CC BY
19Формализация качественных определений является необходимым условием построения формальных (вычислимых) алгоритмов диагностики.
ANNOTATION
This article is devoted to the problem of technical diagnostics on gas equipment and transport. To solve the problem, a qualitative definition of the TS must be translated into a quantitative basis. Formalization of qualitative definitions is a necessary condition for constructing formal (computable) diagnostic algorithms.
Ключевые слова: повышение надёжности, спектральный метод, компонент, процесс преобразования, методика, наработка, неисправность, возможные состояния.
Key words: increase of reliability, spectral method, component, conversion process, technique, operating time, malfunction, possible states.
Основные функции моторного масла:
- Уменьшение трения и износа деталей двигателя. Уплотнение надпоршневого пространства в месте контакта поршневых колец со стенками цилиндра.
- Создание давления в смазываемых узлах и устройствах, имеющих гидропривод (натяжители цепи, гидрокомпенсаторы). Отвод тепла от поршней, подшипников скольжения и других деталей.
- Защита двигателя от коррозии.
- Предотвращение нагарообразования и лако-образных отложений.
- Нейтрализация кислот, образующихся при окислении масла и сгорании топлива.
- Предотвращение образования осадков в картере, маслопроводах и т.д.
Цели экспресс-контроля и контролируемые параметры моторных масел
Цели контроля: выявление и предупреждение недопустимого изменения вязкости, обводненности, разжижения топливом, засорения мех примесями и ухудшения моющей способности масел в целях уменьшения износов двс и предотвращения аварий их кривошипно-шатунного механизма и ци-линдропоршневой группы; выявление несоответствия качества свежего масла паспортным данным, его недопустимой обводненности и загрязненности; подготовка рекомендаций по экспресс-восстановлению временной работоспособности моторного масла и предотвращению аварийного изнашивания двигателя при работе без смены масла.
Описанный ниже экспресс-контроль не требует дорогостоящего оборудования и больших текущих затрат, может проводиться работником со
среднетехническим и средним образованием и позволяет предотвращать отказы двигателей.
Обводнение масла. Вода наносит большой вред моторным маслам. Даже небольшое количество воды (0,1...0,2 %), взаимодействуя с присадками в маслах, быстро (за несколько дней при нормальной температуре или за несколько часов работы дизеля в номинальном режиме) разлагает их. После этого в масляных системах ДВС образуются липкие отложения, забивающие маслофильтры, трубки и каналы, маслозаборники и вызывающие неисправности клапанов масляных систем и другое. Особенно быстро разрушаются самые активные присадки, имеющие способность поглощать влагу из окружающего воздуха. Вследствие такого распада присадок масла вспениваются, ухудшаются их смазывающие, антиизносные, моющее-диспергирующие и другие качественные показатели, увеличивается скорость отложений лаков и нагаров на деталях ЦПГ, снижается щелочное число, а из-за вымывания присадок, образующих защитные пленки, повышается коррозионность масла, особенно к деталям из цветных металлов. Естественно, что при этом износ трущихся деталей дизеля резко возрастает, а надежность его работы, особенно КШМ, падает вплоть до аварийных зади-ров подшипников коленвала.
Литература:
1. ОСНОВНЫЕ ФИЗИКО - ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА МАСЕЛ Филина О.А., Галиуллин Д.Р., Гараева А.Р. В сборнике: ПРОБЛЕМЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ НАУКИ В РОССИИ И МИРЕ сборник статей международной научно-практической конференции: в 4 частях. 2017. С. 115-117.
ВЫБОР РАЗМЕРОВ УШИРЕНИЯ ДЛЯ БУРОНАБИВНЫХ СВАЙ С _УШИРЕННОЙ ПЯТОЙ_
Холодов Сергей Павлович
кандидат техн. наук, доцент Сибирский федеральный университет г. Красноярск Преснов Олег Михайлович кандидат техн. наук, доцент Сибирский федеральный университет г. Красноярск Серватинский Вадим Вячеславович кандидат техн. наук, доцент Сибирский федеральный университет г. Красноярск
THE CHOICE OF SIZE BROADENING FOR BORED PILES WITH EXTENDED HEEL
Kholodov Sergey Pavlovich
Candidate of tekhn. Science, Associate Professor Siberian Federal University Krasnoyarsk Presnov Oleg Mikhailovich
Candidate of tekhn. Science, Associate Professor Siberian Federal University Krasnoyarsk
Servatinskiy Vadim Vyacheslavovich
Candidate of tekhn. Science, Associate Professor Siberian Federal University Krasnoyarsk
АННОТАЦИЯ
Буронабивные сваи с уширенной пятой - эффективная свайная конструкция, работающая на выдергивание. Такой тип работы широко встречается для коротких свай в условиях большой глубины промерзания.
Технология буронабивных свай ТИСЭ предполагает изготовление в нижней части сваи уширения в виде полусферы. Эффективность (удельная несущая способность) применения такого уширения будет непостоянна. С ростом радиуса полусферы R вначале она растет, а затем снижается.
В статье дана методика определения Rопт обеспечивающего наибольшую удельную несущую способность конструкции.
Ключевые слова: свайные фундаменты, большая глубина промерзания, малые нагрузки, буронабивные сваи с уширением.
ABSTRACT
Bored piles with a widened heel are an effective pile structure, working on pulling. This type of work is widely encountered for short piles in conditions of great depth of freezing.
The technology of ТИСЭ bored piles involves the production of a hemisphere broadening in the lower part of the pile. The efficiency (specific carrying capacity) of the application of such a broadening will be unstable. As the radius of the hemisphere R increases, it first grows and then decreases.
In the article the technique of definition Rопт providing the greatest specific carrying capacity of a design is given.
Keywords: pile foundations, conditions of deep freezing, small loads, bored piles with broadening.
В работах [2,3,4,5] показано, что буронабивные сваи с уширенной пятой - эффективная свайная конструкция, работающая на выдергивание. Такой тип работы широко встречается для коротких свай в условиях большой глубины промерзания df, т.е. в условиях Сибири и большей части Европейской территории России.
Технология свай ТИСЭ [1,7,8] предполагает изготовление в нижней части сваи уширения в виде полусферы (с помощью специального ножа -плуга).
Так как объем (а, следовательно и стоимость) цилиндрической части сваи растет пропорционально квадрату радиуса скважины, а уширения -кубу радиуса полусферы R, эффективность (удельная несущая способность на выдергивание, несущая способность отнесенная к объему сваи, кН/м3) применения такого уширения будет непостоянна.
Вначале она будет расти, достигая максимума, а затем снижаться, при больших значениях R. Таким образом, актуальным становится вопрос выбора радиуса R полусферической части сваи, который обеспечит наибольшую удельную несущую способность конструкции.
Определим значение Rопт (в приведенном ранее смысле) в зависимости от других параметров сваи.
Объем цилиндрической части сваи Уц равен: Уц = п г21,
где г - радиус скважины;
I - длина сваи.
Объем полусферической части сваи VI определится:
Уп = (4 п R3/3)/2 = 2 п R3/3.
Учитывая, что объем центральной части уширения в пределах радиуса г и высотой h ~ R входит в объем цилиндрической части сваи Уц, его нужно вычесть из Уп.
Тогда:
Уп = 2 п R3/3 - п г2К.
Небольшая погрешность, возникающая за счет замены h на R, не превышает 3% и на точность дальнейших расчетов существенно не влияет.
Таким образом, объем сваи с уширением Ууш равен:
Ууш = Уц + Уп = п г21 + 2 п R3/3 - п г2К.
Объем сваи без уширения Ус определится: Ус = Уц = п г21.
Так как нас интересует насколько растет объем сваи за счет уширения, введем показатель т.
т = Ууш/Ус = (Уц + Уп)/Уц = (п г21 + 2 п R3/3 - п Г£)/(п г21) = = 1 + (2 R3/3)/(r2l) - т.
При росте Я несущая способность сваи на выдергивание (в дальнейшем несущая способность сваи) также растет.
Несущая способность сваи без уширения Ес1 с по (7.14) [6] будет равна:
Fd с = ус 2 п г Уо//1, где / - расчетное сопротивление грунта по боковой поверхности ствола сваи, кПа;
ввиду малой длины сваи может быть принято постоянным.
Для сваи с уширением несущая способность ¥й уш определится:
уш = Ус 2 п Я ус//I.
Введем показатель K, равный отношению несущих способностей.
K = Fd уш/ Fd с = Ус 2 п R Jeff I /( Уо 2 п г ус//l) = R/r.
Показателем эффективности применения уширения (как отмечено ранее) будет отношение удельной несущей способности сваи с уширением к этому же показателю для цилиндрической. То есть отношение прироста несущей способности K приросту объема сваи m (т.е. стоимости).
В таблице приведены значения K/m в зависимости от радиуса уширения R при значениях l = 1,0 м и r = 0,1 м.
Таблица
Удельная несущая способность сваи в зависимости от радиуса уширения
^м m K K/m
0,10 0,97 1,0 1,031
0,15 1,075 1,5 1,395
0,20 1,33 2,0 1,50
0,25 1,79 2,5 1,396
0,30 2,50 3,0 1,20
0,35 3,50 3,5 1,00
0,40 4,90 4,0 0,81
Из рассмотрения таблицы можно видеть зависимость предполагаемую ранее. Удельная несущая способность сваи с уширением растет с ростом R от 1,0 до 1,50 (при R = 0,20 м), а затем падает до 1,0 и менее по сравнению с цилиндрической формой (что совершенно недопустимо на практике).
Для эффективного применения уширения необходимо назначать R, дающий максимальное значение показателя K/m (отношение удельных несущих способностей свай с уширением к цилиндрической ).
Для определения R^ необходимо взять производную от K/m по R, приравнять ее нулю и из этого выражения найти R = Rom-.
K/m = (R/r)/(1 + (2 R3/3)/(r2l) - R/l). (1) Решение уравнения третьей степени, полученного после дифференцирования, весьма громоздко. Поэтому найдем R^ для обратной величины m/K (минимальный прирост объема сваи на 1 кН несущей способности).
m/K = (1 + (2 R3/3)/(r2l) - R/l)/(R/r) = r/R + (2
R2)/(3 r l) - r/l; (m/K)1 = (r/R + (2 R2)/(3 r l) - r/l)1 = 4 R/(3 r l) -r/R2.
Отсюда:
4 R/(3 r l) - r/R2 = 0; R = Rопт = (3 r2l/4)1/3. (2) Для значений приведенных к таблице R^ равно:
Rопт = (3 0,12 1,0/ 4)1/3 = 0,196 м;
K/m = (R/r)/(1 + (2 R3/3)/(r2l) - R/l) = = 1,96/(1+ 2 0,1963/(3 0,01 1,0) - 0,196) = 1,508. Удельная несущая способность такой сваи на выдергивание будет в 1,508 раза выше, чем у цилиндрической.
Выводы:
1. Для свай, изготовленных по технологии ТИСЭ, работающих на выдергивание, размер уши-рения определяет удельную несущую способность всей конструкции.
2. Для обеспечения максимальной удельной несущей способности свай радиус уширения должен приниматься по выражению (2).
Список литературы
1. ВСН 5-71 Временные указания по устройству коротких буронабивных бетонных и бутобе-тонных свай для малоэтажных сельских зданий. -М.: Минсельстрой СССР,1971.
2. Невзоров А.Л. Фундаменты на сезоннопро-мерзающих грунтах. - М.: Изд. АСВ, ISBN 5-93093031-7, 2000.
3. Рекомендации по совершенствованию конструкций и норм проектирования искусственных сооружений, возводимых на пучинистых грунтах с учетом природных условий БАМа. - М.: ВНИИТС, 1981.
4. Рекомендации по учету и предупреждению деформаций и сил морозного пучения грунтов. -М.: ПНИИИС, 1986.
5. СП 131.13330.2012. Строительная климатология. - М.: Минрегион России НИИСФ РААСН, 2012.
6. СП 24.13330.2011. Свайные фундаменты. -М.: Минрегион России ОАО «ЦПП», 2010.
7. Холодов С.П. Малонагруженные фундаменты в условиях большой глубины промерзания. Системы. Методы. Технологии. Братский государственный университет. ISSN 2077-5415, вып. 2, с. 138 - 141, 2015.
8. Холодов С.П. Расчет буронабивной сваи с уширением в климатических условиях Сибири. Системы. Методы. Технологии. Братский государственный университет. ISSN 2077-5415, вып. 2, с. 138 - 142, 2017.
