Preview

Научный рецензируемый журнал "Вестник СибАДИ"

Расширенный поиск

МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА КОНТАКТНОГО ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ РАБОЧИХ ОРГАНОВ ЗЕМЛЕРОЙНЫХ И ЗЕМЛЕРОЙНО-ТРАНСПОРТНЫХ МАШИН С МЕРЗЛЫМ ГРУНТОМ

https://doi.org/10.26518/2071-7296-2018-2-189-198

Полный текст:

Аннотация

Введение. В качестве объекта исследования рассмотрен процесс разработки мерзлых грунтов рабочими органами землеройных и землеройно-транспортных машин. Представлены основные аспекты разработанной математической модели и оригинальной методики исследования процессов пространственного взаимодействия рабочих органов землеройных машин с мерзлым грунтом, позволяющие получить эпюры распределения напряжений по поверхности рабочего органа плоской формы. Обоснован и доказан нелинейный характер распределения напряжений на контактной поверхности рабочего органа при взаимодействии с грунтом.

Материалы и методы. Приведены описание и анализ результатов экспериментальных исследований по количественному определению коэффициентов, входящих в математическую модель, и установления границ ее адекватности. Установлены зависимости для определения экспериментальных коэффициентов аналитически.

Результаты. Проведены исследования и анализ их результатов для установления аппроксимирующей зависимости между величиной силы разработки мерзлого грунта и пятном контакта на алюминиевой пластине. Для каждого значения абсциссы (координаты центра тяжести алюминиевой пластины) количественно определены значения суммарной нормальной силы. Показана хорошая сходимость теоретически полученных зависимостей с результатами эксперимента.

Обсуждение и заключение. Проведенные исследования являются основой для методологии обоснования и определения оптимальных параметров рабочих органов землеройных машин повышенной эффективности путем снижения энергоемкости процесса разработки мерзлого грунта. 

Об авторах

В. Н. Кузнецова
ФГБОУ ВО «СибАДИ»
Россия

доктор технических наук, профессор кафедры «Эксплуатация и сервис транспортно-технологических машин и комплексов в строительстве»,

644080, г. Омск, пр. Мира, 5 



И. С. Кузнецов
ФГБОУ ВО «СибАДИ»
Россия

студент факультета «Нефтегазовая и строительная техника»,

644080, г. Омск, пр. Мира, 5 



Список литературы

1. Вялов С.С. Реология мерзлых грунтов: научное издание. М.: Стройиздат, 2000. 464 с.

2. Baker D. G., Ruschy D. L. Calculated and Measured Air and Soil Freeze-Thaw Frequencies // American Meteorological Sociaty. 1995. V. 34, no. 10. P. 2197-2205.

3. Atkinson J. The Mechanics of Soils and Foundations.CRC Press, 2007. 448 p.

4. Цытович Н.А. Механика мерзлых грунтов: общая и прикладная: учебное пособие. М.: Строительство, 2013. 448 с.

5. Ершов Э.Д. Лабораторные методы исследования мерзлых пород. М.: Изд-во МГУ, 1985. 146 с.

6. Zhu Y. Constitutive Relations of Frozen Soil in Uniaxial Compression // Journal of Glaciology and Geocryology. 1992. №3. P. 216-220.

7. Роман Л.Д. Механика мерзлых грунтов. М.: Наука-Интерпериодика, 2002. 426 с.

8. Li Q. Development of Frozen Soil Model // Advances in Earth Science. 2006. № 12. P. 96 – 103.

9. Sun X. ACT–timely experimental study on meso-scopic structural damage development of frozen soil under triaxial shearing // Rock and Soil Mechanics. 2005. № 8. P. 150 – 163.

10. Баловнев В.И. Моделирование и прогнозирование процессов взаимодействия машин с многофазными средами: взаимодействие рабочих органов строительных, дорожных и коммунальных машин с грунтом и другими материалами. М.: МАДИ, 2000. 61 с.

11. Баловнев В.И., Нгуен З.Ш. Определение сопротивлений при разработке грунтов рыхлителем по интегральному показателю прочности // Строительные и дорожные машины. 2005. № 3. С. 38–40.

12. Ветров Ю.А. Резание грунтов землеройными машинами. М.: Машиностроение, 1971. 357 с.

13. Желукевич Р.Б. Разработка мерзлых грунтов землеройными машинами с дисковым инструментом. – Красноярск: СФУ, 2012. 194 с.

14. Дьяков И.Ф., Ивкин В.С., Жукова Д.В. Некоторые теоретические основы разрушения грунта газоимпульсным рыхлителем // Вестник СГТУ. 2013. Том 2. № 2c (71). С. 242 – 245.

15. Talalay P. G. Subglacial till and bedrock drilling // Cold Regions Science and Technology. 2013 – Vol. 86. P. 142-166.

16. Лещинер В. Б. Совершенствование инструмента для резания мерзлых грунтов. Томск: Изд-во Томского университета, 1991. 210 с.

17. Евдокимов А.Н., Васильев С.И., Жубрин В.Г. Аналитическое определение силы сопротивления внедрению инструмента в мерзлый грунт // Системы. Методы. Технологии. 2011. № 11. С. 115 – 118.

18. Завьялов А.М, Завьялов М.А., Кузнецова В.Н. Взаимодействие дорожных и строительных машин с контактной средой: монография. Омск: КАН, 2011. 370 с.

19. Мартюченко И.Г. Машины и оборудование для разработки и бурения мерзлых грунтов [Электронный ресурс]: учебное пособие. Саратов: Сарат. гос. техн. ун-т, 2009. 101 с.

20. Растегаев И.К. Механика и теплофизика статистического рыхления вечномерзлых грунтов. Красноярск: Изд-во Красноярского ун-та, 1988. 222 с.

21. Волков Д.П. Машины для земляных работ. М.: Машиностроение, 1992. 448 с.

22. 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.

23. Ryabets N., Kirzhner F. Weakening of frozen soils by means of ultra–high frequency energy // Cold Regions Science and Technology. 2003. Vol. 36. P. 115 – 128.

24. Руководство по определению физических, теплофизических и механических характеристик мерзлых грунтов. М.: Стройиздат, 1973.194 с.

25. Васильев С.И. Вероятностные физико-механические характеристики грунтов Восточно-Сибирского региона // Транспортное строительство. 2013. № 3 (19). С. 28–30.

26. Недорезов И.А. Вариации прочности грунтов, разрабатываемых в строительстве // Транспортное строительство. № 8. 2013. С. 29 – 30.

27. Кузнецова В.Н. Развитие научных основ взаимодействия контактной поверхности рабочих органов землеройных машин с мерзлыми грунтами: дис… д-ра техн. наук. Омск, 2009. 259 с.

28. 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.

29. Рахматуллин Х.А., Сагомонян А.Я., Алексеев Н.А. Вопросы динамики грунтов. М.: МГУ, 1964. 124 с.

30. Зеленин А.Н., Баловнев В.И., Керов И.П. Машины для земляных работ. М.: Машиностроение, 1975. 420 с. 31. Соколовский В.В. Статика сыпучей среды. М.: Физматгиз, 1960. 214 с.


Для цитирования:


Кузнецова В.Н., Кузнецов И.С. МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА КОНТАКТНОГО ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ РАБОЧИХ ОРГАНОВ ЗЕМЛЕРОЙНЫХ И ЗЕМЛЕРОЙНО-ТРАНСПОРТНЫХ МАШИН С МЕРЗЛЫМ ГРУНТОМ. Научный рецензируемый журнал "Вестник СибАДИ". 2018;15(2):189-198. https://doi.org/10.26518/2071-7296-2018-2-189-198

For citation:


Kuznetsova V.N., Kuznetsov I.S. SIMULATION OF THE CONTACT PROCESS INTERACTIONS OF LAND-MOVING AND EARTH-TRANSPORT MACHINES’ WORKING BODIES WITH FROZEN SOIL. The Russian Automobile and Highway Industry Journal. 2018;15(2):189-198. (In Russ.) https://doi.org/10.26518/2071-7296-2018-2-189-198

Просмотров: 245


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2071-7296 (Print)
ISSN 2658-5626 (Online)