Preview

Научный рецензируемый журнал "Вестник СибАДИ"

Расширенный поиск
Том 18, № 2 (2021)
Скачать выпуск PDF
https://doi.org/10.26518/2071-7296-2021-2

ТРАНСПОРТНОЕ, ГОРНОЕ И СТРОИТЕЛЬНОЕ МАШИНОСТРОЕНИЕ 

148-159 72
Аннотация

Введение. Повышение эффективности использования складского помещения при неизменном объеме является актуальной задачей, решение которой возможно посредством блочного или глубинного складского хранения. Одним из таких решений стало использование гравитационных стеллажей для паллет, которые позволяют сэкономить до 25% пути пройденного вилочными погрузчиками по сравнению с фронтальными стеллажами. Основным элементом безопасной эксплуатации гравитационных роликовых конвейеров, применяемых в стеллажах для паллет, является тормозной ролик. Наиболее перспективной конструкцией считается тормозной ролик магнитного (вихретокового) типа.

Цель работы – проведение сравнительного анализа результатов расчетных и экспериментальных исследований по определению скорости движения паллеты по тормозному магнитному ролику.

Материалы и методы. Областью исследования является тормозной ролик магнитного типа. Представлены конструкция и описание работы ролика, результаты расчетного и экспериментального исследований коэффициента магнитной вязкости.

Результаты. Получены расчетные и экспериментальные зависимости скорости движения паллеты по тормозному магнитному ролику. Установлено, что с увеличением скорости движения паллеты по тормозному магнитному ролику погрешность математической модели возрастает, и, прежде всего, после пересечения с прямой предельной скорости эффективности вихретокового тормоза.

Заключение. Проведен сравнительный анализ результатов расчетных и экспериментальных исследований по определению скорости движения паллеты по тормозному магнитному ролику. Установлено, что разработанная конструкция тормозного магнитного ролика в рабочем диапазоне масс паллет от 100 до 600 кг с магнитами в количестве до 16, расположенными с одной стороны диска, и от 100 до 1150 кг с магнитами в количестве до 8 пар, расположенными с обеих сторон диска, обеспечивает регулирование скорости в пределах, не превышающих допустимых скоростей движения паллеты на гравитационном роликовом конвейере. Верификация математической модели показала, что среднее значение погрешности математической модели во всем диапазоне масс паллет на скоростях, не превышающих допустимых скоростей движения паллеты на гравитационном роликовом конвейере и находящихся ниже предельной скорости эффективности вихретокового тормоза, составляет не более 8,2%.

160-167 65
Аннотация

Введение. Бурение мерзлых и вечномерзлых грунтов является одним из сложных и энергоемких процессов производства земляных работ. Буровые инструменты, используемые на мерзлых грунтах, реализуют процесс бурения грунта деформацией резания или дробящего действия. Существующие буровые инструменты недостаточно эффективны в использовании, т.к. реализуют энергоемкие процессы бурения и не всегда пригодны для различных типов грунтов. Рассматривается винтовой бур, который реализует процесс разрушения грунта деформацией сдвига и скола, что является менее энергоемким.

Материалы и методы. На основе теоретических исследований взаимодействия трех типов буровых инструментов с мерзлым грунтом был проведен сравнительный анализ для определения эффективности использования винтового бура. Сравнивали технические показатели процесса бурения. Приведена методика определения эффективности использования винтового бура на базе анализа специальных целевых функций.

Результаты. Получены результаты сравнительного анализа буровых инструментов. В зависимости от характера деформации грунта определена эффективность одного бурового инструмента над другим. В результате сравнительного анализа скорости бурения и энергоёмкости процесса бурения была установлена эффективность винтового бура.

Заключение. В ходе проведенного сравнительного анализа установлена эффективность винтового бура, реализующего деформацию сдвига и отрыва грунта, обосновывающая целесообразность проведения дальнейших исследований.

168-179 65
Аннотация

Введение. Проблема дефицита энергоэффективных технологий восстановления ставит первостепенной задачей разработку нового технологического оборудования для восстановления поверхностей катания железнодорожных колес с применением высококонцентрированных источников энергии. В настоящее время в практике ремонтного ДПО выбраковываемые безбондажные колеса все чаще заменяются новыми, но их ресурсный потенциал высок при эксплуатации. Такой подход технически и экономически не целесообразен.

Материалы и методы. В данной статье приведены результаты прочностного расчета основных моментов сил и динамических нагрузок, приходящихся на колесную пару. Сформулирована проблема эксплуатации ремонтного оборудования, связанная с отсутствием самостоятельных мобильных комплексов, обеспечивающих оперативное прибытие на место работ и высокое качество восстановления проектной геометрии поверхности катания колеса.

Результаты. Для решения данной проблемы был спроектирован и разработан мобильный комплекс, который позволяет восстанавливать проектную геометрию и обеспечивает высокие физико-механические свойства поверхности катания с оптимальными напряжениями в фазовой структуре основы колеса.

Обсуждение и заключение. Результаты проведенных исследований рекомендуется использовать для проектирования, создания и производства высокотехнологичного ремонтного оборудования.

180-190 2018
Аннотация

Введение. Рассматриваются пути повышения надежности эксплуатации дорожно-строительных машин. По итогам этого рассмотрения предлагается вариант замены используемой стали 09Г2С борсодержащей сталью 30MnB5. На примере ножа автогрейдера анализируются силовые воздействия на данный рабочий орган дорожно-строительных машин. С целью повышения уровня физико-механических характеристик сталей 09Г2С и 30MnB5 дополнительно проводится их термоциклическая обработка. Описываются экспериментальные исследования влияния данного вида термического воздействия на структуру и свойства сталей. Сравнительный анализ полученных характеристик позволяет сделать заключение о возможности рассматриваемой замены.

Материалы и методы. С помощью металлографического анализа авторами было исследовано влияние количества циклов термических воздействий на размер зерна стали. Параллельно определен комплекс физико-механических характеристик данных сталей на различных этапах термоциклической обработки.

Результаты. Было определено, что повышения уровня физико-механических характеристик исследуемых сталей можно добиться применением термоциклической обработки. Это достигается за счет получения мелкозернистой структуры металла, имеющей более высокую прочность. Рассмотрены зависимости предела прочности и предела текучести исследуемых сталей от числа циклов термического воздействия. Подобраны корреляционные соотношения для описания этих зависимостей. Рассмотрена связь пределов текучести и прочности сталей 09Г2С и 30MnB5 с размером зерна. Все исследованные зависимости представлены в графическом виде.

Обсуждение и заключение. На основе сравнительного анализа комплекса физико-механических характеристик авторами сделано заключение о возможности замены стали 09Г2С на сталь 30MnB5.

ТРАНСПОРТ 

192-202 60
Аннотация

Введение. Рассматриваются причины образования повышенного количества конденсата в системе выпуска отработавших газов автомобиля при пониженной температуре окружающего воздуха. Поскольку скорость движения автомобиля – один из факторов, определяющих нагрев системы выпуска и образование конденсата, выполнено экспериментальное исследование по определению температуры элементов системы выпуска отработавших газов при различных скоростях движения автомобиля.

Цель данного исследования: установить особенности изменения температуры отдельных элементов системы выпуска отработавших газов в зависимости от времени при различной скорости движения автомобиля.

Материалы и методы. Последовательность проведения экспериментального исследования состояла в запуске «холодного» двигателя, производился разгон автомобиля и далее движение автомобиля с постоянной скоростью в течение 20 мин. Одновременно с запуском двигателя регистрировалась температура элементов системы выпуска отработавших газов. В работе для измерения температуры поверхности системы выпуска использовались термопары. Экспериментальные исследования проводились на автомобиле Toyota Camry с бензиновым двигателем в климатических условиях Пермского края.

Результаты. Были получены зависимости температуры элементов системы выпуска от времени при различной скорости движения автомобиля. В экспериментальном исследовании установлено, что температура элементов системы выпуска отработавших газов устанавливается в течение 8–12 мин с начала движения автомобиля при постоянной скорости; задний глушитель имеет наибольшую вероятность образования конденсата.

Обсуждение и заключение. Выполнен анализ особенностей изменения температуры системы выпуска отработавших газов при движении автомобиля в условиях пониженной температуры окружающего воздуха. Установленные закономерности могут быть использованы для получения информации о процессах накапливания конденсата в системе выпуска отработавших газов и направлены на прогнозирование количества накапливания конденсата в системе выпуска отработавших газов; на разработку новых решений, обеспечивающих надежную работу системы выпуска.

СТРОИТЕЛЬСТВО И АРХИТЕКТУРА 

204-215 51
Аннотация

Введение. Потребность в более эффективном и разнообразном применении отходов целлюлозно-бумажной промышленности диктует необходимость поиска новых направлений использования таких отходов в технологиях строительного материаловедения.

Материалы и методы. В исследованиях использовался скоп предприятия ООО «Пермский картон» с влажностью после отмывки 300% масс. В настоящее время многие вопросы теории и практики производства материалов из скопа остаются не вполне решёнными, вследствие чего ряд положений заимствуется из теории производства бетона на минеральных заполнителях, а также производства изделий целлюлозно-бумажной промышленностью.

Результаты. В силу своего химического и вещественного состава показана возможность применения скопа в технологиях строительного материаловедения в качестве самостоятельного воздушного вяжущего вещества. Исследованиями установлено, что исходная влажность скопа как вяжущего влияет на конечные качественные показатели сухого материала. Так наименьшая плотность сухого материала 350 кг/м3 наблюдается при исходной влажности смеси в пределах 650% масс. При плотности 350 кг/м3 гигроскопичность материала составляет 4,3%, усадка от 10 до 25%. Время сушки изделия находится в пределах 11 ч. Нивелирование высокой усадки достигается посредством введения легких заполнителей с шероховатой поверхностью в процессе формования.

Обсуждение и заключение. Полученные данные о структуре, составе скопа, а также зависимости и закономерности поведения высококонцентрированной дисперсной системы типа «скоп–вода» показывают возможность применения скопа для производства теплоизоляционных материалов как в качестве основного компонента, так и в композиции с заполнителями в качестве самостоятельного воздушного вяжущего. При этом конечные показатели плотности теплоизоляционных изделий находятся в пределах, установленных нормативными документами.

216-224 47
Аннотация

Введение. Для контроля прочности бетона железобетонных конструкций применяется метод отрыва со скалыванием, основанный на эмпирической пропорциональной зависимости прочности бетона и усилия вырывания специального анкера с разжимным конусом. Отсутствие физической модели разрушения бетона при отрыве со скалыванием – признак несовершенства этого метода, затрудняющий поиск путей повышения точности и достоверности результатов. Цель данного исследования – разработка физической модели разрушения бетона для определения расчетной прочности методом отрыва со скалыванием.

Материалы и методы. Модель прочности бетона представляет собой механизм местного разрушения путем вырывания массива бетона в виде условного конуса при извлечении из заранее изготовленной скважины анкера. Принято, что разрушение происходит в два этапа: от выкалывания бетона с образованием трещин в плоскости вершины бетонного конуса на первом этапе и последующего образования трещин по боковой поверхности конуса при извлечении анкера. Расчетом определяется среднее значение прочности бетона на растяжение. Для перехода к сопротивлениям сжатию используется усредненное значение отношения сопротивлений бетона сжатию и растяжению или формула Фере. Модель проверена расчетом 6 опытных измерений.

Выводы. Установлено, что принимаемая при испытании бетона методом отрыва со скалыванием эмпирическая зависимость сопротивления бетона сжатию и усилия вырывания анкера возможна только при линейной зависимости сопротивлений бетона сжатию и растяжению. Однако действительное отношение сопротивлений бетона сжатию и растяжению имеет нелинейный характер, поэтому для относительно слабых бетонов возможность завышения прочности бетона на сжатие эмпирической зависимостью нивелируется понижающим коэффициентом, а для более прочных бетонов результаты измерений оказываются заниженными.



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


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