Анализ особенностей конструкций самоходных виброплит

Введение. Самоходные виброплиты – грунтоуплотняющие машины поверхностного действия, оснащенные плоским рабочим органом, который вводится в состояние колебательного движения при помощи вибровозбудителя. Разнообразие конструкций самоходных виброплит является одной из причин существенного разброса значений их основных параметров в соответствующих диапазонах масс. С целью совершенствования методик проектирования самоходных виброплит был выполнен анализ существующих конструкций и проанализировано их влияние на технические характеристики и технологические параметры самоходных виброплит.

Материалы и методы. В ходе исследования были изучены данные о конструкциях и технических характеристиках самоходных виброплит, представленные на сайтах и в сопроводительных материалах производителей, а также их дилеров. В общей сложности было рассмотрено 1137 моделей реверсивных и нереверсивных виброплит российских и зарубежных производителей.

Результаты. Выявлены конструктивные особенности промышленно выпускаемых самоходных виброплит, установлены диапазоны изменения их основных параметров. Проанализированы взаимосвязи компоновки самоходных (в том числе электрических) виброплит с их техническими характеристиками и расчетными схемами.

Заключение. Существенный разброс значений основных параметров реверсивных и нереверсивных виброплит отчасти связан с наличием у виброплит ряда конструктивных особенностей: количеством дебалансных валов, характером колебаний, типом трансмиссии и др. Большинство моделей нереверсивных виброплит при моделировании должны рассматриваться как двухмассные системы, содержащие рабочий орган и раму, соединенные упруго-вязкими связями. Ряд электрических виброплит представляет собой одномассную систему, что влияет на модели их взаимодействия с грунтом. Форма основания виброплиты оказывает влияние на значения контактных напряжений, количество циклов приложения нагрузки к одной точке грунта за один проход, глубину уплотнения и маневренность.

1. Тюремнов И.С., Новичихин А.А. Уплотнение грунтов вибрационными плитами: монография. Ярославль: Издат. дом ЯГТУ, 2018.143 с.

2. Sawant, Rohan. (2021). Advance Equipment for Compaction on Site. DOI: 10.35291/2454-9150.2021.0099.

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

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

5. 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.

6. 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.

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

8. Czech, Krzysztof & Gosk, Wojciech. Impact of the Operation of a Tri-band Hydraulic Compactor on the Technical Condition of a Residential Building. Applied Sciences. 2019. 9. 336. DOI: 10.3390/app9020336.

9. Wang, Chaoyi & Qiu, Tong & Xiao, Ming & Wang, Jintai. Utility Trench Backfill Compaction Using Vibratory Plate Compactor versus Excavator-Mounted Hydraulic Plate Compactor. Journal of Pipeline Systems Engineering and Practice. 2017. 8. DOI: 10.1061/(ASCE)PS.1949-1204.0000284.

10. Chen, Chen & Hu, Yongbiao & Jia, Feng & Wang, Xuebin. Intelligent compaction quality evaluation based on multi-domain analysis and artificial neural network. Construction and Building Materials. 2022. 341. 127583. DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2022.127583.

11. Xu, Guanghui & Chang, George & Wang, Dongsheng & Correia, Antonio & Nazarian, Soheil. The pioneer of intelligent construction – An overview of the development of intelligent compaction. Journal of Road Engineering. 2022. 2. DOI: 10.1016/j.jreng.2022.12.001.

12. Fathi, Aria & Tirado, Cesar & Rocha, Sergio & Mazari, Mehran & Nazarian, Soheil. (2020). Assessing Depth of Influence of Intelligent Compaction Rollers by Integrating Laboratory Testing and Field Measurements. Transportation Geotechnics. 28. 100509. DOI: 10.1016/j.trgeo.2020.100509.

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

14. 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. 2022. 31. 2775–2792. DOI: 10.3934/era.2023140.

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

16. Афанасьев М.А., Тюремнов И.С. Статистический анализ технических характеристик самоходных нереверсивных виброплит с различными типами двигателей // Вестник СибАДИ. 2024; 21(4): 488–501. https://doi.org/10.26518/2071-7296-2024-21-4-488-501. EDN: BRYOWT.

17. Афанасьев М.А., Тюремнов И.С. Статистический анализ технических характеристик самоходных реверсивных виброплит с различными типами двигателей // Вестник СибАДИ. 2024; 21(6): 814–825. https://doi.org/10.26518/2071-7296-2024-21-6-814-825. EDN: RBLXHW.