CC BY
39
_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №4/2016 ISSN 2410-6070_
3. Калимуллина Д.Д., Гафуров А.М. Выбор экономически выгодных сечений проводов при строительстве линий электропередач. // Инновационная наука. - 2016. - № 3-3. - С. 90-91.
4. Калимуллина Д.Д., Гафуров А.М. Влияние гидроэлектростанций на окружающую среду. // Инновационная наука. - 2016. - № 3-3. - С. 93-95.
© Гумеров И.Р., Кувшинов Н.Е., 2016
УДК 628.147.1
Т.К.Джумагалиев
старший преподаватель кафедры «ТСМИиК» КазНТУ им.К.И.Сатпаева г.Алматы, Республика Казахстан И.Абдурасулов д.т.н., профессор кафедры «ИСиОЗ» ФАДиС, КРСУ г.Бишкек, Кыргызская Республика Р.Ш.Мамбетова старший преподаватель кафедры «ИСиОЗ» ФАДиС, КРСУ г.Бишкек, Кыргызская Республика
ВЛИЯНИЕ ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ГРУНТОВ НА ПРОКЛАДКУ
ТРАНШЕЙ
Аннотация
В статье изложены результаты экспериментальных исследований эффективной конструкции и параметров бульдозерного отвала. Установлено влияние физико-механических свойств грунта на геометрические формы и параметры модернизированного отвала, обеспечивающих повышение производительности бульдозера при копании траншей для прокладки трубопроводов и строительства инженерных сооружений системы водоснабжения и водоотведения.
Ключевые слова
Грунт, физико-механические свойства, бульдозерный отвал, глубина копания.
Определению физико-механических свойств грунтов для прокладки трубопроводов, всегда предшествует анализ почв реальных объектов. В нашем случае эксперимент проводился на песке, суглинке, утрамбованной поверхности из супеси. Перед началом эксперимента для каждого грунта определялись объемный вес, влажность, структурный состав и его прочностные характеристики [1-4].
Для определения объемного веса грунта было использовано специальное приспособление Литвинова А.[4], при помощи которого в слое грунта глубиной из 20 см отбирался образец объемом У=50 см3.
Объемный вес грунта определялся по отношению массы образца к его объему.
Для определения влажности грунта не менее чем в трех местах опытного участка с глубины 10, 15, 20 см отбиралась проба массой 30-40 кг. Отбор проб проводился буром с навинчивающимися цилиндрами. Объем цилиндров составлял не менее 200 см3.
Структурный состав грунта определялся ситовым методом. Для этого отбиралась и взвешивалась средняя проба грунта. Взвешенная проба просеивалась сквозь набор сит с поддоном. Размер отверстий сита составляли - 10; 5; 2; 1; 0,5; 0,25 мм. Фракции грунта, задержанные после просеивания на каждом предыдущем сите и прошедшие в поддон, переносились в заранее взвешенные стаканчики и взвешивались.
_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №4/2016 ISSN 2410-6070_
Комплект приборов и инструментов отбора проб для определения объемного веса, влажности, структурного состава грунта, включал не менее десяти пронумерованных цилиндров объемом 200 см3, 50 штук пронумерованных алюминиевых стаканчиков объемом 100 см3 и колонку, имеющую набор сит с размером отверстий 10; 5; 2; 1; 0,5; 0,25 мм.
Для определения прочностных характеристик грунта использовался экспресс-метод, разработанный в МАДИ АН.Зелениным, В.Б.Горовицем и И.И.Зайдельманом [6].
В процессе анализа результатов, выполненных экспериментов и априорной информации были определены уровни и интервалы варьирования факторов. Критериями эффективности конструкции исследуемого рабочего органа бульдозера были: величина (объем) перемещающего грунта, т.е. производительность копания и перемещения модернизированным отвалом бульдозера, оснащенного увеличенным размером по высоте.
В процессе проведения экспериментов угол резания отвала (у =55°), имел постоянное значение, а угол установки отвала в плане, высота отвала, толщина снимаемой стружки и скорость перемещения грунта отвалом имели переменные значения (варьировались).
В процессе дальнейших экспериментальных исследований установлено влияние физико-механических свойств грунта на геометрические формы и параметры модернизированного отвала, обеспечивающих повышение производительности при косом копании грунта.
Экспериментальные исследования перемещения грунта в боковые стороны и касательной составляющей сопротивления грунта копанию поворотного отвала осуществлялись в стендовых условиях методами физического моделирования. Объектом исследования была принята физическая модель рабочего оборудования бульдозера ДЗ - 10М, выполненная в масштабе 1:10 и оснащенная комплектом сменных ограничивающих элементов. Исследования проводились на стенде для физического моделирования рабочих процессов ЗТМ с использованием методики рационального планирования эксперимента. В качестве разрабатываемой среды были приняты грунты I-III категорий, которые моделировались легкой супесью. Необходимые физико-механические характеристики моделируемой среды достигались ее увлажнением и уплотнением [4,5].
Значения факторов задавались настройкой режима работы стендового прибора, качественная сторона наблюдаемых явлений контролировалась визуально и с помощью фотографирования.
Измерение касательной составляющей сопротивления грунта копанию осуществлялось на стенде для физического моделирования рабочих процессов землеройных машин посредством тензодатчиков, включенных по полумостовой схеме на Г-образном кронштейне тензометрической тележки. Усиление сигнала и регистрация осуществлялась усилителем ТА-5 и самописцем Н3020-5.
Обработка полученных данных с помощью типовой программы для ЭВМ позволила получить регрессионную зависимость массы грунта, перемещаемые в боковые стороны:
= (1) mn = 18,528 - 4,062 • X1 + 1,629 • X2 - 2,270 • X3 + 3,847X4 + 1,702X2 - 0,718X2 + 0,706X3 -
1,193X4 + 0,414X1 • X2 - 0,193X2 • X4 + 0,389X3 • X4 - 0,843
(2)
Анализ результатов показал, что оснащение поворотного отвала дополнительным элементом, повышающую высоту позволяет существенно уменьшить потери грунта и позволяет повысить производительность работы машины в целом. Далее определено, что масса перемещаемого грунта в боковые стороны зависит не только от режима копания и физико-механических свойств грунта, но и от геометрических параметров отвала.
В частности установлено, что наибольшее влияние на перемещаемую массу грунта оказывает угол установки отвала в плане, определяющий полосу обхвата грунта при засыпке или перемещении. Вторым по значимости фактором, влияющим на величину перемещаемой массы грунта, является дополнительная высота, выставляемая дополнительными элементами.
_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №4/2016 ISSN 2410-6070_
Учитывая тяговые возможности и требования на минимизации продольных параметров рабочего органа бульдозера, без существенного снижения его накопительной способности можно рекомендовать форму модернизированного отвала, с высотой выдвижения грунта в пределах 1,0-1,5 м и углом наклона отвала в плане в пределах 40°-50°.
Глубина копания приводит к изменению энергоемкости бульдозерного агрегата. Это объясняется тем, что на величину перемещаемого грунта в боковые стороны существенное влияние оказывает состояние грунта (определяемое ударником ДорНИИ) и высота отвала, обуславливающая увеличение объема перемещаемого грунта. Максимизация высоты позволит существенно повысить объем грунта, перемещаемое в боковые стороны.
Таким образом, учитывая состояние грунта (его разрыхленность при копании траншеи, отсутствие процесса резания грунта при обратной засыпке траншеи), позволяет интенсифицировать выполнение земляных работ при помощи бульдозерного агрегата, за счет применения поворотного, модернизированного отвала с изменяющейся высотой. Эта операционная организация тем самым расширяет технологические возможности использования традиционных бульдозеров.
В процессе проведения экспериментов изучались также силовые параметры при использовании модернизированного отвала бульдозера. При этом скорость копания V, толщина срезаемой стружки h были постоянными, угол резания отвала колебался в пределах у - 45°-75°.
В пределах исследованного диапазона скоростей наблюдается то, что с увеличением скорости резания резко возрастает удельное сопротивление (в нашем случае более чем в 3 раза).
Степень подвижности определялась следующим образом: для угловых параметров она считается равной единице, если числовая величина угла превышает 2 л, т.е. 360°, для линейных - если превышает базовый размер.
Далее изучался, например, угол резания отвала бульдозера от 25° до 60°. Тогда степень его подвижности по углу резания будет (60-45)/360 = 0,04.
Результаты исследований показали, что зависимость бокового составляющего сопротивления копанию грунта Р2 от углов установки отвала в плане ф0 и дополнительного ножа сри имеют гиперболическую зависимость, т.е. Р2 имеет четко выраженную область минимального значения при определенном диапазоне изменений значений ф0 и <фн. Таким образом, при углах ф0=27°-39° и фн= 20°-30° наблюдается наименьшее значение Р2.
При дальнейшем росте фн наблюдается увеличение значения Р2.
Угол установки отвала в плане (фо), при его увеличении от 21° до 45° , приводит в начале к снижению лобового усилия резания Pi, а потом к возрастанию. Это объясняется тем, что с ростом угла установки отвала, до определенного значения этого угла, наблюдается положительное влияние косого резания, которое обеспечивает снижение общего сопротивления копанию грунта. При дальнейшем увеличении значения этого угла оказывается влияние на рост сопротивления копанию, так как при постоянной ширине захвата отвала (B=const.) значительно увеличивается длина отвала.
В пределах угла установки отвала в плане фо=30°-36°, наблюдается максимальное снижение лобового усилия резания Pi.
Таким образом, несмотря на увеличение длины отвала с ростом угла его установки в плане, имеется диапазон изменения этого угла, где наблюдается максимальный эффект от косого копания грунта. Этому эффекту можно найти подтверждение в работе [5], где говорится, что энергоемкость косого копания отвалом с параметрами, обеспечивающими наиболее интенсивный сход грунта с отвала, в 2-3 раза меньше энергоемкости лобового копания при угле захвата 30-40°.
Список использованной литературы:
1. Абдурасулов И. Водообеспечение и очистка сточных вод Кыргызской Республики. Монография. Часть 1,2.- Бишкек: Илим,1993.-449 с.
2. Донской В.М. Механизация земляных работ малых объемов. Л.: Стройиздат, 1976. -160с.
МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №4/2016 ISSN 2410-6070
3. Вильман Ю.А. Механизация работ в сельском строительстве. М.: Стройиздат, 1982. - 208с.
4. Беляков Ю.И., Левинзон А.Л. Земляные работы. М.: Стройиздат, 1983.-176 с.
5. Рекомендации по технологии разработки грунтов с применением новых машин и навесного оборудования. ЦНИИОМТП. М., 1984. - 95с.
6. Зеленин А.Н., Баловнев В.И., Керов И.П. Машины для земляных работ. М.: Машиностроение, 1975. - 422 с.
7. Баладинский В.Л., Лысенко Б.Н. Машины и механизмы для сельского строительства. Киев: Будивельник, 1978. - 152 с.
© Джумагалиев Т.К., Абдурасулов И., Мамбетова Р.Ш., 2016
УДК.621.372
Дударев Николай Валерьевич,
аспирант кафедры инфокоммуникационных технологий, Южно-Уральский государственный университет,
г. Челябинск; [email protected]. Даровских Станислав Никифорович, д.т.н., заведующий кафедрой инфокоммуникационных технологий, Южно-Уральский государственный университет,
г. Челябинск; darovskih .s@mail. ru.
N.V. Dudarev, [email protected] S.N. Darovskih, [email protected], South Ural State University, Chelyabinsk.
РАЗРАБОТКА ГИБРИДНОГО ДЕЛИТЕЛЯ МОЩНОСТИ НА МНОГОСЛОЙНОЙ СТРУКТУРЕ
DEVELOPMENT OF HYBRID POWER AMPLIFIER FOR MULTILAYER STRUCTURE
Аннотация
В статье доказывается реальная возможность проектирования устройств сверхвысокочастотной (СВЧ) электроники на основе многослойной структуры их построения. На примере гибридного СВЧ-делителя мощности (гибридного кольца) показаны преимущества такого проектирования в сравнении с традиционными подходами, основанными на использовании микрополосковых линий. Приведенные в статье расчеты гибридного кольца на основе многослойной структуры позволяют сделать прогноз о существенном уменьшении массогабаритных характеристик устройств СВЧ-электроники, сделать их возможными для широкого использования в мобильных и малоразмерных радиотехнических системах с СВЧ каналом передачи и приема информации.
Ключевые слова
СВЧ модули, массогабаритные характеристики, многослойная технология, гибридное кольцо, щелевая
линия.
The article proves a real possibility of designing microwave devices (RF) electronics on the basis of their multi-layer construction of the structure. For example, a hybrid microwave power divider (hybrid ring) is shown the advantages of this design compared to the tradi-communicable approaches based on the use of microstrip li-tions.
