Научные основы формирования рабочих органов дорожных машин для уплотнения асфальтобетонных смесей

• Автор: Иванченко, Сергей Николаевич
• Шифр специальности: 05.05.04
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1997
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 482 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, НЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ
1.1. Направления развития конструкций рабочих органов дорожных машин для уплотнения асфальтобетонных смесей
1.2. Структурно-силовой анализ схем взаимодействия рабочих органов уплотняющих машин с уплотняемой средой
1.3. Анализ существующих теорий уплотнения асфальтобетонных смесей
1.4. Цель и задачи исследования
2. ОСНОВЫ СТАТИСТИЧЕСКОЙ ТЕОРИИ УПЛОТНЕНИЯ
АСФАЛЬТОБЕТОННЫХ СМЕСЕЙ РАБОЧИМИ ОРГАНАМИ УПЛОТНЯЮЩИХ МАШИН
2.1. Создание структурной модели лестничного типа для описания процесса уплотнения асфальтобетонных смесей
2.2. Анализ поведения структурной модели при одноосном нагружении
2.3. Статистическая теория уплотнения. Основные постулаты
и определяющие соотношения
2.4. Изображение предельных условий в пространстве напряжений и деформаций
2.5. Определяющие соотношения теории уплотнения асфальтобетонных смесей для сложных нагружений
2.6. Соотношения теории уплотнения асфальтобетонных смесей для основных видов нагружения
2.7. Выводы

МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА УПЛОТНЕНИЯ АСФАЛЬТОБЕТОННЫХ СМЕСЕЙ УПЛОТНЯЮЩИМИ РАБОЧИМИ ОРГАНАМИ ДОРОЖНЫХ МАШИН ПРИ СЛОЖНЫХ
СХЕМАХ СИЛОВОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ
3.1. Идентификация параметров теории уплотнения асфальтобетонных смесей
3.2. Определение статистических функций распределения случайных параметров теории уплотнения
3.3. Исследование процесса уплотнения асфальтобетонных смесей в условиях простых путей нагружения
3.4. Моделирование процесса уплотнения асфальтобетонных смесей уплотняющими рабочими органами дорожных машин при сложных схемах силового воздействия
3.5. Выводы
ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЙ ПОДХОД К ОПЕНКЕ СХЕМ СИЛОВОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ РАБОЧИХ ОРГАНОВ УПЛОТНЯЮЩИХ МАШИН
4.1. Термодинамическое обоснование критерия оценки схем силового воздействия рабочих органов на уплотняемый материал
4.2. Энергоемкость процесса уплотнения асфальтобетонных смесей рабочими органами дорожных машин
4.3. Оценка схем силового воздействия рабочих органов дорожных машин
4.4. Прогнозирование конструктивных и кинематических параметров рабочих органов дорожных машин для уплотнения асфальтобетонных смесей
4.5. Выводы

5. ФОРМИРОВАНИЕ РАБОЧИХ ОРГАНОВ ДОРОЖНЫХ
МАШИН ДЛЯ УПЛОТНЕНИЯ АСФАЛЬТОБЕТОННЫХ
СМЕСЕЙ
5.1. Методологические основы создания рабочих органов уплотняющих машин со сложной схемой силового воздействия
5.2. Создание рабочих органов дорожных машин, осуществляющих мультипликацию схем силового воздействия на уплотняемый материал
5.3. Формирование уплотняющего рабочего органа, интегрирующего схемы силового воздействия вальца дорожного катка и трамбующего бруса асфальтоукладчика
5.4. Оценка эффективности дорожных машин для уплотнения асфальтобетонных смесей с рабочими органами интенсифицирующего действия
5.4.1. Формирование комплекта дорожных машин для укладки и уплотнения асфальтобетонных смесей
5.4.2. Рациональные температурные диапазоны укатки асфальтобетонных смесей самоходными дорожными катками
5.4.3. Определение производительности комплекта дорожных машин, используемых для укладки и уплотнения асфальтобетонных смесей
5.4.4. Экономическая оценка вариантов формирования комплектов дорожных машин для уплотнения асфальтобетонных смесей
5.4.5. Расчет экономической эффективности новой техники
5.5. Выводы
ОСНОВНЫЕ НАУЧНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

Лорожный каток с вакуумным устройством (ВУ) конструктивно следует дорожному катку с ПВБУ. Однако, ввиду того, что вакуумирова-ние асфальтобетонной смеси в процессе уплотнения производится при температурах 140 -100 * С [94,285,287,288], конструктивные и режимные параметры катков существенно отличаются. Достоинством дорожного катка с ВУ является дополнительное воздействие камеры на уплотняемый материал вакуумированием. Действие вакуумного устройства на уплотняемый материал, после воздействия на него вальца дорожного катка, позволяет изменить схему силового воздействия со сжатия на растяжение. Это позволяет интенсифицировать процесс уплотнения асфальтобетонных смесей (разд.5.2).
Установлено, что вакуумирование эффективно влияет на формирование структуры асфальтобетона [43, 44, 94, 95, 137, 138, 193, 251, 285, 293]. Оценочные показатели, получаемые в результате такого уплотнения, достигаются за меньшее количество проходов и при меньшем силовом воздействии.
Для полной опенки эффективности применения катка с ВУ при уплотнении горячих асфальтобетонных смесей были проведены сравнительные испытания данного средства уплотнения с пневмоколесным, вибрационным и статическим дорожными катками. При этом оценку уплотняющей способности сравниваемых средств производили не только по показателям водонасыщения и коэффициенту уплотнения, но и использовались показатели, которые характеризуют прочностные и структурные свойства асфальтобетона, его однородность и надежность дорожного покрытия [94, 224, 285].
Таким образом, применение вакуумного устройства к статическому дорожному катку позволяет интенсифицировать процесс уплотнения асфальтобетонных смесей и повысить качество получаемого покрытия.
Проведенные исследования в последние 15 - 20 лет как в России, так и в странах ближнего и дальнего зарубежья [68, 155, 176, 280, 303,