Preview

Научный рецензируемый журнал "Вестник СибАДИ"

Расширенный поиск
Том 20, № 5 (2023)
Скачать выпуск PDF

ТРАНСПОРТНОЕ, ГОРНОЕ И СТРОИТЕЛЬНОЕ МАШИНОСТРОЕНИЕ

540-547 343
Аннотация

Введение. Повышение энергоэффективности вибрационной техники ставит перед ее разработчиками ряд задач. Перспективным направлением снижения энергозатрат на привод вибрационных машин является использование явления резонанса. За счет динамических свойств колебательной системы удается существенно снизить потребляемую мощность резонансного вибрационного оборудования, а в ряде случаев повысить качество выпускаемой продукции.

Цель данной статьи – разработка типоразмерного ряда резонансного вибрационного оборудования для уплотнения бетонных смесей и методики расчета его основных параметров. Объектом исследований является колебательная система вибромашины, состоящая из двух масс, связанных между собой упругим и диссипативным элементами. Кроме того, первая масса через упругий и диссипативный элементы соединена с неподвижным основанием.

Материалы и методы. В исследованиях использованы основные положения теоретической механики, математического моделирования и статистической обработки результатов.

Результаты. По результатам исследований установлено, что с увеличением соотношения масс колебательной системы коэффициент динамичности уменьшается, а ширина резонансной зоны увеличивается. Приведены регрессионные уравнения. Установлено, что с увеличением жесткости рабочего органа снижается коэффициент динамичности, а горизонтальный участок на амплитудно-частотной характеристике, ширина которого существенно не меняется, сдвигается в область более высоких частот. С увеличением коэффициента демпфирования снижается коэффициент динамичности, а ширина резонансной зоны и частотный диапазон практически не меняется. Широкий спектр номенклатуры и масс сборного железобетона оправдывает разработку типоразмерного ряда резонансного вибрационного оборудования. Разработан типоразмерный ряд легкого (до 2 т), среднего (2–6 т) и тяжелого (6–10 т) типа. На основе анализа и обобщения результатов исследований разработана методика расчета резонансного вибрационного оборудования для уплотнения бетонных смесей, позволяющая повысить его энергоэффективность.

548-559 235
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. Ранее определена конструктивная компоновка малого ротора, рассчитана высота спирали спирального ножа. Путём анализа взаимодействия элементов рабочих органов прямоточного роторного рыхлителя с грунтом необходимо выявить мощность на привод наконечника малого ротора.

Методика исследования. Разработаны методики расчётов: мощности на внедрение конуса в грунт, мощности на трение конуса о грунт, мощности на внедрение торца спирального ножа в грунт, мощности на внедрение спирального ножа в грунт в радиальном направлении, мощности на преодоление трения спирального ножа о грунт, мощности на преодоление силы противодействия грунта вращению спирального ножа.

Результаты. На основе разработанных методик произведены расчёты параметров. Из пространственных моделей сил взаимодействия с грунтом спирального ножа выявлены их равнодействующие, нормальные силы, силы противодействия грунта вращению спирального ножа, вычислены силы трения грунта о задние поверхности первого и второго витка спирального ножа. Рассчитана суммарная мощность на привод наконечника малого ротора и объёмная энергия на внедрение конуса со спиральным ножом в грунт.

Заключение. Суммарная мощность на привод наконечника малого ротора включает: мощность на внедрение конуса в грунт; мощность на трение конуса о грунт; мощность на внедрение торца спирального ножа в грунт; мощность на внедрение спирального ножа в грунт в радиальном направлении; мощность на преодоление трения спирального ножа о грунт; мощность на преодоление силы противодействия грунта вращению спирального ножа. Необходимая мощность на привод наконечника малого ротора 1127 Вт. Объёмная энергия на внедрение конуса со спиральным ножом в грунт 16,9 кДж/куб. м.

560-572 304
Аннотация

Введение. Современные технологии, а также различные способы и схемы, применяемые на данный момент в технике, позволили производить автоматическое управление демпфирующими свойствами амортизаторов, что повышает энергоемкость всей системы подрессоривания. Тем не менее для использования этих решений в практической плоскости необходима разработка математических моделей данных демпфирующих элементов. Такие модели служат теоретическим инструментом изучения описываемых процессов с целью осуществления правильного управляющего воздействия. Что касается таких агрегатов, как управляемые (регулируемые) лопастные амортизаторы, то ранее проведенных по ним исследований явно недостаточно для обеспечения эффективной работы в различных условиях. Объектом настоящего исследования является управляемый лопастной гидравлический амортизатор.

Цель данной работы – выполнение теоретических исследований и совершенствование методики расчета управляемых (регулируемых) лопастных гидравлических амортизаторов, в которых в качестве рабочего тела амортизатора применяется магнитореологическая жидкость.

Материалы и методы. Рассмотрена конструкция и принцип работы управляемого лопастного гидравлического амортизатора. Предложена методика расчета и выполнены теоретические исследования по влиянию изменения объемного расхода рабочего тела амортизатора в магнитореологическом дросселе на силы сопротивления повороту лопасти амортизатора.

Результаты теоретических исследований. 1. Представлены результаты теоретических исследований изменения объемного расхода рабочего тела, управляемого гидравлического лопастного амортизатора. 2. Получена математическая модель, которая пригодна для расчета характеристик управляемых (регулируемых) гидравлических лопастных амортизаторов, где в качестве рабочего тела амортизатора применяется магнитореологическая жидкость, а также для выбора управляющего воздействия в системе управления.

Заключение. Результаты исследования предназначены для организаций и предприятий, занимающихся разработкой и производством военных гусеничных машин. Результаты исследований могут быть использованы для уточнения методики оценки плавности хода ВГМ.

ТРАНСПОРТ

574-585 460
Аннотация

Введение. Актуальной задачей для любого муниципального образования является повышение безопасности дорожного движения, для чего необходим анализ существующего положения. При этом важнейшим элементом считается анализ дорожно-транспортных происшествий (ДТП). Цель данного исследования заключается в разработке методики сбора, обработки и анализа данных по ДТП из основного официального источника – сайта Государственной инспекции по безопасности дорожного движения (ГИБДД).

Описание проблемы. Выгрузку данных с портала ГИБДД можно осуществлять в четырех форматах, однако ни один из них не позволяет проводить автоматизированный анализ ДТП и представлять его результаты с использованием геоинформационных систем (ГИС).

Предлагаемая методика. В работе предложена методика проведения анализа дорожно-транспортных происшествий, включающая следующие этапы: выгрузку данных с сайта, преобразование данных в удобные форматы, ввод данных в геоинформационную систему, анализ данных с использованием геоинформационных систем.

Апробация методики. С использованием предлагаемой методики произведён анализ дорожно-транспортных происшествий в Чебоксарской агломерации и дана его визуализация с использованием ГИС.

Выводы. Применение информации о ДТП в форматах, предлагаемых на сайте ГИБДД, невозможно ни для анализа, ни для визуализации в ГИС. Предложенная методика сбора, обработки и анализа ДТП по данным из официального источника с использованием ГИС позволяет автоматизировать процесс и повысить качество анализа ДТП.

586-599 290
Аннотация

Введение. Для большинства городов с устоявшейся транспортной системой характерны определенные перепады интенсивности, которые цикличны и повторяются в течение дня, суток и недели. С учетом имеющегося оборудования – исполнительных элементов первого слоя интеллектуальных транспортных систем (ИТС) – возможна оперативная оценка транспортной ситуации и изменение режима управления в формате онлайн, но такого рода технологии представлены в основном в крупных городах. Несмотря на то, что в городах с малой численностью населения, относящихся к категории малых и средних, имеются идентичные проблемы в области координированного управления магистральными улицами, на таких участках нет возможности оперативного изменения управления из-за отсутствия специального оборудования и осуществления постоянного мониторинга и контроля над транспортной ситуацией. Для повышения эффективности управления на данных участках, расположенных в малых и средних городах, необходимо разработать способ оценки эффективности координированного управления, что и является основной целью выполненного исследования.

Методы и материалы. В результате выполненного исследования применены методы натурных наблюдений, расчетные методы и методы моделирования.

Результаты. В рамках данного исследования был разработан способ оценки эффективности координированного типа управления на основании сопоставления средней величины интенсивности смежных и магистрального участка и соответствующим им средним величинам задержки.

Заключение. Использование полученных результатов на объекте исследования позволило установить временные периоды применения координации и жёсткого некоординированного управления.

600-617 316
Аннотация

Введение. В последние годы в Российской Федерации для кольцевых пересечений дорог общего пользования разработан целый ряд методических и нормативных документов. В частности, предложно оценивать качество организации дорожного движения на кольцевых пересечениях показателем «уровень обслуживания», измеряемым величиной средней задержки на входах на кольцевые пересечения. Распространение критерия «средняя задержка» на проектирование кольцевых пересечений требует разработки методики оценки пропускной способности полос движения на входах на многополосные кольца.

Цель исследования. Разработка метода оценки пропускной способности многополосных кольцевых пересечений.

Объект исследования. Процесс функционирования многополосных кольцевых пересечений.

Предмет исследования. Значения параметров, характеризующих взаимодействие транспортных потоков в конфликтных точках многополосных кольцевых пересечений. Теоретические основы исследования. Научно обоснованная адаптация модели оценки пропускной способности многополосных кольцевых пересечений, основанная на использовании конфликтных точек и функции принятия интервалов к условиям дорожного движения в городах Российской Федерации.

Методика исследования. Обрабатывалась видеосъемка многополосных кольцевых пересечений в городах Братск, Владивосток, Иркутск, Липецк, Находка, Оренбург, Петрозаводск, Псков. На каждой полосе кольцевой проезжей части фиксировались интервалы в потоке, измеряемые между передними бамперами транспортных средств. Отмечались принятые и отвергнутые интервалы, а также количество транспортных средств, использовавших принятые интервалы. Определение значений критических интервалов и интервалов следования из очереди выполнено с использованием метода Сиглоха, основанного на линейной регрессии.

Результаты. Обоснована модель оценки пропускной способности на входе на многополосное кольцевое пересечение. Установлены значения критических интервалов, интервалов следования из очереди каждой из полос входа на 2и 3-полосные кольцевые пересечения. Определены значения минимальных интервалов в потоках, движущихся на кольцевой проезжей части, также установлены зависимости влияния интенсивности движения на свободную долю транспортного потока.

618-631 458
Аннотация

Введение. Судебная пожарно-техническая экспертиза автомобиля – одна из наиболее востребованных и одновременно сложных экспертиз, поскольку носит комплексный характер и требует взаимодействия экспертов различных специальностей. Конструкция автотранспортных средств и их компонентов непрерывно совершенствуется, что требует адаптации методического аппарата пожарно-технической экспертизы к современным реалиям. Анализируются требования безопасности по предотвращению воспламенения топлива в моторном отсеке легкового автомобиля.

Материалы и методы. В условиях аккредитованной лаборатории по испытаниям автомобильных топлив и масел проведены эксперименты по капельному и струйному воспламенению бензина класса К4 на горячей поверхности. Проведены экспериментальные исследования по определению фактической температуры элементов системы выпуска отработавших газов автомобилей категорий М1 и М1G различных моделей в реальных условиях эксплуатации. При измерении температуры поверхности деталей системы выпуска использовались тепловизор и термопара. При помощи растрового электронного микроскопа с приставкой энергодисперсионного анализа определен элементный состав пленки, образующейся на горячей стальной поверхности при попадании бензина.

Результаты. Получены фактические результаты о температуре элементов системы выпуска легковых автомобилей в различных условиях эксплуатации. Приведены результаты экспериментов по капельному и струйному истечению бензина на нагретую поверхность. Проанализирован элементный состав пленки, образующейся на горячей стальной поверхности при попадании бензина, и показана вторичность образования пленки по отношению к причине пожара.

Заключение. Результаты исследования могут быть использованы при проведении пожарно-технической экспертизы автотранспортных средств категорий М1 и М1G, что позволит повысить достоверность и обоснованность ее выводов.

632-648 298
Аннотация

Введение. Междугородный общественный транспорт обеспечивает удовлетворение мобильности не только пассажиров дальнего следования, но и жителей малых населенных пунктов, расположенных на регулярной линии. Между такими пунктами зачастую отсутствуют другие виды регулярного сообщения общественного транспорта. Особая роль общественного транспорта заключается в обслуживании населения, не владеющего личным автомобилем. Растущий спрос на междугородные автобусные линии усиливает потребность в эффективном проектировании перевозок, чтобы обеспечить конкурентоспособные услуги общественного транспорта и минимизировать расходы перевозчиков.

Материалы и методы. В статье приведена математическая модель планирования перевозок по междугородной регулярной автобусной линии, проходящей через населенные пункты с различным числом жителей. Целевая функция направлена на формирование транспортного предложения, удовлетворяющего потенциальный спрос, для определения которого применен гравитационный метод. Проведенный анализ пассажирских потоков показывает, что на большинстве рейсов вместимость подвижного состава используется недостаточно эффективно.

Результаты. Путем сравнения потенциального числа пассажиров рейсов с фактическим показано, что регулирование транспортного предложения с учетом спроса позволит существенно повысить качество и эффективность транспортного обслуживания населения.

Обсуждение и заключение. На основании данных за 2022 г., полученных из системы бронирования, обслуживающей регулярную автобусную линию, показано, что при введении регулирования ожидаемое повышение эффективности транспортного предложения составляет до 25%.

СТРОИТЕЛЬСТВО И АРХИТЕКТУРА

650-669 321
Аннотация

Введение. Интенсификация автомобилизации населения России привела к существенному увеличению количества легковых автомобилей, которые во многих регионах снабжаются шипованными шинами на зимний период. Это обстоятельство привело к масштабному появлению определенного вида колей, обусловленных износом асфальтобетонного покрытия от действия шипованных шин и абразивных материалов, применяемых для борьбы с зимней скользкостью. Колея, образующаяся на поверхности дорожных покрытий, имеет комплексный характер и включает в себя три вида колей: структурную, колею сдвига и колею износа. Вклад каждого вида колеи в общую глубину комплексной колейности различен и зависит от характеристик транспортных нагрузок, свойств материала покрытия и погодно-климатических факторов.

Материалы и методы. Колея износа образуется в зимний период от воздействия шипованных шин, а на ее глубину влияет множество факторов: режим и интенсивность движения автомобилей с шипованными шинами, тип шипов, их количество на шине, величина выступа рабочей вставки шипа, свойства асфальтобетонного покрытия, погодно-климатические факторы, а также мероприятия зимнего содержания дорог. На кривых малого радиуса, участках торможения или разгона, а также участках с обычным режимом движения автомобилей, горизонтальные нагрузки от шипованной шины различны. Это объясняется возникновением различных видов трения, а также зависимостью коэффициента сцепления шины с покрытием от скорости движения, которая на участках торможения и разгона является переменной. Вследствие этого на определенных участках вклад износа в глубину комплексной колеи больше, чем на участках с другим режимом движения. В статье проведено исследование по определению подверженности участков дорог с различным режимом движения к образованию колей износа. Разработана методика вычисления различных составляющих комплексной колейности, обусловленных уплотнением и износом асфальтобетона покрытия, а также деформаций нижележащих слоев дорожной одежды и земляного полотна.

Результат. На основе данных экспериментов, выполненных на дорогах г. Омска, предложена классификация участков по степени опасности к образованию колеи износа, подразделяющая участки городских дорог на сильноизнашиваемые, изнашиваемые и слабоизнашиваемые. На основе анализа данных диагностик дорог, выполненных за последние пять лет, определены ориентировочные сроки службы покрытий до момента образования колеи глубиной 30 мм.

Обсуждение и заключение. Изложены представления авторов о влиянии трения и скорости движения на процесс колееобразования, обусловленного износом. Показано соответствие экспериментальных данных, полученных авторами статьи, с данными коллег, выполнявшими подобные исследования в России и за рубежом. Разъяснены уточнения, введенные авторами в общепринятые представления об износе асфальтобетонного покрытия.

670-682 362
Аннотация

Введение. Возведение объектов капитального строительства является сложной организационно-технологической задачей, предусматривающей выполнение комплекса строительно-монтажных работ, а также организационно-технологическое взаимодействие всех участников строительства, в том числе с целью оперативного управления рисками, возникающими в процессе строительства с разной степенью интенсивности и опасности.

Материалы и методы. Одно из основных условий обеспечения организационно-технологической надежности в строительной отрасли является полное и своевременное обеспечения всеми видами ресурсов, что на современном этапе является не всегда эффективно решаемой в полной мере научно-практической задачей ввиду высокого уровня различных рисков.

Результаты. Результаты неблагоприятных последствий рисков сказываются весьма негативно и существенно на таких вопросах строительства, как соблюдение сроков выполнения работ, оптимизация стоимости объекта на всех этапах его возведения, обеспечение заданного качества СМР. В этой связи обеспечение организационно-технологической надежности (ОТН) строительства на основе эффективной системы ресурсообеспечения с учетом рисков представляет собой актуальную и важную задачу.

Обсуждение и заключение. Учет влияния факторов ресурсоснабжения строительства имеет большое значение для учета риска и его последствий как количественной меры оценки негативного или благоприятного сценария хода строительства. Оценка различных факторов ресурсоснабжения позволит более точно оценивать организационно-технологическую надежность строительства.



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


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