CC BY
0 1. Мартынов Б. Г., Боровский М. В. Метод диагностирования редукторной части коробок передач лесных тракторов // Межв. сб. науч. труд. СПбГЛТА. СПб., 2002. С. 76—83.
2. Базаров С. М., Мартынов Б. Г. Обоснование индивидуальной стратегии эффективной эксплуатации лесных машин по результатам диагностирования // Известия СПбГЛТА". СПб., 2005. Вып. 172. С. 62—65.
В статье представлено оборудование для регистрации параметров вибрации диагностируемого объекта. Приведены результаты исследований по определению режимов диагностирования и информативных зон установки датчиков вибрации, амплитудно-частотные характеристики, полученные при поэлементном диагностировании коробки передач трактора ТБ-1М.
* * *
In article the equipment for registration of parameters of vibration of diagnosed object is submitted. Results of researches by definition of modes of diagnosing and informative zones of installation of gauges of vibration, the peak frequency characteristics the boxes of transfers of tractor TB-1M received at detailed diagnosing are resulted.
УДК 630.384.4.525.814
К. А. Орлов, аспирант
ИССЛЕДОВАНИЕ РАБОТОСПОСОБНОСТИ И СОСТОЯНИЯ ЗИМНИХ ЛЕСОВОЗНЫХ ДОРОГ
Введение. Транспортное освоение северных территорий с устойчивым снежным покровом и минусовой зимней температурой в условиях значительной продолжительности зимнего периода ставит особые условия для проектирования и эксплуатации лесовозных дорог.
Крайне низкое транспортное освоение лесосырьевых баз северозападного региона обуславливает широкое использование зимних дорог и водных путей. Промышленные предприятия, лесозаготовители, нефте- и газопромыслы, сталкивающиеся с недостатком инвестиций для строіт тельства дорог круглогодового действия заинтересованы в строительстве и совершенствовании конструкций временных дорог.
Снег и лед широко используют для строительства покрытий зимних автомобильных дорог. Усы лесовозных железных дорог часто строят на снежном основании. В этом случае шпалы укладывают непосредственно на уплотненный снег. Состояние и сроки службы зимних дорог зависят от физико-механических и теплофизических свойств снега и льда
Снег состоит из кристаллов льда, пленок воды, водяных паров и воздуха. В лесной зоне в течение зимнего периода создается снежный покров толщиной 30—70 см и более. За счет температурного перепада между верхним и нижним слоями снежного покрова происходит испарение снега из нижнего слоя — сублимация и образование кристаллов льда из водяных паров в верхнем слое — десублимация, что приводит к структурным изменениям и обуславливает неоднородность снега по толщине. Снег характеризуется рядом физико-механических свойств, основные из которых — плотность, твердость и влажность.
Проблемами зимних дорог активно занимаются в Архангельском государственном техническом университете, Северном научно-исследовательском институте промышленности, Санкт-петербургской лесотехнической академии.
В СевНИИП научными сотрудниками разработаны множество технологических карт и правил строительства и содержания зимних лесовозных дорог с продленным сроком действия.
В работах Морозова В. С. (АГТУ) рассмотрены основы повышения работоспособности зимних лесовозных дорог на болотах. Предложена и математически обоснована методика определения модуля упругости мерзлого торфа через его влажность и температуру. Установлено существенное влияние влажности на модуль упругости мерзлого торфа при сжатии. Принята пропорциональность модуля упругости мерзлого торфа его температуре. Установлена закономерность изменения модуля упругости мерзлого торфа от времени действия внешней нагрузка
Математическая модель, разработанная в диссертации, адекватна реальным условиям и может быть использована для исследования напряженно-деформированного состояния зимних дорог различных конструкций на болотах с учетом целого ряда факторов (температура, тип болота, ширина проезжей части и др.). Рассмотрены различные конструкции дорожных одежд (от однослойных до четырехслойных) с точки зрения эффективности и целесообразности применения. Разработанная программа позволяет определить время промерзания слоев дорожной одежды до достижения минимальной толщины, обеспечивающей безопасную работу
дороги, т. е. определять оптимальные сроки службы зимних дорог. Разработаны рекомендации по применению сезонных зимних автомобильных дорог на болотах. Получены аналитические выражения для определения минимальной толщины дорожной одежды и слоя мерзлого торфа в зависимости от ряда факторов.
В СПб ГЛТА профессором А. С. Миляевым [1] разработана методика расчета конструкций зимних дорог, ориентированная на применение численного метода конечных элементов (МКЭ). В работе приведены и рассмотрены:
- особенности проектирования и расчета зимних лесовозных дорог,
- научные предпосылки теплотехнического расчета конструкций зимних лесовозных дорог;
- научные предпосылки прочностных расчетов конструкций зимних лесовозных дорог;
- некоторые понятия метода конечных элементов;
- теплотехнические и прочностные расчеты конструкций зимних лесовозных дорог.
Анализ научно-технических работ показывает, что необходимость проведения исследований по условиям и продолжительности работы зимних лесовозных дорог в зоне неустойчивого климата (с оттепелями и небольшими минусовыми температурами) южной части Северо-Западного региона в настоящий момент актуальна
Задачами исследования являлись определение условий и физикомеханические свойства снежно-уплотненных покрытий зимних лесовозных дорог, построенных в 2006 г. Лисинским УОЛХ на территории лесосырьевой базы.
Цель работы: 1. Установить параметры зимней лесовозной автодороги и их соответствие нормативам.
2. В случае несоответствия нормативам разработать меры по приведению параметров дороги к нормативным.
Основными нормативными параметрами зимних лесовозных автомобильных дорог являются:
- ширина однополосной дороги — 5 м, двухполосной — 9 м.
- глубина колеи (полоса наката) до 20 см.
- ровность (просвет под трехметровой рейкой в колеях на полосах наката не более 20 мм.).
- плотность уплотненного снега на проезжей части не менее 0,5 г/см3.
Методика исследования. Разработана следующая методика определения параметров зимней лесовозной ветки, в которую включены ширина дороги, глубина колеи от следа лесовозного автопоезда на базе автомобиля КрАЗ, плотность снежного дорожного полотна по колее прохода автопоезда и ровность дорожного покрытия.
Ширина дороги и глубина колей определяется путем съемки поперек ных профилей дороги в количестве три поперечных профиля на 1 км дороги. Съемка поперечных профилей может быть выполнена с помощью нивелира или шнура, рулетки и рейки.
Плотность снега определяется с помощью металлического стакана или грунтовых режущих колец, которые вдавливают в снег. Затем кольцо, заполненное снегом, извлекают, и излишки снега срезают ножом. Образец из кольца извлекают в емкость — мерный стеклянный цилиндр. После того как снег растает, определяют объем воды.
Плотность снега будет равна:
где λ — масса воды, численно равная объему воды, г; vCH — объем снега, численно равен объему режущего кольца, см3. Пробы берут на оси и полосах наката в створах съемки поперечных профилей.
Результаты исследований. Экспериментальное обследование в феврале 2006 г. дорожного снежноуплотненного покрытия на однополосной лесовозной ветке протяженностью 2,1 км, примыкающей к шоссе г. Тос-но — пос. Вырица выявило следующие значения исследуемых параметров. Снежноуплотненное покрытие дороги находилось в удовлетвори тельном состоянии.
Результаты испытаний приведены в табл. 1.
Использовались инструменты: режущие кольца, линейка, мерные цилиндры, нож, насадка для вдавливания режущего кольца
На обследуемом участке определялась твердость покрытия.
Твердость снега характеризует его способность сопротивляться проникновению твердого тела Твердость определяют при помощи штампов (твердомеров-зондов) статического действия или ударников.
Показатели плотности
Расположение Место взятия пробы Объем снега Масса снега Плотность
створа ПК+ в пробе, см3 (воды), г. снега, г/см3
200 м Правая полоса наката 200 101 0,505
Ось дороги 200 105 0,525
Левая полоса наката 200 103 0,515
500 м Правая полоса наката 200 90 0,45
Ось дороги 200 90 0,45
Левая полоса наката 200 92 0,46
800 м Правая полоса наката 200 99 0,46
Ось дороги 200 103 0,515
Левая полоса наката 200 102 0,51
1150 м Правая полоса наката 200 105 0,525
Ось дороги 200 104 0,52
Левая полоса наката 200 103 0,515
1400 м Правая полоса наката 200 100 0,5
Ось дороги 200 101 0,505
Левая полоса наката 200 99 0,495
1700 м Правая полоса наката 200 98 0,49
Ось дороги 200 96 0,48
Левая полоса наката 200 102 0,51
Динамический твердомер-ударник выполнен в виде круглого стержня с гирей. Твердость характеризуется числом ударов гири массой 1 кг, падающей с высоты 0,3 м, которое необходимо произвести, чтобы стержень-наконечник с поперечным сечением 1 см2 погрузился на глубину 0,1 м. Абсолютное значение твердости снега в МПа рассчитывают после испытания по формуле:
5ш = 0,558 + 0,058 · N,
где N — количество ударов.
Результаты исследований и расчетов приведены в табл. 2.
Показатели твердости
Расположение Место испытания Количество ударов Твердость, МПа
200 м Ось дороги 12 1,254
500 м То же 10 1,138
800 м « » 11 1,196
1150 м « » 12 1,254
1400 м « » 11 1,196
1700 м « » 10 1,138
Целинный снег имеет твердость 0,05...0,1 МПа. Твердость снега после уплотнения зависит от его первоначальной плотности, структуры, степени его перемешивания перед уплотнением, а также температуры окружающей среды. Покрытие из снега плотностью 0,55 г/см2 обладает твердостью 1,2...1,5 МПа, 0,64—0,68 г/см2 — 10...15 МПа. Чтобы не нарезалась колея от прохода лесовозных автомобилей, твердость снега в покрытии должна быть не менее 1,2 МПа.
Выводы
По полученным данным видно, что даже при малой интенсивности движения по данному лесовозному усу необходимо провести ремонт или усовершенствование дорожной конструкции с учетом местных условий для оптимального функционирования дороги.
Расширение программы исследований зимних лесовозных дорог планируется выполнить на лесосырьевой базе ЗАО «Тихвинского КЛПХ »в сотрудничестве с ООО «Майер-Мелнхоф Хольц Ефимовский».
Библиографический список
1. Миляев А. С. Автоматизированный расчет конструкций зимних лесовозных дорог: Учебное пособие. СПб.: СПбГЛТА, 2006. 304 с.
2. Технологические карты и правила строительства и содержания зимних автомобильных лесовозных дорог с продленным сроком действия. Архангельск: СевНИИП, 1990. 142 с.
3. Морозов В. С. Основы повышения работоспособности зимних лесовозных дорог на болотах: Дисс.... д-ра техн. наук. Архангельск: АЛТИ, 2001. 389 с.
Выполнен обзор научных статей. Разработана методика обследования зимних лесовозных дорог.
* * *
The investigation of improves construction and technology building of winter forest roads. Carried out survey scientific articles. Elaborated method investigation.
УДК 630.384.4.525.814
К. А. Хитров, аспирант
ВЛИЯНИЕ ПЫЛИ УНОСА АСФАЛЬТОСМЕСИТЕЛЬНЫХ УСТАНОВОК СОДЕРЖАЩЕЙСЯ В МИНЕРАЛЬНОЙ ДОБАВКЕ,
НА ПРОЧНОСТНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ АСФАЛЬТОБЕТОНА
Введение
Асфальтобетон представляет собой один из наиболее сложных строительных материалов, получающийся в результате уплотнения специально приготовленной смеси, состоящей из щебня или гравия, песка, минерального порошка (МП) и битума в рационально подобранных соотношениях.
При объединении минеральных материалов с битумом происходят сложные физико-химические процессы, характер которых в значительной степени зависит от свойств и особенностей составляющих материалов [1].
Одним из важных компонентов асфальтобетона является минеральный порошок. На его долю приходится до 90—95% суммарной поверхности минеральных зерен, входящих в состав асфальтобетона
Основное назначение минерального порошка как наполнителя битума состоит в том, чтобы переводить объемный битум в пленочное состояние, при котором повышается его вязкость и прочность. Вместе с битумом минеральный порошок образует структурированную дисперсную систему, которая выполняет роль вяжущего материала в асфальтобетоне.
Другое назначение минерального порошка — заполнение мелких пор между более крупными частицами. Присутствие необходимого количества минерального порошка способствует повышению плотности
