Перспективы развития техники для строительства автомобильных дорог с твердым цементобетонным покрытием

Евгений Ильич Кромский, Сергей Владимирович Кондаков, Марат Андреевич Асфандияров

Аннотация


В данной статье рассмотрена принципиальная схема ударно-вибрационного механизма для уплотнения смесей любых жесткостей (в том числе особо жестких) и принцип его действия, основанный на рычаге Архимеда и распорно-стержневой системы. Этот механизм спроектирован и смонтирован в ЮУрГУ на кафедре «Колесные и гусеничные машины». Там же были произведены первые опытные испытания ударно-вибрационного механизма. В ходе испытания этой установки, были подтверждены технологические возможности и преимущества этого механизма в сравнении с вибрационной технологией уплотнения, принятой на современных бетоноукладчиках, а именно экземпляры из формовочной машины при плохом качестве песка и цемента, крупнозернистом щебне и с малым соотношением воды получили марочную прочность М100. В ходе проведенных испытаний были обнаружены небольшие недостатки разработанной конструкции. Далее изложены решения по их устранению этих недостатков, одним из решений является установка специального толкателя, совершающего поступательные движения для доставки материала в зону прессования. Другое решение заключается в модернизации механизма, а именно замене распорно-стержневой системы на более совершенный четырёхзвенный механизм, состоящий из плиты нагнетателя, кривошипа и маятника. Приведена принципиальная схема четырёхзвенного механизма, разобран принцип его работы, основанный на рычаге Архимеда и четырёхзвенного механизма. В ходе работы описана его математическая модель, приведены формулы для расчета усилий, возникающих в звеньях механизма и на рабочей плите. Выведены формулы для расчета коэффициентов усиления, работы сил, мощности привода, угловой скорости, момента инерции, диаметра маховика и площади обода. Описаны необходимые условия для успешной работы нового механизма. Созданы 3D модели этого механизма и всей формовочной установки. По итогу работы сделаны выводы, предложено техническое решение для модернизации формовочной установки, заключающееся в замене существующей опытной установки, включающей в себя шарнирно-рычажный механизм на более усовершенствованный четырёхзвенный механизм. 


Ключевые слова


дорожно-строительные машины; уплотнение особо жестких смесей; плечо Архимеда; формовочная установка; четырёхзвенный механизм

Полный текст:

PDF

Литература


Новиков, А.Н. Машины для строительства цементобетонных дорожных покрытий / А.Н. Новиков. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Высш. шк., 1979. – 256 с.

Справочник дорожного мастера. Строительство, эксплуатация и ремонт автомобильных дорог / под ред. С.Г. Цупикова. – М.: Инфра-Инженерия, 2005. – 928 с.

СНиП 3.06.03-85 Автомобильные дороги. – М., 1990. – 42 с.

Кондаков, С.В. Обоснование параметров ударно-вибрационного механизма уплотнения бетонной смеси для бетоноукладчика на гусеничном ходу / С.В. Кондаков, Е.И. Кромский, М.А. Асфандияров // Всероссийская научно-практическая конференция «Современные транспортные технологии: задачи, проблемы, решения». – Челябинск: ОУ ВО «Южно-Уральский институт управления и экономики», 2018. – С. 148–154.

Патент ПМ РФ RU № 93320 Российская федерация. Устройство для получения изделий из композиционных материалов / Е.И. Кромский, В.Н. Бондарь, А.В. Свирид. – Опубл. БИ № 12; 2010.

Васильев, А.П. Реконструкция автомобильных дорог: учеб. пособие / А.П. Васильев, Ю.М. Яковлев, М.С. Коганзон. – М.: МАДИ, 1998. – 78 с.

Артоболевский, И.И. Теория механизмов и машин: учеб. для вузов / И.И. Артоболевский – 4-е изд., перераб. и доп. – М.: Наука. Гл. ред. Физ.-мат. лит., 1988. – 640 с.

Кромский, Е.И. Прессование композиционных материалов с использованием сдвиговых деформаций / Е.И. Кромский, Н.И. Ахметшин, Б.А. Яров. – Челябинск: Издат. центр ЮУрГУ, 2014. – 10 с.

Афанасьев, А.А. Технология импульсного уплотнения бетонных смесей / А.А. Афанасьев. – М.: Стройиздат, 1987. – 168 с.

Зубкин, В.Е. РК мини 01 – первая из новой линии формовочных машин «Русские качели» для маломасштабного производства бетонных изделий / В.Е. Зубкин, В.М. Коновалов, Н.Е. Королёв // Популярное бетоноведение. – 2007. – № 1 (15). – С. 73–76.

Зубкин, В.Е. Зонное нагнетание сыпучих сред, или как стоить из обыкновенной земли весьма дешевые, прочные, тёплые и огнестойкие дома посредством «Русских качелей»: практ. пособие / В.Е. Зубкин, В.М Коновалов, Н.Е. Королев. – М.: Изд-во «РУСАКИ», 2002. – 144 с.

ГОСТ 12.2.100-97. Машины и оборудование для производства глиняного и силикатного кирпича, керамических и асбестоцементных изделий. Общие требования безопасности. – М.: Изд-во стандартов, 1998. – 11 с.

Патент ПМ РФ RU № 176735. Бетоноукладчик / Е.И. Кромский, А.А. Базанов, А.А. Немыкин. – Опубл. БИ № 01, 2018.

Анурьев, В.И. Справочник конструктора-машиностроителя: справ.: в 3 т. / В.И. Анурьев. – 8-е изд., перераб. и доп.; под ред. И.Н. Жестковой. – М.: Машиностроение, 1999. – Т. 1. – 912 с.

Тимофеев, Ю.Л. Технология вибрационного уплотнения бетона при устройстве монолитных конструкций: учеб. пособие для техн. вузов / Ю.Л. Тимофеев. – Ростов н/Д., 2002. – 47 с.

Баженов, Ю.М. Технология бетона: учеб. пособие для вузов / Ю.М. Баженов. – М.: Высш. шк., 1979. – 415 с.

Дорожные машины и оборудование / Я.М. Пиковский, С.М. Полосин-Никитин, Н.П. Вощинин, В.И. Баловнев. – М.: Машгиз,1960. – 604 с.

Вайнсон, А.А. Подъемно-транспортные машины: учеб. для вузов / А.А. Вайнсон. – 4-е изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 1989. – 536 с.

Вайнсон, А.А. Подъемно-транспортные машины строительной промышленности. Атлас конструкций: учеб. пособие для техн. вузов / А.А. Вайнсон. – Изд. 3-е, перераб. и доп. – М.: ООО «Издательский дом Альянс», 2009. – 426 с.

Боэм, Б.У. Инженерное проектирование программного обеспечения: пер. с англ. / Б.У. Боэм; под ред. проф. А.А. Красилова. – М.: Радио и связь, 1985. – 512 с.


Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.