Влияние износа режущего элемента дорожной фрезы на силу сопротивления резанию асфальтобетона

Введение. В данной статье приведены результаты исследования влияния износа твердосплавного наконечника режущего элемента дорожной фрезы на возникающую силу сопротивления резанию при фрезеровании асфальтобетонов. Актуальность работы обусловлена недостаточным количеством информации о влиянии износа на силу сопротивления резанию, поэтому прогнозировать изменения нагрузок на рабочем органе фрезерных машин в процессе её работы с изношенными режущими элементами не является возможным.

Материалы и методы. Экспериментальные исследования проводились с целью определения силы сопротивления резанию, возникающей в процессе фрезерования асфальтобетона с максимальным размером минерального заполнителя 16 мм, используемого для верхнего слоя покрытия и для дорог с нормальными условиями движения (А16вн) в зависимости от толщины срезаемой стружки и степени (процента) износа режущего элемента. Для проведения исследования был использован маятниковый стенд, наиболее подходящий для изучения взаимодействия единичного режущего элемента дорожной фрезы с асфальтобетоном.

Результаты. В результате проведения экспериментальных исследований удалось получить данные, которые могут быть использованы для обоснования выбора интервала замены режущих элементов в процессе эксплуатации фрезерного оборудования, что в перспективе приведёт к повышению производительности оборудования и срока его эксплуатации. Достигнутые результаты позволяют корректировать ранее полученные математические модели и методики расчетов фрезерных машин с учетом степени (процента) износа режущих элементов.

Обсуждение и заключение. Проведенные исследования позволили определить зависимости силы сопротивления резанию от процента износа режущего элемента и толщины срезаемой стружки. Вместе с тем следует отметить, что на практике необходимо задавать дополнительные запасы прочности при конструировании элементов фрезерной машины с учетом износа режущего элемента.

1. Мухторов А. М. Методы расчета износа и ресурса резцов дорожных фрез // Educational Research in Universal Sciences. 2022. Т. 1. № 7. С. 496-502.

2. Попов С. Н. Математическое моделирование критериев работоспособности при изнашивании рабочих органов дорожных фрез // Математическое моделирование. 2013. № 1. С. 60-63.

3. Iovanas D. M., Dumitrascu A. E. Comparative Reliability Analysis of Milling Teeth Manufactured by Conventional Cutting Processes and Laser Cladding // Applied Sciences. 2022. Т. 12. No.14. pp. 7133.

4. Sivilevičius H., Martišius M. Field investigation and assessment on the wear of asphalt pavement milling machine picks // Transport. 2021. Т. 36. No. 6. pp. 499-509.

5. Zaumanis M. et al. Impact of milling machine parameters on the properties of reclaimed asphalt pavement // Construction and Building Materials. 2021. Т. 307. pp. 125114.

6. Аскарходжаев Т. И. Роль дорожных фрез в технологии ремонта изношенного дорожного полотна / Т. И. Аскарходжаев, Ш. А. Пирнаев // Транспорт шёлкового пути. 2019. № 3-4. С. 109-120. EDN BKELBV.

7. Bołoz Ł., Biały W. Methods and Test Benches for Cutting Tools Testing A Review // Energies. 2023. Т. 16. No. 1. pp. 445.

8. Hai-Rong G. U. et al. Analysis and test on asphalt milling machine cutting load characteristic // China Journal of Highway and Transport. 2012. Т. 25. No. 3. Pp. 154.

9. Wang X., Su O. Specific energy analysis of rock cutting based on fracture mechanics: a case study using a conical pick on sandstone // Engineering fracture mechanics. 2019. Т. 213. pp. 197-205.

10. Krzysztof K., Piotr M. Methods of mechanical mining of compact-rock-a comparison of efficiency and energy consumption // Energies. 2019. Т. 12. No. 18. p. 3562.

11. Furmanov D. V., Lysakov N. E., Shamahov L. M. Experimental Justifi cation of Geometrical Model of Cut Chip Cross-Section during Asphalt Milling // Innovations and Technologies in Construction: Selected Papers of BUILDINTECH BIT 2021. Springer International Publishing. 2021. pp. 296–301.

12. Фурманов Д. В., Лысаков Н. Э., Шамахов Л. М. Экспериментально-аналитическое обоснование процесса резания асфальтобетонов рабочим оборудованием дорожной фрезы // Вестник СибА ДИ. 2022. Т. 19, № 2 (84). С. 170-182. https://doi.org/10.26518/2071-72962022-19-2-170-182.