CC BY
9
Вестник Курганской ГСХА № 4, 2015 Теаш^ские чауьм 77
УДК 625.76.08
А. Г. Обухов, А. В. Шаруха, В. П. Шитый
УПЛОТНЯЮЩИЙ ВИБРАЦИОННЫЙ РАБОЧИЙ ОРГАН СТРОИТЕЛЬНОЙ МАШИНЫ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ «ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НЕФТЕГАЗОВЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
A. G. Obukhov, A. V. Sharukha, V. P. Shityi THE CONDENSING OSCILLATING WORKING BODY OF THE CONSTRUCTION CAR FEDERAL STATE BUDGETARY EDUCATIONAL INSTITUTION OF HIGHER EDUCATION «TYUMEN STATE OIL AND GAS UNIVERSITY»
Аннотация: В данной статье представлено решение проблемы по строительству подъездных и вдольтрассовых дорог путем сооружения снежноуплотненной дороги с помощью навесного вибрационного рабочего органа для уплотнения снега, установленного на строительную машину с гусеничным движителем.
Ключевые слова: вибрация; автозимник; уплотнение; проминка; основание дорог; зимник.
Александр Геннадьевич Обухов
АккзаМег Оеппа<1уеу1сЬ ОЪикЪоу доктор физико-математических наук, профессор [email protected]
Василий Петрович Шитый
Vasily Petrovich Shityi [email protected]
Введение. Районы с холодным климатом занимают достаточно большой процент суши нашей планеты. Все более расширяющаяся разработка огромных залежей полезных ископаемых в таких регионах, как в России, так и за рубежом, потребовала создания эффективной транспортной инфраструктуры.
Бездорожья, болота и сильное обводнение грунтов в период положительных температур полностью исключают доставку грузов к объектам, расположенным в удалении от судоходных рек. По этим причинам почти весь объем перевозок выполняется в зимнее время путем использования временных (односе-зонных) автомобильных дорог - автозимников. Полотно и дорожная одежда таких дорог выполняется из снега и мерзлого грунта (снежноуплотненные дороги) или из снега, льда и мерзлого грунта (снеголе-довые дороги) [1].
При сравнении вариантов строительства временной зимней дороги и дороги капитального типа, наряду с учетом строительных материалов, техни-
Abstract: This article presents a solution of the construction of access roads and line service roads by constructing snow-gasketed road using oscillating working body to seal the snow set on a construction machine with a crawler gear.
Key words: oscillation; ice road; seal; kneading; base box of roads; winter road.
Александр Викторович Шаруха
Aleksander Victorovich Sharukha кандидат технических наук, доцент
ки и людских ресурсов, исходят из того, что суммарные затраты на ежегодное возобновление и содержание зимней дороги за 20 лет приблизительно равны стоимости строительства и содержания в течение того же срока дороги капитального типа. Временные зимние дороги в условиях Севера обладают такими достоинствами, как возможность быстрого сооружения с полной механизацией работ и минимальная потребность в привозных строительных материалах [2].
Работы по строительству подъездных и вдоль-трассовых дорог в районах сооружения трубопроводов часто ведутся без предварительных изысканий, без технических условий и проектов.
Методика. В результате проведения патентного анализа были сделаны выводы, которые помогли определиться с принятием решения по выбору базовой машины для уплотнения снежной массы и типа навесного оборудования для уплотнения снега.
В качестве навесного оборудования для уплотнения снега выбрана плита с установленным на ней источником вибрации - вибратором.
Данный навесной рабочий был выбран из следующих соображений: простота конструкции, уплотне-
78 Научный журнал Вестник Курганской ГСХА
ние снега вибрацией намного эффективнее по сравнению со статическим уплотнением, поэтому был установлен вибратор, возможность использования базовой машины для других целей, после снятия навесного вибрационного рабочего оборудования - виброплиты, возможность изменения рабочих параме-
аш
Рисунок - Ратрак «Принот Т 48»
тров виброплиты путем замены вибрационных составляющих.
В качестве базовой машины выбрана машина на гусеничном ходу с пониженным удельным давлением на основание дорожного полотна на примере Ратрак «Принот Т 48» (рисунок).
Результат. Предложенная строительная машина обладает малым удельным давлением на снег равным 2,2 кН/м2, достаточной технологической скоростью -до 23 км/ч, а также силовым агрегатом (двигателем), мощность которого составляет 324 л. с.
В качестве навесного вибрационного рабочего органа была выбрана металлическая плита с установленным на нее источником вибрации, вибратором, на основе параметров вынуждающей силы
Для уплотнения снега плотностью 0,3 т/м3 до 0,6 т/м3 нужно приложить статическое давление робщ = 6 кН/м2. о щ
Робщ Рпл Рвб
где р - статическое давление рабочей плиты; рвб - вибрационное воздействие вибратора.
В качестве источника вибрации выбираем механический вибратор с гидроприводом. Вибрация возникает в результате вращения неуравновешенных масс. Данный вибратор имеет два одинаковых деба-ланса, вращающихся навстречу друг другу и установленные симметрично, тогда линия действия результирующей вынуждающей силы в пространстве не меняется и направлена вдоль оси симметрии [3]. Такой вибратор называется вибратором с направленной вынуждающей силой. Если его корпус жестко соединить с плитой, то колебания будут передаваться на уплотняемую поверхность.
Вывод. Спроектирован навесной рабочий орган для уплотнения снега при возведении снеголе-довых дорог. Для этого был произведен анализ строительства снеголедовых дорог в настоящее время, существующего оборудования для сооружения сне-голедовых дорог. Проведен патентный анализ, на основании которого была выбрана оптимальная для строительства снеголедовых дорог конструкция навесного рабочего органа. Проведены необходимые расчеты принятой к реализации конструкции рабочего оборудования: расчет рабочей плиты, расчет источника вибрации.
Список литературы
1 Котельников В. В. Выбор оптимальных условий уплотнения снега при строительстве снеголедовых дорог // Новые технологии - нефтегазовому региону : тезисы докладов XVII научно-технической конференции. - Тюмень : ТюмГНГУ, 1998. - С. 118-119.
2 Шаруха А. В. Обоснование параметров вибрационного рабочего органа снегобрикетирующей машины : дис. ... канд. техн. наук: 05.05.04. - Тюмень : ТюмГНГУ, 2009. - 176 с.
3 Мерданов Ш. М., Шаруха А. В., Шитый В. П., Виноградов Е. И., Немирович Я. Е. Устройство для уплотнения снежного полотна // Патент России № 2495977, 20.10.2013. Бюл. № 29.
