CC BY
38
УДК 625.80.64
ОРГАНИЗАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВА РАБОТ АСФАЛЬТОУКЛАДЧИКОВ И КАТКОВ
ЗАО «ТРУД» ПРИ СТРОИТЕЛЬСТВЕ АВТОМОБИЛЬНОЙ ДОРОГИ «ЧИТА - ХАБАРОВСК»
А.В. Захаренко1, С.С. Шабуров2, Ю.В. Кибирев3, М.В. Демба4
1,2,4Научный исследовательский Иркутский государственный технический университет, 664074, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83. 3ЗАО «Труд»,
664017, г. Иркутск, ул. Академическая, 5а.
Проанализирована совместная работа асфальтоукладчиков и катков различных марок по устройству асфальтобетонных покрытий из разнородных смесей. Даны рекомендации для выбора режимов укладки и уплотнения, приведены результаты испытаний. Табл. 3. Библиогр. 5 назв.
Ключевые слова: укладка; уплотнение; асфальтобетон; каток; асфальтоукладчик; температура.
ORGANIZATION OF WORKS OF ASPHALT PAVERS AND ROLLERS OF CLOSED COMPANY "TRUD" WHEN CONSTRUCTING AN AUTOMOBILE ROAD «CHITA - KHABAROVSK» A.V. Zakharenko, S.S. Shaburov, Yu.V. Kibirev, M.V. Demba
National Research Irkutsk State Technical University, 83, Lermontov St., Irkutsk, 664074.
Closed Company "Trud", 5a, Akademicheskaya St., Irkutsk, 664017.
The authors analyze the collective work of asphalt pavers and rollers of different brands when surfacing with asphalt concrete from various mixtures. They give recommendations on the choice of regimes of laying and sealing, and present the results of the tests. 3 tables. 5 sources.
Key words: laying; sealing; bituminous concrete (asphalt concrete); roller; asphalt paver; temperature.
Процесс уплотнения асфальтобетонной смеси является завершающим и важнейшим в технологии строительства покрытий автодорог, так как достигнутая степень уплотнения обеспечивает необходимую прочность и устойчивость конструкции к воздействию эксплуатационных и климатических факторов. Уплотнение осуществляется в два этапа: предварительное - рабочими органами асфальтоукладчиков, и окончательное - вальцами катков. Повышение степени предварительного уплотнения обеспечивает значительный экономический эффект, сокращая количество катков, обеспечивающих окончательное уплотнение, с трёх типов (лёгкий, средний, тяжёлый) до двух, или даже одного. Данное исследование проведено с целью выбора параметров эффективного взаимодействия асфальтоукладчиков и катков ЗАО «Труд», гарантирующего достижение нормативной плотности при возможном сокращении числа применяемых катков или числа их проходов.
Парк укладочной техники филиалов ЗАО «Труд» состоит из семи магистральных и одного тротуарного асфальтоукладчиков различных зарубежных фирм: «АБГ» (Германия), «Динапак» (Швеция), «Блау-Нокс» (США), «Сани» (Китай). Основным рабочим органом
асфальтоукладчика, обеспечивающим наибольшее уплотнение, является трамбующий брус. Виброплита обладает меньшим уплотняющим воздействием (примерно в 5-10 раз) вследствие сниженной амплитуды колебания. Размер опорной площадки трамбующего бруса в норме составляет 8-15 мм [1]. В процессе работы взаимное расположение трамбующего бруса и виброплиты периодически контролируется, иначе качества укладки и высокой степени предварительного уплотнения не достичь [2].
При изучении укладочной техники выявлено:
- предприятие располагает разномарочными машинами;
- асфальтоукладчик фирмы «Динапак» Р141С 2002 года выпуска обладает сильно изношенным трамбующим брусом, размер опорной площадки которого не превышает 5-7 мм;
- машины марок «Титан» и «Демаг» находятся в эксплуатации 10 и более лет;
- асфальтоукладчики фирмы «Блау-Нокс» не имеют трамбующих брусьев (основного уплотняющего органа) и находятся в эксплуатации 13 лет;
- асфальтоукладчики фирмы «Сани» (2008 года выпуска, эксплуатируются в Баргузинском филиале)
1Захаренко Анатолий Владимирович, доктор технических наук, профессор кафедры строительных, дорожных машин и гидравлических систем, тел.: 89148849742.
Zakharenko Anatoly, Doctor of technical sciences, Professor of the chair of Construction Road Making Machinery and Hydraulic Systems, tel.: 89148849742.
2Шабуров Сергей Семенович, кандидат технических наук, профессор кафедры автомобильных дорог, тел.: 89025135889.
Shaburov Sergey, Candidate of technical sciences, Professor of the chair of Automobile Roads, tel.: 89025135889.
3Кибирев Юрий Владимирович, главный инженер, тел.: (3952) 563912.
Kibirev Yury, Chief Engineer, tel.: (3952) 563912.
4Демба Мария Владимировна, студентка.
Demba Maria, Student.
характеризуются низким качеством сборки: отклонение от вертикальной плоскости рамы рабочих органов, провисание внешних краёв выдвижных секций рабочего органа относительно центральной секции, разница в амплитудах работы трамбующих брусьев выдвижных секций (это повлияло на качество пробной укладки отсева дробления и неизбежно сказалось при строительстве покрытия);
- перед началом строительного сезона проведено техническое обслуживание парка асфальтоукладчиков специалистами фирм-производителей;
- эффективность работы системы виброзащиты оператора нуждается в проверке, так как достижение высокой степени предварительного уплотнения материала может быть затруднено.
Проведённый анализ позволяет сделать выводы:
- производительность асфальтоукладчиков с большим (в 9-10 раз) запасом обеспечивает требуемый темп укладки - 750 т в смену;
- существующий парк укладчиков формировался под воздействием случайных факторов без учёта требований унификации, качества и возможностей обеспечения полной загрузки, что является причиной высоких эксплуатационных затрат;
- несмотря на проведённое техническое обслуживание рабочие органы асфальтоукладчиков могут не обеспечить высокую степень предварительного уплотнения асфальтобетонной смеси.
Парк катков ЗАО «Труд» насчитывает 27 единиц следующих фирм: «Вибромакс» - 4 шт., «Бомаг» - 3 шт., «Сани» - 9 шт., «Хьюпак» - 6 шт., «ХСМЮ» - 3 шт., «Раскат» - 2 шт.
Одиннадцать катков находятся в эксплуатации от 11 до 15 лет, пять катков - 3-4 года. По одному году отработали одиннадцать катков китайских фирм «Сани» и «ХСМЮ». По массе катки подразделяются на: лёгкие (5-6 т) - отсутствуют, средние (до 8 т) - 4 шт., тяжёлые (>10 т) - 14 шт. Остальные девять катков имеют массу от 9,1 до 9,8 т, т.е. очень близки по своим параметрам к тяжёлым каткам. Пневмокаток Балу У1.25С, имея массу 25 т, больше подходит для укатки грунтов и требует разбалластировки приблизительно до 18-20 т. Каток ДУ-48, выполненный по схеме «трёхвальцовый-двухосный», при увеличенной ширине уплотняемой полосы имеет производительность, на 70% меньшую по сравнению с обычными катками. Это создаёт разные уплотняющие давления под вальцами разных размеров, что приводит к дефектам поверхности и неоднородности уплотнения. Поэтому использование данного катка на дорогах нецелесообразно. Полностью отсутствуют комбинированные катки - эффективное и универсальное средство уплотнения.
По данным ведущего производителя катков Европы - фирмы «Амманн» [3], ресурс непрерывной работы подшипников и систем виброзащиты современных катков не превышает 25 часов. Двадцать два из имеющихся двадцати семи катков либо очень старые, либо не отличаются достаточной надёжностью (произведены в КНР). К тому же есть данные и о неэффективности систем виброзащиты даже новых китайских катков. Всё это позволяет предположить, что наибо-
лее эффективный виброрежим в работе катков используется мало или не используется совсем.
На основании вышеизложенного можно сделать следующие выводы:
- производительность катков позволяет обеспечить требуемый темп строительства;
- использованию большинства катков в вибрационном режиме может воспрепятствовать недостаточная виброзащита оператора по причине её низкой надёжности и эффективности, а также ввиду большого срока эксплуатации катков;
- двадцать три катка из двадцати семи относятся к тяжёлому типу (или очень близки к нему), что вынуждает смещать начало их работы к окончанию укатки, когда обеспечена достаточная прочность слоя за счёт высокой степени предварительного уплотнения материала рабочими органами асфальтоукладчика, либо за счёт охлаждения слоя при его недостаточном предварительном уплотнении;
- существующий парк катков формировался под воздействием случайных факторов без учёта требований унификации и эффективного взаимодействия с имеющимися асфальтоукладчиками, что является причиной повышения эксплуатационных затрат и осложняет достижение нормативной плотности асфальтобетонной смеси.
Анализ состояния парка укладочной и уплотняющей техники ЗАО «Труд» показывает:
- техническое состояние асфальтоукладчиков препятствует получению высокой степени предварительного уплотнения асфальтобетонной смеси, что заставляет осуществлять процесс укладки при максимально возможной температуре (>140°С);
- с учётом недостаточной степени предварительного уплотнения и повышенной температуры асфальтобетонной смеси катки, среди которых преобладают тяжёлые, будут вынуждены начать работу после значительного охлаждения смеси (почти до 90°С);
- достижение нормативной степени уплотнения будет сопряжено со значительными трудностями;
- парк укладочной и парк уплотняющей техники скомплектованы под действием случайных причин без учёта будущей загрузки, требований унификации и взаимного влияния на эффективность совместной работы;
- структуру обоих парков необходимо скорректировать (по мере списания техники).
При сооружении покрытия, согласно проектным данным, используются горячие смеси на битуме БНД 90/130:
- плотная мелкозернистая типа Б марки 2, слой толщиной 5 см и плотностью 2,31-2,45 г/см3;
- пористая крупнозернистая марки 2, слой толщиной 7-8 см, плотностью 2,25-2,35 г/см3.
С учётом компонентов состава обе применяемые смеси относятся к трудноуплотняемым, т.е. к одному технологическому классу. Высокие значения предела прочности на сжатие при +50°С для плотной смеси -1,11 МПа и более, это подтверждают. Смеси типа Б относятся к среднещебенистым. Проведённые ранее стабиллометрические исследования свойств мелкозернистых много- и малощебенистых смесей типа А и
В позволяют прогнозировать для смеси типа Б и крупнозернистой смеси следующие значения параметров уплотнения гладковальцовыми катками в статическом режиме (табл. 1).
приведены в табл. 2.
Определим рабочую скорость катков V, м/мин, из условия обеспечения требуемой производительности укладки смеси - 750 т в смену, Тсм = 10 ч, по формуле:
Таблица 1
Параметры уплотнения
Тип статического катка Период уплотнения Коэффициент уплотнения Температура, °С Уплотняющее давление, МПа
Лёгкий Начало 0,70 130-125 0,46-0,48
Окончание 0,85 110-105 1,25-1,29
Средний Начало 0,85 110-105 1,25-129
Окончание 0,92 95-85 1,64-1,71
Тяжёлый Начало 0,92 95-85 1,64-1,71
Окончание 1,00 85-75 2,86-2,94
Приведённые значения будут использованы при проведении испытаний и отладке технологии уплотнения.
Определим требуемую рабочую скорость V, м/мин, асфальтоукладчиков, обеспечивающую производительность укладки смеси 750 т в смену, по формуле [2]:
V = рТсмКвВР, ои
где Тсм - - продолжительность смены (10ч.); Кв - коэффициент использования машины по времени (0,9); В - ширина укладки (4м); Л - толщина слоя (0,05; 0,07; 0,08 м); р - плотность смесей (от 2,25 до 2,45 т/м3).
Расчёты показывают, что рабочие скорости, обеспечивающие нужную производительность, находятся в интервале от 1,8 до 3,2 м/мин. Согласно исследованиям [1, 2, 5] и собственным экспериментам, эти значения вполне допустимы. Для повышения эффективности предварительного уплотнения, скорость укладки нужно снижать. Следует рассмотреть и возможность укладки покрытия на всю ширину проезжей части -В=8 м. В этом случае исчезнет проблема продольного стыка полос, а скорость укладки снизится в два раза, и то и другое благотворно отразится на качестве работ. Для нижних, более толстых слоев, следует устанавливать большее значение амплитуды трамбующего бруса - 10 мм (к сожалению, это очень трудоёмко и возможно только на машинах фирмы «Сани», да и то скорее лишь теоретически, в силу низкого качества сборки). Приемлемая температура укладки составляет 130-140°С. Расчёт дальности транспортирования смеси производился при условии, что для транспортировки используется автомобиль КАМАЗ 5511, имеющий кузов с обогревом и тентом, а температура смеси в бункере-накопителе составляет 160°С. Тогда при температурах воздуха 0; +5; +10°С расчётная дальность составляет 44; 46; 48 км соответственно. Учитывая состояние парка укладчиков, температуру укладки, по возможности, следует повышать до 170°С, это улучшит качество работ. Толщина укладываемого слоя, указанная в проекте, достижима без затруднений. Значения частоты и амплитуды колебаний трамбующих брусьев и виброплит и другие параметры
V = ■ Рсм п
ТСМВКВ
где - площадь покрытия, уложенная за смену, м ; п - число проходов по одному следу;
В - ширина полосы укатки, м; Кв - коэффициент использования катка по времени, 0,9.
Толщина слоя Л, который может эффективно уплотнить каток, зависит от свойств смеси и параметров катка. Она определяется длиной дуги а контакта вальца и уплотняемого материала по формуле:
Р
а =-,
В ¡а
где Р - нагрузка на валец, Н: В1 - длина вальца, м; а -предел прочности уплотняемого слоя, МПа. Значения В1, Р берутся из технической характеристики катка, а -из табл. 1 (для статических гладковальцовых катков).
Анализ расчётов и данные работы [2] показывают, что требуемая толщина уплотняемого слоя будет обеспечена. Скорость гладковальцовых катков (1-3 км/ч) и пневмошинных (0,9-2,5 км/ч) близка к нижней границе рациональных интервалов её изменения (2-5 и 2-9 км/ч соответственно). Это ещё раз подтверждает возможность укладки покрытия на всю ширину (8 м). Скорости катков при этом возрастут, но не выйдут за границы рациональных интервалов. Уплотняющее давление катков а и интервалы температур смеси определяются по табл. 1. Возможно их определение и по формулам, приведённым ниже, но только в том случае, если заранее экспериментально определены такие характеристики уплотняемого материала как модуль деформации Е и предел прочности.
Для гладковальцового катка:
[РЕ
где Я - радиус вальца, м.
Для пневмошинного катка:
а = К1К2РШ, где К1, К2 - коэффициенты учитывающие жёсткость шины и наличие протекторного рисунка; Рш - давление воздуха в шине, МПа.
а =.
Таблица 2
Параметры укладки и уплотнения смесей_
Филиал Тип смеси Вид и марка механизма Параметры укладки и уплотнения смесей
Температура, °С Скорость, м/мин м/ч Число проходов Конт. давл. МПа Толщ. слоя, см Частота/амплитуда колебаний (кол/мин; мм)
Трамб. брус Виброплита Валец
Забайкальский филиал а н н о л с БАМУ 1_Ти 80, асф-к 140-130 2,96 - - 30 1300/ 5 2800/ 1,05 -
Нурас С766В, каток стат. т=9,4 т 130-125 110-105 1702 3404 4 8 1,02 6-8 - - -
БАМУ 1211, каток вибрац. т=12,5 т 110-105 95-85 1329 2658 4 8 >1,32 7-9 - - 50/ 0,35
БАМУ 25 С, каток пневмош. т=14 т 95-85 85-75 1234 2468 4 8 0,8 11-14 - - -
ск а {3 и ср о С БАМУ 1_Ти 80, асф-к 140-130 2,19 - - 30 1300/ 10 2800/ 1,05 -
Нурас С766В, каток стат. т=9,4 т 130-125 110-105 1087 2174 4 8 1,02 6-8 - - -
БАМУ 1211, каток вибрац. т=12,5 т 110-105 95-85 849 1698 4 8 >1,32 7-9 - - 40/ 0,75
БАМУ 25 С, каток пневмош. т=14 т 95-85 85-75 788 1576 4 8 0,8 11-14 - - -
Могочинский филиал ск го н н о л с БАМУ 1_Ти 80, асф-к 140-130 2,96 - - 30 1300/5 2800/ 1,05 -
Нурас С350 Д, каток стат. т=9,8 т 130-125 110-105 1784 3568 4 8 1,10 6-8 - - -
БАМУ 1211, каток стат. т=12,5 т 110-105 95-85 1329 2658 4 8 1,32 7-9 - - -
БАМУ 25 С, каток пневмош. т=25 т 95-85 85-75 1234 2467 4 8 1,08 16-18 - - -
*БАМУ 1211, каток вибрац. т=12,5 т 110-105 95-85 1329 4 >1,32 9-11 - - 50/ 0,35
ск го {3 х ср о С БАМУ 1_Ти 80, асф-к 140-130 1,89 - - 30 1300/ 10 2800/ 1,05 -
Нурас 350Д, каток стат. т=9,8 т 130-125 110-105 1140 2280 4 8 1,10 6-8 - - -
БАМУ 1211, каток стат. т=12,5 т 110-105 95-85 849 1698 4 8 1,32 7-9 - - -
БАМУ 25С, каток пневмош. т=25 т 95-85 85-75 788 1576 4 8 1,08 16-18 - - -
*БАМУ 1211, каток вибрац. т=12,5 т 110-105 95-85 1329 4 >1,32 9-11 - - 40/ 0,75
Примечание. Знаком * отмечены возможные варианты замены катков
Число проходов катков на данном этапе (без предварительного изучения характеристик уплотняемого материала) может быть взято из литературы [15] и на основе собственного опыта. Сильно повлияет и степень предварительного уплотнения после прохода асфальтоукладчика. Изменяя температуру и скорость укатки, можно влиять на число проходов при осуществлении испытаний.
Частота и амплитуда колебаний - параметры укатки, жёстко связанные между собой. Для более тонких слоев плотной мелкозернистой смеси желателен высокочастотный режим с малой амплитудой. Для утолщённых слоев крупнозернистой смеси более пригоден низкочастотный режим с большей амплитудой. В целом, следует шире использовать вибрационный режим на промежуточных стадиях укатки (на окончательных - очень осторожно и обязательно на малых амплитудах) и пневмокатки. Были бы очень эффективны комбинированные катки. Это нужно учесть в дальнейшем при обновлении парка уплотняющих средств.
Расчёты проведены для всех филиалов ЗАО «Труд» и возводимых участков трассы (для двух филиалов их результаты представлены в табл. 2).
Проведение испытаний и отладка технологии укладки и уплотнения асфальтобетонных смесей производилась на участке 576-596 км трассы «Чита - Хабаровск» (Могочинский и Забайкальский филиалы). Режимы работ катков и асфальтоукладчиков, рекомендованные по результатам предварительных исследований, явились отправной точкой для проведения экспериментальных исследований. Перед началом строительства необходимо проверить качество подготовки расклинцованного основания: ровность, плотность, наличие подгрунтовки, обеспечивающей сцепление между слоями. Перед началом работы с шагом 5 м на основание устанавливаются пластины - пробоотборники размером 250*250х3мм, выполненные из металлического листа. Пластины имеют ручки из проволоки диаметром 1,5-2 мм и высотой, равной двум толщинам уплотняемого слоя. Чтобы пластина с ручками не потерялась под уложенным слоем смеси, к ручкам привязываются веревочные оттяжки, концы которых выводятся за пределы полосы укладки. Число пластин равно числу асфальтоукладчиков и катков. После прохода асфальтоукладчика и соответствующего числа проходов катков каждого типа, пластины последовательно извлекаются и осторожно, чтобы не нарушить целостность взятой пробы, переносятся на обочину в том же порядке. Пробы остывают, их тщательно маркируют и отправляют для исследований в лабораторию. В маркировке указывают: дату эксперимента; вид и марку механизма (асфальтоукладчик; лёгкий, средний или тяжёлый катки); число проходов (для катков); рабочую скорость; температуру смеси и окружающего воздуха; тип смеси; толщину слоя; частоту и амплитуду колебаний вальцов катков, трамбующих брусьев и виброплит асфальтоукладчиков. С целью повышения коэффициента предварительного уплотнения смеси нужно вести укладку и укатку на минимальной скорости при наиболее высокой темпе-
ратуре. Эффективность предварительного уплотнения будет зависеть от амплитуды и частоты работы трамбующего бруса и виброплиты. Значение частоты изменяют с шагом 180 колебаний в минуту, или 3 Гц. Более высокое значение амплитуды нужно использовать для нижнего слоя из пористой смеси большей толщины. Режимы, при которых достигается наибольший коэффициент уплотнения, в дальнейшем используются в укладке как эталонные, обязательные к применению. Укатка смеси в вибрационном режиме производится только средним катком. Плотная смесь укатывается с малой амплитудой, пористая - с большой. Тяжёлый каток может использовать только малую амплитуду вибрации на пористой смеси. На плотных смесях такой режим может хотя и повысить плотность, но при этом изменить исходный гранулометрический состав смеси. Имеющиеся пневмошинные катки должны увеличивать давление в шинах по мере роста уплотнения, приблизительно от 2-3 (0,2-0,3 МПа) до 6-8 кг/см2 (0,6-0,8 МПа). Число проходов любых катков следует изменять через два прохода, извлекая пробоотборник для исследования свойств материала. Режимы укладки, дающие наибольший эффект, в дальнейшем используются как эталонные, обязательные к применению. Проведённые исследования оформляются актами пробной укладки и пробной укатки. Результаты испытаний представлены в табл. 3.
С целью улучшения качества работ, в условиях понижения температур, необходимо выполнить следующее:
- поднять температуру смеси на выходе из смесителя до 165-170оС, не допуская перегрева (появления голубого дыма);
- затентовать кузова автомобилей, перевозящих смесь;
- определить предельно допустимую дальность транспортирования смеси при различных температурах;
- увеличить частоту работы трамбующего бруса с 15 до 22 Гц;
- исключить дефекты поверхности слоя материала после асфальтоукладчика, оценив степень износа подошвы виброплиты и согласовав скоростные и частотные режимы укладки;
- начать укатку смесей с температуры, максимально возможной для каждого типа катков (ориентироваться следует на температуры, приведённые в табл. 1);
- повысить давление в шинах катков на 1-2 кг/см2 (0,1-0,2 МПа);
- снизить скорость укладки и укатки до возможной величины, так как в этом случае повышается эффективность уплотнения;
- для лёгкого и среднего катков применять высокочастотный виброрежим с малой амплитудой;
- снабдить бортовыми термометрами машинистов катков;
- шире использовать комбинированные и пневмошинные катки, заменяя ими, по возможности, глад-ковальцовые.
Таблица 3
Результаты испытаний в филиалах ЗАО «Труд»_
Параметры Могочинский филиал Плотная смесь Забайкальский филиал Пористая смесь
1 2 3
Температура воздуха, оС +15 +12
Асфальтоукладчик ИУ80
Температура смеси в бункере асфальтоукладчика, оС 155 163
Трамбующий брус Частота колебаний, Гц Амплитуда колебаний, мм 15 5 15 5
Виброплита Частота колебаний, Гц Амплитуда колебаний, мм 47 1,05 47 1,05
Рабочая скорость, м/мин 3 3
Коэффициент уплотнения 0,87 0,9
Температура смеси в слое, оС 140 130-135
Каток ХСМЮ, т=7,2 т Каток ДУ-101, т=16 т
Режим работы, стат., вибрац. Стат. Стат.
Число проходов 4 4
Рабочая скорость, км/ч 3 3
Давление в шинах, МПа - 0,4
Коэффициент уплотнения 0,91 0,93
Температура смеси в слое, оС 80-90 100-110
Каток БАМУ 1211, т =12,5 т
Режим работы, стат., вибрац. Стат. Стат.
Число проходов 4 8
Рабочая скорость, км/ч 2,4 1,8
Давление в шинах, МПа - -
Коэффициент уплотнения 0,96 0,97
Температура смеси в слое, оС 60-70 80-90
Каток БАМУ 25С, т =25 т
Режим работы, стат., вибрац. Стат. Стат.
Число проходов 8 8
Рабочая скорость, км/ч 3,6 2,5
Давление в шинах, МПа 0,4 0,7
Коэффициент уплотнения 0,99-1,00 0,99-1,00
Температура смеси в слое, оС 50-60 70-75
Таким образом, в результате проведённых исследований достигнута нормативная степень уплотнения. Однако структура парков укладочной и уплотняющей техники ЗАО "Труд" нуждается в усовершенствовании с целью улучшения их совместной работы. При тщательном и взаимоувязанном подборе отдельных мо-
делей машин отечественного производства с использованием импортных комплектующих для наиболее важных узлов и агрегатов смена парков может быть произведена без больших затрат и с высокой результативностью.
Библиографический список
1. Динапак. Уплотнение и укладка дорожных материалов. Теория и практика. 2-е изд. СПб., 1995. 86 с.
2. Пермяков В.Б., Иванов В.И., Мельник С.В. Технологические машины и комплексы в дорожном строительстве. Производственная и техническая эксплуатация. Омск: Изд-во СибАДИ, 2007. 444 с.
3. Головнин А. А. Виброволновые дорожные катки: Конструкция. Теория и расчёт. Опыт применения: монография. Тверь: Изд-во ТГТУ, 2002. 76 с.
4. Захаренко А.В. Обоснование конструктивной схемы и выбор основных параметров катка с прерывистой рабочей поверхностью для уплотнения асфальтобетона. Дис. ... канд. техн. наук. Омск, 1989. 136 с.
5. Иванченко С.Н., Ярмолинская Н.И., Парфенов А.А. Обеспечение качества асфальтобетона с учётом особенностей свойств составляющих и технологии уплотнения. Хабаровск: Изд-во ТГТУ, 2006. 231 с.
УДК 697.92: 536.24: 631.243.5
СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МАТЕМАТИЧСКОЙ МОДЕЛИ ТЕПЛОВОГО РЕЖИМА ПЛОДООВОЩЕХРАНИЛИЩА ПРИ НЕРАБОТАЮЩЕЙ ВЕНТИЛЯЦИИ
М. П. Калашников
Восточно-Сибирский государственный технологический университет, 670013,г. Улан-Удэ, ул. Ключевская, 40в.
Представлена математическая модель теплового режима плодоовощехранилища контейнерного типа при неработающей активной вентиляции (естественная конвекция). Получены аналитические зависимости для теплофи-зического расчета штабельного объема воздуха, наружных ограждающих конструкций и влажностного режима. Ил. 1. Библиогр. 2 назв.
Ключевые слова: плодоовощехранилище; активная вентиляция; воздух; штабель продукции; математическая модель.
IMPROVING OF THE MATHEMATICAL MODEL OF THE THERMAL REGIME OF A VEGETABLE STOREHOUSE WHEN IDLE VENTILATION M.P. Kalashnikov
East-Siberian State Technological University, 40в, Klyuchevskaya St., Ulan-Ude, 670013.
The article presents a mathematical model of the thermal regime of a container type vegetable storehouse when idle active ventilation (natural convection). The author obtained analytical dependences for the thermalphysic calculation of the stacked volume of air, outer enclosing structures and humidity conditions. 1 figure. 2 sources.
Key words: vegetable storehouse; active ventilation; air; stack of products; mathematical model.
Плоды и овощи, находящиеся в контейнерах, при хранении выделяют тепло и влагу, избыток которых должен быть удален из штабеля продукции воздухом, подаваемым в него в период работы активной вентиляции. Когда она не работает, то тепло- и влаговыделения от продукции поступают в верхнюю и боковую зону хранилища из верхнего и бокового слоя штабеля. Продукция, расположенная глубже верхнего слоя, в тепло- и влагооб-мене с воздухом верхней зоны в этот период не участвует, в контейнерах происходит процесс самосогревания. Верхний слой продукции не вентилируется, поэтому при разработке математической модели теплового режима хранилища контейнерного типа при неработающей активной вентиляции выделяем следующие характерные объёмы: верхняя зона (I), боковая зона (I'), поверхностный (верхний) слой штабеля продукции (II), боковой слой штабеля продукции (II') и нижний слой (основная масса) штабеля продукции (III).
В соответствии с расчётной схемой, представленной на рисунке, в качестве характерных поверхностей принимаем: верхнюю поверхность перекрытия; внутреннюю поверхность стен, горизонтальную и вертикальную (боковую) поверхность штабеля, а так же наружную поверхность отопительного агрегата (источника теплового излучения).
Наружную поверхность можно не считать характерной, потому что обычно задана величина коэффициента теплообмена от наружной поверхности к наружному воздуху [1].
Величину сопротивления теплопередачи от наружной поверхности включаем в термическое сопротивление ограждения [2].
Для рассматриваемого случая представлена расчётная схема, которой соответствует основная система уравнений тепло-влажностного баланса:
Калашников Михаил Петрович, доктор технических наук, профессор, декан строительного факультета, тел.: (3012) 214633, 647551, e-mail: [email protected]
Kalashnikov Michael, Doctor of technical sciences, Professor, Dean of the Faculty of Civil Engineering, tel.: (3012) 214633, 647551, e-mail: [email protected]
