Методика определения контактных напряжений под вальцом вибрационного катка

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Цель. Выделение основных факторов для решения контактной задачи и последующее определение контактных напряжений под гладким вальцом катка в режиме вибрации.

Материалы и методы. Основой расчетных зависимостей выбрана теория Герца-Беляева. Так же проведен анализ работ Н.Я. Хархуты, А.В. Захаренко, С.В. Носова, С.В. Савельева и других исследователей. Учитывается инерционная составляющая массы катка и периодический характер воздействия внешней силы на грунт.

Результаты. Выделены основные принципы расчета контактных напряжений. Определен физический смысл коэффициентов, позволяющих осуществить переход от статического уплотнения к вибрационному. По результатам анализа предложен новый подход, учитывающий ранее не рассматриваемые характеристики технологического режима уплотнения. Учтены свойства, присущие дисперсному грунту.

Заключение. Статья посвящена изучению взаимодействия вальца катка с грунтом с точки зрения возникающих контактных напряжений. Предложенная методика характеризует контактные напряжения в зависимости от переменных времени и скорости движения катка. Результат, полученный в ходе вычислительного эксперимента, сопоставлен с фактическими данными.

Об авторах

Никита Александрович Федосеев

Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого

Автор, ответственный за переписку.
Email: fedoseev.na@edu.spbstu.ru
ORCID iD: 0000-0001-6104-9674
SPIN-код: 6857-7057

аспирант

Россия, Санкт-Петербург

Николай Алексеевич Ермошин

Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого

Email: ermonata@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-0367-5375
SPIN-код: 6694-8297

доктор военных наук, профессор

Россия, Санкт-Петербург

Сергей Викторович Алексеев

Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого

Email: sergeyaleks1966@gmail.com
ORCID iD: 0000-0001-8632-3852
SPIN-код: 6013-0312

кандидат военных наук, доцент

Россия, Санкт-Петербург

Список литературы

  1. Kostel’ov MP. Possibility and efficiency of compaction of soils of various types and conditions using vibratory rollers. Catalogue-reference book “Road equipment and technologies”. 2004:10–18. Accessed: 12.12.2024. Available from: https://zaovad.ru/upload/file/2017/01/25/9-dorozhnaya-tehnika-2004-2-s72-82.pdf. (In Russ.)
  2. Sonin VV. Review of technology for strengthening weak foundations of road embankments. Aktual’nye problemy gumanitarnykh i estestvennykh nauk. 2016;(5):104–107. (In Russ.)
  3. Kostel’ov MP. Again about the quality and efficiency of compaction of various soils with modern vibratory rollers. Katalog-spravochnik “Dorozhnaya tekhnika i tekhnologiI”. 2008:40–47. Accessed: 12.12.2024. Available from: https://zaovad.ru/upload/file/2017/01/25/11-dorozhnaya-tehnika-2008-1-s40-47.pdf (In Russ.)
  4. Timofeev DM. Simulation of the design activity diversification of innovative enterprise. Inzhenernyi vestnik dona. 2019;1(52). (In Russ.)
  5. Tyuremnov IS, Krayushkin AS, Shorokhov DA. Simulation of the design activity diversification of innovative enterprise. Vestnik sibirskogo gosudarstvennogo avtomobil’no-dorozhnogo universiteta. 2022;6(88):828–840. (In Russ.) doi: 10.26518/2071-7296-2022-19-6-828-840
  6. Saveliev SV, Poteryaev IK, Buriy GG, Beloded AS. Method of justification of operational parameters of vibrating rollers for compaction. Vestnik sibirskogo gosudarstvennogo avtomobil’no-dorozhnogo universiteta. 2017;1(53):27–33. (In Russ.) doi: 10.26518/2071-7296-2017-1(53)-27-33
  7. Harkhuta NYa. Strength, stability and compaction of roadbed soils. Moscow: Transport; 1975. (In Russ.) Available from: https://search.rsl.ru/ru/record/01006957405
  8. Harkhuta NYa. Soil Compaction Machines: Theory, Calculation and Design. Moscow; Leningrad: Mashgiz; 1953. (In Russ.)
  9. Nosov SV. Methodology for improving technologies for compacting road construction materials. Lipeck: Lipeckij gos. tekhnicheskij un-t; 2015. (In Russ.)
  10. Nosov SV. Mathematical modeling of the process of compaction of road construction materials by a rigid roller of a road roller. Vestnik belgorodskogo gosudarstvennogo tekhnologicheskogo universiteta im. V.G. Shukhova. 2013;4:31–35. (In Russ.) EDN: QCEJOT
  11. Miheev VV, Savel’ev SV. Modeling the characteristics of deformable soils during their compaction by cylindrical working bodies of rollers. Vestnik sibirskoj gosudarstvennoj avtomobil’no-dorozhnoj akademii. 2016;4(50):29–36. (In Russ.)EDN: WZQPZV
  12. Zakharenko AV. Theoretical and experimental studies of the processes of compaction of soils and asphalt concrete mixtures by rollers [abstract of the dissertation]. Omsk; 2005. (In Russ.)
  13. Ignat’ev AA. Determination of rational parameters of vibratory rollers for soil compaction [abstract of the dissertation]. Yaroslavl; 2013. (In Russ.)
  14. Malich, NG, Blohin VS. Features of compaction between rollers. Gornyj informacionno-analiticheskij byulleten’. 2008;8:345–355. (In Russ.) Available from: https://elibrary.ru/item.asp?id=12363969
  15. Kondrashov NA. Research and calculation of parameters of a multifunctional roller for compaction of asphalt concrete road surfaces [dissertation]. St. Petersburg; 2016. Accessed: 12.12.2024. Available from: https://dis.spbgasu.ru/file/1783/download?token=Waer_8Lm (In Russ.)
  16. Bugrov AK. Mekhanika gruntov: schoolbook. St. Petersburg: Izd-vo Politekhnicheskogo un-ta; 2011. (In Russ.)
  17. Fedoseev NA, Alekseev SV, Shevchenko SM. A review of the theoretical preconditions for soil compaction. Modern transportation systems and technologies. 2024;2(10):200–214. (In Russ.) doi: https://doi.org/10.17816/transsyst627482

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Схема взаимодействия вальца катка с грунтом (контактные напряжения приведены для статического режима)

Скачать (82KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Схема к определению геометрических параметров процесса уплотнения

Скачать (67KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Сопоставление контактных напряжений в зависимости от времени при использовании различных методик

Скачать (800KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Сопоставление контактных напряжений в зависимости от времени при использовании различных методик

Скачать (256KB)
Метаданные

© Федосеев Н.А., Ермошин Н.А., Алексеев С.В., 2025

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».