Экология и научно-технический прогресс. Урбанистика

Список литературы

1.Мотлях П. Седьмой бросок через Днепр // Вечерний Киев. – 1990. – 26 дек.

2.Южный мост в Киеве [Электронный ресурс]. – URL: http://uk.wikipedia.org/wiki/ uzhnyj most (Kiev).

3.Мозговой В.В. Оценка температурной трещиностойкости асфальтобетонных и дегтебетонных слоев в покрытие автомобильных дорог: дис. … канд. техн. наук. – Киев, 1986 – С. 330.

4.Онищенко А.М. Причины образования колеи на асфальтобетонном покрытии автодорожных мостов и способы повышения колеестойкости // Дорожная техника. – СПб., 2013. – С. 134–144.

5.Натурная оценка эффективности гидроизоляции «РЕБИТ» при ремонте дорожного покрытия на ортотропной плите Южного мостового перехода / А.М. Онищенко, В.В. Мозговой, В.Ф. Невингловский, А.С. Ризниченко // Современные гидроизоляционные, защитные

икровельные материалы для промышленного, гражданского и дорожного строительства: материалы международ. науч.-практ. конф., Киев, 23–24 ноября 2011. – Киев, 2011.

6.Онищенко А.М. Капитальный ремонт мостового полотна и деформационных швов на металлическом пролетном строении вантовой части Южного моста через р. Днепр (Дарницкий район г. Киева): рабочий проект; Отчетонаучно-исследовательскойработе. – Киев, 2014.

Сведения об авторах

Аксенов Сергей Юрьевич – аспирант кафедры «Дорожностроительные материалы и химия», Национальный транспортный уни-

верситет, г. Киев; е-mail: Kabysik@bigmir.net.

Онищенко Артур Николаевич – кандидат технических на-

ук, доцент кафедры «Дорожно-строительные материалы и химия», Национальный транспортный университет, г. Киев, е-mail: Artur_onish@bigmir.net.

231

УДК 621. 879. 3

Н.А. Балахонов, С.А. Зеньков, А.С. Чубыкин

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ РАБОТЫ ЗЕМЛЕРОЙНЫХ МАШИН ПРИ РАЗРАБОТКЕ СВЯЗНЫХ ГРУНТОВ

С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПРОТИВООБЛЕДЕНИТЕЛЬНОЙ ЖИДКОСТИ OCTAFLO EG

В работе рассматривается применение противообледенительной жидкости OCTAFLO EG как средство для борьбы адгезии грунта к рабочим органам землеройных машин. Проведены практические эксперименты по применению противообледенительной жидкости в качестве профилактического метода создания промежуточного слоя на границе контакта системы грунтметалл. По результатам проведенного эксперимента получено уравнение регрессии для двух изменяющихся факторов при фиксированном значении отрицательной температуры –35 °С. С использованием программного комплекса были построены поверхности отклика по результатам двух опытов (без воздействия на контактную зону и с использованием ПОЖ OCTAFLO EG).

Ключевые слова: противообледенительная жидкость, адгезия, темпе-

ратура.

N.A. Balahonov, S.A. Zenkov, A.S. Chubykin

IMPROVING THE EFFICIENCY

OF BULLDOZERS DEVELOP A COHESIVE SOILS WITH USING

ANTI-ICING FLUIDS «OCTAFLO EG»

This paper considers the application of deicing fluid OCTAFLO EG as a means for combating soil adhesion to the working bodies of earthmoving machinery. Practical experiments carried out on the application of anti-icing fluid as a prophylactic method for creating the intermediate layer at the contact boundary of the system the soil-metal. According to the results carried out experiment received regression equation for the two varying of factors at a fixed value of negative temperature –35 °C. With the use of software complex was built of the response surface on the results have two experiments (without affecting the contact zone and with use deicing fluid OCTAFLO EG).

Keywords: deicing fluid, adhesion, temperature.

232

Основной причиной снижения производительности землеройных машин при разработке и транспортировке влажных грунтов и материалов является увеличение адгезии и трения при копании, выгрузке, перемещении и планировке [1, 2].

Адгезия обусловлена межмолекулярным взаимодействием и проявляется в виде сил смерзания при отрицательной температуре и при положительной температуре в виде сил прилипания.

В последнее время проблеме борьбы с прилипанием и примерзанием грунта к рабочим органам землеройных машин уделяется большое внимание в России и за рубежом [3].

На скорость смерзания влияют многие факторы: влажность грунтов, температура окружающей среды, грунта, поверхности, с которой происходит смерзание, время смерзания, материал и состояние поверхности рабочего органа машин, объем влажного грунта, его температуропроводность [4].

Существующие методы снижения адгезии грунтов к рабочим органам машин можно разделить на четыре группы.

Методы первой группы сводятся к созданию на границе контакта промежуточного слоя, который может служить экраном для молекулярного взаимодействия фаз и должен обладать малым когезионным или адгезионным взаимодействием [4–7]. Ко второй группе относятся методы, способствующие ослаблению адгезионных связей вследствие внешнего воздействия и приводящие к изменению свойств поверхностных слоев фаз [8]. К третьей группе относятся конструктивнотехнологические и механические способы [9]. Четвертая группа – это комбинирование методов снижения адгезии [10, 11].

Широко применяемым и перспективным профилактическим методом борьбы с адгезией является образование промежуточного слоя на границе раздела фаз системы рабочая поверхность – грунт. Этот слой играет роль экрана для сил межмолекулярного взаимодействия, т.е. обеспечивает легкость относительного перемещения фазовых поверхностей. Слой может быть жидким, твердым и газообразным. Толщина слоя должнабытьдостаточнойдляпроявленияегоантиадгезионныхсвойств.

Рассмотрим применение противообледенительной жидкости вкачестве средства борьбы с адгезией грунта на рабочих органах землеройных машин. Противообледенительные жидкости (ПОЖ) – жидкости, используемые для наземной противообледенительной обработки воздушных судов (ВС) перед полётом. Представляют собой раствор гликоля (мо-

233

ноэтиленгликоль, диэтиленгликоль или пропиленгликоль) в воде с различными добавками для улучшения эксплуатационных свойств (загустители, красители и пр.). Применяются для растапливания замёрзших осадковизащитыотнакоплениявыпадающихосадковнаповерхностяхВС.

Были проведены эксперименты с применением противообледенительной жидкости марки OCTAFLO EG при постоянной отрицательной температуре tcp= –35 оС и двух изменяющихся факторах: влажность грунта (W, %) и время контакта (t, мин). Эксперименты проводились на специальном сдвиговом стенде [13–15] с использованием аппарата математической теории планирования эксперимента [16]. В качестве функции отклика выбрана величина условномгновенного удельного коэффициента смерзания (УМУКС), за который принимают напряжение сдвига [5,17]. Сдвиг грунта по металлу без жидкостного промежуточного слоя осуществляется аналогично, без подачи смазки. Результаты эксперимента представлены в таблице.

Результаты эксперимента

По результатам проведенного эксперимента с помощью программы MODEL было получено уравнение регрессии для двух изменяющихся факторов при фиксированном значении температуры окружающей среды, tcp= –35 оС.

Без применения противообледенительной жидкости:

Yбв 13,45 5,08W 1,62t 2,5Wt.

С применением ПОЖ «OCTAFLO EG»:

YOctaflo 79,4 11,06W 9,7t 0,2Wt.

234

С использованием программного комплекса Statistica были построены поверхности отклика (рисунок) по результатам проведенного эксперимента (см. таблицу)

а

б

Рис. График напряжения сдвига грунта при отрицательной температуре –35 оС: а – без воздействия; б – с применением OCTAFLO EG

235

При увеличении влажности грунта и его времени контакта с металлической поверхностью напряжение сдвига увеличивается в 1,4–1,8 раз. Сприменением противообледенительной жидкости OCTAFLO EG напряжение сдвига системы грунт-металл уменьшилось в 2,2–3 раза. Это связано с тем, что противообледенительная жидкость при длительном контакте и влажности грунта растапливает грунт и образует на поверхности металла защитную плёнку, препятствующую примерзанию грунта кповерхностиметалла.

Список литературы

1.Зеньков С.А., Балахонов Н.А., Игнатьев К.А. Анализ возможного повышения производительности экскаваторов при устранении адгезии грунта к ковшу // Вестник Моск. гос. строит. ун-та. – 2014. –

№2. – С. 98–104.

2.Зеньков С.А., Игнатьев К.А., Филонов А.С. Применение пьезокерамических трансдьюсеров для снижения адгезии при разработке связныхгрунтов// ВестникТадж. техн. ун-та. – 2013. – №4 (24). – С. 17–22.

3.Rajaram G., Erbach D.C. Effect of wetting and drying on soil physical properties // Journal of Terramechanics. – 1999. – Vol. 36. – P. 39–49.

4.Неметаллические покрытия как профилактическое средство снижения адгезии на отвальных рабочих органах землеройных машин / С.А. Зеньков, Н.А. Балахонов, К.А. Игнатьев, А.С. Кожевников // Тр. Брат. гос. ун-та. Серия: Естественные и инженерные науки. – 2013. –

Т. 2. – С. 30–35.

5.Зеньков С.А., Булаев К.В., Батуро А.А. Планирование эксперимента для определения влияния жидкостного слоя на сопротивление сдвигу грунта по металлической поверхности при отрицательной тем-

пературе // Механики XXI веку. – 2006. – № 5. – С. 84–87.

6.Зеньков С.А., Жидовкин В.В., Нечаев А.Н. Снижение адгезии грунтов с помощью ремонтно-восстановительных составов // Тр. Брат. гос. ун-та. Серия: Естественные и инженерные науки. – 2010. – Т. 2. –

С. 127–131.

7.Зеньков С.А., Козик А.С., Буйлов О.А. Применение полимерных противоналипающих листов для снижения адгезии грунтов к рабочим органам землеройных машин // Механики XXI веку. – 2010. –

№9. – С. 112–114.

8.Определениерациональныхпараметровоборудования теплового действия к рабочим органам землеройных машин для разработки связных

236

грунтов / С.А. Зеньков, К.А. Игнатьев, А.С. Филонов, Н.А. Балахонов //

ВестникСарат. гос. техн. ун-та. – 2013. – Т. 2, №2c (71). – С. 124–129.

9.Пат. 22287640 РФ. Ковш экскаватора / С.А. Зеньков, Д.Ю. Кобзов, А.А. Батуро, К.В. Булаев, опубл. 24.02.2005.

10.Зеньков С.А., Игнатьев К.А. Влияние ультразвукового воздействия на адгезию грунтов к рабочим органам землеройных машин // Системы. Методы. Технологии. – 2012. – № 2. – С. 43–45.

11.Зеньков С.А., Курмашев Е.В., Красавин О.Ю. Анализ повышения производительности экскаваторов при использовании пьезокерамических трансдьюсеров // Системы. Методы. Технологии. – 2009. –

№4. – С. 38–41.

12.Противообледенительные жидкости [Электронный ресурс]. – URL: http://octafluid.com/products/pozh/

13.Пат. 2460989 РФ. Стенд сдвиговый / С.А. Зеньков, Д.Ю. Кобзов, Е.В. Курмашев, опубл. 28.09.2010.

14.Пат. 2349801 РФ. Устройство для очистки масла гидросистем / Г.Н. Плеханов; опубл. 24.10.2007.

15.Пат. 1310696 РФ. Сдвиговой стенд / В.И. Баловнев, Ю.П. Бакатин, С.А. Зеньков, С.В. Журавчук; опубл. 12.12.1985.

16.Устранение налипания грунта на рабочие органы землеройных машин с использованием пьезокерамических излучателей / С.А. Зеньков, К.А. Игнатьев, А.С. Филонов, Н.А. Балахонов // Модернизация и научные исследования в транспортном комплексе. – 2013. –

Т. 1. – С. 64–72.

17.Планирование эксперимента по исследованию влияния параметров теплового воздействия на сопротивление сдвигу грунта / С.А. Зеньков, Р.А. Диппель, К.В. Булаев, А.А. Батуро // Механики XXI

веку. – 2005. – № 4. – С. 52–56.

Сведения об авторах

Балахонов Никита Александрович – аспирант, Братский го-

сударственный университет, е-mail: balaxon-off@mail.ru.

Зеньков Сергей Алексеевич – кандидат технических наук, доцент, Братский государственный университет, е-mail: mf@brstu.ru.

Чубыкин Александр Сергеевич – магистрант, кафедра «Ком-

плексная механизация строительства», Братский государственный университет.

237

УДК 656.073.4

Н.В. Лобов, Д.В. Мальцев, Е.М. Генсон, В.М. Дмитренко

РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ВОЗМОЖНОСТИ ДИНАМИЧЕСКОГО ВЗВЕШИВАНИЯ ОТХОДОВ ПРИ ЗАГРУЗКЕ КОММУНАЛЬНЫМ ТРАНСПОРТОМ

Представлены результаты экспериментальных исследований работы устройства для определения веса отходов в динамике на мусороводе МК-20, определен предполагаемый момент съема информации о массе отходов.

Ключевые слова: определение массы ТБО, мусоровоз, давление рабочей жидкости, динамика.

N.V. Lobov, D.V. Maltcev, E.M. Genson, V.M. Dmitrenko

THE RESULTS OF EXPERIMENTAL RESEARCH ON

THE POSSIBILITY OF DYNAMIC WEIGHING WASTE

AT BOOT UTILITY TRANSPORT

This article describes results of experimental research of the device for determining weight of the waste in the dynamics.

Keywords: determination of the mass of solid waste, garbage truck, a pressure of working liquid, dynamic.

Гидравлические манипуляторы благодаря своей универсальности получили широкое распространение в коммунальной технике. Они применяются навсех типах современных мусоровозов: сбоковой загрузкой, с задней загрузкой, контейнерных. На сегодняшний день также остро стоит проблемаучетадвиженияотходов, поступившихотпотребителей.

Ранее была разработана система ИМО-1 [1], которая позволяет определять массу отходов, загружаемых мусоровозом в местах погрузки, по давлению рабочей жидкости в гидросистеме при статическом положении гидравлического манипулятора. При каждом подъеме бака с твердыми бытовыми отходами (ТБО) для корректного определения массы отходов необходимо фиксировать манипулятор на 1–2 с в постоянном положении, что затруднительно в реальных условиях эксплуатации (100–150 подъе-

238

мов в час). Данная остановка увеличивает время загрузки на 15–25 %. Таким образом, исследования, направленные на оптимизацию работы системы ИМО-1 и налаживание динамического взвешивания отходов в процессеработы, являютсяактуальными.

Объектом исследования является трехзвенный гидравлический манипулятор, аналогичный установленному на мусоровозе с боковой загрузкой МК-201. Его кинематическая схема приведена на рис. 1.

Рис. 1. Схема манипулятора мусоровоза МК-20:

Г1 – гидроцилиндр излома стрелы манипулятора; Г2 – гидроцилиндр опрокидывания бака; 1, 2, 3, 4 – звенья манипулятора

1 Мусоровоз МК-20. Руководство по эксплуатации.

239

Для проведения экспериментальных исследований был выбран мусоровоз с боковой загрузкой МК-20, произведенный на базе шасси КАМаз-53215. Датчик давления был установлен в напорную магистраль гидроцилиндра излома стрелы Г1. Производились подъемы баков

сТБО в режиме реальной работы. Данные с датчика считывались

спомощью программно-аппаратного комплекса ИМО-1. На рис. 2 показаны процессы, происходящие в напорной магистрали гидроцилидра Г1 во время подъема бака.

На рис. 2 представлены графики изменения давления в гидроцилиндре при подъеме полностью загруженного бака (~150 кг) и частично загруженного (~100 кг) соответственно.

Рис. 2. График изменения давления во времени:

а– полностью заполненный бак (~150 кг);

б– бак, частично заполненный (~100 кг)

240