ӘОЖ 621.878/625.76 DOI 10.52167/1609-1817-2022-121-2-71-77 Г.Т. Найманова, К.А. Жусупов, Э.А. Бегимкулова

(1)

ҚазККА Хабаршысы № 2 (121), 2022 ISSN 1609-1817 (Print) The Bulletin of KazATC Вестник КазАТК № 2 (121), 2022 ISSN 2790-5802 (Online) DOI 10.52167/1609-1817 vestnik.alt.edu.kz

71

ӘОЖ 621.878/625.76 DOI 10.52167/1609-1817-2022-121-2-71-77

Г.Т. Найманова, К.А. Жусупов, Э.А. Бегимкулова Логистика және көлік академиясы, Алматы, Қазақстан

E-mail: [email protected]

АВТОМОБИЛЬ ЖОЛДАРЫНЫҢ ШЕТКІ ШУ ЖОЛАҚТАРЫН САЛУҒА АРНАЛҒАН БИТУМ-ҚИЫРШЫҚТАС ТАРАТҚЫШТЫҢ

ҚОСЫМША ЖҰМЫС ОРГАНЫ

Аңдатпа. Қазіргі уақытта битум-қиыршықтас таратқышты бұдырлы бетті жол төсемдерін орнатуға арналған машиналардың негізгі классы ретінде қолдану, сондай-ақ жаңа технологиялық міндеттер үшін олардың мүмкіндіктерін неғұрлым толық пайдалану мәселелеріне ерекше назар аударыла бастады. Осы жұмыста қиыршықтас таратқышты битум-қиыршықтас таратыш құрамында автоматтандырудың және қазіргі заманғы метрологиялық қамтамасыз етудің жоғары деңгейіне ие бірыңғай жол көліктік кешен ретінде ұсыну мүмкіндігін қарастыру көзделеді. Сонымен қатар жұмыс өндірісі кезінде қиыршықтастың әртүрлі фракцияларын бірқалыпты араластыруды қамтамасыз ететін автомобиль жолдарының шеткі шу жолақтарын жасауға арналған қиыршық таратқыштың қосымша жұмыс органы қарастырылады.

Жұмыста қалыпты жол жамылғысы бар аумақтан беткі қабаты бұдырлы аумаққа өту кезінде макро кедір-бұдырлықтың өзгеруі, сондай-ақ көлбеу жолақтан шеткі сызық бойымен өрескел беткеймен жүрген автомобиль қозғалысы кезінде шу деңгейі мен құрылымының өзгеретіні негізделді, бұл жүргізуші назарын жоғалтқан кезде және шеткі таңбалау жолағынан шығып кеткен кезде танылуы мүмкін. Кедір-бұдырлы беті бар жол жабындарын жасауға бағытталған машиналар мен механизмдердің негізгі түрлеріне жаңғырту мен автоматтандыруға ұсынылуы мүмкін түрлі өндірушілердің қиыршық тас таратқыштары кіреді.

Түйінді сөздер. Жұмыс органы, қиыршықтас таратқыш, кедір-бұдырлы бет, шеткі жолақ, қиыршықтас фракциясы, жол жабыны, ілінісу коэфициенті, шу деңгейі.

Кіріспе.

Нормативтік құжаттарға сәйкес автомобиль көлігі қозғалысының қауіпсіздігін қамтамасыз ету үшін көлік құрылғысының доңғалақтарының жол жамылғысы бетімен сапалы байланысын қамтамасыз ету қажет. Ол үшін ТМД елдерінде және шетелде жол құрылысы тәжірибесінде асфальт–бетон және цемент–бетон жабындары үшін арнайы беткі өңдеу қарастырылған. Жол жабындарының қажетті пайдалану қасиеттерін және қозғалыс қауіпсіздігінің жоғары деңгейін қамтамасыз ететін ілінісу коэффициенті жоғары, тозу қабаты, гидрооқшаулағыш қабаты рөлін атқаратын кедір-бұдырлы беткі қабаттар кеңінен қолданылады [1].

Бұл жағдайда процестің негізгі ерекшеліктерін жүйелеу және талдау, практикалық тәжірибе негізінде автомобиль жолдарының бұдырлы беткі қабаттарының тиімділігі мен сапасын арттыру маңызды міндет болып табылады.

Материалдар мен әдістер.

Ғылыми жұмыстардың аналитикалық шолуы және патенттік және әдеби- техникалық ақпараттар, автомобиль жолдарының жабындарын беттік өңдеудің қазіргі

(2)

72

заманғы технологияларының талап етілуін ескере отырып, Қазақстанда кедір-бұдырлы беттік өңдеуге арналған технологиялық машиналардың болмауына байланысты автоматтандырылған битум-қиыршықтас таратқышты (БҚТ) қолдануда бірқатар қиындықтардың бар екенін көрсетті [2].

Битум-қиыршықтас таратқыштың үлгілік құрастыру сұлбаларына жүргізілген талдаудан екі негізгіні бөліп көрсетуге болады – машина алға жылжыған кезде және кері жүріспен қозғалған кездегі кешен (1-сурет). Битум-қиыршықтас таратқыштың базалық кешенінің сұлбасы таңдалды (2-сурет).

1 сурет – БҚТ негізгі кешені 2 сурет – Базалық кешен

3-суретте битум алауларын үш рет қабаттастырумен шашырату шарты орындалған кездегі БҚТ жұмыс органдары мен жол жабынының өзара жағдайының өзгеру көрінісінің талдауы келтірілген.

а) битум ағындардың таралуы б) шашырату сұлбасы

3 сурет – Битум мен қиыршық тасты синхронды түрде шашыратып төгу

4 және 5 – суреттерде БҚТ жұмыс органдарының және жол жабынының өзара жағдайының аталған өзгерісін тудыратын себептеріне талдау жасалды (БҚТ-тың көтерілу кезіндегі және шанақты көтерудегі жұмысы). Фотосуреттердегі талдау бос (5-100-ге дейін) және тиелген (10-150-ге дейін) шанақты көтеру кезінде шассидің және БҚТ дөңгелектері осьтерінің өзара жағдайының айтарлықтай өзгеруін көрсетеді.

сапасыз шашырау

сапалы шашырау

форсункалы тарақ

үш қабаттасу деңгейі екі қабаттасу деңгейі

бір қабаттасу деңгейі

(3)

73

4 сурет – Еңісті жолдарда БҚТ қолдану 5 сурет – Шассидің өзара жағдайының айтарлықтай өзгерісі

Бұл бұрышта форсунка алауы нормалға қатысты жол жамылғысының бетінен кішкене жылжиды және жол жамылғысында біркелкі таратып төгу үшін битум ағындардың үш есе қабаттасу жағдайы, көлбеу бұрышы және қиыршық тас таратқыштың бағыттаушысы мен жол жамылғысының беті арасындағы қашықтық бұзылады. Артқы доңғалақтардың жол жамылғысымен жанасу әсерінің айтарлықтай өсуі жақынымен салыстырғанда едәуір. Белгіленген өзгеріс жұмыс өндірісі процесінде автоматтандырылған БҚТ пен жол жабынының жұмыс органдарының өзара орналасу жағдайын (тік және бұрыштық жағдайда) түзетуді талап етеді.

Макро кедір-бұдырлық параметрлерінің өзгеруінің талап етілетін заңы (әртүрлі биіктік, әртүрлі тереңдікте) жолдың h көлбеуіне, ілінісу коэффициентіне φ, жолдың s координаталарына, қозғалыс жағдайларына байланысты берілген.



h k s



w

w ,, , , (1)

мұнда w – кедір-бұдырлық көрсеткіші.

Нәтижесінде макро кедір-бұдырлықтың жолдың еңісіне қажетті тәуелділігі жасалып (жол жағдайлары бойынша жол көлік оқиғаларының шоғырлануын ескере отырып), фракциялар және қиыршық тастың орташа мөлшері бойынша кесте қалыптастырылады. Тәуелділік төмендегілерге байланысты:



h,s,p



, R

R D₁/D_баз, D₂ /D_баз, (2)

мұнда Dбаз – қиыршықтастың негізгі фракциясы;

∆D1, ∆D2 – аз диапазонды қиыршық тастың қосымша фракциясы.

Нәтижелер.

Ұсынылған БҚТ құрылымы (6-сурет) битумға арналған сыйымдылық, битум шашыратқыш, қиыршықтасқа арналған шанақ, шағылтасты тиегіш, қиыршықтасты үлестіргішті қамтиды, бұл ретте қиыршықтасты үлестіргіш беруші құрылғыдан және бағыттаушы құрылғыдан жасалған, бағыттаушы құрылғы қозғалмайтын бағыттаушы бет және жылжымалы шеткі элемент түрінде жасалғандығымен ерекшеленеді, әрі жылжымалы шеткі элемент қиыршық тасты тарату кезінде бұдырлы беткі өңдеу құрылғысы үшін қиыршық тасты бөлудің қажетті заңына сәйкес тербеліс қозғалыстары жүзеге асырылады.

(4)

74

Өзін-өзі реттейтін жетектің (гидравликалық цилиндрдің) өзегін жылжыту арқылы жұмыс органының тербелуін қамтамасыз ету үшін бірыңғай жұмыс органы ұсынылады.

БҚТ-тың жұмыс органдарының түзету механизмдерінің ықтимал орналасуын талдау тиісті жетектер үшін қажетті түзетулерді есептеуді ұйымдастырудағы қиындықтарды анықтады. Оларды шасси құрылымын жол төсеміне нормалдар немесе вертикальдар бойынша қозғалыстарды ұйымдастырумен және бағдарламалаумен жалпыланған технологиялық координаттар жүйесімен үйлестіретіндей етіп орналастыру қажеттілігі туралы қорытынды жасалды (сызықтық және бұрыштық орын ауыстырулар бойынша бірлесіп немесе дербес түрде).

Ілінісу коэффициентінің және жол төсемінің қызмет ету мерзімінің талап етілетін нормативтік мәндері белгіленді, бүкіл қызмет ету мерзімі үшін кедір-бұдырлықтың және ілінісу коэффициентінің рұқсат етілген мәндері ВСН 24-88 кесте бойынша қабылданды.

Қиыршық тас түйіршіктерінің мөлшерін бөлуді реттеу қиыршық тастың әртүрлі фракцияларын араластырып белгілі бір диапазонда аз шашырату арқылы қамтамасыз етілуі мүмкін. Мысалы, 10-20 мм қиыршық тас фракциясын 3:2 қатынасында 15-20 мм фракциямен араластыру ұсынылады. Жұмыс барысында БҚТ шанағының төменгі, орта және жоғарғы бункерлерінен қиыршық тастың әртүрлі фракцияларын араластыру арқылы таратылатын қиыршық тастың гранулометриялық құрамын жасау ұсынылады [1,3].

Талқылау.

Айнымалы макро кедір-бұдырлы беткі өңдеулерді орнатуда БҚТ-ты қолдану технологиясы келесідей: бастапқыда жол бетін кедір-бұдырлы беттік қабат жасауға дайындайды (тазалау, битум қабатын жағу және т.б.).

1 – жол жабыны, 2 – қиыршықтасты бункер, 3 – БҚТ шассиі, 4 – мөлшерлегіш құрылғы, 5 – сызықты жетек, 6 – сызықты жетек штогы, 8 – төгілетін қиыршықтас факелы, 9, 10 – ленталы конвейер білігі, 11 – конвейер лентасы, 12 – төгілетін қосымша қиыршықтас, 13 – шағын өлшемді - механикалық параметрлі қиыршықтас бункері, 14 – тік қозғалыс жетегі, 15 – серпімді өзін-өзі реттейтін элемент.

6 сурет – Қиыршық тасты төгіп таратуға арналған жұмыс жабдықтың сұлбасы

8 7 4

12 2 10 11

15 6 16

14 5 3

13 8

9 2

(5)

75

Кейін беткі қабатқа материал оның берілген биіктігіне сәйкес таратылады, шығыңқы жерлердің бір-біріне жабысу тығыздығы реттеледі. Әрі қарай, бұл қабат ілінісу коэффициентінің берілген мәнін қамтамасыз ететіндей етіп реттеледі (реттеу олардың фракциясының диапазонындағы шығыңқы биіктіктердің дисперсиясы бойынша жүзеге асырылады, ал қалыптастырушы белсенді шығыңқы жерлер берілген үлестіру заңы бойынша қажетті кедір-бұдыр параметрлеріне сәйкес таңдалады) [4].

Тәжірибелік мақсатта жабындардың кедір-бұдырлық түрін бағалау үшін кедір- бұдыр құрылымдарының бес негізгі сипаттамасын анықтау жеткілікті: ойпаттардың орташа тереңдігі (яғни шығыңқы жерлердің биіктігі); макро кедір-бұдырлықтың орташа қадамы; түйіспелердің тығыздығы; белсенді шығыңқы жерлердің биіктіктерінің шашырауы (дисперсиясы) және макро кедір-бұдырлық ойпаттарының әркелкі тереңдігі.

БҚТ шассиінің tgi көлбеу бұрышына өзгеру мәнін келесі теңдеуден алуға болады:

, ζ α

tgα_i ^допi ¹ⁱ _i

b h

h   

 ⁽³⁾

мұнда hдопi, h1i – лазерлі датчиктердің көрсеткіші;

b– датчиктер арасындағы қашықтық;

 – өлшеу қателігінің жүйелік бөлігі;

i – қалыпты үлестіру заңы, нөлдік математикалық күту және i -том өлшеміндегі шектеулі дисперсиясы бар кездейсоқ қате.

Қорытынды.

Осылайша, бұдырлы беткі өңдеудің қажетті сапасы мен қызмет ету мерзіміне қол жеткізу үшін бағыттағыштың қосымша тербелісі және битум-қиыршықтас таратқыштың жұмыс жабдығымен жол жабынының өзара орналасу жағдайын түзету арқылы жұмыс барысында қиыршық тастың әртүрлі фракцияларын біркелкі араластыру қамтамасыз етіледі.

ӘДЕБИЕТТЕР

[1] Технические правила ремонта и содержания автомобильных дорог. ВСН 24-88.

– М.: Транспорт, 2004.

[2] Табылов А.У. Кульгильдинов М.С. Новые машины и оборудование для обработки поверхности покрытий автомобильных дорог. Материалы Третьей Международной научно-практической конференции. - Алматы: КазАТК, 2007. – Т.3. – С.198-199.

[3] Кадыров Ж.Н., Кочетков А.В. Способ создания дорожного покрытия с шероховатым поверхностным слоем. Патент РК №30392, МПК Е01С 3/00, 15.09.2015./

https://gosreestr.kazpatent.kz/Invention/Details?docNumber=238295

[4] Кадыров Ж.Н., Кочетков А.В. Способ определения коэфициента сцепления автомобильного колеса с дорогой. Патент РК №28276, МПК G01N 19/02, БИ №3, 2014./

https://gosreestr.kazpatent.kz/Invention/Details?docNumber=200002

[5]. Е.Б. Калиев, Р.А. Козбагаров, М.А. Жуманов, К.А. Жусупов, Р.С.Мадина.

Долговечность элементов трансмиссии транспортной техники. – Алматы: Вестник КазАТК, 2021. - № 1(116). – С.116-122./

https://vestnik.alt.edu.kz/index.php/journal/issue/view/45/45

(6)

76

Guldariya Naymanova, candidate of technical sciences, associate professor, Academy of logistics and transport, Almaty, Kazakhstan, [email protected],

Kenes Zhusupov, candidate of technical sciences, professor, Academy of logistics and transport, Almaty, Kazakhstan, [email protected],

Elmira Begimkulova, doctoral student, Academy of logistics and transport, Almaty, Kazakhstan, [email protected].

ADDITIONAL WORKING BODY OF THE CRUSHED STONE DISTRIBUTOR FOR THE DEVICE OF NOISE EDGE LANES OF HIGHWAYS

Abstract. Special attention is now beginning to be paid to the use of bitumen power distributors as the main class of machines for the construction of road surfaces with a rough surface, as well as a more complete use of their potential for new technological tasks. In this paper, it is proposed to consider the possibility of presenting a crushed stone distributor as part of a bituminous crushed stone distributor as a single road transport complex with a high level of automation and modern metrological support. An additional working body of the crushed stone distributor for the device of noise edge strips of highways, providing uniform mixing of different fractions of crushed stone in the course of work, is also considered.

In this paper, it is proved that the change in macro-roughness during the transition from a section with a conventional road surface to sections with rough surface treatment, as well as from driving along the coasting lane to driving along the edge line of the operated section of road with rough surface treatment, unambiguously causes a change in the level and structure of noise when driving a car, which can be recognized by the driver when attention and departure for the edge marking lane. The main types of machines and mechanisms focused on the creation of road surfaces with a rough surface include crushed stone distributors of various manufacturers, which can be offered for modernization and automation.

Keywords. Working body, crushed stone distributor, rough surface, edge strip, crushed stone fraction, road surface, coefficient of adhesion, noise level.

Гульдария Найманова, к.т.н., ассоц. профессор, Академия логистики и транспорта, Алматы, Қазахстан, [email protected],

Кенес Жусупов, к.т.н., профессор, Академия логистики и транспорта, Алматы, Казахстан, [email protected]

Элмира Бегимкулова, докторант, Академия логистики и транспорта, Алматы, Казахстан, [email protected].

ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЙ РАБОЧИЙ ОРГАН

БИТУМОЩЕБНЕРАСПРЕДЕЛИТЕЛЯ ДЛЯ УСТРОЙСТВА ШУМОВЫХ КРАЕВЫХ ПОЛОС АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ

Аннотация. Особое внимание в настоящее время начинает уделяться вопросам применения битумощебнераспределителей, как основного класса машин для устройства дорожных покрытий с шероховатой поверхностью, а также более полного использования их потенциальных возможностей для новых технологических задач. В настоящей работе предполагается рассмотреть возможность представления щебнераспределителя в составе битумощебнераспределителя как единого дорожного транспортного комплекса с высоким

(7)

77

уровнем автоматизации и современным метрологическим обеспечением. Так же рассмотрен дополнительный рабочий орган щебнераспределителя для устройства шумовых краевых полос автомобильных дорог, обеспечивающий равномерное перемешивание разных фракции щебня в процессе производства работ.

В настоящей работе обосновано, что изменение макрошероховатости при переходе от участка с обычным дорожным покрытием к участкам с шероховатой поверхностной обработкой, а также от проезда по полосе наката к проезду по краевой линии эксплуатируемого участка дороги с шероховатой поверхностной обработкой однозначно вызывает изменение уровня и структуры шума при движении автомобиля, что может быть распознано водителем при потере внимания и выезда за полосу краевой разметки. К основным видам машин и механизмов, ориентированных на создание дорожных покрытий с шероховатой поверхностью относятся щебнераспределители различных производителей, которые могут быть предложены для модернизации и автоматизации.

Ключевые слова. Рабочий орган, распределитель щебня, шероховатая поверхность, краевая полоса, фракция щебня, дорожное покрытие, коэффициент сцепления, уровень шума.

*****************************************************************************