Современные транспортные проблемы и пути их решения | Статья в журнале «Молодой ученый»

Отправьте статью сегодня! Журнал выйдет 25 июля, печатный экземпляр отправим 29 июля.

Опубликовать статью в журнале

Авторы: , ,

Рубрика: Технические науки

Опубликовано в Молодой учёный №35 (169) сентябрь 2017 г.

Дата публикации: 05.09.2017

Статья просмотрена: 109 раз

Библиографическое описание:

Кромский, Е. И. Современные транспортные проблемы и пути их решения / Е. И. Кромский, А. О. Жаков, И. С. Ваторопин. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2017. — № 35 (169). — С. 7-10. — URL: https://moluch.ru/archive/169/45403/ (дата обращения: 11.07.2020).



Перечислены основные проблемы в дорожно-транспортной системе РФ. Рассмотрены технологии уплотнения сыпучих материалов существующим и новым способами. Проведены нагрузочные испытания нового ударно вибрационного механизма- для прессования композиционных материалов. Показаны преимущества новой технологии.

Ключевые слова: машины для уплотнения сыпучих материалов, ударно вибрационный механизм, композиционные дорожно-строительные материалы

Из-за крупных и частых дефектов дорожной одежды средняя скорость автоперевозок по дорогам России в 2–3 раза ниже, чем в развитых странах.

У нас чрезвычайно высок процент износа и поломок транспортных средств, что является результатом движения по дорогам со значительными дефектами дорожного покрытия. Очень большие экономические потери несёт общество и от полуторамесячного весеннего ограничения перевозок большегрузного автотранспорта.

Около 80 % денежных средств, выделенных на строительство дорог, тратится на ремонт и восстановление, а не на строительство новых дорог. При этом около 90 % автодорог России не обеспечивают по прочности движение современных транспортных средств.

По таким показателям, как протяженность дорог с твердым покрытием на миллион населения, максимально допустимая нагрузка на ось транспортных средств, тонно-километры перевозимого груза на единицу автомобилей, РФ находится далеко не в первой десятке экономически развитых стран мира.

Эксперты отмечают, что одной из главных причин низкого качества автомобильных дорог является недоуплотнение всех конструктивных слоев: земляного полотна, цементобетонного и асфальтобетонного твердых покрытий. [1,2]

Задачей уплотнения дорожно-строительных материалов является: сближение твердых частиц с целью увеличения контактных поверхностей между ними, удаления газовой фазы (воздуха) и избытка технологической жидкости. Последующего доуплотнения дорожно-строительных материалов от эксплуатационных нагрузок транспортных средств не должно быть!

Существующая техника и технология (СТТ) предполагают доставку и распределение материалов на заранее подготовленную поверхность, затем с помощью рабочих органов дорожно-строительных машин воздействуют усилиями сжатия на уплотняемый материал в направлении сверху вниз.

Численное значение давления убывает по высоте сечения слоя материала. Вектор градиента давления ∆q направлен вниз. Компоненты многофазной системы композиционных материалов стремятся двигаться из зоны максимальных давлений в сторону минимальных, то есть, вниз.

Рис. 1. Эпюра давлений на уплотняемый материал при усилиях сжатия

В начале уплотнения часть воздуха выдавливается из рыхлого материала, но далее основная часть воздуха запрессовывается и остается внутри уплотняемого материала, создавая неустойчивую структуру, что в дальнейшем приводит к образованию неровностей поверхности в виде колеи и поперечных волн от воздействия внешних эксплуатационных нагрузок. Такая технология уплотнения, названа нами «воздухозапрессовочной». В ЮУрГУ (НИУ) разработана «воздухоудаляющая» технология уплотнения дорожно-строительных материалов и устройства для ее осуществления, что существенно расширяет технологические возможности машин для уплотнения дорожно-строительных материалов, делает технологию малочувствительной к расширенному диапазону температур асфальтобетона и водоцементному отношению цементобетона. При этом, перепрессовочные трещины в уплотняемом материале отсутствуют, т. к. созданы условия для организованного движения избытка твердых частиц, воздуха и технологической жидкости в тангенциальном направлении (от зоны высокого в сторону низкого давления). [3,4,5]

Рис. 2. Эпюра давлений на материал с использованием рычага Архимеда

Например, укладка и уплотнение асфальтобетонной смеси по существующей технологии осуществляется звеном дорожно-строительных машин и при этом коэффициент уплотнения достигает значений 0,98–0,99 (СТТ), а по новой технологии (НТТ) одним модернизированным асфальтоукладчиком — 1,05–1,10. Дорожные катки высвобождаются. Потребительские свойства бетонного покрытия такие как, прочность, морозостойкость, истираемость, значительно улучшаются с использованием НТТ. Прочная беспоровая структура бетонного покрытия позволит во многих случаев отказаться от асфальтобетонного верхнего покрытия автомобильных дорог, что приведет к существенному снижению стоимости строительства. Дорожная отрасль, используя НТТ, при прочих равных условиях может строить в два раза больше автомобильных дорог и с более высоким качеством. [6]

Ожидаемая эффективность новой технологии становится понятной, если наложить друг на друга оба графика градиентов давлений ∆q, то увидим, что амплитудные значения максимальных давлений отличаются друг от друга в десятки-сотни раз и более, поскольку давление на уплотняемый материал в новом способе изменяется по гиперболической зависимости (переменный параметр x находится в знаменателе)

|∆qнт | >> |qст |

«Завод спецтехники Новатор» (г. Копейск) изготовил демонстрационную модель устройства для уплотнения дорожно-строительных материалов по новой технологии, предложенной ЮУрГУ

Испытания формовочной установки подтвердили работоспособность нового устройства и раскрыли дополнительные потребительские свойства: на одной установке можно получать материалы с заранее заданными свойствами: пористые, плотные, особоплотные. На новой установке стало возможным уплотнение трудно деформируемых материалов, таких как «жесткие» бетонные смеси.

Рис. 3. Вид общий формовочной установки с ударно-вибрационным механизмом уплотнения

Техническая характеристика

Частота ударных импульсов ……………………………… 3 Гц

Размеры прессовок …………………………….. 120*250*65 мм

Мощность привода ……………………………………………3 кВт

Масса пресса ……………………………………………….. 150 кг

Габаритные размеры: ……………………….1000*2000*1500 мм

Общие выводы:

  1. Современные дорожно-строительные машины отечественного и зарубежного производства обеспечивают высокий уровень механизации, но не всегда обеспечивают необходимое качество строительства автомобильных дорог.
  2. Существующая технология уплотнения дорожно-строительных материалов, основанная преимущественно на деформациях сжатия, является «воздухозапрессовочной», т. к.значительная часть воздуха остается в объеме уплотняемого материала.
  3. Предложена новая технология уплотнения, использующая преимущественно сдвиговые деформации и названная нами «воздухоудаляющей» технологией.
  4. Предлагается техническое решение новых устройств машин (УВМ), обеспечивающее более высокий коэффициент уплотнения различных дорожно-строительных материалов.

Литература:

  1. Балабин И. В.,Путин В. А.,Чабунин И. С. Автомобильные и тракторные колеса и шины.- МГТУ «МАМИ»,2012.-920 с.
  2. Вавилов А. В., Леонович И. И.,. Максименко А.Н и др. Дорожно — строительные машины: Учеб. Под общ. Редакцией А. М. Щемелева. — Мн.: УП «Технопринт», 2000–515с.
  3. Кромский Е. И. Вакуумирование бетонных смесей в дорожном строительстве/ Сб. научных трудов Уральского филиала МАДИ (ГТУ). Челябинск, — 2000.
  4. Патент РФ на изобретение № 2147520. Устройство для прессования порошкообразных материалов/ Е. И. Кромский, А. И. Агальцов, В. В. Никитенков и др. Опубл. БИ № 11, 2000
  5. Перельман В. Е. Формование порошковых материалов. М.: Металлургия, 1979–232 с.
  6. Кромский Е. И., Безбородов А. В., Ефимов О. А. Новая техника для уплотнения дорожно-строительных материалов./ Вестник ЮУрГУ. Серия «Машиностроение», Выпуск 17, № 11 (228), — 2011.
Основные термины (генерируются автоматически): уплотняемый материал, материал, технология уплотнения, часть воздуха, усилие сжатия, формовочная установка, технологическая жидкость, вибрационный механизм, бетонное покрытие, эпюр давлений.


Похожие статьи

Обеспечение герметичности разъемных соединений...

Вводимый материал должен надежно заполнять зоны с нарушенным герметизирующим контактом.

Основные термины (генерируются автоматически): соединение, поверхность, рабочая жидкость, слой, покрытие, технологическое оборудование, контактная зона...

Моделирование процесса уплотнения дорожной смеси

Уплотняющее давление определяется суммой напряжений в вязких элементах в моделях Фойгта-Кельвина и Максвелла. Таблица 1.

Поляков Т. Н. Методы уплотнения щебеночных и гравийных покрытий / Т.Н Поляков. СФУ, Молодежь и наука: сборник материалов VIII...

Динамика работы привода виброформовочной установки

Грузоподъемник установлен в нижней части рамы формовочной установки.

Медведько С. В. Методические указания к курсовому проекту по дисциплине «Проектирование предприятий по производству строительных материалов, изделий и конструкций», ВолгГАСА.

Механизация процесса укладки асфальтобетонной смеси

Если рассматривать процесс уплотнения асфальтобетонной смеси в свете существующей технологической последовательности, то на первом этапе она

Схема взаимодействия ТБ с уплотняемым материалом может быть представлена следующим образом.

Самоуплотняющиеся бетонные смеси с раздельным введением...

Требуемая технологическая операция по существу заложена уже в технологии

любых железобетонных конструкций всегда начинается с уплотнения бетонной смеси.

2.1 Методы исследований и результаты испытаний. Материалы: Цемент (Ц) – ЦЕМ I 42.5н ЗАО...

Технологические приемы изготовления дисперсно-армированного...

Анализ кривых прочности при изгибе и сжатии позволил подобрать оптимальную технологические методы перемешивания с точки зрения

Существует много типов фибровой арматуры для бетона из различных материалов и с различной геометрией формы.

Методы экспресс-контроля качества строительства...

Часть 1. Обоснование норм ровности асфальтобетонных покрытий

9. Семенова Т. В., Герцог В. Н. Пластическое деформирование материалов с дискретной структурой в условиях трехосного сжатия при воздействии

Часть 2. Уплотнение щебеночных оснований.

Основы технологии самоуплотняющегося бетона

Этот материал применяется на строительстве отдельных объектов.

Развитие технологии бетонных смесей с высокой удобоукладываемостью происходило за счет

Выявление проблемных ситуаций при автоматизации технологического процесса производства бетона.

Неразрушающие методы контроля прочности бетона

Бетон — строительный материал, искусственный каменный материал, получаемый

– способ приготовления бетонной смеси ; – степень уплотнения бетона

Баженов Ю. М. Технология бетона: учебное пособие для технологических специальностей строительных вузов.

Обеспечение герметичности разъемных соединений...

Вводимый материал должен надежно заполнять зоны с нарушенным герметизирующим контактом.

Основные термины (генерируются автоматически): соединение, поверхность, рабочая жидкость, слой, покрытие, технологическое оборудование, контактная зона...

Моделирование процесса уплотнения дорожной смеси

Уплотняющее давление определяется суммой напряжений в вязких элементах в моделях Фойгта-Кельвина и Максвелла. Таблица 1.

Поляков Т. Н. Методы уплотнения щебеночных и гравийных покрытий / Т.Н Поляков. СФУ, Молодежь и наука: сборник материалов VIII...

Динамика работы привода виброформовочной установки

Грузоподъемник установлен в нижней части рамы формовочной установки.

Медведько С. В. Методические указания к курсовому проекту по дисциплине «Проектирование предприятий по производству строительных материалов, изделий и конструкций», ВолгГАСА.

Механизация процесса укладки асфальтобетонной смеси

Если рассматривать процесс уплотнения асфальтобетонной смеси в свете существующей технологической последовательности, то на первом этапе она

Схема взаимодействия ТБ с уплотняемым материалом может быть представлена следующим образом.

Самоуплотняющиеся бетонные смеси с раздельным введением...

Требуемая технологическая операция по существу заложена уже в технологии

любых железобетонных конструкций всегда начинается с уплотнения бетонной смеси.

2.1 Методы исследований и результаты испытаний. Материалы: Цемент (Ц) – ЦЕМ I 42.5н ЗАО...

Технологические приемы изготовления дисперсно-армированного...

Анализ кривых прочности при изгибе и сжатии позволил подобрать оптимальную технологические методы перемешивания с точки зрения

Существует много типов фибровой арматуры для бетона из различных материалов и с различной геометрией формы.

Методы экспресс-контроля качества строительства...

Часть 1. Обоснование норм ровности асфальтобетонных покрытий

9. Семенова Т. В., Герцог В. Н. Пластическое деформирование материалов с дискретной структурой в условиях трехосного сжатия при воздействии

Часть 2. Уплотнение щебеночных оснований.

Основы технологии самоуплотняющегося бетона

Этот материал применяется на строительстве отдельных объектов.

Развитие технологии бетонных смесей с высокой удобоукладываемостью происходило за счет

Выявление проблемных ситуаций при автоматизации технологического процесса производства бетона.

Неразрушающие методы контроля прочности бетона

Бетон — строительный материал, искусственный каменный материал, получаемый

– способ приготовления бетонной смеси ; – степень уплотнения бетона

Баженов Ю. М. Технология бетона: учебное пособие для технологических специальностей строительных вузов.

Похожие статьи

Обеспечение герметичности разъемных соединений...

Вводимый материал должен надежно заполнять зоны с нарушенным герметизирующим контактом.

Основные термины (генерируются автоматически): соединение, поверхность, рабочая жидкость, слой, покрытие, технологическое оборудование, контактная зона...

Моделирование процесса уплотнения дорожной смеси

Уплотняющее давление определяется суммой напряжений в вязких элементах в моделях Фойгта-Кельвина и Максвелла. Таблица 1.

Поляков Т. Н. Методы уплотнения щебеночных и гравийных покрытий / Т.Н Поляков. СФУ, Молодежь и наука: сборник материалов VIII...

Динамика работы привода виброформовочной установки

Грузоподъемник установлен в нижней части рамы формовочной установки.

Медведько С. В. Методические указания к курсовому проекту по дисциплине «Проектирование предприятий по производству строительных материалов, изделий и конструкций», ВолгГАСА.

Механизация процесса укладки асфальтобетонной смеси

Если рассматривать процесс уплотнения асфальтобетонной смеси в свете существующей технологической последовательности, то на первом этапе она

Схема взаимодействия ТБ с уплотняемым материалом может быть представлена следующим образом.

Самоуплотняющиеся бетонные смеси с раздельным введением...

Требуемая технологическая операция по существу заложена уже в технологии

любых железобетонных конструкций всегда начинается с уплотнения бетонной смеси.

2.1 Методы исследований и результаты испытаний. Материалы: Цемент (Ц) – ЦЕМ I 42.5н ЗАО...

Технологические приемы изготовления дисперсно-армированного...

Анализ кривых прочности при изгибе и сжатии позволил подобрать оптимальную технологические методы перемешивания с точки зрения

Существует много типов фибровой арматуры для бетона из различных материалов и с различной геометрией формы.

Методы экспресс-контроля качества строительства...

Часть 1. Обоснование норм ровности асфальтобетонных покрытий

9. Семенова Т. В., Герцог В. Н. Пластическое деформирование материалов с дискретной структурой в условиях трехосного сжатия при воздействии

Часть 2. Уплотнение щебеночных оснований.

Основы технологии самоуплотняющегося бетона

Этот материал применяется на строительстве отдельных объектов.

Развитие технологии бетонных смесей с высокой удобоукладываемостью происходило за счет

Выявление проблемных ситуаций при автоматизации технологического процесса производства бетона.

Неразрушающие методы контроля прочности бетона

Бетон — строительный материал, искусственный каменный материал, получаемый

– способ приготовления бетонной смеси ; – степень уплотнения бетона

Баженов Ю. М. Технология бетона: учебное пособие для технологических специальностей строительных вузов.

Обеспечение герметичности разъемных соединений...

Вводимый материал должен надежно заполнять зоны с нарушенным герметизирующим контактом.

Основные термины (генерируются автоматически): соединение, поверхность, рабочая жидкость, слой, покрытие, технологическое оборудование, контактная зона...

Моделирование процесса уплотнения дорожной смеси

Уплотняющее давление определяется суммой напряжений в вязких элементах в моделях Фойгта-Кельвина и Максвелла. Таблица 1.

Поляков Т. Н. Методы уплотнения щебеночных и гравийных покрытий / Т.Н Поляков. СФУ, Молодежь и наука: сборник материалов VIII...

Динамика работы привода виброформовочной установки

Грузоподъемник установлен в нижней части рамы формовочной установки.

Медведько С. В. Методические указания к курсовому проекту по дисциплине «Проектирование предприятий по производству строительных материалов, изделий и конструкций», ВолгГАСА.

Механизация процесса укладки асфальтобетонной смеси

Если рассматривать процесс уплотнения асфальтобетонной смеси в свете существующей технологической последовательности, то на первом этапе она

Схема взаимодействия ТБ с уплотняемым материалом может быть представлена следующим образом.

Самоуплотняющиеся бетонные смеси с раздельным введением...

Требуемая технологическая операция по существу заложена уже в технологии

любых железобетонных конструкций всегда начинается с уплотнения бетонной смеси.

2.1 Методы исследований и результаты испытаний. Материалы: Цемент (Ц) – ЦЕМ I 42.5н ЗАО...

Технологические приемы изготовления дисперсно-армированного...

Анализ кривых прочности при изгибе и сжатии позволил подобрать оптимальную технологические методы перемешивания с точки зрения

Существует много типов фибровой арматуры для бетона из различных материалов и с различной геометрией формы.

Методы экспресс-контроля качества строительства...

Часть 1. Обоснование норм ровности асфальтобетонных покрытий

9. Семенова Т. В., Герцог В. Н. Пластическое деформирование материалов с дискретной структурой в условиях трехосного сжатия при воздействии

Часть 2. Уплотнение щебеночных оснований.

Основы технологии самоуплотняющегося бетона

Этот материал применяется на строительстве отдельных объектов.

Развитие технологии бетонных смесей с высокой удобоукладываемостью происходило за счет

Выявление проблемных ситуаций при автоматизации технологического процесса производства бетона.

Неразрушающие методы контроля прочности бетона

Бетон — строительный материал, искусственный каменный материал, получаемый

– способ приготовления бетонной смеси ; – степень уплотнения бетона

Баженов Ю. М. Технология бетона: учебное пособие для технологических специальностей строительных вузов.

Задать вопрос