличением возрас тает частота вращения коленчатого вала и повышаются потери на трение внутри двигателя. На каждой передаче в зависимости от частоты враще ния коленчатого вала скорость может изменяться в среднем в 3 раза.

С увеличением скоростей от 15 до 90 км/ч выброс окиси углерода снижается от 160 до 5 г/км. Конкретной нагрузке соответствует опреде ленная скорость, при которой СО имеет минимальную величину: при Gaf=7000 Н – Va=30-33 км/ч, при 5000Н – 40-45 км/ч, при 3000 Н – 55- км/ч и при 1000 Н – 75-85 км/ч. Выброс углеводородов СnHm снижается с увеличением скорости от 12 до 1,5 г/км. При больших нагрузках (700 Н) минимальный выброс составляет 6 г/км, при средних (3000-5000 Н) – 3-4 г/км и при малых (1000 Н) – 1,5-2 г/км. В автомобильных двигателях примерно 94-95% окислов азота находится в виде NO, остальные 4-5% – в виде NO2 и других окислов. В зависимости от нагрузки и скорости движе ния автомобиля выброс окислов азота изменяется в пределах 6- г/км. При малых нагрузках выброс NO от скорости изменяется мало. При больших нагрузках с увеличением скорости выброс снижается примерно в 2 раза [1].

Состояние дорожных покрытий является одним из важнейших факто ров, определяющих взаимодействие автомобильного колеса с проезжей частью дороги. Кроме того, состояние покрытия так или иначе оказывает заметное влияние на снижение скорости движения транспортных средств и увеличение отработавших газов, выбрасываемых в атмосферу.

Причины, влияющие на снижение коэффициента сцепления на по верхности, могут быть различными, главным из которых является измене ние эксплуатационных свойств дорожного покрытия под воздействием снежно-ледяных образований. В таблице приведены данные, характери зующие изменение эксплуатационных свойств дорожного покрытия под воздействием снежно-ледяных образований [2].

При движении автомобиля по заснеженной дороге значение коэффи циента сопротивления качению по сравнению с чистым, сухим асфальто бетонным покрытием увеличивается в 10-15 раз, причем скорость движе ния снижается до 35-40%.

Показатели скорости движения транспортных средств, коэффициентов сцепления и качения в зависимости от эксплуатационного состояния покрытия V, км/ч Эксплуатационное состояние до f max легковые грузовые рожного покрытия Чистое и сухое 0,75 0,02 90-120 75- Чистое и влажное (во время дождя) 0,62 0,02 75-90 70- Рыхлый свежий снег 0,35 0,2- 55-60 60- 0, Снежный накат 0,19- 0,08 - 45-55 45- 0,28 0, Мокрый снег 0,15 0,13 40-45 40- Стекловидный лед 0,06-0,08 – 20 На снижение скорости движения транспортных средств существенное влияние оказывают различные виды дорожных деформаций. Например, на пучинистых участках скорость транспортных средств уменьшается до км/ч и ниже. На волнистых участках с амплитудой от 6 до 14 см ско рость легкового автомобиля снижается на 15-50% (до 45 км/ч), гру зового без прицепа на 15-40% (до 35 км/ч) и с прицепом на 20-55% (до км/ч).

Библиографический список 1. Говорушенко Н.Я. Экономия топлива и снижение токсичности на автомобиль ном транспорте. – М.: Транспорт, 1990. – 135 с.

2. Немчинов М.В., Киялбаев А.К., Коганзон М.С. Экологические проблемы строительства и эксплуатации автомобильных дорог. – Алматы: КазгосИНТИ, 1993. – Ч.1.–203с.;

Ч.2.–192с.

УДК 625.731.

К ВОПРОСУ ЛИКВИДАЦИИ ПУЧИН НА АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГАХ КАЗАХСТАНА А.А.Оразымбетов, канд.техн.наук ОАО «КаздорНИИ», г. Алматы При капитальном ремонте дорог подрядчики сталкиваются с пробле мами обоснованного назначения мероприятий по ликвидации пучин. Опи сываемые в литературе методы борьбы не всегда отражают всю картину этого явления применительно к условиям Казахстана, имеющего резко континентальный климат, разнообразие пучинистых грунтов, каналы оро шаемого земледелия и т.д., в комплексе влияющими на процесс пучинооб разования. Данные методы требуют дальнейшей конкретизации по ликви дации пучин различного генезиса, в т.ч. с использованием геотекстиля.

К примеру, при реконструкции дороги Алматы-Хоргос требовалось устранение пучин, колейности, просадок.

Обследование выявило пучины различного генезиса:

– с временным воздействием поверхностных вод. Не обеспечен сток воды с покрытия. Грунтовые воды не оказывают влияния на процесс пучи нообразования.

– с временным воздействием поверхностных и грунтовых вод. Не обеспечен сток воды с покрытия. В полосе отвода – вода атмосферных осадков и орошаемого земледелия.

– с постоянным воздействием поверхностных и грунтовых вод. Не обеспечен сток воды с покрытия. В полосе отвода имеются природные за болоченные территории на крепких коренных породах.

Генезис пучин зависит от многих факторов: вида грунта земляного полотна, водно-теплового режима дороги, характера и источника увлажне ния местности, климата, состояния покрытия и т.д.

Основными причинами пучинообразования на данной дороге явились:

1. Тип местности по характеру увлажнения – наличие в кюветах и в полосах отвода открытых участков воды. Не обеспечен сток воды с покры тия – воды атмосферных осадков проникают через трещины покрытия в тело дорожной конструкции. Нарушен водно-тепловой режим земляного полотна и конструкции дорожной одежды.

2. Ошибка проектных решений – конструкция дорожной одежды не соответствует интенсивности, нагрузкам, составу движения. Прочностные характеристики материалов и качество строительства не соответствуют требуемым. Земляное полотно состоит из пучинистого грунта – суглинка легкого пылеватого (влажность Wo=18–27,2%, плотность pе=1,19–1,56 т/м3, содержание пылевидных и глинистых частиц 43,5–74,9%). Покрытие – ка менный материал, обработанный битумом смешением на дороге. Верхний слой основания – битумогрунт, нижний слой основания – ПГС. Недоста точна высота насыпи по условиям увлажнения местности.

3. Нарушена технология строительства – при вскрытии дорожной одежды (км 294+990-295+012) в шурфе в нижнем слое основания откры лась линза воды, притом, что уровень воды в кюветах был значительно ниже. Нарушен поперечный профиль земляного полотна.

Были выделены 9 характерных участков. Для выработки рекоменда ций по ликвидации пучин последние были сгруппированы по генезису, что позволило дать несколько способов их устранения, в т.ч. с применением геотекстиля. Подрядчику было рекомендовано применить три варианта:

1-й вариант – универсальный для пучин с различным генезисом.

Грунт земляного полотна заменяется суглинком тяжелым из карьера. Кон струкция дорожной одежды назначена с учетом прочностных характери стик и расчетных нагрузок. Нижний слой основания – ПГС;

несущий слой основания – фракционированный щебень, уложенный способом заклинки (Е=350–450МПа), покрытие – асфальтобетон холодный с ШПО либо горя чий асфальтобетон двухслойный с требуемыми параметрами по проекту.

2-й вариант – на участках с временным воздействием грунтовых вод.

Грунт земляного полотна заменяется суглинком тяжелым из карьера. Затем укладка геотекстиля с соблюдением технологии. Нижний слой основания – ПГС (Е=180–200МПа) либо слой шлака с подобранным грансоставом (Е=200–300МПа). Верхний слой основания – фракционированный щебень, уложенный способом заклинки (Е=350–450МПа);

покрытие – асфальтобе тон холодный с ШПО либо горячий асфальтобетон двухслойный.

3-й вариант – на участках с постоянным воздействием грунтовых вод.

Грунт земляного полотна заменяется высокофильтруемым материалом – гравийно-галечной, гравийно-песчаной смесью. В районе строительства их запасы неограниченны. Затем укладывается геотекстиль. Конструкция до рожной одежды по варианту № 2.

Библиографический список 1. Разработка рекомендаций по борьбе с пучинами с применением геотекстиль ных материалов на автомобильной дороге «Алматы-Хоргос»: Отчет/ КаздорНИИ.– Ал маты, 2002.

2.Исследование вопросов образования пучин на дорогах Талды-Курганской об ласти с разработкой мероприятий по их ликвидации: Отчет о НИР/ Казахский филиал СоюздорНИИ. – Алма-Ата, 1990.

3. Пособие по предупреждению пучин и ликвидации их последствий /Казахский филиал СоюздорНИИ. – Алма-Ата, 1990.

УДК 625.75.002.2: 577. ВЫБОР АБРАЗИВНЫХ МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ СТРОИТЕЛЬСТВА АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ И ГОРОДСКИХ УЛИЦ С УЧЕТОМ ПРОЧНОСТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК А.К.Киялбаев, канд. техн. наук ОАО «КаздорНИИ», г. Алматы С.С.Шабденов, инженер ТОО «Спецдорстрой», г. Алматы От правильного выбора абразивных материалов, применяемых в каче стве технологических материалов, зависят не только прочностные свойства дорожной одежды автомобильных дорог и коммуникационных сооруже ний в городах, но и уровень загрязнения окружающей среды, так как по физико-механическим свойствам различные абразивные материалы от длительного воздействия транспортных нагрузок в совокупности с при родно-климатическими факторами разрушаются по-разному. Поэтому от правильного выбора абразивных материалов значительно могут повысить ся и эксплуатационное качество дорог, и экологическое состояние окру жающей среды.

Пригодность некоторых каменных материалов для строительства до рожных одежд, а также в качестве подстилающих слоев искусственных и инженерных сооружений приведена ниже [1, 2]:

1. Гранитовые материалы приготавливаются в основном на Кордай ском и Чильбастауском месторождениях Казахстана. Он представляет со бой массивную, равномерно зернисто-кристаллическую породу, состоя щую в основном из кварца (20-40%), ортоклаза, реже щелочного плагиок лаза (40-80%), слюды, иногда роговой обманки и авгита (5-20%): предел прочности при расколе – более 6 МПа;

степень хрупкости – 1;

энергоем кость –более 0,8;

водопоглощение – 0,5;

марка породы – 1;

объемная мас са –2,62 т/м3, предел прочности при сжатии – 150 МПа, а при расколе –15 22,5 МПа.

2. Дресва – промежуточный продукт выветривания скальных горных пород, оставшийся на месте образования и сохранивший камневидное со стояние: объёмная масса – 2-2,3 т/м3;

водопоглощение – 1,5-2,5%;

предел прочности при сжатии – 10-30 МПа, при расколе – 1-2,5 МПа. Применение дресвы нашло широкое распространение при реабилитации автомобиль ных дорог «Астана–Петропавловск», «Астана–Караганда» и др.

3. Известняк – горная порода, состоящая главным образом из углеки слого кальция (СаСО3), отличается высокой прочностью (до 120 МПа), хо рошей обрабатываемостью и сравнительно небольшой истираемостью:

предел прочности при расколе – 3-6 МПа;

степень хрупкости – 2,5-8;

энер гоемкость – 0,4-0,5;

водопоглощение – 0,5-5%.

4. В дорожном строительстве для устройства оснований дорог и до рожных покрытий в качестве щебня используются также шлаки, обрабо танные вяжущими веществами. Встречаются шлаки весьма высокой проч ности и сравнительно слабые. Так, предел прочности при сжатии домен ных шлаков в зависимости от их состава и структуры колеблется от 30 до 2000 кг/см2, мартеновских – от 100 до 4000 кг/см2.

5. В Казахстане очень широко стали применяться вяжущие на основе малоактивных золошлаковых смесей гидроудаления – отходов тепловых электростанций. Компонентами зольных вяжущих являются золошлаковые смеси, имеющиеся в огромных количествах, в том числе карбидная из весть-пушонка.

Используемая для укрепления песчано-гравийных смесей и грунтов при строительстве дорожных оснований и покрытий золошлаковая смесь из отходов Актюбинской ТЭЦ, содержит в своем составе 80% золы и 20% извести с включением активных СаО и МgО не менее 60%. При этом ее дисперсная доля после прохода через сито 0,1 мм – 87%. Дисперсная доля золошлаковой смеси Лениногорского ТЭЦ через сито 0,1 мм составляет 99,6%, Усть-Каменогорского ТЭЦ – 90%, Алматинской ТЭЦ-1 – 87,8%, Алматинской ТЭЦ – 89,9% и т.д.

Исследованиями проф. Б.А. Асматуллаева и инж. Д.В. Бессонова ус тановлено, что асфальтобетонные покрытия, имеющие в своем составе до менный шлак, с течением времени набирают дополнительную прочность.

Набор прочности происходит вначале за счет коагуляционных битумных связей, а затем за счет гидратации шлаковых зерен в составе асфальтобе тона и появления гидратных новообразований [3].

Таким образом, низкая прочность абразивных материалов значительно может повлиять на повышение запыленности воздуха и заиливаемости коммуникационных сооружений в городах за счет истираемости и кромоч ности материалов в составе асфальтобетона и других изделий.

Библиографический список 1. Волков В.Г., Радин А.М., Руденская Н.М. Лабораторные и практические заня тия по испытанию дорожно-строительных материалов. – М.: Транспорт, 1967. – 348 с.

2. Антонов В.В. Каталог отходов промышленных предприятий Казахской ССР. – Алма-Ата: ПМЛ Минавтодор КазССР, 1988. – 28 с.

3. Асматулаев Б.А. и др. Гидратация доменного шлака в асфальтобетонных по крытиях //Автомобильные дороги и транспортные машины: проблемы и перспективы развития. – Алматы: КАДУ, 2002. – С. 68-73.

УДК624.20.004.67:624. ОБОСНОВАНИЕ НАЗНАЧЕНИЯ ОПТИМАЛЬНЫХ ГАБАРИТОВ МОСТА ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ КАПИТАЛЬНОГО РЕМОНТА Н.А.Цыценко, канд. техн. наук, Н.А. Мачина, ст. науч. сотр.

ОАО «КаздорНИИ», г. Алматы В течение 1995-2002 годов в ОАО «КаздорНИИ» выполнены работы по осмотру 950 мостовых сооружений на дорогах республиканского значе ния Республики Казахстан. Установлено, что 266 мостов находятся в не удовлетворительном состоянии, в основном это мосты, построенные до 1970 года с габаритами от 7-8 метров и запроектированные под нагрузку Н-13 и Н-18. Все эти мосты требуют срочного капитального ремонта. При полном соблюдении СНиП 2.05.03-84* стоимость капитального ремонта этих мостов составит порядка 200 миллиардов тенге. При годовом бюдже те дорожной отрасли Республики Казахстан, который составляет около миллиардов тенге, работы по ремонту мостов растянутся на 20 лет и более.

Учитывая это, возникла необходимость поиска способа снижения ка питалоемкости работ по ремонту каждого моста. Другими словами, вместо того, чтобы провести капитальный ремонт одного моста и выполнить тре бования СНиПа по габаритам и нагрузкам, на наш взгляд, целесообразнее снизить эти требования и, как следствие, изыскать средства для ремонта других мостов.

В качестве критерия выбора оптимального габарита моста был принят минимум суммы приведенных затрат на капитальный ремонт и затрат на пробег транспортных средств по мосту.

Исходными данными для расчета являются габариты мостов сущест вующие и проектные, среднесуточная интенсивность движения которых определяется по формуле Nс = 0,39N1+0,47N2+0,14N3,, (1) где N1 – интенсивность движения в исходном году (авт./сут);

N2– интен сивность движения на десятом году эксплуатации (авт./сут);

N3 – интен сивность движения на двадцатом году эксплуатации (авт./сут).

Критерий оптимальности представлен в виде функционала Fmin:

Fmin =ЕК+Э, (2) где Е– минимально допустимый коэффициент эффективности инвестиций;

К – стоимость капитального ремонта;

Э – ежегодные затраты на содержа ние и пробег автомобилей по мосту, которые определяются по формуле Э= С+S+D, (3) где С – стоимость содержания и текущего ремонта в год [1];

S–стоимость пробега автомобилей по мосту [1];

D – потери от дорожно-транспортных происшествий [2].

Результаты расчетов сведены в таблицу.

Рекомендуемая величина оптимального габарита при капитальном ремонте моста Габарит суще- Рекомендуемая величина оптимального габарита, м ствующего интенсивность движения за расчетный период, авт./сут моста 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 1 2 3 4 5 6 7 8 7 8 8 9 9 10 11 11 8 9 9 9 9 10 11 11 9 10 10 10 10 10 11 11 10 10 10 10 11 11 11 11 Габарит, реко мендуемый для 8 8 9 9 10 11 11 нового строи тельства Габарит, реко мендуемый по 10 10 10 11,5 11,5 11,5 11,5 2х11, CНиП2.05.03-84* Назначение величины уширения моста при проектировании капитально го ремонта по таблице с учетом исходного габарита и среднесуточной ин тенсивности движения по мосту обеспечивает не только безопасность про езда, но и значительно уменьшит затраты на восстановительные работы.

Библиографический список 1.Указания по определению экономической эффективности капитальных вложе ний в строительство и реконструкцию автомобильных дорог (ВСН 21-75) / Минавтодор РСФСР. – М.: Транспорт,1976.

2. Инструкция по учету потерь народного хозяйства от дорожно-транспортных происшествий при проектировании автомобильных дорог (ВСН 3-81) /Минавтодор РСФСР. –М.: Транспорт,1982. –54с.

УДК 625.7/ УСТАНОВЛЕНИЕ КОРРЕЛЯЦИОННОЙ СВЯЗИ ТОЛЧКОМЕРА ТЭД-2М С ПОКАЗАТЕЛЯМИ БАМПИНТЕГРАТОРА FARNELL О.А. Красиков, д-р техн. наук, Т.В. Медведева, инженер ОАО «КаздорНИИ», г. Алматы В связи с тем, что Казахстан входит в систему мирового сообщества, в дорожную отрасль все чаще привлекаются иностранные фирмы, наклады вая свой отпечаток на методы и приборы строительства и контроля качест ва дорог.

По линии TACIS КаздорНИИ был получен прибор для оценки ровно сти дорожных покрытий – бампинтегратор английской фирмы Farnell (ана лог толчкомера). Так как в настоящее время в Казахстане для оценки ров ности дорожных оснований и покрытий чаще всего используется толчко мер ТЭД-2М, были проведены корреляционные испытания отечественного толчкомера ТЭД-2М с английским бампинтегратором Farnell.

y = 0,8961x + 12, Показания ТЭД-2М, R 2 = 0, см/км 0 50 100 150 200 250 Показания Farnell, см/км Приведение показаний бампинтегратора Farnell к сопоставимом у показанию ТЭД-2М В ходе выполнения полевых работ по измерению ровности дорожных покрытий визуально были выбраны экспериментальные участки с различ ной ровностью, оцениваемой от «неудовлетворительно» до «отлично». На заднюю ось автомобиля УАЗ-452В с нагрузкой в кузове, не превышающей нормативную, параллельно были установлены толчкомер ТЭД-2М и анг лийский бампинтегратор Farnell и произведены замеры ровности дорожно го покрытия.

В результате были получены данные, используемые для построения поля корреляции (рисунок) и вывода уравнения аппроксимирующей кри вой, описывающей искомую зависимость приведения показаний бампинте гратора Farnell к сопоставимым показаниям казахстанского толчкомера ТЭД-2М 1:

SТЭД = 0,8961 SF + 12,462, где SF – показания бампинтегратора Farnell, см/км (при скорости автомо биля 32 км/ч).

Данная зависимость была получена при коэффициенте корреляции 0,98.

Библиографический список 1. Красиков О.А. и др. Инструкция по оценке ровности дорожных покрытий толч комером. ПР РК 218-03-03/ Министерство транспорта и коммуникаций Республики Ка захстан.– Алматы, 2003 (Проект).

УДК 625.7/8.

ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ИЗМЕНЕНИЯ ВО ВРЕМЕНИ ПРОЧНОСТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ДОРОЖНЫХ ОДЕЖД* Р.М. Сасанова, инженер ОАО «КаздорНИИ», г.Алматы Прочность дорожной одежды – один из наиболее важнейших показа телей эксплуатационного состояния автомобильных дорог. Обобщающим показателем, достаточно полно характеризующим в целом фактическую прочность дорожной одежды, является упругий прогиб или вычисленный модуль упругости.

Установлено, что изменение модуля упругости дорожной одежды в разное время эксплуатации дороги происходит по-разному. В период после строительства происходит формирование дорожной одежды, затем – постепенное снижение прочности дорожной одежды под воздействием транспорта и погодно-климатических факторов. Процесс постепенного снижения прочности заканчивается в период, когда фактический модуль упругости становится меньше требуемого по условиям возрастающего движения транспорта. Последующий процесс эксплуатации дорожной одежды связан с резкой потерей прочности из-за несоответствия ее требо ваниям интенсивности движения транспорта.

В КаздорНИИ разработана методика планирования ремонтных работ [1,2], в основу которой положена модель прогноза прочности дорожной одежды. Данная модель установлена в 80-х годах, и в силу изменений за этот период (в транспорте, экономике и т.п.) нуждается в корректировке и обновлении.

Анализ банка данных технико-эксплуатационного состояния автомо бильных дорог (ТЭСАД), систематизированного в КаздорНИИ, позволяет проследить за изменением прочности нежестких дорожных одежд на всей сети дорог республиканского значения. Выявлено улучшение или ухуд шение состояния дорог в период эксплуатации в зависимости от выполне ния дорожно-ремонтных работ. Проанализирована база данных за период 1995-2001 гг. по дорогам республиканского значения.

Применение алгоритма прогнозирования изменения прочности неже стких дорожных одежд – позволило определить сроки проведения капи тального ремонта по участкам ряда автомобильных дорог.

Математическое ожидание модуля упругости дор. одежды,МПа 1 97 8 1 9 79 19 8 0 1 98 1 1982 1 9 89 1992 1 99 7 2 0 Г о д ы сл уж б ы д ор о ж н о й о д е ж д ы Экспериментальные данные по изменению математического ожидания модуля упругости дорожной одежды На рисунке в качестве примера приведен график изменения матема тического ожидания модуля упругости по участкам автомобильной дороги «Алматы – Караганда» (по годам проведения инструментальной оцен ки). Точки подъема на графике (см. рисунок) показывают повышение мо дуля упругости за счет проведения ремонтных мероприятий, точки пони жения показывают ухудшение прочностных характеристик дороги.

Представленные экспериментальные данные могут быть использованы для корректировки существующей модели прогноза прочности на 2 этапе службы дорожной одежды Дальнейшая обработка результатов исследований позволит уточнить модель прогноза прочности на 2 этапе службы и откорректировать сущест вующую модель планирования усиления дорожной одежды.

Библиографический список 1. Красиков О.А. и др. Исследование изменения показателей эксплуатационного состояния дорожных одежд и покрытий с обоснованием методики их прогнозирования/ НТО Казфилиала СоюздорНИИ. – Алма-Ата, 1990. –С.92.

2. Планирование дорожно-ремонтных работ на основе прогнозирования транс портно-эксплуатационного состояния автомобильных дорог / Ш.Х. Бекбулатов, О.А.

Красиков, В.К. Пашкин, З.Э. Рацен: Методические указания. –Алматы, 1993. –С.36.

УДК 625. УПРАВЛЕНИЕ КАЧЕСТВОМ ПРОЕКТНЫХ РАБОТ В ДОРОЖНОЙ ОТРАСЛИ А.Г. Малофеев, доцент, Г.И. Гречнева, канд.техн.наук, доцент, И.А. Брагинец, преподаватель Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия При проектировании автомобильных дорог общей сети требуется обеспечить потребительские качества дороги – безопасность, удобство и комфортабельность движения. Повышение конкурентоспособности до рожной продукции требует управлять качеством этой продукции. Техни ческие параметры автомобильной дороги, определяющие ее потребитель ские качества, принимаются при проектировании. Действующие норма тивные документы, такие как ГОСТы, предъявляют жесткие требования к отдельным материалам и конструктивным элементам, не затрагивая объ ект в целом. Другие же, как СНиП 2.05.02-85, СНиП 2.07.01-89, ограни чивают только нижние уровни показателей (радиусы вертикальных и го ризонтальных кривых, продольные уклоны, высота насыпи, коэффициент безопасности и многое другое).

Верхние уровни многих показателей отсутствуют, а некоторые носят рекомендательный характер. В СНиП 2.05.02 имеется 249 пунктов, и обеспечить выполнение проектных решений на требуемом уровне за труднено.

Предлагается ввести эталонные показатели при проектировании ав томобильных дорог общей сети. Уровень качества проектных решений конкретной дороги оценивать по соответствию эталону. В качестве этало на предлагается принять параметры плана и профиля автомобильной до роги технической категории 1-б, соответствующие СНиП 2.05.02-85 (ниж ний уровень).

Оценку уровней технического решения, принятого в проекте, можно представить в виде баллов. Разработана шкала коэффициентов весомости показателей при оценке качества технических решений, предлагаемых в проекте на строительство дороги.

Минимальный показатель уровня технических параметров принима ется с учетом рельефа местности в соответствии со СНиПом. Эти регио нальные показатели следует устанавливать при выдаче технического за дания на проектно-изыскательские работы с уточнением конкретных объ ектов проектирования (земляное полотно, дорожная одежда, искусствен ные сооружения, обстановка дороги и пр.).

Оценку уровня качества технических решений проекта (УКТР) пред лагается выполнить по средним показателям:

п УКТР К i ni / ni, где Ki – уровень качества i-го параметра;

nf – количество показателей принятого уровня качества;

ni – общее количество оцениваемых пара метров.

Для автомобильных дорог I технической категории следует пре дусмотреть свою шкалу качества. В качестве верхнего уровня следует принять показатели п. 4.20 СНиП 2.05.02-85.

Рекомендуемые уровни качества проектирования Показатель Интервалы «Отлично» «Хорошо» «Удовлетво- «Не удовле качества параметра рительно» творительно»

Параметр (мах - мт) 0,3 - 1,0-0,7 0,7-0,3 Эту методологию, мы считаем, можно использовать при разработке системы управления качеством проектных работ в соответствии с ГОСТ РИСО.

УДК 624.21:691. ДЕРЕВЯННЫЕ КЛЕЁНЫЕ КОНСТРУКЦИИ В МОСТОСТРОЕНИИ В.А. Уткин, канд. техн.наук, доцент, П.Н. Кобзев, аспирант Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия Как показывает опыт прошлого, древесина – очень жизнеспособный материал для транспортных сооружений, который находил широкое при менение и в мостовых конструкциях. Хотя деревянные мосты применялись сотни лет, новые технологии в этой области не стоят на месте. К числу та ких технологий относится технология склеивания древесины, которая по зволяет более эффективно использовать материал.

Первые деревянные клеёные конструкции мостов появились в Швеции в 1907 г., а затем получили распространение в других европейских странах и на американском континенте. Развитию клеёных деревянных мостов способствовало получение водостойких синтетических клеев в начале 40-х годов прошлого столетия.

Исследованию клеёной древесины как материала для несущих элемен тов пролётных строений мостов в России посвящены работы Г. А. Коби кова, Г. В. Шевченко, Н. Н. Глинки, Н. Д. Поспелова и др. Основные раз работки и экспериментально-теоретические исследования были направле ны на изучение и совершенствование пролётных строений со сплошными балками.

По результатам разработок было выпущено несколько типовых проек тов пролётных строений из клеёной древесины, к числу которых относятся проекты Киевского филиала Союздорпроекта, Ленинградского филиала проектного института Гипроавтотранс (типовой проект 810-Р), Ленинград ского филиала ГипродорНИИ (типовой проект 810-К).

Наряду с цельнодеревянными пролётными строениями в практику строительства успешно внедрялись и комбинированные пролётные строе ния с клеёными главными балками и железобетонной плитой проезжей части. Значительный вклад в совершенствование таких пролётных строе ний внесли: Б. А. Глотов, В. И.Кулиш, Ю. О. Мельников, Б. В. Тумас, А.

В.Шумахер, В. П. Стуков и др.

Пригодность конструкций комбинированных мостов для условий на шей страны также была закреплена выпуском типовых проектов пролёт ных строений из клеёных деревянных балок и железобетонной плиты про езжей части институтами Гипроавтотранс и Союздорпроект.

За последние 30 лет, в связи с массовым и приоритетным внедрением сборного железобетона в строительство мостов, интерес к клеёным балкам угас, а производственная база постепенно вышла из строя.

В зарубежных странах, в частности в США, до 1989 г. также наблю дался спад интереса к деревянным мостам, хотя по данным службы На циональной Инвентаризации Мостов (NBI), более 40000 (7,2%) мостов – деревянные. С 1989 г. для поощрения использования древесины в мосто вых конструкциях конгресс утвердил инициативную программу “Деревян ные мосты”. Позднее, в 1991 г., была утверждена программа “Автодорож ные деревянные мосты: исследование и демонстрация”.

В период с 1989 по 1998 гг. в США на второстепенных и местных до рогах построено более 2500 деревянных мостов в рамках национальной программы. Новые деревянные мосты проектируются под современные нагрузки HS20 и HS25, определённые в AASHTO. Из-за значительных из менений, которые прошли за последние десятилетия в области обработки и защиты древесины, построенные сегодня деревянные мосты значительно отличаются от тех, которые построены ранее.

В нашей стране, в связи с появлением на рынке новых европейских клеевых систем повышенной водо- и атмосферостойкости, а также с появ лением новых технологий склеивания древесины появилась тенденция к активному возрождению клеёных деревянных конструкций, но уже на бо лее высоком уровне. В настоящее время на кафедре мостов СибАДИ вы полняются научные исследования в этом направлении. Получено положи тельное решение на патент «Дощато-клеёное пролётное строение». Одна из конструкций нового пролётного строения скомпонована из клеёных ба лок прямоугольного поперечного сечения и клеёной деревоплиты проез жей части в совместной работе с главными балками. Плита проезжей части представлена системой перекрёстных досок. Подобная конструкция про лётного строения предусматривает заводское изготовление несущих глав ных балок, отличается более низкой материалоёмкостью за счёт включе ния деревянной проезжей части в совместную работу с главными балками.

Поперечное сечение пролётного строения представлено на рисунке.

Секция МАШИНЫ, МАТЕРИАЛЫ И ПРОЦЕССЫ В ДОРОЖНОМ СТРОИТЕЛЬСТВЕ УДК 621 – 752 (031) ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ВИБРОВАЛЬЦА С УКАТЫВАЕМОЙ СРЕДОЙ ПРИ ДВИЖЕНИИ ВИБРОВАЛЬЦА Ю.П. Никифоров, д-р техн.наук, профессор, А.В. Кузнецова, канд.техн.наук, доцент ТюмГАСА, г. Тюмень Анализ влияния различных факторов на динамику виброкатка обычно производится при условии неподвижного положения катка относительно уплотняемой среды. В процессе же движения виброкатка, как было уста новлено, основные взаимосвязи динамической системы не нарушаются, но происходит контакт виброоргана со средой, имеющей начальную и конеч ную жесткость после контакта.

Для составления математической моде ли воздействия вибровальца на укаты ваемую среду необходима модель, опре деляющая сопротивление укатываемой среды.

На основе известных исследова ний по уплотнению асфальтобетон ных смесей [1], [2] наиболее реаль ной моделью можно принять упру гопластическую.

В упругопластической модели Схема действия сил зависимость между динамическим на уплотняемый материал лобовым сопротивлением и осадкой вибровальца может быть представлена в виде диаграмм Прандтля.

Определим лобовые площади пластической пробки: Fb x 0 B и N N N Fr y 0 B a 0 B, где x0 2R 0 0 ;

B ширина вибро k1 k1 k вальца;

k1 жесткость уплотняемого материала до воздействия на него вибровальца;

N 0 сила сопротивления уплотняемого материала.

Составим уравнения равновесия сил на ось y:

m 2 aw 2 G1 G 2 N b kw 2 sin wt.

' (1) Горизонтальная составляющая реакции уплотняемой среды определится из проекции сил на ось x.

Pок k cos k sin F cos N г 0. (2) Уравнение моментов относительно точки А:

М к Р ок R cos G 2 R sin. (3) Величина окружной силы на вибровальце ограничивается условиями сцепле 'cц G 2, где 'cц коэффициент ния вальца с уплотняемым покрытием: Pок max сцепления вальца с укатываемой средой при наличии вибрации.

При малом значении величины дуги АВ, касательные силы трения можно за менить равнодействующей силой F в точке а.

Составим уравнения проекции всех сил на оси x, y и уравнения моментов отно сительно точки а.

G1 G 2 m 2 Pw 2 sin wt N cos F Pок sin;

' y Т Pw 2 cos wt F cos Pок cos ;

(4) М к Тr M c Pw 2 coswt. Из уравнения моментов находим Т Pок G1 G 2 f ' Pw 2 coswt.

' (5) Подставим значения Т из уравнения проекции сил на ось x, имеем Pw 2 cos wt F cos Pок cos Pок G1 G 2 f ' Pw 2 cos wt.

' Следовательно, при неравномерном моменте на ведущем вальце возможно его проскальзывание, когда cos Pw 2 F G1 G 2 f ' ' ' G1 G 2.

' (6) 1 cos 1 cos Исходя из вышесказанного можно сделать следующий вывод: веду щим вальцом в двухвальцовом вибрационном катке не должен быть виб ровалец.

Библиографический список 1. Богуславский А. М. Дорожный асфальтобетон.М.: Транспорт, 1985.

2. Дорожно-строительные материалы: Учебник / Под общ. ред. И.М. Грушко. М.:

Транспорт, 1991.

3. Машины для уплотнения грунтов и дорожно-строительных материалов / Под ред. Вагранова. М.: Машиностроение, 1981.

4. Вибрации в технике: Справочник: В 6 т. Т. 4. Вибрационные процессы и маши ны / Под ред. Левенделла.М.: Машиностроение, 1981.

5. Тимошенко С. П. Колебания в инженерном деле.М.: Наука, 1967.

УДК 625.76:626: ГИДРОИМПУЛЬСНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ К ЭКСКАВАТОРУ ВТОРОЙ РАЗМЕРНОЙ ГРУППЫ Д.В. Поступинских, преподаватель Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия Жесткость системы навески ударного устройства (гидромолота) к базовой машине определяет величину передаваемой забою энергии от общей энергии газа пневмоаккумулятора [1]. Это вызывается тем, что при расширении газа пневмоаккумулятора силы, действующие на подвижные массы, равны силам реакции корпуса гидроимпульсного оборудования, закрепленного к стреле базовой машины. При абсо лютно жесткой навеске и бесконечно большой массе базовой машины энергия газа пневмоаккумулятора полностью затрачивается на сооб щение кинетической энергии бойку. Так как в реальной конструкции это не имеет места, то приемлемые параметры ударного устройства устанавливаются оптимизацией системы «базовая машина – ударное устройство – обрабатываемая среда».

Описание динамических нагрузок на корпус гидроимпульсного ударного уст ройства будем вести в той последовательности, в какой совершается рабочий про цесс ударного устройства (рисунок).

Взвод гидроимпульсного рабочего оборудования характеризуется движением поршня-бойка, а перемещение корпуса ударного устройства под действием сил давления при этом отсутствует из-за уравновешенности действующих на него сил. Так как движущая сила Fвз поршня-бойка при взводе определяется рабочим давлением жидкости в напорной магистрали, поэтому она находится в функциональной зависимости от давления газа Fа в пневмоаккумуляторе ударного устройства. К корпусу приложена внеш няя сила статического поджатия Fст, прижимающая его к обрабатываемой среде, развиваемая системой навески базовой машины. Через рабочий ин струмент на корпус действует реакция обрабатываемой среды R.


Величины внутренних сил равны по модулю силам, приложенным к поршню-бойку, но имеют противоположное направление.

Fст.

Gк lг Fот l Fa x Q l Fвз.

Fвз.

Fтр. Fтр.

БУ Gп.

Fc.

Fc.

F R а б Силы, приложенные: а – к поршню-бойку;

б – к корпусу Со стороны пневмоаккумулятора на корпус действует сила Fа, во взводящей полости приложена сила Fвз. Сила трения Fтр обусловлена ха рактеристикой сопряжения корпуса с поршнем-бойком, а гравитационная сила Gк его массой. Учитывая, что движущая сила взвода Fвз направлена на забой, сделаем вывод, что в период взвода корпус гидроимпульсного ударного устройства поджимается к обрабатываемой среде и не генерирует динамических нагрузок, передаваемых на систему навески базовой маши ны. Период взвода поршня-бойка заканчивается непродолжительной фазой торможения и открытия упругого запорно-регулирующего элемента, кото рая наступает, когда через проточку на поршне (при x = l) происходит со общение управляющей полости блока управления рабочим циклом гидро ударника со сливом, при этом деформируется упругий запорно регулирующий элемент, а давление во взводящей полости гидроударника падает до давления в сливной полости. Сила взвода Fвз уменьшается до ве личины гидравлических сопротивлений в сливной магистрали, и начинает ся рабочий ход поршня-бойка под действием силы Fа сжатого газа пневмо аккумулятора. При этом равная по величине, но противоположная сила от дачи Fот действует также на корпус в полости пневмоаккумулятора. Для рассматриваемого периода разгона сила Fа не уравновешивается силой Fвз со стороны взводящей полости и является силой отдачи, которая должна быть уравновешена силой Fст.

Сила действия давления газа пневмоаккумулятора является функцией перемещения подвижных частей, зависит от давления зарядки газа [2] и определяется по формуле Fот Fa p г ( x ) S a, (1) где pг(x) – текущее значение давления газа;

Sа – активная площадь пневмо аккумулятора.

dп Sа, (2) где dп – диаметр поршня.

Текущее значение давления газа определяется по формуле n n lг l рх P0 V0 P0 n, Pг ( x ) P0 (3) V l рх где pг – давление зарядки газа пневмоаккумулятора;

lрх – ход подвижных частей;

lгСилы, приложенные: а- к поршню-бойку;

nб––показатель политропы;

V0 – – длина цилиндра гидроударника;

к корпусу.

объем газа в гидромолоте;

– степень сжатия;

x – перемещение подвижных частей гидроимпульсного устройства относительно корпуса.

Уравнение (1) после подстановки в него уравнений (2) и (3) примет вид dп Р0 n.

Fот (4) Величина и длительность амплитуды данного перемещения являются основными показателями действующего импульса. Следовательно, с уве личением давления зарядки и степени сжатия газа в пневмоаккумуляторе сила отдачи увеличивается.

Библиографический список 1. Галдин Н.С., Поступинских Д.В. Анализ характера динамического воздействия активного рабочего органа (гидромолота) на экскаватор // Строительные и дорожные машины, гидропривод и системы управления СЭМ. – Омск: Изд-во СибАДИ, 2000. – С.59 – 62.

2. Архипенко А.П., Федулов А.И. Гидравлические ударные машины. – Новоси бирск: ИГД СО АН СССР, 1991. – 175 с.

УДК 625. РАЗРАБОТКА ГИДРОМОЛОТА К ЭКСКАВАТОРУ ЭО- И.А. Угрюмов, ст. преподаватель Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия Основными видами работ, проводимых навесными гидромолотами в промышленном и гражданском строительстве, являются: разработка мерз лого и прочного грунта при отрывке траншей и котлованов для обустрой ства зданий и сооружений, разрушение оснований и фундаментов, дробле ние негабаритов при реконструкции объектов, вскрышные работы асфаль тобетонных покрытий при выполнении аварийных и ремонтно восстановительных работ. Причем данные виды работ зачастую характери зуются относительно небольшими объёмами и значительной рассредото ченностью объектов, на которых они производятся.

Для выполнения вышеперечисленных работ используются высокома невренные и относительно недорогие экскаваторы на пневмоходу ЭО 2621, выпуск которых освоен Омским заводом транспортного машино строения.

В качестве навесного оборудования для экскаваторов второй размер ной группы при разрушении мерзлого грунта, оснований фундаментов, ас фальтобетонных покрытий и т.д. применяются серийные гидромолоты отечественного производства: ГПМ-120, ГПМ-120А, которые по своей эф фективности значительно уступают зарубежным аналогам.

Учитывая, что конструкции гидромолотов ГПМ-120 и ГПМ-120А от носятся к гидроударным механизмам первого поколения и резервы их дальнейшей модернизации практически исчерпаны, актуальной является задача разработки современной высокопроизводительной отечественной техники, позволяющей эффективно выполнять различные виды работ, свя занные с выборочным разрушением материалов [3].

В настоящее время на основании рекомендаций по выбору основных показателей гидромолотов перспективного типоразмерного ряда разрабо тана конструкция гидромолота постоянной структуры напорного типа с беззолотниковым блоком управления, позволяющая реализовать рабочий процесс, близкий к рациональному [3,4,5].

Реализация данного рабочего процесса позволяет достичь ряда положительных эффектов, таких как равномерная и постоянная за грузка насосного привода, аппаратуры управления и других устройств системы, полное использование мощности источника энергии при ми нимально возможных амплитудных значениях сил рабочего и холо стого хода и соответственно минимальных размерах рабочих камер ударного механизма, а также уменьшение воздействий на базовую машину при заданных значениях ударной мощности [3].

Библиографический список 1. Тимофеев Н.Д. Состояние парка машин и меры по техническому перевооруже нию строительного комплекса // Строительные и дорожные машины.1999. №1. С.

26.

2. Аскерко Б.И., Андреев Г.С., Телушкин А.В., Фарафонов В.И., Ронинсон Э.Г. О стратегии развития строительного дорожного и коммунального машиностроения в пе риод до 2005 г. // Строительные и дорожные машины.2000. №1. С.38.

3. Алимов О.Д., Басов С.А. Гидравлические виброударные системы. – М.: Наука, 1990. – 352 с.

4. Галдин Н.С. Рекомендации по проектированию многоцелевых гидроударных рабочих органов дорожно-строительных машин /СибАДИ.Омск, 2000.11 с. Деп.

ВИНИТИ 26.04.00, № 1235-В00.

5. Галдин Н.С. Определение параметров гидроударного рабочего органа при ди намическом разрушении грунта // Исследования, испытания и расчет. Вып.4, ч.4. До рожные и строительные машины. – Омск: Изд-во СибАДИ, 2001. – С. 31 – 38.

УДК 629.114.2. ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА ПАРАМЕТРОВ ПРОМЫШЛЕННОГО ГУСЕНИЧНОГО ТРАКТОРА С БЕССТУПЕНЧАТЫМ МЕХАНИЗМОМ ПОВОРОТА С.Е. Козориз, доцент, Павлодарский университет Наиболее сложным режимом работы гусеничного трактора является криволинейное движение. Поворот гусеничного трактора и корректировка его движения осуществляются с помощью механизма поворота (МП), ко торый изменяет соотношение скоростей левой и правой гусениц.

Характер движения при повороте гусеничной машины (ГМ) определя ется мощностью двигателя, скоростью движения, внешними условиями поворота и поведением водителя, задающего скорость движения до входа в поворот и величину силы на отстающей гусенице. В конечном итоге траек тория поворота есть функция указанных параметров.

Анализ и сравнительная оценка схем МП показывают, что все совре менные ступенчатые механизмы поворота (СМП) являются несовершен ными. Режим работы МП носит релейный характер. При таком способе поворота изменение направления движения машины происходит не по плавной криволинейной траектории, а скачкообразно – по углу поворота.

Низкая управляемость, обеспечиваемая СМП, вызывает значительные трудности при создании автоматизированных систем управления гусенич ными тракторами. Повышение скорости движения еще больше обостряет проблему управляемости гусеничных тракторов с СМП, а релейный харак тер их работы существенно снижает проходимость гусеничной машины по грунтам с малой несущей способностью из-за резкого изменения сил тяги на гусеницах при входе в поворот. Применение бесступенчатого механиз ма поворота (БМП) освобождает трактор от указанных недостатков.

При выборе объекта для теоретических исследований во внимание были приняты следующие положения: БМП обеспечивает более высокое качество криволинейного движения ГМ по сравнению со СМП любого ти па, поскольку поворот машины с последним механизмом на заданный угол требует нескольких повторных его включений и включений, что затрудня ет движение машины строго по заданной криволинейной траектории;

БМП, являясь механизмом с одной степенью свободы, обеспечивает сле дящее действие между органами управления и кривизной траектории гусе ничной машины, позволяя проходить повороты с более высокой скоро стью, чем гусеничные машины с СМП, что на практике должно привести к повышению средних скоростей движения.

Несмотря на преимущества БМП, их применение ограничивается на легких ГМ из-за ограниченных объемов трансмиссии, сложности их ком поновки и высокой стоимости. Создание надежно работающего БМП явля ется сложной проблемой, современное состояние которой характеризуется рядом попыток создания экспериментальных образцов БМП и разработкой элементов его теории.

С целью улучшения тягово-экономических качеств гусеничных трак торов, сокращения времени на техническое обслуживание, увеличения долговечности фрикционных деталей поставлены задачи обосновать целе сообразность применения БМП, обеспечивающего кинематический способ регулирования кривизны траектории, и разработать методику выбора его параметров. Это можно обеспечить применением двухпоточных механиз мов поворота.


Двухпоточные механизмы поворота образуются установкой механиз ма бес ступенчатого регулирования параллельно коробке передач и соеди няемого с одним звеном планетарного механизма блокировочной муфтой.

При этом мощность от двигателя к двум звеньям планетарного механизма подводится двумя потоками: через коробку передач и через механизм 6есступенчатого регулирования. Оба потока мощности суммируются на третьем звене планетарного механизма, кинематически связанного с веду щим колесом. Регулирование радиуса поворота гусеничного трактора бу дет обеспечиваться механизмом бесступенчатого регулирования без раз рыва потока мощности к отстающему ведущему колесу.

Для достижения поставленной цели была выбрана расчетная схема поворота ГМ, составлены дифференциальные уравнения криволинейного движения трактора.

На основе разработанной системы дифференциальных уравнений, описывающих криволинейное движение ГМ в общем виде, были описаны частные случаи поворота ГМ, различающиеся по следующим позициям:

наличие или отсутствие рекуперации мощности с отстающей гусе ницы на забегающую гусеницу;

наличие или отсутствие нагрузки;

направление вращения гусениц.

Использование найденных в результате решения математической мо дели значений силовых параметров поворота в качестве исходных и анализ распределения потоков мощности в трансмиссии трактора для различных случаев поворота позволили определить аналитические зависимости мо ментов, нагружающих механизм бесступенчатого регулирования как функции касательных сил тяги.

УДК 625.76. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОПТИМАЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ РАБОЧИХ ПРОЦЕССОВ ЗЕМЛЕРОЙНО-ТРАНСПОРТНЫХ МАШИН С УЧЕТОМ СЛУЧАЙНОГО ХАРАКТЕРА НАГРУЗОК В.П. Денисов, канд. техн. наук, доцент Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия Нагрузки, действующие на землеройно-транспортную машину (ЗТМ) во время рабочего процесса, носят случайный характер, резко и часто из меняются в широких пределах. Большая степень неравномерности момен та сопротивления и изменяющаяся частота колебаний нагрузки вызывают снижение производительности и топливной экономичности машины.

Одним из решений, повышающих производительность и топливную экономичность ЗТМ, является выбор параметров машин (в частности, пе редаточных отношений трансмиссии) с учетом неизбежных колебаний вы ходных параметров рабочего процесса. Предлагается методика выбора ве личины параметра машины на основе решения двухкритериальной опти мизационной задачи. Векторный критерий оптимальности, по Парето, со держит математическое ожидание тяговой мощности M N и ее диспер сию 2 N. Оптимальное значение параметра машины достигается при наибольшей величине математического ожидания M N и наименьшей дисперсии 2 N, причем i-я величина параметра доминирует j-ю величи ну, если M N i M N j и 2 N i 2 N j и хотя бы одно из этих нера венств строгое.

Полученные аналитические зависимости между входными, выходны ми параметрами рабочего процесса и параметрами машины позволили раз работать рекомендации по оптимизации рабочих процессов ЗТМ.

УДК 621.869: 622. МЕТОДОЛОГИЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩЕЙ ТЕХНОЛОГИИ РАБОЧЕГО ПРОЦЕССА ФРОНТАЛЬНОГО ПОГРУЗЧИКА А.М. Лукин, канд. техн. наук, доцент Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия В докладе на базе системного подхода предложена методология, которая по зволяет по заданному критерию оптимальности определить для фронтального по грузчика (ФП) ресурсосберегающую технологию его работы.

Как показывает инженерная практика, повышение эффективности работы ма шин осуществляют по двум основным направлениям:

1. Совершенствование рабочего процесса машин, находящихся в экс плуатации.

2. Совершенствование конструкции и создание принципиально новых рабочих органов.

Разработка принципиально новых конструкций требует больших вре менных и материальных затрат, поэтому в жестких условиях современной рыночной экономики наибольший эффект может быть достигнут только за счет автоматизации оптимальных режимов работы находящихся в экс плуатации машин. При устойчивой тенденции подорожания цен на энер гоносители разработка ресурсосберегающих технологий машин является актуальной проблемой.

При проектировании ресурсосберегающей технологии работы ФП, который рассмотрен как сложная динамическая система «внешняя среда – ФП», разработчик сталкивается с рядом задач, решение которых требует, чтобы каждый элемент его рабочего цикла был оптимальным по соответствующему критерию оптимальности.

Эти задачи наиболее просто решаются при математическом моделировании функ ционирования этой системы на ЭВМ.

Разработанную автором данной публикации совокупность математи ческих моделей работы фронтального погрузчика [1][6] используют при решении следующих задач:

1. Количественная оценка выходных параметров моделируемого про цесса при внесении конструктивных изменений в машину без изготовле ния опытного образца и натурных экспериментов.

2. Изучение новых ситуаций и технологий, относительно которых ма ло что известно или неизвестно ничего.

3. Предсказание «узких мест» или трудностей, обнаруживающихся в поведении сложной динамической системы, при введении в нее новых элементов.

4. Синтез новых технических решений с высоким уровнем детализа ции подсистем любой степени сложности.

5. Применение в сфере образования и профессиональной подготовки, так как она позволяет пользователю-экспериментатору видеть и «разыгры вать» на модели реальные процессы и ситуации. Это должно ему помочь понять и прочувствовать проблему, что стимулирует процесс поиска ново введений.

Преимущество предложенной в данной публикации имитационной модели функционирования сложной динамической системы («внешняя среда ФП») перед существующими традиционными методами и средствами проектирования ресурсос берегающих технологий заключается в следующем:

1. При разработке новой или модернизации базовой техники конст руктор может творчески проанализировать не 12, как это обычно дела лось, а большее количество вариантов проектируемых объектов, учитывая в каждом случае их взаимодействие с внешней средой и со смежными объ ектами. Это позволяет количественно обосновать выбор окончательного варианта технического решения.

2. Разработчик может количественно оценить качество вариантов тех нологических процессов по соответствующему i-му элементу рабочего цикла критерию оптимальности и выбрать такой вариант технологии, ко торый наиболее полно соответствует эксплуатационным характеристикам исследуемой модели ФП.

3. Впервые разработчик может количественно оценить, каким образом техническое решение, оптимальное для одного из элементов рабочего цик ла, влияет на критерии оптимальности остальных элементов этого цикла. В случае, когда критерии оптимальности противоречат друг другу, разработ чик должен найти такие совокупности технических решений, которые уст раняют эти противоречия и обеспечивают энергосберегающую технологию рабочего процесса ФП в целом.

Такой подход применен автором при выборе оптимального варианта совмещенного способа черпания сыпучего материала ФП и соответств ующего этому варианту технического решения [7, 8].

Библиографический список 1. Лукин А.М. Основы проектирования ресурсосберегающих технологий сложных динамических систем циклического действия. Ч. 1. Методологические основы теории черпания сыпучего материала ковшом погрузочной машины: Монография. – Омск:

Изд-во СибАДИ, 2002. – 319 с.

2. Лукин А.М. Методика определения нагрузок в механизмах управления рабочим оборудованием фронтального погрузчика СибАДИ. Омск, 1979. Деп. в ЦНИИТЭст роймаше, № 159.

3. Лукин А.М. Определение соотношений скоростей выдвижения штоков ковшо вых и стреловых цилиндров и поступательного перемещения погрузчика при черпании материала СибАДИ. Омск, 1983. Деп. в ЦНИИТЭстроймаше, № 402.

4. Лукин А.М. Динамика взаимодействия ковша погрузчика со штабелем сыпуче го материала при совмещенном способе черпания СибАДИ. Омск, 1983. Деп. в ЦНИИТЭстроймаше, № 411.

5. Лукин А.М. Математическая модель процесса черпания сыпучего материала СибАДИ. Омск, 1983. Деп. в ЦНИИТЭстроймаше, № 71 сд - Д83.

6. Лукин А.М. Математическая модель и программа для определения кинематиче ских и силовых параметров погрузочного оборудования фронтальных погрузчиков СибАДИ. Омск, 1986. Деп. в ЦНИИТЭстроймаше, № 82-сд -86.

7. Лукин А.М. Оптимизация режимных параметров фронтального погрузчика при исследовании динамики процесса черпания сыпучего материала Омский научный вестник. – 2002. – Вып. 19. – С. 101104.

8. Лукин А.М., Калачевский Б.А. Совершенствование технологии черпания сыпу чего материала по удельным энергозатратам Омский научный вестник. – 2002. – Вып.

19. – С. 104106.

УДК 625. ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ ВИБРАЦИОННОГО ГИДРОШИННОГО КАТКА С.В. Савельев, преподаватель Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия Уплотнение дорожно-строительных материалов, в частности грунтов земляного полотна, является основным и наиболее дешёвым методом при дания им прочности и устойчивости, что непосредственно влияет на каче ство, долговечность и работоспособность всей конструкции автомобиль ной дороги.

Для наиболее эффективного уплотнения грунтов был разработан виб рационный гидрошинный рабочий орган, объединяющий в себе положи тельные качества вибрационного уплотнения и пневмошинной укатки [1].

В нем пневматические шины заполняются жидкостью, служащей рабочим телом для передачи вибрации, при этом остаётся возможность бесступен чато регулировать контактные давления и время воздействия на уплотняе мый материал за счёт изменения давления внутри шин.

Эффективная работа такого катка должна обеспечиваться правильным выбором его параметров (величины вынуждающей силы, амплитуды и частоты колебаний).

Взаимодействие вибрационного рабочего органа с уплотняемым ма териалом можно представить в виде двухмассовой колебательной системы [2,3]. Очевидно, что наиболее эффективным будет квазирезонансный ре жим работы катка при определённом соотношении собственной и вынуж денной частот колебаний грунта и соответствующей этому соотношению величине вынуждающей силы.

Решить задачи по определению вышеперечисленных значений можно, рассмотрев уравнения движения масс такой системы [4].

M 1 1 b1 ( х1 х2 ) c1 ( x1 x 2 ) m1e1 2 сost;

х (1) M 2 2 b2 х2 b1 ( х 2 х1 ) c2 x 2 c1 ( x 2 x1 ) 0, х (2) где М1, М2 – массы вальца и некоторой части активно взаимодействующего с ним грунта соответственно;

bi, ci – жесткостные и диссипативные показа тели системы;

mi – массы дебалансных частей вибровозбудителя;

ei – экс центриситет неуравновешенных масс вибровозбудителя;

угловая час тота вынужденных колебаний;

t – время.

Следует отметить, что некоторые исходные данные такой системы не известны, в частности величина активной массы грунта, взаимодействую щей с рабочим органом, и жёсткостные параметры шины, заполненной жидкостью при вынужденных гармонических колебаниях, и потребовали дополнительных исследований [5].

Решение системы дифференциальных уравнений с определёнными исходными данными позволяет найти закон изменения динамических па раметров, построить АЧХ колебательной системы и определить рацио нальные значения параметров вибрационного гидрошинного катка.

Библиографический список 1. Пермяков В.Б., Захаренко А.В., Савельев С.В. К вопросу о создании рабочего ор гана вибрационного гидрошинного катка // Тр. Всерос. науч.-техн. конф. «Пути повы шения качества и эффективности строительства, реконструкции, содержания ав томобильных дорог и искусственных сооружений на них». Барнаул, 2001.

2. Ден-Гартог Дж. П. Механические колебания. М., 1960. 580.

3. Дубровин А.Е. Определение эффективных частот колебаний рабочего органа виброуплотнителя // Исследования параметров и расчёты дорожно-строительных ма шин. Саратов, 1972. Вып. 52.

4. Захаренко А.В., Романова Л.Н., Савельев С.В. Новые средства уплотнения до рожно-строительных материалов // Материалы семинара-совещания на тему «Совер шенствование технологий проектирования строительства федеральной автодороги Чита Хабаровск». Иркутск, 2001.

5. Пермяков В.Б., Захаренко А.В., Савельев С.В. Обоснование выбора параметров вибрационных катков // Известия вузов. Строительство. 2003. №2.

УДК 625. ВЛИЯНИЕ КОЛИЧЕСТВА ВНЕЗАПНЫХ ОТКАЗОВ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАШИН НА ФОРМИРОВАНИЕ МОЩНОСТИ ПРОИЗВОДСТВЕННО-РЕМОНТНЫХ БАЗ Р.Ф. Салихов, инженер Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия В современной практике эксплуатации машин доказано, что со вершенствование технической эксплуатации за счёт повышения каче ства технического обслуживания и ремонта (ТО и Р), применения тех нической диагностики даёт возможность существенно снизить число неплановых ремонтов. Однако эти мероприятия не исключают их возникновения. Вследствие вышеизложенного необходимо учитывать при расчёте мощности производственно-ремонтной базы не только плановые профилактические мероприятия, но и трудоёмкость непла новых ремонтов.

Применяемые в настоящее время методы расчёта мощности про изводственно-ремонтных баз учитывают только требования на плано вые профилактические мероприятия, вследствие этого мощность ока зывается заниженной по сравнению с необходимой. Это приводит к потере рабочего времени машины из-за низкой интенсивности обслу живания, снижает качество проводимых технических обслуживаний и ремонтов.

В работе [1] приведены результаты исследования влияния клима тических условий, наработки машины с начала эксплуатации и ква лификации машинистов на объём неплановых ремонтов таких машин, как экскаваторы, бульдозеры, монтажные краны, компрессоры, авто мобильные краны. Зная количественные объёмы работ по ожидаемым неплановым ремонтам и их среднюю трудоёмкость, можно просчитать и спланировать потребности в трудовых и материальных ресурсах для их выполнения.

Проведённые исследования позволяют повысить эффективность функционирования системы технической эксплуатации, однако тре буются дальнейшие исследования для других видов машин.

По парку скреперов был проведён сбор данных по таким показа телям, как среднегодовая продолжительность профилактических ме роприятий, среднегодовая продолжительность простоя из-за внезап ного отказа [2].

В результате регрессионного анализа данных была определена линейная зави симость, которая описывается следующей формулой:

y1 = -2,19 x1 + 716,82, (1) где y1 – среднегодовая продолжительность профилактических воздействий, ч/год;

x1 среднегодовая продолжительность простоя скрепера из-за вне запного отказа, ч/год.

Преобразовав полученную формулу можно определить среднегодо вую продолжительность простоя скрепера из-за возникновения внезапного отказа:

y х1 =. (2) 2, На основе полученных данных появляется возможность более точно формировать мощность производственно-ремонтных баз, что повышает эффективность их функционирования.

Библиографический список 1. Бардышев О.А., Бирючев Б.Н. Планирование объёмов работ по неплано вым ремонтам // Механизация строительства. 1988. № 6.

2. Иванов В.Н., Салихов Р.Ф. Профилактические мероприятия и количество внезапных отказов при эксплуатации машин // Механизация строительства.

2002. № 5.

УДК 621. ПОВЫШЕНИЕ НАДЕЖНОСТИ И РЕСУРСА ГЕРМЕТИЗИРУЮЩИХ УСТРОЙСТВ ХОДОВОЙ ЧАСТИ ТРАНСПОРТНЫХ МАШИН В.В. Сыркин, д-р техн. наук, доцент Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия Ю.К. Машков, д-р техн. наук, профессор Омский государственный технический университет О.А. Мамаев, канд. техн. наук, доцент Омский танковый инженерный институт Надежность и ресурс машин дорожно-транспортного комплекса, в том числе и специального назначения, во многом зависят от работоспособности многочисленных узлов трения различного типа (подшипники, направляющие, герметизирующие уст ройства). Традиционные материалы поршневых, сальниковых, манжетных, кольце вых уплотнений не обеспечивают необходимую работоспособность и заданную сте пень герметичности уплотнений в сибирских условиях эксплуатации, характери зующихся широким диапазоном температуры (от 40 до + 40 С) и загрязненностью окружающей среды.

Повышение работоспособности герметизирующих устройств (ГУ) ма шин возможно путем замены традиционных материалов (резиновые смеси, сальни ковая набивка) полимерными композиционными материалами (ПКМ), обладающими высокими триботехническими свойствами и сохраняющими свои физико механические свойства в условиях длительной эксплуатации. Наиболее перспектив ными материалами являются ПКМ на основе политетрафторэтилена (ПТФЭ) [1].

С целью повышения надежности и ресурса ГУ многоцелевых гусеничных и ко лесных машин (МГКМ) в Омском танковом инженерном институте совместно с Ом ским государственным техническим университетом выполнен комплекс научно исследовательских и опытно-конст-рукторских работ. Первые исследования и разра ботки были посвящены совершенствованию уплотнений пневматических рессор подвески машины БМД-1 и уплотнений ступиц опорных катков и направляющих ко лес танка Т-80. Уплотнения поршня-разделителя пневморессоры серийных машин имеют простую конструкцию в виде резиновых колец круглого сечения, установ ленных в канавках корпуса поршня. Конструкция ГУ осей опорных катков и направ ляющих колес также традиционна – это резиновые манжеты воротникового типа с лабиринтным уплотнением. Эти уплотнения вследствие повышенного износа и раз рушения уплотняющих поверхностей колец и манжет теряют работоспособность и приводят к досрочному отказу и выходу из строя ответственных элементов конст рукции.

Для устранения этого недостатка были разработаны комбинированные ГУ поршня-разделителя и осей опорных катков, состоящие из уплотнительных элемен тов в виде колец из ПКМ с тонкой уплотняющей губкой и экспандера в виде резино вого кольца, установленного на уплотняющую губку и поджимающего ее к уплот няемой поверхности втулки или цилиндра. Существенное положение работоспособ ности и ресурса уплотнений достигается главным образом за счет разработки и при менения ПКМ на основе ПТФЭ с учетом условий эксплуатации ходовой части МГКМ. В качестве наполнителя-модификатора при разработке ПКМ для уплотнений поршня-разделителя использовали ультрадисперсный скрытокристаллический гра фит (СКГ). Введение СКГ приводит к изменению степени кристалличности ПТФЭ и повышению износостойкости даже при малой концентрации наполнителя (58 %) [2]. Для уплотнительных элементов осей опорных катков разработан ПКМ, в состав которого с целью повышения износостойкости введено измельченное углеродное волокно (УВ). Количество и соотношение компонентов определяются путем опти мизационных исследований с испытанием образцов ПКМ на машине трения. Опти мальное содержание компонентов, обеспечивающее максимальную износостойкость составляет: 45 масс. % УВ и 78 масс. % СКГ.

Разработанные конструкции герметизирующих устройств испытаны на стен дах, имитирующих условия эксплуатации пневморессор и опорных катков в течение времени, соответствующего пробегу 50007000 км. Испытания показали высокую работоспособность ГУ и износостойкость уплотнительных элементов, что позволяет прогнозировать значительное увеличение ресурса. Ходовые испытания разработан ных уплотнений в составе БМД-1 и танка Т-80 подтвердили высокую надежность разработанных конструкций и стабильность характеристик физико-механических и триботехнических свойств новых ПКМ. Результаты испытаний позволяют рекомен довать конструктивную схему разработанных ГУ и новые ПКМ на основе ПТФЭ для применения в других машинах дорожно-транспортного комплекса.



Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 || 5 | 6 |   ...   | 8 |
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.