CC BY
178
УДК 621.002.3
МОДЕРНИЗАЦИЯ АВТОГРЕЙДЕРА ДЛЯ ЗИМНЕГО СОДЕРЖАНИЯ
АЭРОДРОМОВ
А.В.Стукач1, А.А.Соловьев2 Санкт-Петербургский государственный университет сервиса и экономики (СПбГУСЭ),
191015, Санкт-Петербург, ул. Кавалергардская, 7, лит. А
Аннотация - В статье рассматривается технология зимнего содержания аэродромов; кратко описаны современные средства механизации для этих целей.
Ключевые слова: аэропорт; воздушное судно; снежное и гололедное образование; средства механизации.
UPGRADE MOTOR GRADERS FOR WINTER MAINTENANCE TERMINAL
A.V.Stukach, A.A.Solouev
St. -Petersburg state university of service and economy (SPbSUSE), 191015, St.-Petersburg, street Kavalergardsky, 7 Abstract - The work deals with technology of the winter maintenance of airdromes; modern means of mechanization used for this purpose are described in short.
Keywords: airport; aircrafts; snow and ice; means of mechanization.
С целью обеспечения эксплуатационной готовности аэродромов с твердыми покрытиями в зимний период необходимо в первую очередь производить два вида работ: очистку аэродрома от снега и удаление или предупреждение гололеда.
Для борьбы с гололедом известна универсальная машина - Джетбрум производства швейцарской фирмы ВовсЬип§
- очистительная и снегоуборочная машина для круглогодичной многоцелевой эксплуатации аэродромных покрытий. Машина снабжена плугом, щеткой, воз-духодуйно-всасывающим аппаратом. На территории России бывших союзных республик широкое распространение получила высокопроизводительная универсальная машина ДЭ-235 (концерн «Ам-кодор-НТЦ», Республика Беларусь) для очистки аэродромных покрытий от снега, пыли и мусора, удаления гололеда, а также просушки покрытий - не имеет аналогов в мировой практике. Машина снабжена снегоочистительным органом, щеточным ротором, генератором воздушного потока и съемным рабочим органом: подкатной тележкой с авиационным реактивным двигателем. Отличи-
тельной особенностью названных машин является высокая стоимость и не всегда оправданная сложность конструкции, требующая значительных эксплуатационных затрат.
Для аэропорта немаловажны экономические факторы, в частности, такие как стоимость очистки и ее последствия для конструктивных слоев покрытия, вызывающие необходимость его ремонта. Для эксплуатанта воздушного судна - влияние качества аэродромного покрытия не только на управляемость ВС на этапах руления, взлета и посадки, но и на износостойкость авиационных шин, на возможность попадания любых «незакрепленных» частиц в двигатель, на прочность конструктивных элементов и т.д.
Менее дорогими и отвечающими требованиям к техники для аэродромов являются плужно-щеточные снегоочистители, применяемые, главным образом, при снегоочистке элементов аэродромов в случае, если необходимо полное отделение снега от поверхности покрытия .
Машины этого типа рассчитаны на систематическую уборку с небольшим интервалом перед очередной очисткой. В
зо
НИИТТС
связи с этим снегоочиститель каждый раз убирает сравнительно небольшой слой снега. Во время работы основная масса снега сдвигается в сторону отвалом, а оставшийся после работы отвала тонкий слой уплотненного снега сметается щеткой. Как правило, плужно-щеточное оборудование устанавливается на поливомоечных машинах (К0-002, АКПМ-3У производства предприятия Коммаш, Российская Федерация), пескоразбрасывателях (КО-105), распределителях химреагентов (машина комбинированная уборочная 58355 2). Возможен также вариант установки снегоочистительного оборудования плужно-щеточного типа на тракторном шасси (уборочная машина УМТ-80/82 на базе трактора МТЗ-80/82 производства завода «Минскагропроммаш» и концерна «Амкодор», Республика Беларусь; машина тротуароуборочная универсальная на базе Т-30.69 Михневского ремонтно-механического завода, Российская Федерация). Помимо перечисленных средств очистки от свежего снега используются навесные щетки роторного типа, представленные в работах[1 ,4,5,6,7,8].
Учитывая экономическую составляющую очистки аэродрома от свежевыпавшего снега, сделана попытка модернизации, разрешенных для эксплуатации в таких условиях машин, с целью повышения производительности. В качестве объекта модернизации выбран автогрейдер Д3-96Б (ДЗ-985-1) класса 250 мощностью 202,5 кВт с механической трансмиссией. Он используется на землеройно-профилировочных работах с грунтами
I - IV категорий в аэродромном строительстве и очистке покрытий от снега. Скорость движения 3,5...47 км/ч; грейдерный отвал: длина 4270 мм, высота 740 мм. Впереди на него может быть установлен снегоочистительный отвал, показанный на рис. 1.
Он предназначен для очистки дорог и территорий от снежных заносов и име-
ет следующие технические характеристики: высота отвала - 1630 мм; длина отвала - 3228мм; масса - 1215 кг
Количество автогрейдеров опреде-ляуеся из условия их использования для очистки от снега обочин ИВПП и РД, а также зон КРМ и ГРМ но формуле (1) дг Ккд(2 ‘ ^ИВВП ‘ В0 + %РМ + ^ГРМ)
-/V ДТ"1 — ;
У-Ь-Т-КЯ-КТГ
(1)
где: ^иВПП - длина посадочная полоса с искусственным покрытием (ИВПП), м; В0= 10 - ширина очистки обочин ИВПП, м; £грМ - площадь очистки от снега зон глиссадных радиомаяков, м2; ^КРМ - площадь очистки от снега зон курсового радиомаяка, м2; Ь - ширина захвата отвала автогрейдера, м; V - рабочая скорость автогрейдера, м/ч; Т - заданный срок выполнения работы, ч; К- поправочный коэффициент на толщину и плотность снега; Ки = 0,95 - коэффициент использования во времени; КТГ = 0,85 - коэффициент технической готовности.
Рисунок 1. Конструкция снегоочистительного отвала
Анализ формулы (1) показывает, что количество необходимых агрегатов зависит от величины Ь - ширины захвата автогрейдера. Следовательно, при определенном сроке выполнения работы, с увеличением величины отвала автогрейдера будет сокращаться потребность в количестве машин.
ТЕХНИКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ СЕРВИСА №3(21) 2012
31
В методических рекомендациях по определению количества средств механизации для содержания аэродромов приводится формула для определения рабочей скорости.
Рабочая скорость автогрейдера определяется из выражения:
13,56
км/ч, (2)
где Ися - начальная толщина снега, м.
Эмпирические коэффициенты в числите и знаменателе получены при плотности свежего снежного покрова 0,1 Н/м2. При этом скорость автогрейдера зависит только от толщины снежного покрова.
Учитывая особенности технологии обслуживания взлетно-посадочной полосы аэродромов, заключающиеся в том, что не допускают формирование высокого снежного покрова, было решено под-
вергнуть модернизации основной грейдерный отвал.
Суть модернизации заключается в создании раздвижного отвала, состоящего из основного, на котором монтируются сдвижные составные части. В систему управления автогрейдера вносятся дополнительно два гидроцилиндра и распределительных устройства. На рис. 2. показано расположение гидроцилиндров и основных его частей. В компактном виде, когда сдвижные части располагаются ниже основного отвала и могут выполнять в полной мере его функции. На рисунке 3 показана схема отвала в поперечном сечении. При перемещении сдвижных частей происходит их перемещение в вертикальной плоскости. В крайних положениях сдвижные части вспомогательного отвала переходят в плоскость основного. При этом резиновые ножи находятся на одной линии.
Рисунок 2. Модернизированный отвал овал автогрейдера: 1 - основной отвал автогрейдера; 2 -левая часть сдвижного вспомогательного отвала; 3 - гидроцилиндры; 4 - правая часть сдвижного
вспомогательного отвала.
Рисунок 3. Схема расположении основного и вспомогательного - сдвижного отвалов в компактном положении: 1 - основной отвал; 2 - сдвижная часть отвала; 3 - резиновый нож.
Качество очистки покрытий от снега обеспечивается в том случае, если отвал, сдвигая основную массу снега, оставляет после себя слой высотой 10 -15 мм, легко сметающийся щеткой. Поэтому необходимо систематически контролировать состояние резиновых ножей отвала. Они должны иметь одинаковую высоту и при опущенном отвале плотно по всей ширине захвата прилегать к поверхности покрытия. Высота ножей должна быть в пределах 25-150 мм, с равномерным износом. Отвал в раздвинутом положении должен легко поворачиваться на поворотной раме вправо и влево и надежно фиксироваться.
Работа плужно-щеточных снегоочистителей организуется на всю ширину
32
НИИТТС
ИВПП таким образом, чтобы они последовательно один за другим (уступами) двигались от оси ИВПП к обочинам с перекрытием предыдущего следа на определенную величину.
Минимальное расстояние между движущимися машинами принимается равным величине 1/2 скорости их движения. Первый снегоочиститель движется по ИВПП в зависимости от погодноклиматических условий (ветер, интенсивность осадков). Следующая машина идет за первой на расстоянии не ближе 15
- 20 м.
Каждая последующая машина должна двигаться, перекрывая очищенную ранее полосу. Ширина захвата первой машины зависит от типа снегоочистителя. Для машины типа ПМ-130, идущей второй, ширина перекрытия составляет 0,25 м, третьей - 0,35 - 0,4 м и т. д. Таким образом, при снегоочистке ИВПП крайняя машина в отдельных случаях может двигаться только с перекрытием, близким к ширине захвата снегоочистителя.
Рабочая скорость машины при снегоочистке зависит от общей нагрузки на снегоочиститель, которая возрастает при увеличении интенсивности снегопада. При патрульной очистке в случае снегопада интенсивностью более 3 мм/ч отечественные плужно-щеточные машины работают, как правило, со скоростью 12-18 км/ч, а если интенсивность снегопада менее 3 мм/ч, то рабочая скорость может достигать 30 км/ч и более.
При отсутствии на стоянках воздушных судов уборку снега можно вести обычными средствами механизации, а в непосредственной близости от самолетов
- малогабаритными снегоочистителями, Просадка ворса щетки, прижатой к аэро-
дромному покрытию, должна быть одинаковой по всей ее длине и находиться в пределах 15-30 мм, а длина ворса щетки -90-220 мм. Щетка должна работать при минимальном обжатии ворса, обеспечивая при этом полное отделение снега от поверхности покрытия, как это представ-ленно [2,3].
Для очистки от снега рекомендуется использовать кольцевую схему движения машин, согласно которой пути их движения совпадают с путями движения воздушных судов. Она позволяет магистральные пути очищать в первую очередь
Литература
1. Шишков А.Ф., Запорожец В.В., Билякович О.Н. Аэропорт. Теория и практика зимнего содержания аэродромов. - К.: Друкарня Діаринт, 2006.- 194 с.
2. Лепеш А.Г. Функционирование и ресурс щеток коммунальной уборочной техники, Вестник Российской академии естественных наук (Санкт-Петербург). 2011. № 4. С. 128-130.
3. Лепеш А.Г., Лепеш Г.В., Воронцов И.И, Методика экспериментального определения износостойкости щеточного ворса коммунальной уборочной техники Технико-технологические проблемы сервиса. 2011. Т. 2. № 16. С. 7-19.
4. Белинский И.А., Самородов Ю.А., Соколов В.С. Зимнее содержание аэродромов. - М.: Транспорт, 1982. - 193 с.
5. Карабан Г.Л., Баловнев В. И. Машины для содержания и ремонта автомобильных дорог и аэродромов. - М.: Машиностроение, 1975. - 368 с.
6. Горецкий Л. И. Эксплуатация аэродромов: Учебник для вузов. — 2-е изд., перераб. и доп. -М.: Транспорт, 1986. - 280 с.
7. Наставление по аэродромной службе аэропортов гражданской авиации СССР (НАС ГА — 87). — М.: Воздушный транспорт, 1987.
8. Авиационная наземная техника: Справочник. Под ред. В. Е. Канарчука. - М.: Транспорт, 1989. -278с.
1 Стукач Александр Васильевич - кандидат технических наук, доцент, доцент кафедры «Автосервис», СПбГУСЭ, тел.: (812) 2487118, моб.:+1 904 552 97 15, e-mail: alst2004(a)j?iail.ru;
2 Соловьев Александр Александрович - ст.преподаватель кафедры «Экономика природопользования и сервис экосистем»,e-mail:asolneva@mail.ru , моб.:+7 904 633 02 76
ТЕХНИКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ СЕРВИСА №3(21) 2012
зз
