Производительность дорожных катков при уплотнении земляных насыпей автодорог

Аннотация

Развитие транспортной инфраструктуры --- это важный фактор обеспечения связанности экономического пространства любой страны и устойчивого развития территорий. В России с ее огромными территориями необходимо существенно расширять сеть автодорог. Строительство дорожных объектов требует применения большого числа специализированной техники, от эффективности и производительности которой зависят темпы строительства и качество выполняемых работ. Рассмотрено повышение производительности дорожных катков при уплотнении земляных насыпей автомобильных дорог. Разработан ряд перспективных конструкций дорожных катков, защищенных патентами и авторскими свидетельствами России. Для любых новых разработок необходимо теоретическое обоснование и практическое подтверждение их работоспособности и соответствия заявленным техническим характеристикам. Проведено сравнение экспериментальных образцов рабочих органов катков, разработанных в ФГБОУ ВО "СибАДИ", и серийно выпускаемого вибрационного катка ДУ-107, в части исследования изменения коэффициента уплотнения от числа проходов катка по одному следу. Как в теоретических, так и в экспериментальных исследованиях рассмотрено уплотнение суглинистого грунта. Приведены аналитические выкладки по определению режимов работы и производительности дорожных катков. Для вибрационных катков, в том числе и вибрационных катков на пневмошинах, выявлены рациональная скорость, толщина уплотняемого слоя, число проходов по одному следу. Доказано, что новая предлагаемая конструкция вибрационного пневмошинного катка достаточно эффективна при устройстве земляного полотна автомобильной дороги. Применение новых конструкций дорожных катков позволит повысить темп и производительность работ при строительстве транспортной инфраструктуры

Работа выполнена при поддержке РНФ и Правительства Омской области (научный грант № 23-29-10010 "Разработка дорожных катков для повышения эффективности транспортного строительства с учетом региональных условий Омской области")

Просьба ссылаться на эту статью следующим образом:

Савельев С.В., Потеряев И.К., Раздобарин Б.А. Производительность дорожных катков при уплотнении земляных насыпей автодорог. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Машиностроение, 2024, № 3 (150), c. 90--100. EDN: SBIATO

Литература

[1] Костельов М.П. Опять о качестве и эффективности уплотнения различных грунтов современными виброкатками. В кн.: Дорожная техника: каталог-справочник. СПб., Славутич, 2008, с. 40--47.

[2] Тюремнов И.С., Фурманов Д.В. Экспериментальные исследования напряжений в грунте при воздействии вибрационного катка. Проблемы машиноведения. Матер. IV Междунар. науч.-техн. конф. Омск, ОмГТУ, 2020, с. 129--137. EDN: WHLMOO

[3] Савельев С.В., Михеев В.В. Гидрошина вибрационного катка. Патент РФ 184799. Заявл. 06.06.2018, опубл. 09.11.2018.

[4] Михеев В.В., Савельев С.В., Демиденко А.И. Валец дорожного катка. Патент РФ 2522364. Заявл. 20.02.2013, опубл. 10.07.2014.

[5] Савельев С.В., Лашко А.Г. Валец дорожного катка. Патент РФ 93090. Заявл. 14.12.2009, опубл. 20.04.2010.

[6] Савельев С.В., Бурый Г.Г. Исследования вибрационных процессов в деформируемой грунтовой среде при виброуплотнении. Вестник Кузбасского государственного технического университета, 2021, № 2, с. 5--9. DOI: https://dx.doi.org/10.26730/1999-4125-2021-2-5-9

[7] Савельев С.В., Потеряев И.К. Исследования эффективности уплотняющей техники для строительства автомобильных дорог. Строительные и дорожные машины, 2021, № 2, с. 44--48. EDN: ZVDITT

[8] Дубровин А.Е., Серов К.П. Методика выбора основных параметров пневмовиброкатка. Исследования параметров и расчеты дорожно-строительных машин, 1970, № 44, с. 47--50.

[9] Дубков В.В., Сокирко С.А. Определение параметров пневмошинного катка с осцилляторным-вибрационным механизмом. Техника и технологии строительства, 2019, № 4, с. 15--21. EDN: FFFLYZ

[10] Шишкин Е.А., Иванченко С.Н., Сидорков В.В. и др. Исследование взаимосвязи конструктивных и технологических параметров вибрационных и осцилляционных катков. Научно-технический вестник Брянского государственного университета, 2021, № 2, с. 184--189. DOI: https://doi.org/10.22281/2413-9920-2021-07-02-184-189

[11] Mooney М.А., Rinehart R.V., Facas N.W., et al. Intelligent soil compaction systems. NCHRP, Report 676. Washington, 2010.

[12] Rinehart R.V., Mooney М.А. Instrumentation of a roller compactor to monitor vibration behavior during earthwork compaction. Autom. Constr., 2008, vol. 17, no. 2, pp. 144--150. DOI: https://doi.org/10.1016/j.autcon.2006.12.006

[13] Анфимов В.А. Исследование комплексного уплотнения грунтов машинами на пневматических шинах. Дис. ... канд. техн. наук. Харьков, ХАДИ, 1970.

[14] Мелибаев М., Нишонов Ф., Расулов Р.Х. и др. Напряженно-деформированное состояние шины и загруженность ее элементов. Автомобили, транспортные системы и процессы: настоящее, прошлое, будущее. Сб. ст. Междунар. науч.-техн. конф. Курск, ЮЗГУ, 2019, с. 120--124. EDN: OFOSTW

[15] Норбаева Д.В. Влияние вертикальной нагрузки на удельное давление пневматической шины. Техника и технологии: пути инновационного развития. Сб. науч. тр. 8-й Междунар. науч.-практ. конф. Т. 2. Курск, ЮЗГУ, 2019, с. 35--37. EDN: VANBGY

[16] Речицкий С.В., Речицкий А.С. Механика деформируемой обечайки вальца дорожного катка при уплотнении дорожных материалов. Фундаментальные основы механики, 2022, № 10, с. 56--60. DOI: https://doi.org/10.26160/2542-0127-2022-10-56-60

[17] Копотилов В.И. Проблемы качения колеса с пневматической шиной. Барнаул, ИП Колмогоров И.А., 2020.

[18] Савельев С.В. Перспективные пути развития уплотняющей техники. Строительные и дорожные машины, 2005, № 7, c. 24--25.

[19] Мандровский К.П. Основы методологии мониторинга технико-экономической эффективности дорожно-строительных машин. М., МАДИ, 2022.

[20] Тюремнов И.С., Ефимов С.С. Моделирование взаимодействия виброплиты с поверхностью грунта. Вестник ПНИПУ. Механика, 2022, № 4, с. 30--41. DOI: https://doi.org/10.15593/perm.mech/2022.4.04