Математическая модель процесса работы конусного раскатчика

Кудратулло Зувайдуллоевич Тиллоев

Аннотация


Выбор типа конструкции уплотняющих машин зависит от многих факторов: вида уплотняемого материала (грунт, щебень, гравий, шлак, скальные крупнообломочные грунты, асфальтобетон, бетон); состояние грунта (оптимальной влажности, переувлажненные, водонасыщение, насыпные, просадочные); толщины уплотняемых слоев (послойное уплотнение тонкими слоями, уплотнение сразу на всю толщину отсыпки до проектной отметки) и условий работы машины (стесненные условия, широкий фронт работ). В статье представлена конструкция агрегата для глубинного трамбования грунта, разработанная специалистами института гидродинамики «Сибирское отделение российской академия наук» (СО РАН) и его конструкторско-технологического филиала. На основе оценки достоинств и недостатков агрегата для глубинного трамбования грунта предложено новое техническое решение на основе конусного раскатчика, обеспечивающее более благоприятные условия для удаления воздуха из массива уплотняемого материала. Представлена математическая модель конусного раскатчика с использованием метода разложения периодической функции в ряд Фурье, с помощью который определилась постоянная сила и сумма гармонических сил в процессе работы конусного рабочего органа. Главным рабочим органом машины для конусной раскатки грунтовых оснований автомобильных дорог являются катки с переменным диаметром по высоте. При качении рабочий орган воздействует на уплотняемую поверхность в узкой зоне, в центре которой сжимающее усилие будет максимальным, а по краям уплотняющей зоны оно уменьшается до нуля. Рассмотрены конструкции физической модели конусного раскатчика в виде одного катка и самоцентрирующийся рабочий орган с несколькими катками. 


Ключевые слова


уплотнение материалов; устройство для уплотнения; глубинное трамбование; конусный раскатчик; прецессирующий вал

Полный текст:

PDF

Литература


Дорожные катки: развитие, конструкция, расчет: учеб. пособие / под общ. ред. В.И. Баловнева, С.Н. Иванченко. – Хабаровск: ТОГУ, 2016. – 215 с.

Минаев, О.П. Основы и методы уплотнения грунтов оснований для возведения зданий и сооружений / О.П. Минаев. – СПб., 2014. – 295 с.

Луцкий, С.Я. Интенсивная технология упрочнения слабых оснований земляного полотна / С.Я. Луцкий, А.Б. Сакун // Транспортное строительство. – 2015. – № 08. – С. 18–22.

Method of increasing the roughness of the existing road / O. Skrypchenko, K. Katerina, K. Tetiana, A. Bieliatynskyi // 15th International scientific conference “Underground Urbanisation as a Prerequisite for Sustainable Development”. – 2016. – No. 165. – P. 1766–1770. DOI: 10.1016/j.proeng.2016.11.920

Dynamic soil compaction – recent methods and research tools for innovative heavy equipment approache / P. Holger, B. Marco, K. Alexander et al. // The 5th International Conference of Euro Asia Civil Engineering Forum (EACEF-5). – 2015. – No. 125. – P. 390–396. DOI: 10.1016/j.proeng.2015.11.096

Minaev, O.P. Russian methods and equipment for spatial vibrocompaction foundations and structures / O.P. Minaev // 15th Asian Regional Conference on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering, ARC 2015: New Innovations and Sustainability. – 2015. – P. 2747–2750. DOI: 10.3208/jgssp.TC305-11

Methodology of ensuring road traffic safety with respect to road-building materials compaction efficiency factor / N. Sergei, K. Viktor, R. Sergei, M. Sergei // 12th International Conference “Organization and Traffic Safety Management in Large Cities”, SPbOTSIC-2016. – 2016. – P. 28–30. DOI: 10.1016/j.trpro.2017.01.073

Massarsch, K.R. Deep vibratory compaction of granular soils / K.R. Massarsch, B.H. Fellenius // Chapter 19 in Ground Improvement-Case Histories, Elsevier publishers, 2005. – P. 633–658.

Evaluation of the dynamic cone penetrometer to detect compaction in ripped soils / C.T.S. Beckett, S. Bewsher, A.L. Guzzomi et al. // Soil and Tillage Research. – 2018. – No. 175. – P. 150–157. DOI: 10.1016/j.still.2017.09.009

Барац, Н.И. Механика грунтов: учеб. пособие / Н.И. Барац. – Омск: Изд-во СибАДИ, 2008. – 106 с.

Криворотов, А.П. Эффективность уплотнения слабых грунтов методом раскатки скважин / А.П. Криворотов, А.В. Лубягин // Изв. вузов. Строительство. – 2006. – № 5. – С. 59–65.

Технология и оборудование для глубокого трамбованные грунта / В.С. Миронов, П.Я. Фадеев, В.Я. Фадеев, М.С. Мандрик // Строительные и дорожные машины. – 2015. – № 8. – С. 2–4.

Пат. № 161212 Российская Федерация. Устройство для раскатки котлованов / Е.И. Кромский, Д.Р. Каюпов, А.С. Гладченко. – № 2015141387; заявл. 29.09.2015; опубл. 10.04.2016, Бюл. № 10. – 5 с.

Блехман, И.И. Что может вибрация? О «вибрационной механике» и вибрационной технике / И.И. Блехман. – М.: Наука, 1988. – 208 с.

Evaluation of a machine to determine maximum bulk density of soils using the vibratory method / L. Lynessa, I. E. Edwin, T. Anika, B. Robert // Biosystems Engineering. – 2019. – Vol. 178. – P. 109–117. DOI: 10.1016/j.biosystemseng.2018.11.006

Advances in numerical modelling of different ground improvement techniques / E. Heins, K.-F. Seitz, A. Chmelnizkij et al. // Geotechnical Engineering. – 2017. – No. 48 (3). – P. 87–94.

Болдырев, Г.Г. Методы определения механических свойств грунтов. Состояние вопроса: моногр. / Г.Г. Болдырев. – Пенза: ПГУАС, 2008. – 696 с.

Baidya, D.K. Investigation of Resonant Frequency and Amplitude of Vibrating Footing Resting on a Layered Soil System / D.K. Baidya, Krishna, G. Murali // Geotechnical Testing Journal. – 2001. – Vol. 24, No. 4. – P. 409–417.

Triantafyllidis, Th. A simplified model for vibro compaction of granular soils / Th. Triantafyllidis, I. Kimmig // Soil Dynamics and Earthquake Engineering. – 2019. – Vol. 122. – P. 261–273. DOI: 10.1016/j.soildyn.2018.12.008

Новое сменное оборудование гидравлического экскаватора / Е.И. Кромский, С.В. Кондаков, К.З. Тиллоев, Х.И. Кадырова // Политехн. вестник. Серия «Инженерные исследования». – 2018. – № 3 (43). – С. 50–54.


Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.