Preview

Научный рецензируемый журнал "Вестник СибАДИ"

Расширенный поиск
Том 20, № 3 (2023)
Скачать выпуск PDF

ТРАНСПОРТНОЕ, ГОРНОЕ И СТРОИТЕЛЬНОЕ МАШИНОСТРОЕНИЕ 

304-315 87
Аннотация

Введение. На начальных этапах проектирования питателей роторных снегоочистителей необходимо иметь относительно простые соотношения, на основании которых можно судить об их эффективности и потенциальных возможностях. Наличие таких показателей дает возможность обоснованно выбирать конструктивную схему, геометрические и кинематические параметры рабочих органов роторных снегоочистителей. Решение данных задач позволяет в значительной степени сократить время на проектирование машин и их рабочих органов. Таким образом, основная цель данного исследования заключается в оценке возможности обоснования эффективности конструкторских решений роторных снегоочистителей на ранних стадиях проектирования.
Методы и материалы. Для достижения поставленной цели были решены следующие задачи: обоснование показателей, на основе которых будет даваться оценка эффективности, описание механизма получения их теоретических значений.
Результаты. В результате проведенных исследований получены аналитические выражения вырезаемых объемов снежной массы горизонтальной и вертикальной фрезами питателя роторного снегоочистителя. Произведена оценка времени транспортирования вырезанной снежной массы. Показана степень влияния ряда конструктивных и технологических параметров на величину вырезаемой снежной массы и время ее транспортирования.
Обсуждение и заключение. Получены уравнения длин траекторий движения произвольной точки фрезы питателя роторного снегоочистителя для ее вертикального и горизонтального расположения. Уравнения позволяют определить продолжительность взаимодействия транспортируемой снежной массы и рабочего оборудования от момента ее захвата до момента ее разгрузки. В результате исследований определена область значений, в которой длина траектории вырезания снежной массы для горизонтальной фрезы меньше длины траектории вырезания для вертикальной фрезы.

316-325 74
Аннотация

Введение. Протяженная сеть трубопроводов на территории нашей страны нуждается в своевременном качественном ремонте. Используемый до сих пор шанцевый инструмент повышает трудоемкость работ по капитальному ремонту трубопроводов, что вынуждает создавать решения для механизации процесса подкопа трубопровода. Целью исследования, приведённого в данной статье, является определение производительности и суммарного крутящего момента рабочего оборудования экскаватора. Показан общий вид рабочего оборудования с обозначением позиций, необходимых для выполнения исследования.
Методы и материалы. Введено понятие удельных величин крутящего момента и мощности, приходящихся на один резец рабочего оборудования. Установлены зависимости суммарной производительности резцов и крутящего момента резцов. В связи с особенностью конструкции рабочего оборудования каждая из зависимостей рассмотрена отдельно для передних и задних резцов. Получены поверхности, отражающие влияние угловой скорости вращения фрезерной головки и угла установки резцов на исследуемые параметры.
Результаты. На основе полученной зависимости суммарного крутящего момента фрезерного рабочего оборудования была составлена номограмма. Задавая количество резцов N, скорости вращения рабочего фрезерной головки n и число ударов ударника ДорНИИ, можно определить необходимый крутящий момент гидромотора.
Заключение. По результатам проведенного теоретического исследования процесса резания грунта при помощи фрезерного рабочего оборудования экскаватора установлены зависимости суммарной производительности и суммарного крутящего момента рабочего оборудования. Построенные графические зависимости помогают определить степень влияния конструктивных и режимных параметров оборудования на процесс его работы. Созданная номограмма рекомендуется к применению при проектировании рабочего оборудования.

326-336 66
Аннотация

Введение. Проблема ускорения и удешевления строительства автодорог без снижения их качества может быть решена путём создания комплекса агрегатов непрерывного действия. Агрегаты, следуя друг за другом, осуществляют весь комплекс работ, направленных на строительство автодорог. Одним из элементов агрегата непрерывного действия, формирующего кювет, является прямоточный роторный рыхлитель. Выявлено, что для выемки грунта вблизи оси вращения ротора прямоточного роторного рыхлителя должен быть установлен, соосно с большим ротором, малый ротор с бóльшей угловой скоростью. Малый ротор содержит: наконечник малого ротора со спиральными ножами, два зубца и два ножа. Одним из элементов малого ротора является спиральный нож. Взаимодействие с грунтом спиральных ножей исследовано недостаточно.
Методика исследования. Рассмотрено взаимодействие с грунтом наконечника малого ротора со спиральными ножами. Углы наклона первого и второго витка спирали определены построением развёртки. Приняты допущения: соотношение сил, воздействующих на часть конуса со спиралью, к части конуса без спирали равно отношению длин образующих этих частей конуса; спиральный нож не тормозит агрегат и не ускоряет его, то есть сумму сил, противодействующих внедрению конуса в грунт, уравновешивают силы, внедряющие конус в грунт. Сумма условных нормальных реакций конуса на воздействие грунта равна произведению удельного сопротивления грунта на площадь поверхности конуса и на коэффициент, учитывающий увеличение удельного сопротивления грунта по мере его уплотнения конусом.
Результаты. На основе методики произведены расчёты и построения. Площадь передней поверхности витка спирального ножа приблизительно равна произведению высоты витка на длину его средней линии. Путём построений выявлена длина средней линии витков. Зависимости длин спирали от высоты витка спирального ножа показаны на рисунках. Установлены пределы углов наклона основания первого и второго витка спирального ножа. Определена высота витка спирального ножа.
Заключение. Построением развёртки определены углы наклона первого и второго витка спирали. Путём построения проекций на поперечно-вертикальную плоскость определены длины средних линий витков спирального ножа. На основании расчётов, с учётом изнашивания в процессе эксплуатации и искажения проекции спирали на поперечно-вертикальную плоскость, принята высота витка спирального ножа 10 мм.

ТРАНСПОРТ 

338-349 57
Аннотация

Введение. Несмотря на введение новых поправок в правила дорожного движения, на дорогах Российской Федерации продолжают происходить ДТП с участием средств индивидуальной мобильности (СИМ). Анализ статистических показателей позволил определить, что более 90% происшествий происходит с участием СИМ, оборудованных электродвигателем, в основном это столкновения с транспортными средствами, с менее мощными, не оборудованными электродвигателем. Происходят наезды на пешеходов, что свидетельствует об определённых выбираемых условиях для движения – проезжая часть и тротуары. Помимо этого, установлено, что в данных случаях одним из возникающих видов происшествий является опрокидывание, связанное с первую очередь с имеющимися элементами на участках городских улиц и городских дорог, обладающих определенной высотой над уровнем дорог и тротуаров. С целью определения возможности опрокидывания с учетом данных элементов, в рамках выполненного исследования выполнен анализ городской инфраструктуры, определены основные элементы, представляющие опасность для движения СИМ, установлены их геометрические параметры и выполнен математический расчет условий движения.
Методы и материалы. В качестве материалов и методов выполнения исследования определены методы статистического анализа и математического расчета.
Результаты. В результате расчета авторами определены опасные для движения СИМ элементы городской инфраструктуры, при взаимодействии с которыми с большой долей вероятности произойдет опрокидывание рассматриваемого устройства и травмирование водителя СИМ.
Заключение. В результате выполненных расчетов были установлены основные опасные элементы, расположенные на городских улицах и дорогах, установлено, что на процесс опрокидывания оказывают влияние геометрические показатели самого устройства. С учетом полученных результатов определены перспективные направления повышения безопасности движения СИМ в городских транспортных системах – разработка требования к безопасности СИМ и создание специализированной инфраструктуры для безопасного движения СИМ в условиях современных городов.

350-361 66
Аннотация

Введение. Приведены результаты прогнозной оценки численности, структуры автомобильного парка России по типу энергоустановок и выбросов парниковых газов (ПГ) до 2050 г. с учетом актуализации исходных данных, используемых при проведении расчетов и принятии допущения, что будет принято решение прекратить производство легковых АТС с ДВС, начиная с 2045 г.
Материалы и методы. Прогноз уровня автомобилизации, численности автопарка по типу энергоустановок и виду топлива, экологическому классу оценивались с учетом обновления парка, баланса поставок и выбытия АТС. Эти данные приводятся в формах государственной статистической отчетности, долгосрочных стратегиях развития транспортной отрасли, отчасти генерируются исследователями самостоятельно. Для расчета выбросов парниковых газов также использовалась методика Copert 5.
Результаты. По сравнению с ранее составленными прогнозами значение суммарных выбросов ПГ автомобильным парком в 2050 г. по актуальному прогнозу будет примерно таким же, как в 2045 г., то есть будет отставать на 5 лет.
Обсуждение и заключение. В ближайшей перспективе темпы декарбонизации автомобильного транспорта в России могут существенно замедлиться. В автомобильном парке к 2050 г. будут по-прежнему преобладать автомобили с ДВС на углеводородном топливе (жидком, газообразном).

362-386 70
Аннотация

Введение. Процесс планирования общественного транспорта подразделяется на ряд задач стратегического, тактического и оперативного уровней, к которым относятся разработка системы маршрутов, установление интенсивности движения по маршрутам, проектирование структуры парка подвижного состава, распределение имеющегося парка подвижного состава по маршрутам, определение требуемого объема субсидирования и др.
Материалы и методы. В статье дана многокритериальная математическая модель проектирования перевозок, на основании которой приведенные выше задачи решаются путем распределения (ограниченных или неограниченных) транспортных ресурсов между допустимыми маршрутами транспортной сети в соответствии с множеством критериев эффективности, на которые могут быть наложены данные ограничения. Формирование допустимых маршрутов на транспортной сети может быть осуществлено посредством алгоритмов, разработанных в рамках решения задач TNDP и TNDFSP. Маршруты также могут быть откорректированы экспертами. В статье показано, что при решении задач проектирования перевозок транспортный спрос следует описывать матрицей пассажирских корреспонденций, сформированной за все время движения транспорта в будний день, с целью учета всех пассажирских потоков по маршрутной сети, а не только периодов наибольшей интенсивности перевозок. Расчет параметров транспортного предложения осуществляется по результатам распределения пассажирских корреспонденций по маршрутной сети (PAP), что является сложной нерешенной до настоящего времени проблемой. В статье изложена разработанная методика PAP, основанная на гибкой стратегии пассажира, учитывающей время ожидания транспорта, непрямолинейность маршрута, предпочтения видов транспорта, возможное перераспределение пассажирских потоков между остановочными пунктами сети, расположенными в пределах пешеходной доступности. Непрямолинейность поездок оценивается посредством полученной эмпирической модели деления спроса по длине поездок.
Результаты. Сформулированы задачи проектирования перевозок общественным транспортом, разработана многокритериальная математическая модель их решения. Изложена методика распределения пассажирских потоков по маршрутной сети, основанная на гибкой стратегии пассажира. Практическая реализация описанной методики PAP осуществлена посредством специально разработанного программного обеспечения с использованием реляционной системы управления базами данных (СУБД).
Обсуждение и заключение. Эффективность разработанной методики PAP показана на тестовых расчетах, которые осуществлены с использованием пассажирских корреспонденций, среднего буднего дня октября месяца 2019 года, полученных посредством обработки валидаций электронных проездных билетов городского пассажирского транспорта г. Красноярска.

СТРОИТЕЛЬСТВО И АРХИТЕКТУРА 

388-395 75
Аннотация

Введение. Капитальное строительство зданий и сооружений в Ираке – одно из важнейших направлений производственной деятельности, основа развития всех секторов хозяйства страны. Современный строительный комплекс Ирака постоянно развивается и совершенствуется, внедряются современные строительные материалы, технологии, методы организации и управления строительством, дающее возможность реализовывать строительные проекты практически неограниченной сложности. Однако в современных условиях, сформировавшихся в Республике Ирак с конца XX века по настоящее время, особой проблемой стала необходимость полного и своевременного обеспечения строительства всеми видами ресурсов, что, в условиях строительного рынка Ирака, является нерешенной научно-практической задачей, ввиду высокого влияния негативных факторов различного характера, снижая тем самым организационно-технологическую надежность строительства зданий.
Материалы и методы. Для решения этой проблемы мы предложили 7 этапов разработки системы показателей устойчивого развития инфраструктуры ресурсообеспечения, которая позволит повысить организационно-технологическую надежность строительства в Ираке. Кроме того, была разработана модель расчета обобщенных критериев организационно-технологической надежности строительства. Для определения значимости показателей организационно-технологической надежности предлагается использовать метод экспертной оценки.
Результаты. Разработана система показателей устойчивого развития инфраструктуры ресурсообеспечения, состоящая из семи этапов. Выделены показатели организационно-технологической надежности строительства и определена их значимость.
Обсуждение и заключение. Учет влияния исследованных нами факторов предопределяет использование понятия риска как количественной меры реализации негативного сценария хода строительства под воздействием различных факторов, что позволяет проведение дальнейших исследований с привлечением аппарата теории рисков. На основании предлагаемого нами метода исследования может быть произведен расчет эффективности показателей ресурсообеспечения строительства в Ираке.

396-404 61
Аннотация

Введение. Рост количества складируемых отходов ТЭЦ негативно сказывается на экологической и эко номической обстановке в России. Содержание золоотвалов приводит к загрязнению близлежащих тер риторий и росту цен на энергию. Для решения данной проблемы предложено использовать отходы ТЭЦ различного генезиса в качестве компонента мелкозернистого бетона.
Материалы и методы. Перечислено оборудование, на котором выполнялся эксперимент. Для испыта ния на прочность при сжатии использовался пресс ТП-1-350 «Универсал». Для проведения испытания на прочность при изгибе использовалась машина МИИ-100. Удельная поверхность отходов ТЭЦ опреде лялась на приборе ПСХ-12. Образцы набирали прочность в камере нормального твердения. Химический состав отходов ТЭЦ определялся рентгенофлуоресцентным методом.
Результаты. Приведены экспериментальные данные о прочности образцов с заменой части цемента отходами ТЭЦ различного генезиса. Часть образцов твердела в нормальных условиях, а часть подверг лась тепловлажностной обработке. Рассчитан удельный расход цемента на единицу прочности при сжатии и при изгибе. Прочность при сжатии растворов с заменой 20% цемента на золу-уноса кузнецкой ТЭЦ позволяет получать образцы с прочностью на 8% меньше контрольного образца при нормальных условиях твердения. Использование кислой золы омской ТЭЦ и кузнецкой ТЭЦ при тепловлажностной обработке позволяет получать образцы с прочностью при сжатии выше, чем контрольный образец до 13%. Введение 30% основной золы новосибирской ТЭЦ взамен цемента позволяет получать образцы при нормальных условиях твердения по прочности при сжатии до 46,55 МПа. Расчет удельного расхода цемента на единицу прочности показал, что использование предложенных составов с кислой золой куз нецкой ТЭЦ снижает расход цемента на единицу прочности при тепловлажностной обработке образцов до 30%.
Обсуждение и заключение. Обосновано, что замена до 30% цемента золой гидроудаления новосибир ской ТЭЦ позволяет получать мелкозернистые бетоны по прочности не ниже, чем контрольный це ментный образец. При нормальных условиях твердения можно получать образцы с прочностью до 46,55 МПа при сжатии и 9,31 МПа при изгибе. Установлено, что использование тепловлажностной обработки для образцов с применением основной золы не дает прироста прочности по сравнению с кислыми золами.



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


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