<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="ru"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">sibadi</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">Научный рецензируемый журнал "Вестник СибАДИ"</journal-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>The Russian Automobile and Highway Industry Journal</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="ppub">2071-7296</issn><issn pub-type="epub">2658-5626</issn><publisher><publisher-name>The Siberian State Automobile and Highway University</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.26518/2071-7296-2019-3-228-240</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">sibadi-878</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>ТРАНСПОРТНОЕ, ГОРНОЕ И СТРОИТЕЛЬНОЕ МАШИНОСТРОЕНИЕ</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en"><subject>TRANSPORT, MINING AND BUILDING MACHINERY ENGINEERING</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>ОРИЕНТИРОВОЧНЫЙ РАСЧЁТ МОЩНОСТИ ЦИКЛИЧЕСКОГО РЕЗАНИЯ ГРУНТА</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>APPROXIMATE CALCULATION OF THE CIRCULAR SOIL CUTTING CAPACITY</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Николаев</surname><given-names>В. А.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Nikolayev</surname><given-names>V. A.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Николаев Владимир Анатольевич – д-р техн. наук, проф. кафедры «Строительные и дорожные машины»  </p></bio><bio xml:lang="en"><p>Vladimir A. Nikolaev – Doctor of Technical Sciences, Professor of the Construction and Road Machines Department</p></bio><email xlink:type="simple">Nikolaev53@inbox.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru"><institution>ФГБОУ ВО Ярославский технический университет</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>Yaroslavl State Technical University</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2019</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>04</day><month>07</month><year>2019</year></pub-date><volume>16</volume><issue>3</issue><fpage>228</fpage><lpage>240</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Николаев В.А., 2019</copyright-statement><copyright-year>2019</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Николаев В.А.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Nikolayev V.A.</copyright-holder><license xml:lang="ru" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.</license-p></license><license xml:lang="en" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://vestnik.sibadi.org/jour/article/view/878">https://vestnik.sibadi.org/jour/article/view/878</self-uri><abstract><sec><title>Введение</title><p>Введение. Для циклического резания грунта при формировании подстилающего слоя и откосов автодорог нужны роторные рыхлители. Поэтому общей целью исследования является теоретическое обоснование конструктивных и режимных параметров роторного рыхлителя. Теоретическую оценку затрат энергии на разработку грунта обычно проводят синтезным методом. Используя данный метод, проводят ориентировочный расчёт основных конструктивных параметров и мощности на привод роторного рыхлителя.</p></sec><sec><title>Методика исследования</title><p>Методика исследования. На основании намеченных путей уменьшения затрат энергии на циклическое резание грунта рабочим органом разработана методика ориентировочного расчёта мощность привода ротора. При этом необходимо было выявить изменения эффективных лобовых сечений рабочего органа в процессе оборота ротора путём измерения длины лобового сечения при пошаговом обороте ротора.</p></sec><sec><title>Результаты</title><p>Результаты. Определены рациональные параметры рабочего органа циклического резания грунта. Вычислена угловая скорость активного рабочего органа. Выявлен необходимый средний вращающий момент и ориентировочная мощность привода ротора.</p></sec><sec><title>Заключение</title><p>Заключение. На основе исследования синтезного метода удалось наметить пути уменьшения затрат энергии на циклическое резание грунта рабочим органом, определить многие конструктивные параметры роторного рыхлителя.</p></sec></abstract><trans-abstract xml:lang="en"><sec><title>Introduction</title><p>Introduction. Rotary cultivators are necessary for circular soil cutting while forming the underlayment and slopes of highways. Therefore, the objective of the research is a theoretical substantiation of constructive and sensitive parameters for the rotary ripper. The researchers usually use synthesis method to evaluate theoretical evaluation of the energy consumption on the development of soil. The researchers also carry out an indicative calculation of basic design parameters and power drive of rotary ripper.</p></sec><sec><title>Materials and methods</title><p>Materials and methods. The author developed a methodology for calculating the indicative rotor power. Moreover, the author detected changes of the effective frontal sections of the working body in the process of the rotor circulation by means of the length measuring of a frontal section.</p></sec><sec><title>Results</title><p>Results. As a result, the author defined rational working parameters of circular cutting ground and calculated the angular velocity of the active working body. Moreover, the author also identified the required average torque and approximate rotor power.</p><p>Discussion and conclusions. A simple and intuitive method based on accepted formulas of strength of materials, theoretical mechanics and other sciences is required for practical calculations of the working vehicles’ bodies. The author finds out that on the basis of the synthesis method the assessing energy expenditure on the development of soil may be defined, the analysis of the interaction with soil working bodies can be made.</p></sec></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>подстилающий слой автодорог</kwd><kwd>верхний слой грунта</kwd><kwd>агрегат</kwd><kwd>роторный рыхлитель</kwd><kwd>циклическое резание грунта</kwd><kwd>зажатое резания грунта</kwd><kwd>затраты энергии</kwd><kwd>синтезный метод</kwd><kwd>схема сил</kwd><kwd>вращающий момент</kwd><kwd>мощность</kwd><kwd>ориентировочный расчёт</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="en"><kwd>road base</kwd><kwd>upper soil layer</kwd><kwd>aggregate</kwd><kwd>rotary ripper</kwd><kwd>circular cutting ground</kwd><kwd>soil pressing</kwd><kwd>cutting energy costs</kwd><kwd>synthesis method</kwd><kwd>scheme forces</kwd><kwd>torque</kwd><kwd>power</kwd><kwd>indicative calculation</kwd></kwd-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Жук А.Ф. Теоретическое обоснование рациональной технологической схемы и параметров ротационного плуга // Сборник научных трудов «Теория и расчёт почвообрабатывающих машин». Т. 120. М.: Машиностроение, 1989. С. 145–153.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Zhuk A.F. Teoreticheskoe obosnovanie racional’noj tehnologicheskoj shemy i parametrov rotacionnogo pluga. Sbornik nauchnyh trudov «Teorija i raschjot pochvoobrabatyvajushhih mashin» [Theoretical substantiation of rational technological scheme and parameters of Rotary plow. Collection of scientific works “theory and calculation of tillage machines.” T 120]. Moscow, Mashinostroenie, 1989: 145–153 (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Карасёв Г.Н. Определение силы резания грунта с учётом упругих деформаций при разрушении // Строительные и дорожные машины. 2008. № 4. С. 36–42.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Karasyev G.N. Opredelenie sily rezanija grunta s uchjotom uprugih deformacij pri razrushenii [Definition of the cutting force of soil considering elastic deformation at fracture]. Stroitel’nye i dorozhnye mashiny. 2008; 4: 36-42 (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Карнаухов А.И., Орловский С.Н. Определение затрат удельной энергии на процесс резания лесных почв торцевыми фрезами // Строительные и дорожные машины. 2010. № 1. С. 20–22.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Karnaukhov A.I.. Orlovskiy S.N. Opredelenie zatrat udel’noj jenergii na process rezanija lesnyh pochv torcevymi frezami [Costing of specific energy on the cutting process of forest soils end mills]. Stroitel’nye i dorozhnye mashiny. 2010; 1: 20-22 (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Кравец И.М. Определение критической глубины резания при комбинированном резании грунтов гидрофрезой // Строительные и дорожные машины. 2010. № 5. С. 47–49.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kravets I.M. Opredelenie kriticheskoj glubiny rezanija pri kombinirovannom rezanii gruntov gidrofrezo [Determine critical cutting depth when combined cutting soils gidrofrezoj]. Stroitel’nye i dorozhnye mashiny. 2010; 5: 47–49 (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Кириллов Ф.Ф. Детерминированная математическая модель временного распределения тягового усилия для многорезцовых рабочих органов землеройных машин // Строительные и дорожные машины. 2010. № 11. С. 44–48.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kirillov F.F. Determinirovannaja matematicheskaja model’ vremennogo raspredelenija tjagovogo usilija dlja mnogorezcovyh rabochih organov zemlerojnyh mashin [Deterministic mathematical model of the temporal distribution of traction for working bodies of earthmoving machines]. Stroitel’nye i dorozhnye mashiny. 2010;11: 44–48 (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Берестов Е.И. Влияние трения грунта по поверхности ножа на сопротивление резанию // Строительные и дорожные машины, 2010. № 11. С. 34–38.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Berestov E.I. Vlijanie trenija grunta po poverhnosti nozha na soprotivlenie rezaniju [Influence of the soil friction on the surface of the knife cutting resistance]. Stroitel’nye i dorozhnye mashiny. 2010; 11: 34–38 (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Вершинин А.В., Зубов В.С., Тюльнев А.М. Повышение эффективности дискофрезерных рабочих механизмов для разработки мёрзлых грунтов // Строительные и дорожные машины. 2012. № 8. С. 42–44.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Vershinin A.V., Subov V.S., Tyulnev A.M. Povyshenie jeffektivnosti diskofrezernyh rabochih mehanizmov dlja razrabotki mjorzlyh gruntov [Improving the efficiency of the working mechanisms for the development of frozen soil]. Stroitel’nye i dorozhnye mashiny. 2012; 8: 42–44 (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Баловнев В.И., Нгуен З.Ш. Определение сопротивлений при разработке грунтов рыхлителем по интегральному показателю проч ности // Строительные и дорожные машины. 2005. №3. С. 38–40.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Balovnev V.I., Nguen Z.SH. Opredelenie soprotivlenij pri razrabotke gruntov ryhlitelem po integral’nomu pokazatelju prochnosti [Identification of resistances when designing primers ripper by a combined indicator of strength]. Stroitel’nye i dorozhnye mashiny. 2005; 3: 38–40 (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Завьялов А.М., Завьялов М.А., Кузнецова В.Н., Мещеряков В.А. Математическое моделирование рабочих процессов дорожных и строительных машин: имитационные и адаптивные модели : Монография. Омск: СибАДИ, 2012. 411 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Zavyalov A.M, Zavyalov M.A., Kuznetsova V.N., Mezheryakov V.A. Mathematical modeling of workflows, road and construction machines: simulation and adaptive models. Omsk, SibADI, 2012. 411 p. (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit10"><label>10</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Ryabets N., Kurzhner F. Weakening of frozen soils by means of ultra-high frequency energy. // Cold Regions Science and Technology. 2003. Vol. 36. P. 115-128.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Ryabets N., Kurzhner F. Weakening of frozen soils by means of ultra-high frequency energy. Cold Regions Science and Technology. 2003; 36: 115–128. 11. Liu X., Liu P. Experimental research on the compressive fracture toughness of wing fracture of frozen soil. Cold Regions Science and Technology. 2011; 65: 421–428.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit11"><label>11</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Liu X., Liu P. Experimental research on the compressive fracture toughness of wing fracture of frozen soil. // Cold Regions Science and Technology. 2011. Vol. 65. P. 421-428.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Talalay P.G. Subglacial till and Bedrock drilling. Cold Regions Science and Technology. 2013; 86: 142–166.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit12"><label>12</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Talalay P.G. Subglacial till and Bedrock drilling. // Cold Regions Science and Technology. 2013. Vol. 86. P. 142-166.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Sun X. ACT-timely experimental study on meso-scopic damage development of frozen soil under triaxial shearing. Rock and Soil Mechanics. 2005; 8: 150–163.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit13"><label>13</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Sun X. ACT-timely experimental study on meso-scopic damage development of frozen soil under triaxial shearing. // Rock and Soil Mechanics. 2005. №8. P. 150-163.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Li Q. Development of Frozen Soil Model. Advances in Earth Science. 2006; 12: 96–103.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit14"><label>14</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Li Q. Development of Frozen Soil Model. // Advances in Earth Science. 2006. №12. P. 96- 103.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Atkinson J. The Mechanics of Soils and Foundations. CRC. Press. 2007. 448 p.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit15"><label>15</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Atkinson J. The Mechanics of Soils and Foundations. CRC. Press. 2007. 448 p.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Nikolayev V.A., Kapralov V.V., Gumyennyy V.V. Ways to reduce energy consumption at work underlying layer forming device incorporated highways. Vestnik Jaroslavskogo vysshego voennogo uchilishha. 2018; 1: 165–170 (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit16"><label>16</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Николаев В.А., Капралов В.В., Гумённый В.В. Пути уменьшения затрат энергии на работу рыхлителя устройства формирования подстилающего слоя автодорог // Вестник Ярославского высшего военного училища, 2018. №1. С. 165–170.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Николаев В.А., Капралов В.В., Гумённый В.В. Пути уменьшения затрат энергии на работу рыхлителя устройства формирования подстилающего слоя автодорог // Вестник Ярославского высшего военного училища, 2018. №1. С. 165–170.</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
