sibadiНаучный рецензируемый журнал "Вестник СибАДИ"The Russian Automobile and Highway Industry Journal2071-72962658-5626The Siberian State Automobile and Highway University10.26518/2071-7296-2023-20-4-432-442EETOYCsibadi-1669Research ArticleТРАНСПОРТНОЕ, ГОРНОЕ И СТРОИТЕЛЬНОЕ МАШИНОСТРОЕНИЕTRANSPORT, MINING AND BUILDING MACHINERY ENGINEERINGПараметры отпечатка контакта перспективного рабочего органа дорожного катка с опорной поверхностью при уплотнении дорожных материаловPerspective contact imprint parameters of road roller working body with bearing surface when compacting road materialshttps://orcid.org/0000-0002-4034-2457СавельевС. В.SavelievS. V.

Савельев Сергей Валерьевич – д-р техн. наук, проф. кафедры «Эксплуатация нефтегазовой и строительной техники» института «Автомобильный транспорт, нефтегазовая и строительная техника»

г. Омск

Sergei V. Saveliev – Dr. of Sci., Professor of the Operation of Oil Gas and Construction Equipment Department, Motor transport, Oil, Gas and Construction Equipment Institute

Omsk

saveliev_sergval@mail.ruhttps://orcid.org/0009-0004-0916-4586ЛитовченкоР. Е.LitovchenkoR. E.

Литовченко Роман Евгеньевич – студент 4-го курса института «Автомобильный транспорт, нефтегазовая и строительная техника»

г. Омск

Roman E. Litovchenko – 4th year student of the Motor Transport, Oil, Gas and Construction Equipment

Omsk

darxil@mail.ruhttps://orcid.org/0009-0001-8397-995XЮрченкоА. А.YurchenkoA. A.

Юрченко Анастасия Александровна – студентка 2-го курса института «Автомобильный транспорт, нефтегазовая и строительная техника».

г. Омск

Anastasia A. Yurchenko – 2nd year student of the Motor Transport, Oil, Gas and Construction Equipment Institute at SibADI

Omsk

anastasia.yurch2003@gmail.comСибирский государственный автомобильно-дорожный университет (СибАДИ)РоссияSiberian State Automobile and Road University (SibADI)Russian Federation202317092023204432442Copyright © Савельев С.В., Литовченко Р.Е., Юрченко А.А., 20232023Савельев С.В., Литовченко Р.Е., Юрченко А.А.Saveliev S.V., Litovchenko R.E., Yurchenko A.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestnik.sibadi.org/jour/article/view/1669

Введение. Рассматривается наиболее эффективное средство механизации при уплотнении дорожно-строительных материалов для устройства транспортных объектов – дорожный каток с перспективным пневмошинным вальцом, способным эффективно использовать вибрацию.Материалы и методы. Приводятся результаты исследований, описывающие изменение параметров контакта вальца дорожного катка с уплотняемой поверхностью. Данные параметры оказывают значительное влияние на эффективность деформирования дорожных материалов при их уплотнении в технологическом слое. В процессе эксперимента выявлены значения малой и большой осей эллипса отпечатка контакта, его площадь, величина контактных давлений в зависимости от нагрузки на валец и количества установленных на вальце металлических бандажей.Результат. В статье приводятся иллюстрации проведённых экспериментов, полученные данные представлены в виде аналитических и графических зависимостей.Обсуждение и заключение. Установка бандажей осуществляется на стандартные шины, выпускаемые серийно. Представленный перспективный дорожный каток, который сочетает в себе возможности разных типоразмеров (по массе) катков, чем можно ускорить процесс уплотнения материалов, снизить энерго-, металло- и трудоемкость и повысить эффективность строительства автомобильных дорог.

Introduction. The most efficient machine for compacting road building materials in the construction of transport facilities, a road roller with a promising pneumatic tire roller that can effectively use vibration, is considered.Materials and methods. The results of the studies characterizing the parameters of the imprint of the contact of the working body of the roller with the supporting surface, which significantly affect the efficiency of the technological operation of compacting road materials, are presented. During the experiment, the values of the minor and major axes of the contact imprint ellipse, its area, the value of contact pressures depending on the load on the roller and the number of metal bands installed on the roller were revealed.Result. The article provides illustrations of the experiments carried out, the data obtained in the form of analytical and graphical dependencies are presented.Discussion and conclusion. The bandages on standard tires that are mass-produced are installed. The presented promising road roller, which combines the capabilities of different sizes (by weight) of rollers, which can speed up the process of compacting materials, reduce energy, metal and labour intensity and increase the efficiency of road construction.

дорожные каткипневмошиныбандажипараметрыконтактплощадьуплотнениевибрацияroad rollerspneumatic tirestiresparameterscontactareacompactionvibrationавторы благодарят заведующего и коллектив кафедры «Эксплуатация нефтегазовой и строительной техники (ЭНСТ)» за всестороннюю помощь и предоставленную возможность проведения экспериментальных исследований в лабораториях кафедры.The authors express their gratitude to the head and staff of the Operation of Oil and Gas and Construction Equipment Department for their comprehensive assistance and the opportunity to conduct experimental research in the laboratories of the department.ReferencesДубков В. В., Сокирко С. А. Определение параметров пневмошинного катка с осцилляторным вибрационным механизмом // Техника и технологии строительства. 2019. № 4 (20). С. 15 – 21.Dubkov V. V., Sokirko S. A. Opredelenie parametrov pnevmoshinnogo katka s oscilljatornym vibracionnym mehanizmom [Determination of the parameters of a pneumatic tire roller with an oscillatory vibrating mechanism]. Tehnika i tehnologii stroitel’stva. 2019; 4 (20):15 – 21. (In Russ.)Савельев С. В., Потеряев И. К. Исследования эффективности уплотняющей техники для строительства автомобильных дорог // Строительные и дорожные машины. 2021. № 2. С. 44 – 48.Savel’ev S. V., Poterjaev I. K. Issledovanija jeffektivnosti uplotnjajushhej tehniki dlja stroitel’stva avtomobil’nyh dorog [Research on the effectiveness of compaction equipment for the construction of roads «Construction and road machines»]. Stroitel’nye i dorozhnye mashiny. 2021; 2: 44 – 48. (In Russ.)Артемов А. В., Гончаренко С. В., Прядкин В. И. Определение пятна контакта шин сверхнизкого давления 1020Х420-18 БЕЛ-79 лесной техники малого класса // Актуальные направления научных исследований XXI века: теория и практика. 2020. Т. 8, № 1 (48). С. 250 – 256.Artemov A. V., Goncharenko S. V., Prjadkin V. I. Opredelenie pjatna kontakta shin sverhnizkogo davlenija 1020H420-18 BEL-79 lesnoj tehniki malogo klassa [Determination of the contact patch of ultra-low pressure tires 1020X420-18 BEL-79 small-class forestry equipment]. Aktual’nye napravlenija nauchnyh issledovanij XXI veka: teorija i praktika. 2020; T. 8. № 1 (48): 250 – 256. (In Russ.)Щиголев С. В., Ломакин С. Г. Определение нагрузок на колеса зерноуборочного комбайна, находящегося на поперечном склоне // Вестник Федерального государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Московский государственный агроинжинерный университет имени В. П. Горячкина» 2017. № 3 (79). С. 24 – 30.Shhigolev S. V., Lomakin S. G. Opredelenie nagruzok na kolesa zernouborochnogo kombajna, nahodjashhegosja na poperechnom sklone [Determination of loads on the wheels of a grain harvester located on a transverse slope]. Vestnik Federal’nogo gosudarstvennogo obrazovatel’nogo uchrezhdenija vysshego professional’nogo obrazovanija «Moskovskij gosudarstvennyj agroinzhenernyj universitet imeni V. P. Gorjachkina». 2017; 3 (79): 24 – 30. (In Russ.)Каспаров А. А., Веселов И. В., Соколов С. Л. Расчётные исследования низкопрофильных шин специального назначения // Известия высших учебных заведений // Машиностроение. 2016. № 11 (680). С. 34 – 39.Veselov I. V., Sokolov S. L. Raschjotnye issledovanija nizkoprofil’nyh shin special’nogo naznachenija Kasparov Izvestija vysshih uchebnyh zavedenij [Computational studies of low-profile tires for special purposes]. Mashinostroenie. 2016. № 11 (680): 34 – 39. (In Russ.)Кравченко В. А., Кравченко Л. В. Аналитическое обоснование параметров внутреннего строения шин движетелей мобильных энергетических средств тягового класса 1, 4 // Вестник аграрной науки Дона. 2023. Т. 16, № 1 (61). С. 17 – 28.Kravchenko V. A., Kravchenko L. V. Analytical substantiation of the parameters of the internal structure of the tires of the movers of mobile power equipment of traction class 1, 4 Bulletin of Agrarian Science of the Don. 2023. V. 16. No. 1 (61). pp. 17 – 28. (In Russ.)Шилько С. В., Черноус Д. А., Бухаров С. Н., Хотько А. В. Метод расчёта коэффициента сопротивлению качению автомобильных шин на основе моделирования термовязкоупругого деформирования шинных резин // Актуальные вопросы машиноведения. 2021. Т. 10. С. 124 – 128.Shil’ko S. V., Chernous D. A., Buharov S. N., Hot’ko A. V. Metod raschjota kojefficienta soprotivleniju kacheniju avtomobil’nyh shin na osnove modelirovanija termovjazkouprugogo deformirovanija shinnyh rezin [Method for calculating the coefficient of rolling resistance of automobile tires based on the simulation of thermoviscoelastic deformation of tire rubber]. Aktual’nye voprosy mashinovedenija. 2021; T. 10: 124 – 128. (In Russ.)Аналитическое исследование деформации пневмоколеса и параметров шины / В. Н. Тарасов, И. В. Бояркина, В. С. Серебренников, В. В. Дубков // Строительные и дорожные машины. 2020. № 3. С. 11 – 16.Tarasov V. N., BojarkinaI. V., Serebrennikov V. S., Dubkov V. V. Analiticheskoe issledovanie deformacii pnevmokolesa i parametrov shiny [Analytical study of deformation of pneumatic wheels and tire parameters]. Stroitel’nye i dorozhnye mashiny. 2020; 3: 11 – 16. (In Russ.)Тарасов В. Н. Аналитическое исследование методом сечений длины контакта и параметров пневмоколес строительных и дорожных машин / В. Н. Тарасов, И. В. Бояркина, В. С. Серебренников, В. В. Дубков // Строительные и дорожные машины. 2020. № 1. С. 10 – 17.Tarasov V. N., BojarkinaI. V., Serebrennikov V. S., Dubkov V. V. Analiticheskoe issledovanie metodom sechenij dliny kontakta i parametrov pnevmokoles stroitel’nyh i dorozhnyh mashin [Analytical study by the method of sections of the contact length and parameters of pneumatic wheels of construction and road machines]. Stroitel’nye i dorozhnye mashiny. 2020; 1:10 – 17. (In Russ.)Тетерина И. А., Корчагин П. А., Летопольский А. Б. Влияние динамических характеристик шин на вибронагруженность рабочего места оператора // Динамика систем, механизмов и машин. 2019. Т. 7, № 1. С. 176–181.Teterina I. A., KorchaginP. A., Letopol’skij A. B. Vlijanie dinamicheskih harakteristik shin na vibronagruzhennost’ rabochego mesta operatora [Influence of dynamic characteristics of tires on the vibration loading of the operator’s workplace]. Dinamika sistem, mehanizmov i mashin. 2019: T. 7. No 1: 176 – 181. (In Russ.)Савельев С. В. Пермяков В. Б., Михеев В. В., Потеряев И. К. Инновационная уплотняющая техника и рекомендации по её использованию для ресурсосберегающих технологий дорожного строительства монография. Омск: СибАДИ, 2019. 193 с.Savel’ev S. V., Permjakov V. B., Miheev V. V., Poterjaev I. K. Innovacionnaja uplotnjajushhaja tehnika i rekomendacii po ejo ispol’zovaniju dlja resursosberegajushhih tehnologij dorozhnogo stroitel’stva: monografija [Innovative compaction technology and recommendations for its use for resource-saving road construction technologies]. Omsk: SibADI, 2019. 193 p. (In Russ.)Permyakov V. B., Savel’ev S. V., Mikheev V. V. Using the Deformational Properties of Tires in Vibrational Systems // Russian Engineering Research. 2015, Vol. 35., No. 2, pp. 102-104.Permyakov V. B., Savel’ev S. V., Mikheev V. V. Using the Deformational Properties of Tires in Vibrational Systems.Russian Engineering Research. 2015; Vol. 35., No. 2: 102-104. IХархута Н. Я., Васильева Ю. М. Прочность, устойчивость и уплотнение грунтов земляного полотна автомобильных дорог. М.: Транспорт, 1975. 288 с.Harhuta N. Ja., Vasil’ev Ju. M. Prochnost’, ustojchivost’ i uplotnenie gruntov zemljanogo polotna avtomobil’nyh dorog [Strength, stability and compaction of road roadbed soils]. Moscow: Transport, 1975. 288 p. (In Russ.)Кустарёв Г. В., Баловнев В. И., Данилов Р. Г. Особенности формирования программного продукта выбора вибрационных катков //Строительные и дорожные машины. 2017. № 6. С. 36 – 41.Kustarjov G. V., Balovnev V. I., Danilov R. G. Osobennosti formirovanija programmnogo produkta vybora vibracionnyh katkov [Features of the formation of a software product for the selection of vibratory rollers]. Stroitel’nye i dorozhnye mashiny. 2017; 6: 36 – 41. (In Russ.)Тиллоев К. З., Кромский Е. И., Кондаков С. В. Выбор рациональных параметров конусного раскатчика для глубокого уплотнения оснований дорог // Научно-технический вестник Брянского государственного университета. 2021. № 1. С. 82 – 89.Tilloev K. Z., Kromskij E. I., Kondakov S. V. Vybor racional’nyh parametrov konusnogo raskatchika dlja glubokogo uplotnenija osnovanij dorog [The choice of rational parameters of a cone roller for deep compaction of road foundations]. Nauchno-tehnicheskij vestnik Brjanskogo gosudarstvennogo universiteta. 2021; 1: 82 – 89. (In Russ.)Korchagin P. A., TeterinaI. A., Korchagina E. A. Road roller operator’s vibroprotection system improvement // Journal of Physics: Conference Series: 14, Omsk, 10 – 12 November 2020 года. Omsk, 2021. P. 012012. DOI 10.1088/1742-6596/1791/1/012012.EDNFKOJMB.Korchagin P. A., Teterina I. A., Korchagina E. A. Road roller operator’s vibroprotection system improvement. Journal of Physics: Conference Series: 14, Omsk, 10 -12 nojabrja 2020 goda. Omsk, 2021. P. 012012. DOI 10.1088/1742-6596/1791/1/012012.EDN FKOJMB.Суэтина Т. А., Марсова Е. В., Кустарев Г. В., Борисов Ю. В. Сравнительный анализ схем послойного уплотнения грунта при выполнении строительных работ // Academia. Архитектура и строительство. 2018. № 1. С. 73 – 77.Sujetina T. A., Marsova E. V., Kustarev G. V., Borisov Ju. V. Sravnitel’nyj analiz shem poslojnogo uplotnenija grunta pri vypolnenii stroitel’nyh rabot [Comparative analysis of layer-by-layer soil compaction schemes during construction works]. Academia. Arhitektura i stroitel’stvo. 2018; 1: 73 – 77. (In Russ.)Исследование взаимосвязи конструктивных и технологических параметров вибрационных и осцилляционных катков/ Е. А. Шишкин, С. Н. Иванченко, В. В. Сидорков, Л. А. Мамаев, А. А. Смоляков // Научно-технический вестник Брянского государственного университета. 2021. № 2. С. 183 – 188.Shishkin E. A., Ivanchenko S. N., Sidorkov V. V., MamaevL. A., Smoljakov A. A. Issledovanie vzaimosvjazi konstruktivnyh i tehnologicheskih parametrov vibracionnyh i oscilljacionnyh katkov [Study of the relationship between design and technological parameters of vibratory and oscillatory rollers]. Nauchno-tehnicheskij vestnik Brjanskogo gosudarstvennogo universiteta. 2021; 2: 183 – 188. (In Russ.)Мошева А.А., Вахрушев С.И. Исследование особенностей процесса уплотнения грунта дорожными катками // Современные технологии в строительстве. Теория и практика. 2016. Т. 2, С. 250 – 258.Mosheva A. A., Vahrushev S. I. Issledovanie osobennostej processa uplotnenija grunta dorozhnymi katkami [Study of the features of the process of soil compaction by road rollers]. Sovremennye tehnologii v stroiоKenneally, B., Musimbi, O.M., Wang, J., Mooney, M.A.Finite element analysis of vibratory roller response on layered soil systems //Computers and Geotechnicsthis link is disabled. 2015. 67. p. 73 – 82.Kenneally, B., Musimbi, O. M., Wang, J., Mooney, M. A. Finite element analysis of vibratory roller response on layered soil systems. Computers and Geotechnicsthis link is disabled. 2015; 67: 73 – 82.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.