CC BY
8УДК 625.12.033.38
Мирзахидова О.М.
докторант кафедры «Инженерия железных дорог» Ташкентский государственный транспортный университет (г. Ташкент, Узбекистан)
ВЫБОР ЗЕМЛЕРОЙНЫХ МАШИН ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ЗЕМЛЯНЫХ РАБОТ ПРИ СТРОИТЕЛЬСТВЕ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ
Аннотация: в данной статье рассмотрена выбор землеройных машин для производства земляных работ. Метод расчета критическую массу, сопротивляющегося перемещению и укладке на новое место грунта. Реальная возможность повысить показатель технического уровня землеройных машин.
Ключевые слова: земляные сооружения, рыхление грунтов, укрепление и уплотнение грунтов, критическое сопротивления массы грунта.
В области земляных работ, занимающих в производстве доминирующее значение, возникло множество проблем, к которим в первую очередь относится комплексная механизация работ, осуществляемых в наивыгоднейшей последовательности с предельным использованием возможностей каждой машины и сочетаний машин.
Разнообразие земляных сооружений, местных условий их производства, видов грунтов, дальности их перемещения и подъема, типов землеройных машин требуют систематизации работ. Система земляных работ должна предусматривать стадии, поточность, на выгоднейшие сочетания машин и комплексов их в звеньях, соответствие конструкции машин местным условиям работ, необходимое организационное обслуживание и управление.
Разновидностями земельных работ являются рыхление грунтов, перемещение их в пространстве, оформление земляных сооружений, укрепление и уплотнение грунтов. В основном в этих работах преобладает процесс сдвига грунта с некоторым участием процесса разрушения структуры (среза связей между частицами) и уплотнения массы (создания связей). Грунты сопротивляются переработке машинами внутренними силами сцепления частиц и трения между ними, а также инерцией своей массы. Обозначая критическую массу сопротивляющегося перемещению и укладке на новое место грунта через Шо=вп (кг), можно выразить зависимость
8о= А то 1п то как Аепп (Н*м/кг)
где: А (Н*м/кг) - энергетическая константа грунтов, характеризующая их свойства в устойчивом, внутренне уравновешенном состоянии, п еп - безразмерный показатель влияния массы не £о.
Накопленный опыт позволяет определить в первом приближении значения А и п на основе производственных и экспериментальных данных. Обозначая энергетическую константу целинного грунта Аг (Н*м/кг), а грунта в земляном сооружении А= Аг %е + / ( I, И), когда п = 1 и / ( I, И) для транспортирования грунта, можно выразить энергию, поглощенную грунтом сооружения равенством А то = кЫо (о (Н*м),
где:
А= = (Н^м/кг).
то то
Практически достигнуты значения энергетических показателей при постройке земляного полотна автомобильных дорог: к = 0,157. Для грунтов III -IV категории при оптимальной влажности, средней дальности перемещения I = 100 м и высоте подъема И = 1 м, производительности комплекса машин при
т0 50м3
— =-= 25 кг/с
х ч
А = 0'15™00-* = 380х (Я.м/кг), где: x-поправочный коэффициент на l, h и др.
Технический уровень процесса характеризуется показателем ^ = 0,004.
Среднее значение мощности одной машины No = 600 Вт в настояуее время резко повышается одновременно с совершенствованием конструкции машин. Однако стадийность комплексногопроцесса в ее необходимой последовательности нарушается, что даже снижает технический уровень.
Для орентирования при выборе машин для производства земляных работ в табл.1 приведены значения показателей.
Зависимости Со = Amo (Н>м/кг), для машин, работающих с ножами, состоящими из резцов и отвалов (бульдозеров, грейдеров, плугов), и Со = Amo ln то (Н^м/кг) для машин, работающих с ковшами (скреперов, экскаваторов, погрузчиков, роторных машин), показывают значение процесса уплотнения грунтов в общем процессе взаимодействия их с рабочими органами. В ряде случаев это уплотнение не только не вызывает непроизводительных затрат энергии, но является полезным, создавая однородность структуры переработанного грунта и смесей его с вяжущими материалами при укреплении (стабилизации) грунтов (цементировании, обработке жидкими вяжущими битумами, битумными эмульсиями, дегтями). Процессы перемешивания грунтов (глинистых с песком и др.) и смесей с вяжущими осуществляется фрезами, боронами разных видов, шнековыми машинами.
Таблица 1. Значения показателей при выборе машин для производства земляных работ
Машина £o Н*м/кг k А. Нм/кг Ai , Н*м/кг. k £ mo= kNo (кг/ c) No=2500 Вт
Бульдозер 400 0,15 2700 0,005 0,0004 1,00
Грейдер 200 0,2 2000 0,005 0,001 2,50
Скрепер 600 0,14 4400 0,002 0,00024 0,60
Экскаватор 500 0,1 5000 0,001 0,0002 0,50
Самосвал 2500 0,18 14000 - 0,00007 0,175
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
1. Железнодорожное строительство. Технология и механизация. Под. ред. С.П. Першина. - M.: Транспорт, 1991.
2. Djabbarov S., Kakharov Z., Kodirov N. Device of road boards with compacting layers with rollers //AIP Conference Proceedings. - AIP Publishing LLC, 2022. - Т. 2432. - №. 1. - С. 030036.
3. Kakharov, Z., Yavkacheva, Z. Determination of the bearing capacity of a building and structures of energy facilities. E3S Web of Conferences, 2023, 371, 02042.
4. Кахаров З.В. Железнодорожная конструкция для высокоскоростных дорог //Universum: технические науки : электрон. научн. журн. 2022. 5(98). - С. 43.
5. Кахаров З. В., Эшонов Ф. Ф., Козлов И. С. Определение величин энергетических констант материалов при дроблении твердых тел //Известия Петербургского университета путей сообщения. - 2019. - Т. 16. - №. 3. - С. 499504.
6. Кахаров З. В. и др. Требование к верхнему строения пути на высокоскоростных железнодорожных путях //Евразийский союз ученых. - 2021. - №. 4-1. - С. 45-48.
7. Кахаров З. В. и др. Назначение материалы для балластного слоя железнодорожных путей //Новая наука: история становления, современное состояние, перспективы развития. - 2021. - С. 33-35.
8. Кахаров З. В. Земляные работы при возведении земляного полотна железных дорог //Вопросы технических наук в свете современных исследований. - 2017. - С. 39-43.
9. Кахаров З. В., Эшонов Ф. Ф. Изменение состава веществ (материалов) в производстве //Научный журнал. - 2019. - №. 3 (37). - С. 22-23.
10. Кахаров З. В., Мирханова М. М. Переход жидких, пластичных, сыпучих тел в твердое состояние //Научно-технический прогресс: актуальные и перспективные направления будущего. - 2019. - С. 164-166.
11. Кахаров З. В., Исломов А. С. Анализ структуры энергозатрат на строительство дорожных асфальтобетонных покрытий //Sciences of Europe. -2021. - №. 82-1. - С. 59-62.
12. Кахаров З. В. Анализ поверхностного уплотнение грунтов земляного полотно железных дорог вальцовыми катками //The Scientific Heritage. - 2020. -№. 47-1 (47). - С. 50-52.
13. Кахаров З. В. Взаимодействие рабочих органов машин с перерабатываемыми материалами //Технические науки: проблемы и решения. -2018. - С. 104-108.
14. Кахаров З. В. Уплотнение слоев вальцами катков // Электронный инновационный вестник. - 2018. - №. 3. - С. 10-11.
15. Кахаров З. В. и др. Устройство оснований автомобильных дорог с уплотнением слоев катками //Инновации. Наука. Образование. - 2021. - №. 41. -С. 457-463.
16. Кахаров З.В., Кодиров Н.Б. Основные требования к щебню из природного камня для балластного слоя железнодорожного пути // Инновационные научные исследования. 2022. № 12-2(24). C. 93-100. URL: https://ip-journal.ru/
17. Кахаров З. В. Взаимодействие стрелового крана с грузом // Universum: технические науки. - 2023. - №. 1-2 (106). - С. 48-50.
18. Кахаров З. В., Пурцеладзе И. Б. Сырьевые материалы, применяемые при производстве цемента // Вестник науки. - 2023. - Т. 3. - №. 1 (58). - С. 321-327.
19. Кахаров З. В., Пурцеладзе И. Б. Проблемы экономии энергоресурсов в строительстве //Инновационные научные исследования. - 2022.
20. Кахаров З. В., Кодиров Н. Б. Методы укрепления оснований здании и сооружения // Системная трансформация - основа устойчивого инновационного развития. - 2021. - С. 18-37.
21. Kakharov, Z. The role of innovative educational technologies in improving educational efficiency / Z. Kakharov, I. Purtseladze // Universum: технические науки.
- 2023. - No. 1-4(106). - P. 28-30. - DOI 10.32743/UniTech.2023.106.1.14867.
22. Kakharov, Z. Analysis of the mechanization of the work of compaction of grunts in railway construction / Z. Kakharov, A. Islomov // Universum: технические науки.
- 2023. - No. 2-5(107). - P. 36-38. - DOI 10.32743/UniTech.2023.107.2.15031.
23. Кахаров, З. В. Выбор моделей для создания календарных графиков строительства и реконструкции железных дорог / З. В. Кахаров, И. Б. Пурцеладзе // Universum: технические науки. - 2023. - № 4-2(109). - С. 64-67. - DOI 10.32743/UniTech.2023.109.4.15250.
24. Пурцеладзе И.Б., Мирзахидова О.М. Производства земляных работ при устройстве фундаментов // Инновационные научные исследования. 2022. № 12-2(24). C. 86-92. URL: https://ip-journal.ru/
25. Т. Г. Яковлева и др. Железнодорожный путь: Учебник; - М.: Транспорт, 1999. - 405 с.
26. Строительные и путевые машины: Учебное пособие по дисциплине «Технология, механизация и автоматизация железнодорожного строительства» / Шалягин Г.Л., Пиотрович А.А., Полоз В.Н.-Хабаровск, Изд-во ДВГУПС, 2008.129 с.
27. Технология железнодорожного строительства: Учебник для вузов. Под ред. А.Н. Призманова. Э.С. Спиридонова. М.: Желдориздат, 2002.631с.
Mirzakhidova O.M.
Tashkent State Transport University (Tashkent, Uzbekistan)
SELECTION OF EARTHMOVING MACHINES FOR THE PRODUCTION OF EARTHWORKS IN THE CONSTRUCTION OF RAILWAYS
Abstract: this article discusses the choice of earthmoving machines for the production of earthworks. The method of calculating the critical mass resisting the movement and laying of the soil in a new place. A real opportunity to increase the indicator of the technical level of earthmoving machines.
Keywords: earthworks, loosening of soils, strengthening and compaction of soils, critical resistance of soil mass.
