Введение. Бурение мерзлых и вечномерзлых грунтов является одним из сложных и энергоемких процессов производства земляных работ. Существующие буровые инструменты недостаточно эффективны в использовании, т.к. реализуют энергоемкие процессы бурения и не всегда пригодны для различных типов грунтов. Перспективным является применение винтовых рабочих органов, реализующих процесс разрушения грунта менее энергоемкими видами деформаций. Целью проведенных экспериментальных исследований являлось изучение процесса взаимодействия винтовой лопасти бурового инструмента с мерзлым.

Материалы и методы. В статье описана методика проведения экспериментальных исследований изучения процесса взаимодействия винтовой лопасти бурового инструмента с мерзлым грунтом и исследуемые модели бурового инструмента. Изучено влияние геометрических параметров винтового бура на процесс образования скважины.

Результаты. В результате экспериментальных исследований доказана гипотеза о возможности осуществления процесса бурения деформацией отрыва и получения скважины диаметром больше диаметра разрушающего участка винтовой лопасти. Установлена зависимость объема разрушаемого грунта и отношения диаметра полученной скважины к диаметру разрушающей части винтовой лопасти от угла поворота радиуса винтовой лопасти, при котором происходит его приращение.

Заключение. Установлено, что винтовой буровой инструмент осуществляет бурение скважины за счет реализации деформации отрыва, что позволяет достигать более эффективного бурения и получать диаметр скважины большего размера, чем диаметр разрушающего участка винтовой лопасти.

Прозрачность финансовой деятельности: авторы не имеют финансовой заинтересованности в представленных материалах или методах. Конфликт интересов отсутствует.

Введение. Чтобы автомобильная дорога была долговечной при минимально необходимых затратах на её строительство, следует тщательно удалить верхний слой грунта, не затрагивая грунт, расположенный под верхним слоем. Проблема удешевления строительства автодорог без снижения их качества может быть решена путём создания агрегата непрерывного действия для формирования подстилающего слоя. Основными рабочими органами агрегата являются ковши. Лезвие консольного ножа, установленного на ковше, подрезает верхний слой грунта снизу. Оно расположено под углом 45° к направлению перемещения ковша, имеет угол заточки . Передний угол лезвия консольного ножа.

Методика исследования. Консольный нож разделен на элементы: кромку лезвия, верхнюю фаску лезвия, поверхность консольного ножа, нижнюю плоскость. Заменено последовательное воздействие на грунт многих консольных ножей в пределах ширины захвата агрегата воздействием на грунт одного условного консольного ножа на расстоянии, необходимом для разработки одного кубического метра грунта. Силы взаимодействия условного консольного ножа с грунтом названы условными силами. Приведена методика расчёта затрат энергии при внедрении кромки лезвия консольного ножа в грунт: на отделение пласта от массива грунта, на создание щели в массиве грунта, на преодоление трения грунта о кромку лезвия консольного ножа. Общие затраты энергии при взаимодействии кромки лезвия консольного ножа при разработке грунта объёмом один кубический метр получены сложением частных затрат энергии.

Результаты. На основе разработанной методики расчёта выявлено расстояние, на которое должен переместиться консольный нож для разработки одного кубического метра грунта, и время этого перемещения. Рассчитаны затраты энергии при внедрении кромки лезвия консольного ножа в грунт: на отделение пласта от массива грунта, на создание щели в массиве грунта, на преодоление трения грунта о кромку лезвия консольного ножа. Определены общие затраты энергии и их структура при взаимодействии кромки лезвия консольного ножа с грунтом при разработке грунта объёмом один кубический метр.

Заключение. Общие затраты энергии при взаимодействии кромки лезвия консольного ножа с грунтом при разработке грунта объёмом один кубический метр около 7 тыс. Дж/куб.м. В структуре затрат энергии при взаимодействии кромки лезвия консольного ножа с грунтом преобладают затраты энергии на преодоление трения грунта о кромку лезвия. Для определения общих затрат энергии на резание грунта консольными ножами ковшей агрегата для удаления верхнего слоя грунта с подстилающего слоя автодороги нужно проанализировать взаимодействие с грунтом других элементов консольных ножей.

Прозрачность финансовой деятельности: автор не имеет финансовой заинтересованности в представленных материалах или методах. Конфликт интересов отсутствует.

Введение. Для решения задач модернизации грунтовых вибрационных катков с целью повышения уплотняющей способности, надежности и вибробезопасности осуществляется математическое моделирование взаимодействия элементов вибрационного катка между собой и с уплотняемым грунтом. Достоверность разрабатываемых математических моделей проверяется посредством их верификации, т.е. сопоставления с результатами экспериментальных исследований. Однако известные результаты экспериментальных исследований выполнялись на сравнительно небольшом перечне моделей вибрационных катков и видах грунта, а также в установившемся режиме колебаний. В статье представлены результаты экспериментальных исследований вертикальных ускорений колебаний вибровальца катка как в режиме установившейся вибрации, так и в переходных режимах при включении (разгоне) и выключении (останове) вибровозбудителя, что расширяет диапазон возможностей верификации существующих и вновь разрабатываемых математических моделей.

Материалы и методы. Экспериментальные исследования вертикальных ускорений колебаний вибровальца выполнялись на вибрационном катке DM-617 при уплотнении природной песчано-гравийной смеси. Показания акселерометра содержат высокочастотные гармоники, существенно затрудняющие определение численных значений амплитудных значений ускорений вибровальца, поэтому для цифровой обработки был применен фильтр низких частот с граничной частотой 200 Гц.

Результаты. Установлено, при уплотнении грунта вибрационным катком DM-617 с максимальным вынуждающим усилием в диапазоне изменения динамического модуля деформации грунта E_vd=14…25 МПа, амплитудные значения ускорений вертикальных колебаний вибровальца составляют от +65…+77 до -61…-69 м/с2 . При включении (разгоне) вибровозбудителя амплитудные значения ускорений в 1,1 раза превышают значения вертикальных ускорений установившегося режима работы вибровальца и практически не зависят от значения динамического модуля деформации грунта E_vd. При выключении (останове) вибровозбудителя амплитудные значения вертикальных ускорений не превышают значений вертикальных ускорений установившегося режима работы вибровальца.

Обсуждение и заключение. Независимость амплитудных значений вертикальных ускорений вибровальца катка DM-617 от значений динамического модуля деформации грунта E_vd согласуется с полученными ранее результатами экспериментальных исследований колебаний вибровальца катка DM-614. Полученные численные значения вертикальных ускорений колебаний вибровальца катка DM-617 в режимах установившихся колебаний, а также при включении (разгоне) и выключении (останове) вибровозбудителя позволяют осуществлять верификацию существующих и разрабатываемых математических моделей взаимодействия вибрационных катков с уплотняемым грунтом.

Прозрачность финансовой деятельности: авторы не имеют финансовой заинтересованности в представленных материалах или методах. Конфликт интересов отсутствует.

Введение. Статья посвящена результатам исследования сопротивляемости резанию дорожных асфальтобетонов в процессе удаления изношенных покрытий рабочими органами фрезерных машин. Актуальность работы обусловлена появлением новых марок асфальтобетонов в совокупности с использованием новых типов режущих элементов, для которых затруднительно прогнозировать нагрузки на рабочий орган при решении задач проектирования новых и обосновании режимов работы существующих машин. Цель. Решается задача исследования взаимодействия единичного режущего элемента дорожной фрезы с материалом при максимальном соответствии скоростных и геометрических показателей процесса резания с реальными машинами.

Материалы и методы. Экспериментальные работы производились путем определения касательной составляющей силы сопротивления резанию, а также работы этой силы на маятниковом стенде с применением регистрирующей аппаратуры. Производилось разрушение четырех различных марок асфальтобетона. Для каждой марки материала проведен двухфакторный эксперимент. Производилась оценка касательных составляющих сил сопротивления резанию в зависимости от толщины срезаемой стружки и температуры материала.

Результаты. В результате проведения эксперимента получены данные, позволяющие обоснованно определять нагрузки на зубьях дорожных фрез, определять энергоемкость процесса и мощность привода рабочего органа. Установлено, что рост касательной составляющей силы сопротивления резанию происходит достаточно интенсивно, с увеличением толщины срезаемой стружки, только на начальных стадиях заглубления резца. При увеличении толщины срезаемой стружки рост касательной составляющей силы сопротивления резанию происходит не столь интенсивно. Во всех случаях на значение силы сопротивления резанию оказывает влияние температура материала, однако это влияние менее значительно для асфальтобетонов, имеющих более высокое содержание щебня.

Обсуждение и заключение. Полученные данные позволяют не только определять касательные силы сопротивления резанию на режущих элементах рабочего органа фрезерной машины, но и находить рациональные способы размещения режущих элементов на рабочем органе, а также определять рациональные режимы работы существующих и новых машин. Это возможно при использовании полученных результатов в математической модели, описывающей процесс работы фрезерного рабочего органа в целом.

Прозрачность финансовой деятельности: авторы не имеют финансовой заинтересованности в представленных материалах или методах. Конфликт интересов отсутствует.

Введение. При строительстве современных скоростных магистралей большое внимание уделяется уплотнению оснований, состоящих из грунтов естественного сложения. Они требуют использования специального оборудования, в том числе и самоходных машин, осуществляющего уплотнение в непрерывном цикле. Но при его проектировании возникают определенные трудности по определению параметров ускорителей удара и массы ударной плиты. Цель работы – изучение влияния параметров рабочего оборудования на процесс деформирования грунта.

Материалы и методы. Для проверки влияния параметров трамбующего оборудования на процесс уплотнения был выбран способ математического моделирования процесса с использованием реологических моделей. Рабочий цикл трамбовки ударного действия условно разделен на четыре фазы. Дано математическое описание движения штампа и грунта в каждой из фаз движения. Рассмотрено изменение напряженного состояния во времени в теле грунтового полупространства.

Результаты. Была получена зависимость изменения напряженного состояния грунта во времени при различных жесткостях пружинного ускорителя удара и изменении массы штампа. Анализ зависимостей показал, что при проектировании оборудования ударного действия, предназначенного для уплотнения грунтов естественного сложения, требуется согласование пиковых напряжений от массы штампа и жесткости ускорителей удара. Это позволит растянуть во времени действие напряжений, быстрее сформировать уплотненное ядро в грунтовом полупространстве и потребует меньшего числа ударов по одному следу для получения требуемой плотности материала.

Обсуждение и заключение. Предложенная модель трамбующего оборудования позволила рассмотреть процессы, происходящие в грунтовом полупространстве, получить сравнительные характеристики массы штампа и жесткости ускорителей удара. Полученные данные хорошо коррелируются с данными других авторов. Результаты исследования могут быть полезны инженерным работникам, занимающимся разработкой новой техники интенсифицирующего действия.

Прозрачность финансовой деятельности: авторы не имеют финансовой заинтересованности в представленных материалах или методах. Конфликт интересов отсутствует.

Введение. В связи с развитием жилищного и транспортного строительства в Республике Тыва прогнозируется недостаток мощности парка наземных транспортно-технологических машин. Состояние машин с течением времени изменяется и не в лучшую сторону. Работоспособность и производительность техники снижается, а затраты на проведение мероприятий по поддержанию ее в рабочем состоянии постоянно увеличиваются. Поэтому понятно стремление к безотказной работе машин и к увеличению продолжительности их использования. Каждое предприятие заинтересовано в эффективном применении имеющейся машинной техники, а в эксплуатационном – тем более, так как эффективность ее использования является целью работы такого предприятия.

Материалы и методы. Для улучшения работоспособности и увеличения производительности техники, уменьшения затрат на мероприятия по техническому обслуживанию и ремонту ее в данной статье разработана методика оптимизации процесса формирования парка наземных транспортно-технологических машин в Республике Тыва по стратегическому плану развития строительства. Данная методика состоит из трех блоков – «Анализ регионального парка наземных транспортно-технологических машин», «Моделирование процессов обновления парка наземных транспортно-технологических машин» и «Исследование процессов обеспечения работоспособности парка наземных транспортно-технологических машин».

Результаты. Результатом моделирования является формулировка рекомендаций по обновлению парка наземных транспортно-технологических машин и по формированию системы обеспечения работоспособности парка наземных транспортно-технологических машин с учетом планируемого обновления.

Обсуждение и заключение. Получены расчетные соотношения для оценки убытков предприятий вследствие недостаточной укомплектованности наземными транспортно-технологическими машинами.

Прозрачность финансовой деятельности: автор не имеет финансовой заинтересованности в представленных материалах или методах. Конфликт интересов отсутствует.

Введение. Сделан акцент на развитие автомобильного транспорта РФ, которое характеризуется увеличением объемов перевозок, выполняемых специализированным подвижным составом различных типоразмеров, изменением расположения грузообразующих и грузопоглощающих пунктов, требованиями Заказчиков к количественным и качественным показателям, установленным в договорах. Эти условия способствуют развитию экономики РФ в социально-значимых отраслях. Целью исследования является разработка методики текущего планирования работы специализированного подвижного состава типоразмеров автотранспортного предприятия для выполнения условий договоров при перевозке грузов в городе.

Материалы и методы. Методика текущего планирования разработана в рамках новой концепции, представляющей собой синтез методов теории грузовых автомобильных перевозок, теории технического обслуживания и текущего ремонта подвижного состава. В исследованиях применяется системный анализ, методы теории вероятностей и математической статистики.

Результаты:

– методологические основы, позволившие разработать методику текущего планирования работы специализированного подвижного состава типоразмеров автотранспортного предприятия для выполнения условий договоров при перевозке грузов в городе;

– программа для ЭВМ, применение которой в практике работы автотранспортного предприятия позволит выполнить планирование, направленное на выполнение условий договоров и получение прибыли.

Обсуждение и заключение. Реализация и апробация методики текущего планирования при перевозке грузов в городе выполняется в условиях работы автотранспортного предприятия г. Омска с использованием программы для ЭВМ «Планирование работы автотранспортного предприятия при перевозке грузов в городе». Применение методики позволило автотранспортному предприятию получить прибыль на 14,5% больше, чем прибыль, которая могла быть получена при использовании в планировании ранее существующих методик.

Прозрачность финансовой деятельности: автор не имеет финансовой заинтересованности в представленных материалах или методах. Конфликт интересов отсутствует.

Введение. Одним из важнейших параметров транспортной системы является пропускная способность линий, которая на городском пассажирском транспорте обычно обусловливается пропускной способностью остановочных пунктов. При определении пропускной способности остановочных пунктов необходимо учитывать случайный характер потоков транспортных средств и процесса посадки (высадки) пассажиров. В настоящей работе остановочный пункт рассматривается как многоканальная однофазовая система массового обслуживания (СМО) с очередью. На этой основе предлагается и обосновывается подход к определению пропускной способности остановочных пунктов городского пассажирского транспорта.

Материалы и методы. Рассматриваются две математические модели остановочного пункта как СМО: аналитическая и имитационная. С учетом анализа результатов, полученных по этим моделям, предлагаются рекомендации для расчета реальной пропускной способности остановочного пункта.

Результаты. В настоящей статье на примере конкретного остановочного пункта оценивается работоспособность предложенных математических моделей и формулируются рекомендации для определения его пропускной способности.

Обсуждение и заключение. Предложенный порядок определения пропускной способности остановочных пунктов, состоящий из выявления критических остановочных пунктов с наибольшим пассажирооборотом, определения параметров процесса обслуживания подвижного состава, расчета вероятности возникновения очереди позволяет устанавливать предельную интенсивность движения по линиям городского пассажирского транспорта.

Прозрачность финансовой деятельности: авторы не имеют финансовой заинтересованности в представленных материалах или методах. Конфликт интересов отсутствует.

Введение. Приоритетным направлением развития транспортных систем является формирование транспортных коридоров с мультимодальными системами и интермодальными технологиями доставки грузов, обеспечивающее достижение экономических, социальных и экологических целей, стоящих перед государствами. Для транспортной системы России, претендующей на продвижение по своей территории транзитных грузопотоков, решение перечисленных задач может быть реализовано путём формирования контрейлерной технологии. Необходимым условием организации эффективных контрейлерных перевозок в региональном и международном сообщениях является систематизация параметров и оценка технической совместимости задействованного подвижного состава.

Методы и модели. В работе использован системный подход для представления контрейлерной технологии как сложной технической системы, состоящей из автомобильных транспортных средств, отечественного и зарубежного железнодорожного подвижного состава, взаимодействующих в интермодальных терминалах. Для описания концептуальной схемы рассматриваемой системы использована ER-модель.

Результаты. Обоснованы и систематизированы параметры автомобильного и железнодорожного подвижного состава, определено их взаимовлияние на уровне совместимости их технико-эксплуатационных параметров при организации внутренних и международных контрейлерных перевозок. Систематизация, структурирование, хранение и актуализация параметров подвижного состава осуществляется c использованием базы данных «Определение базовых параметров подвижного состава контрейлерных систем доставки грузов», разработанной в среде Microsoft Access.

Заключение. Разработанная система параметров позволяет оценить техническую совместимость автомобильного и железнодорожного подвижного состава участников контрейлерных перевозок, а также может быть использована при унификации интермодальных транспортных единиц и гармонизации габаритно-весовых ограничений на сети автомобильных и железных дорог.

Прозрачность финансовой деятельности: авторы не имеют финансовой заинтересованности в представленных материалах или методах. Конфликт интересов отсутствует.

Введение. Разработка эффективных конструкционных материалов с улучшенными акустическими характеристиками актуальна для современной строительной индустрии. Учитывая многообразие международных строительных норм по звукоизоляции и звукозащите зданий, необходима систематизация современных методов изучения этих характеристик. Целью исследования был всесторонний обзор методов определения акустических характеристик в строительстве, а также анализ литературы и международных норм для повышения здоровья и комфорта городского населения.

Материалы и методы. В связи с многообразием и сложностью исследования акустических характеристик зданий, помещений и отдельных ограждающих конструкций в статье приведен анализ методов оценки данных характеристик. Выявлены ограничения на размеры помещений и звуковых частот для измерения времени реверберации. Показан процесс усовершенствования метода измерения акустического импеданса в трубе Кундта. Детально рассмотрена методология определения числовых параметров звукоизоляции в зданиях в результате исследования ограждающих конструкций с учетом спектров различных источников шума, расположенных внутри и снаружи здания. Выявлено, что существующие методы измерения ударного шума показывают плохую воспроизводимость в низкочастотном диапазоне. Анализ работ доказал, что характеристики отражения звука теоретически зависят от толщины и жесткости отражающей поверхности и ее поверхностной плотности.

Заключение. Область применения строительных материалов с улучшенными акустическими характеристиками достаточно обширна. Дальнейшие исследования могут быть направлены на усовершенствование методов исследования характеристик звукопоглощения и звукоотражения.

Прозрачность финансовой деятельности: автор не имеет финансовой заинтересованности в представленных материалах или методах. Конфликт интересов отсутствует.

Введение. Шумовое загрязнение входит в тройку самых значительных экологических нарушений в мире. В городских условиях главным источником шума является автомобильный транспорт, на долю которого приходится до 80% всего шума. Мероприятия по защите от шума являются составной частью проектирования как на этапе ТЭО, так и при разработке проектов. В условиях стеснённой городской застройки, высокой плотности улично-дорожной сети, дефицита свободных территорий наиболее целесообразно применение шумозащитных сооружений в виде придорожных шумозащитных (акустических) экранов – вертикальных стенок, устанавливаемых максимально близко к транспортной магистрали. Однако, как показывает практика, в условиях эксплуатации шумозащитные экраны не всегда в полной мере выполняют свою защитную функцию. В данной статье представлен критический анализ эффективности установки шумозащитных экранов на примере транспортной развязки по ул. 15-я Рабочая в г. Омске.

Материалы и методы. Оценка эффективности проектных решений по установке шумозащитных экранов и исполнения этих решений производили двумя методами. Первый метод – расчётный. Расчёт шумового воздействия от транспортного потока на жилую застройку проводился по методике ОДМ 218.2.013–2011 Методические рекомендации по защите от транспортного шума территорий, прилегающих к автомобильным дорогам. Для выполнения расчётов был определён состав и интенсивность движения транспортных средств на каждом участке развязки. Установлены геометрические параметры на объекте. Второй метод – экспериментальный. Для подтверждения результатов расчёта проведены натурные измерения уровня шума в девяти точках на указанной развязке.

Результаты. По результатам данного расчёта сделан вывод, что существующие шумозащитные сооружения не выполняют свою функцию в полной мере. Жилая застройка на рассматриваемом участке находится в зоне шумового дискомфорта. Результаты натурных измерений подтверждаются расчётными данными. В статье даны рекомендации по исправлению недостатков, допущенных при проектировании и строительстве шумозащитных экранов.

Заключение. С учётом результатов исследований, изложенных в данной статье и опубликованных ранее, целесообразно рассмотреть вопрос о реконструкции транспортной развязки по ул. 15-я Рабочая в г. Омске.

Прозрачность финансовой деятельности: авторы не имеют финансовой заинтересованности в представленных материалах или методах. Конфликт интересов отсутствует.