Материал: Научный вестник Воронежского государственного архитектурно-строительного университета. Строительство и архитектура

Научный вестник Воронежского ГАСУ. Строительство и архитектура

Из представленных на рис. 7 данных видно, что распределение температуры по толщине слоя асфальтобетона неравномерно и на поверхности слоя наблюдается пережег смеси. Для обеспечения равномерности распределения температуры смеси по толщине слоя используют несколько блоков разогревателей, отличающихся между собой разными режимами нагрева асфальтобетона. Тогда с учетом выражения (13) мощность излучения на заданной глубине слоя будет определяться следующим образом:

Для обеспечения непрерывности технологии укладки горячей асфальтобетонной смеси сопряженной полосы необходимо обеспечить равенство скорости перемещения разогревателя и скорости асфальтоукладчика. В этом случае рабочая скорость асфальтоукладчика будет зависеть от скорости перемещения блока разогревателя. При креплении блоков разогревателей к конструкции асфальтоукладчика их технологические режимы должны соответствовать заданному темпу устройства полосы покрытия.

В табл. 6 представлены результаты расчета технологических режимов разогревателя, состоящего из трех блоков, при нагреве края полосы асфальтобетона от 10 до 110 С при толщине слоя 0,03 м.

3.Разработка программного обеспечения по выбору технологических параметров инфракрасных асфальторазогревателей при строительстве многополосных покрытий нежесткого типа. С учетом полученных результатов разработано программное обеспечение

сиспользованием программы Labwiew, позволяющее определять технологические параметры разогревателя с учетом конструктивных и погодных условий производства работ [11]. Панель управления данной программы представлена на рис. 8.

Использование данной программы позволяет разработать программное обеспечение для определения технологических параметров разогревателя с учетом нескольких блоков разогревателей. В качестве примере на рис. 9 представлена блок-схема программы по расчету параметров асфальторазогревателя с использованием двух блоков разогревателей.

Выводы

1.Установлены аналитические зависимости для определения технологических режимов при нагреве асфальтобетона инфракрасными разогревателями.

2.Разработано программное обеспечение для ЭВМ, позволяющее рассчитать технологические режимы асфальторазогревателей.

Библиографический список

1.Васильев, А. П. Справочная энциклопедия дорожника: в 3 т. Т. I. Строительство и реконструкция автомобильных дорог / А. П. Васильев. — М.: Информавтодор, 2004. — 505 с.

2.Васильев, А. П. Справочная энциклопедия дорожника: в 3 т. Т. II. Ремонт и содержание автомобильных дорог / А. П. Васильев. — М.: Информавтодор, 2004. — 507 с.

3.Гиясов, Б. И. Определение температуры нагрева поверхности выбоины дорожного покрытия при производстве ремонтных работ с применением горячих асфальтобетонных смесей / Б. И. Гиясов, А. Ф. Зубков, К. А. Андрианов // Вестник МГСУ. — 2014. — № 11. — С. 118—127.

86

Рис. 8. Интерфейс программы по расчету технологических режимов асфальторазогревателя

Рис. 9. Блок-схема программы по расчету технологических режимов двух блоков асфальторазогревателей

87

Научный вестник Воронежского ГАСУ. Строительство и архитектура

4.Гиясов, Б. И. Расчет температуры асфальтобетона при устройстве стыков многополосных дорожных покрытий нежесткого типа / Б. И. Гиясов, Р. В. Куприянов, К. А. Андрианов, А. Ф. Зубков // Вестник МГСУ. — 2015. — № 3. — С. 17—29.

5.Горелышев, Н. Г. Технология и организация строительства автомобильных дорог / Н. Г. Горелышев. — М.: Интеграл, 2013. — 551 с.

6. Зубков, А. Ф. Технология строительства асфальтобетонных покрытий автомобильных дорог / А. Ф. Зубков, В. Г. Однолько. — М.: Машиностроение, 2009. — 223 с.

7.Ильев, Э. Б. Выбор параметров разогревателей асфальтобетонного покрытия с инфракрасным излучением / Э. Б. Ильев, А. Я. Нисневич // Строительные и дорожные машины. — 1970. — № 3. — С. 8—10.

8.Ищенко, И. С. Технология устройства и ремонта асфальтобетонных покрытий / И. С. Ищенко, Т. Н. Калашникова, Д. А. Семенов. — М.: Аир-Арт, 2001. — 169 с.

9.Куприянов, Р. В. Определение зон с пониженной температурой асфальтобетонной смеси при строительстве многополосных дорожных покрытий / Р. В. Куприянов, А. Ф. Зубков // Устойчивое развитие региона: архитектура, строительство, транспорт: материалы междунар. науч.-практ. конф. — Тамбов: ТГТУ, 2014. — С. 83 — 86.

10.Куприянов, Р. В. Особенности технологии строительства многополостных дорожных покрытий нежесткого типа / Р. В. Куприянов, П. В. Монастырев, А. Ф. Зубков / Вестник центрального территориального отделения РААСН. — 2015. — № 14. — С. 136 — 143.

11.Куприянов, Р. В. Свидетельство о регистрации программы по расчету параметров инфракрасных разогревателей для асфальтобетонного покрытия № 2015616928 / А. Ф. Зубков, Р. В. Куприянов. — Дата регистрации 25.06.2015.

12.Лыков, А. В. Теория теплопроводности / А. В. Лыков. — М.: Высш. шк., 1967. — 596 с.

13.Пехович, А. И. Расчеты теплового режима теплых тел / А. И. Пехович, В. Т. Жидких. — Л.: Энергия, 1968. — 303 с.

14.Протодьяконов, М. М. Методика рационального планирования экспериментов / М. М. Протодьяконов, Р. И. Тедер. — М.: Наука, 1970. — 58 с.

15.Справочник дорожного мастера / Цупиков С. Г. [и др.]. — М.: Инфра-инженерия, 2005. — С. 654.

16.Büchler, S. Modellierung des Kälteverhaltens von Asphalten / S. Büchler, M. P. Wistuba // Strasse und

Autobahn. — 2012. — № 4. — P. 233—240.

17. Evdorides, H. T. A knowledge-based analyses process for road pavement condition assessment /

H.T. Evdorides, M. S. Snaitin // Proceeding of the ICE — Transport. — 1996. — Vol. 117. — P. 202—210.

18.Fort, L. Massive impact / L. Fort // Roads & Bridges. — 2014. — № 5. — P. 28.

19.Hofko, B. Einfluss der Verdichtungsrichtung auf das mechanische Verhalten von Asphaltprobekörpern aus walzsegmentverdichteten Platten / B. Hofko, R. Blab // Straße und Autobahn. — 2013. — Vol. 64, № 7. — P. 522— 530.

20.Nunn, M. Design and Assesment of Long-Life Flexible Pavements / M. Nunn, B. W. Ferne // Transportation Research Circular. — 2001. — № 503. — P. 32— 49.

21.Wellner, F. Auswirkung der Alterung und des Schichtenverbundes auf den Beanspruchungs zustand von Asphaltbefestigungen / F. Wellner, S. Werkmeister, D. Ascher // Strasse und Autobahn. — 2012. — № 7. — Р. 430—437.

References

1.Vasil'ev, A. P. Spravochnaya entsiklopediya dorozhnika: v 3 t. T. I. Stroitel'stvo i rekonstruktsiya avtomobil'nykh dorog / A. P. Vasil'ev. — M.: Informavtodor, 2004. — 505 s.

2.Vasil'ev, A. P. Spravochnaya entsiklopediya dorozhnika: v 3 t. T. II. Remont i soderzhanie avtomobil'nykh dorog / A. P. Vasil'ev. — M.: Informavtodor, 2004. — 507 s.

3.Giyasov, B. I. Opredelenie temperatury nagreva poverkhnosti vyboiny dorozhnogo pokrytiya pri proiz-

vodstve remontnykh rabot s primeneniem goryachikh asfal'tobetonnykh smesei / B. I. Giyasov, A. F. Zubkov,

K.A. Andrianov // Vestnik MGSU. — 2014. — № 11. — S. 118—127.

4.Giyasov, B. I. Raschet temperatury asfal'tobetona pri ustroistve stykov mnogopolosnykh dorozhnykh pokrytii nezhestkogo tipa / B. I. Giyasov, R. V. Kupriyanov, K. A. Andrianov, A. F. Zubkov // Vestnik MGSU. — 2015. — № 3. — S. 17—29.

5.Gorelyshev, N. G. Tekhnologiya i organizatsiya stroitel'stva avtomobil'nykh dorog / N. G. Gorelyshev. — M.: Integral, 2013. — 551 s.

6.Zubkov, A. F. Tekhnologiya stroitel'stva asfal'tobetonnykh pokrytii avtomobil'nykh dorog / A. F. Zubkov, V. G. Odnol'ko. — M.: Mashinostroenie, 2009. — 223 s.

7. Il'ev, E. B. Vybor parametrov razogrevatelei asfal'tobetonnogo pokrytiya s infrakrasnym izlucheniem /

E.B. Il'ev, A. Ya. Nisnevich // Stroitel'nye i dorozhnye mashiny. — 1970. — № 3. — S. 8—10.

8.Ishchenko, I. S. Tekhnologiya ustroistva i remonta asfal'tobetonnykh pokrytii / I. S. Ishchenko, T. N. Kalashnikova, D. A. Semenov. — M.: Air-Art, 2001. — 169 s.

88

9.Kupriyanov, R. V. Opredelenie zon s ponizhennoi temperaturoi asfal'tobetonnoi smesi pri stroitel'stve mnogopolosnykh dorozhnykh pokrytii / R. V. Kupriyanov, A. F. Zubkov // Ustoichivoe razvitie regiona: arkhitektura, stroitel'stvo, transport: materialy mezhdunar. nauch.-prakt. konf. — Tambov: TGTU, 2014. — S. 83 — 86.

10.Kupriyanov, R. V. Osobennosti tekhnologii stroitel'stva mnogopolostnykh dorozhnykh pokrytii nezhestkogo tipa / R. V. Kupriyanov, P. V. Monastyrev, A. F. Zubkov / Vestnik tsentral'nogo territorial'nogo otdeleniya RAASN. — 2015. — № 14. — S. 136 — 143.

11.Kupriyanov, R. V. Svidetel'stvo o registratsii programmy po raschetu parametrov infrakrasnykh razogrevatelei dlya asfal'tobetonnogo pokrytiya № 2015616928 / A. F. Zubkov, R. V. Kupriyanov. — Data registratsii 25.06.2015.

12.Lykov, A. V. Teoriya teploprovodnosti / A. V. Lykov. — M.: Vyssh. shk., 1967. — 596 s.

13.Pekhovich, A. I. Raschety teplovogo rezhima teplykh tel / A. I. Pekhovich, V. T. Zhidkikh. — L.: Energiya, 1968. — 303 s.

14. Protod'yakonov, M. M. Metodika ratsional'nogo planirovaniya eksperimentov / M. M. Protod'yakonov,

R.I. Teder. — M.: Nauka, 1970. — 58 s.

15.Spravochnik dorozhnogo mastera / Tsupikov S. G. [i dr.]. — M.: Infra-inzheneriya, 2005. — S. 654.

16.Büchler, S. Modellierung des Kälteverhaltens von Asphalten / S. Büchler, M. P. Wistuba // Strasse und Autobahn. — 2012. — № 4. — P. 233—240.

17. Evdorides, H. T. A knowledge-based analyses process for road pavement condition assessment /

H.T. Evdorides, M. S. Snaitin // Proceeding of the ICE — Transport. — 1996. — Vol. 117. — P. 202—210.

18.Fort, L. Massive impact / L. Fort // Roads & Bridges. — 2014. — № 5. — P. 28.

19.Hofko, B. Einfluss der Verdichtungsrichtung auf das mechanische Verhalten von Asphaltprobekörpern aus walzsegmentverdichteten Platten / B. Hofko, R. Blab // Straße und Autobahn. — 2013. — Vol. 64, № 7. — P. 522— 530.

20.Nunn, M. Design and Assesment of Long-Life Flexible Pavements / M. Nunn, B. W. Ferne // Transportation Research Circular. — 2001. — № 503. — P. 32— 49.

22. Wellner, F. Auswirkung der Alterung und des Schichtenverbundes auf den Beanspruchungs zustand von Asphaltbefestigungen / F. Wellner, S. Werkmeister, D. Ascher // Strasse und Autobahn. — 2012. — № 7. — P. 430— 437.

CALCULATION OF TECHNOLOGICAL MODES OF INFRARED HEATERS DURING HEATING AS THE EDGE OF A NON-RIGID SURFACING IS HEATED

A. F. Zubkov, K. A. Andrianov, R. V. Kupriyanov

Tambov State Technical University

Russia, Tambov, tel.: (4752) 63-09-20, 63-03-72, e-mail: gsiad@mail.tambov.ru

A. F. Zubkov, D. Sc. in Engineering, Prof. of the Dept. of Urban Construction and Highways

K. A. Andrianov, PhD in Engineering, Assoc. Prof., Head of the Dept. of Urban Construction and Highways R. V. Kupriyanov, Engineer

Statement of the problem. An effect of the work conditions of production for adjusting joints of conjugate strips of a non-rigid surfacing on the duration of heating of the edge of an asphalt concrete strip is considered. A software for choosing technological parameters of infrared asphalt surfacings in the construction of non-rigid multiband surfacings is developed.

Results. Analytical dependences are obtained of the duration of the operation of an asphalt heater considering the air temperature while the works are being conducted, the thickness of a heated layer of asphalt concrete and the operating speed of the movement of a heater at different temperatures of asphalt concrete at the interface of conjugate strips. It was found that during the heating of asphalt concrete at the edge of strip laid in the range of 10 — 110 0 C it is advisable to apply two or more blocks of heaters.

Conclusions. The software for the calculation of technological modes of asphalt heaters as asphalt concrete is heated at at the edge of a previously laid strip of a pavement that allows one to ensure temperature conditions during the laying and compaction of asphalt concrete surfacings at the interface of multiband surfacings.

Keywords: asphalt concrete mixture, infrared heaters, technological modes, non-rigid surfacing.

89

Научный вестник Воронежского ГАСУ. Строительство и архитектура

УДК 624.131.54 : 625.855.3

ОБОБЩЕННАЯ ДИНАМИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ УПЛОТНИТЕЛЕЙ

С ДОРОЖНО-СТРОИТЕЛЬНЫМИ МАТЕРИАЛАМИ

С. В. Носов

Липецкий государственный технический университет

Россия, г. Липецк, тел.: (4742)55-59-84, e-mаil: nosovsergej@mail.ru

С. В. Носов, д-р техн. наук, проф. кафедры строительного материаловедения и дорожных технологий

Постановка задачи. Исследования взаимодействия разнообразной техники с деформируемым опорным основанием, включая уплотняемые дорожно-строительные материалы, различными научными школами и учеными производятся по-разному, в зависимости от поставленных при исследованиях задач. В связи с этим поставлена задача разработки обобщенной динамической модели взаимодействия различных уплотнителей с дорожно-строительными материалами, основанной на развитии их реологии.

Результаты. Разработаны обобщенная и частные динамические модели взаимодействия различных уплотнителей с дорожно-строительными материалами, взаимосвязь которых определяется на основе учета дополнительных элементов модели или отмены некоторых из них в силу их малой значимости или отсутствия вообще в процессе. При этом предложен в качестве основной характеристики физико-механический параметр уплотняемого материала, являющийся отображением модуля деформации на единицу толщины уплотняемого слоя и учитывающий изменение его деформации на основе использования теории наследственной ползучести упруго-вязко- пластичных материалов.

Выводы. Представленная математическая модель взаимодействия уплотнителей с дорожностроительными материалами позволяет определить их амплитуду колебаний в процессе уплотнения при учете реологических свойств материала и определить энергоемкость исследуемых процессов при учете новых факторов.

Ключевые слова: дорожно-строительные материалы, уплотнители, динамическая модель.

Введение. При проведении научных исследований применяются, как правило, модели, характеризующиеся следующими классификационными признаками: методом описания, полнотой подобия, воспроизводимыми свойствами оригинала, физической природой, способом построения, составом, видом решаемых задач. Поэтому для разработки или создания модели необходимо иметь достаточный объем предварительных исследований о свойствах и поведении моделируемого объекта, знать, какие именно свойства являются существенными и определяющими для рассматриваемых явлений или процессов.

Некоторые известные динамические модели не позволяют получить обобщенную модель в силу особенностей компоновки, режимов работы различных уплотняющих машин или сложности моделей, учитывающих специфику конструкции конкретной машины. Здесь могут присутствовать или отсутствовать угловые колебания масс, некоторые инерционные нагрузки, динамические особенности трансмиссии, количество контактирующих с уплотняемым материалом уплотнителей и т. д. Но основной недостаток известных динамических моделей состоит в том, что рассматриваемая динамическая система не представлена в модели элементом, характеризующим физико-механические свойства уплотняемого материала. Даже если и предпринимается такая попытка [1, 21], то в лучшем случае уплотняемый материал представлен упругими, вязкими и пластичными элементами, параметры которых невозмож-

© Носов С. В., 2016

90