Статистический анализ технических характеристик самоходных нереверсивных виброплит с различными типами двигателей

Введение. Нереверсивные виброплиты – поверхностные грунтоуплотняющие машины с плоским рабочим органом, оснащенные, как правило, одновальным вибровозбудителем круговых колебаний. Привод виброплит может осуществляться от бензиновых, дизельных или электрических двигателей. При проектировании и модернизации нереверсивных виброплит возникают задачи обоснования их технических характеристик: вынуждающей силы и частоты колебаний вибровозбудителя, мощности двигателя, ширины основания и др. Для обобщения многолетнего опыта производителей и выявления взаимосвязей между основными техническими характеристиками нереверсивных виброплит был проведен статистический анализ параметров виброплит с различными типами двигателей.
Материалы и методы. Для выполнения статистического анализа использовались данные о характеристиках нереверсивных виброплит основных отечественных и зарубежных производителей, представленные на официальных сайтах компаний, а также на сайтах их дилеров. Общее количество рассмотренных моделей составило 644. Уравнения регрессии и коэффициенты детерминации получены в программе Microsoft Excel.
Результаты. Установлены диапазоны изменения параметров для нереверсивных виброплит с различными типами двигателей. Получены уравнения регрессии взаимосвязи значений частоты колебаний и вынуждающей силы вибровозбудителя, мощности двигателя, ширины основания и относительной вынуждающей силы от массы нереверсивных виброплит с различными типами двигателей. Определены соответствующие коэффициенты детерминации. Для большинства параметров наблюдаются низкие и очень низкие значения коэффициента детерминации вне зависимости от типа двигателя.
Заключение. Диапазоны изменения технических характеристик дизельных и бензиновых нереверсивных виброплит достаточно близки между собой. Диапазоны изменения технических характеристик электрических виброплит, в большинстве случаев, выходят за диапазоны изменения технических характеристик виброплит с двигателем внутреннего сгорания. Низкий коэффициент детерминации и большой разброс значений параметров свидетельствует об отсутствии у производителей методики обоснования технических характеристик виброплит. Представленные результаты целесообразно использовать для уточнения диапазонов изменения параметров и формулирования требований для математической модели работы самоходных нереверсивных виброплит.

1. Кузьмичев В.А., Кузьмичев В.Д. Исследование рабочих параметров самоходных виброплит, применяемых при уплотнении грунтов // Вестник гражданских инженеров. 2011. № 3(28). С. 66–71. EDN OPHUNZ.

2. Тюремнов И.С., Новичихин А.А. Уплотнение грунтов вибрационными плитами: монография [Электронный ресурс]. Ярославль. Издат. дом ЯГТУ, 2018.143 с. – 1 электрон. опт. диск.

3. Anderegg, Roland & Kaufmann, Kuno. Compaction Monitoring Using Intelligent Soil Compactors. GeoCongress 2006: Geotechnical Engineering in the Information Technology Age. 2006. 10.1061/40803(187)41.

4. Kaufmann, K. & Anderegg, Roland GPS-based Compaction Technology. Proceedings of the 1st International Conference on Machine Control and Guidance. 2008. 287–296.

5. Sivagnanasuntharam, Suthakaran & Sounthararajah, Arooran & Kodikara, Jayantha A New Approach to Maximising the Benefits of Current Intelligent Compaction Technology for Asphalt Materials. Construction and Building Materials. 393. 10.1016/j.conbuildmat.2023.132031.

6. Ranasinghe, Rajitha & Sounthararajah, Arooran & Kodikara, Jayantha An Intelligent Compaction Analyzer: A Versatile Platform for Real- Time Recording, Monitoring, and Analyzing of Road Material Compaction. Sensors.2023. 23. 7507.10.3390/s23177507.

7. Owusu-Nimo, Frederick & Peprah-Manu, Daniel & Ayeh, Felix & Charkley, Frederick & Ampadu, Samuel. Compaction Verification of Lateritic Soil Using Electrical Resistivity: A Laboratory Study. Geotechnical and Geological Engineering. 2023. 1–14. 10.1007/s10706-023-02598-z.

8. Hassan, Asem & Nadhum, Gehan. Geotechnical-Electrical Evaluation of Soil Compaction Parameters, South of Baqubah City. Iraqi Geological Journal. 2023. 56. 144–155. 10.46717/igj.56.1D.12ms-2023-4-21.

9. Yao, Yangping & Song, Er Bo. Intelligent compaction methods and quality control. Smart Construction and Sustainable Cities. 2023. 1. 10.1007/s44268-023-00004-4.

10. Aodah, Haider & Chandra, Satish Intelligent Compaction Technology. 2018.

11. Chen, Chengyong & Chang, Fagang & Li, Li & Dou, Wenqiang & Xu, Changjing. Optimization of intelligent compaction based on finite element simulation and nonlinear multiple regression. Electronic Research Archive. 2023. 31. 2775–2792. 10.3934/era.2023140.

12. Xu, Tianyu & Zhou, Zhijun & Yan, Ruipeng & Zhang, Zhipeng & Zhu, Linxuan & Chen, Chaoran & Fu, Xu & Liu, Tong. Real-Time Monitoring Method for Layered Compaction Quality of Loess Subgrade Based on Hydraulic Compactor Reinforcement. Sensors. 2020. 20. 4288. 10.3390/s20154288.

13. Zhang, Zhipeng & Zhou, Zhijun & Guo, Tao & Xu, Tianyu & Zhu, Linxuan & Fu, Xu & Chen, Chaoran & Liu, Tong. A measuring method for layered compactness of loess subgrade based on hydraulic compaction. Measurement Science and Technology. 2021. 32. 10.1088/1361-6501/abd7ab.

14. Hou, Ziyi & Dang, Xiao & Yuan, Yezhen & Tian, Bo & Li, Sili. Research on Intelligent Compaction Technology of Subgrade Based on Regression Analysis. Advances in Materials Science and Engineering. 2021. 1–9. 10.1155/2021/4100896.

15. Кузьмичев В.Д. Математическая модель виброплиты // Современные технологии. Системный анализ. Моделирование. 2012. № 3(35). С. 65–68.

16. Massarsch, K. Rainer & Wersäll, Carl. Vibratory plate resonance compaction. Proceedings of the Institution of Civil Engineers – Geotechnical Engineering. 2019. 173. 1–30. 10.1680/jgeen.19.00169.

17. Sawant, Rohan. Advance Equipment for Compaction on Site. 2021. 10.35291/2454-9150.2021.0099.

18. Рябов Г.К., Леонтьева В.С., Федосеев Ю.В. О механизме передвижения бесколесной виброплиты // Труды НГТУ им. Р.Е. Алексеева. 2012. № 3(96). С. 143.

19. Башкарев А.Я., Мусияко Д.В., Пешков В.С. Вибрационное перемещение поверхностного уплотнителя // Научно-технические ведомости Санкт-Петербургского государственного политехнического университета. 2013. № 1(166). С. 175–178.

20. Кузьмичев В.Д. Разработка динамической модели самоходной нереверсивной виброплиты // Механики XXI века. 2012. № 11. С. 39–45.

21. Хархута Н.Я., Андрейченко Ю.Я. Выбор основных параметров виброплит. Строительные и дорожные машины. 1968. № 4. С. 6–8.

22. Мусияко Д.В., Расулов Р.А. Самоходная вибрационная плита с вальцем // Вестник Тихоокеанского государственного университета. 2016. № 4(43). С. 73–80.

23. Anderegg, Roland Automatische Verdichtungskontrolle: eine Anwendung der nichtlinearen Schwingungstheorie. 2018.

24. Тюремнов И.С., Новичихин А.А. Статистический анализ технических характеристик вибрационных плит // Механизация строительства. 2014. № 11(845). С. 32–35.

25. Тюремнов И.С., Новичихин А.А., Филатов И.С. Обзор рекомендаций производителей по использованию вибрационных плит для уплотнения грунта // Механизация строительства. 2014. № 12(846). С. 28–32.