CC BY
2AVTOMOBIL VA QISHLOQXO'JALIKMASHINALARI
УДК 625. 7/8. 004
СЛОЖНОСТИ ОЦЕНИВАНИЯ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ В ГОРНОЙ
МЕСТНОСТИ
Едгоров Жамолиддин Намoзович Термезский инженерно-технологический институт, ассистент, [email protected]
Аннотация. В статье проанализировано влияние продольного уклона дороги и режима движения автомобиля на нормальные реакции колёс и приведен расчетно-экспериментальный метод определения продольного уклона дороги. Oбеспечение нормативной циклической долговечности сварных металлических пролетных строений железнодорожных мостов с усталостными трещинами на основе совершенствования И внедрения В практику прогрессивных технологий пайки и индукционного нагрева для локализации усталостных трещин.
Abstract. The influence of the longitudinal slope of the road and the vehicle's driving mode on the normal reactions of the wheels is analyzed and a computational and experimental method for determining the longitudinal slope of the road is presented. The article ensures the standart cyclic durability of welded metal spans of railway bridges with fatigue cracks based on the improvement and impelementation into practice of advanced soldering and induction heating technologies for localizing fatigue cracks.
Annotatsiya. Maqolada, yo'lning bo'ylama qiyaligi va transport vositasining harakatlanish rejimining g'ildiraklarning normal reaksiyalariga ta'siri tahlil qilinadi va yo'lning bo'ylama qiyaligini hisoblash va eksperimental usuli keltirilgan. Temir yo'l ko'priklarining payvandlangan metall oraliqlarining standart siklik chidamliligini takomillashtirishni amalga oshirish va yorilgan joylarini ta'mirlash va charchagan joylarni yoriqlarni lokalizatsiya qilish uchun ilg'or yechim va induksion isitish texnologiyalarini amaliyotga joriy etish.
Ключевые слова: интенсивность движения, железнодорога, мост, ровность,
поток.
Key words: traffic intensity, railway, bridge, evenness, flow.
Kalit so'zlar: Transport intensivligi, temiryo'llar, ko'prik, to'g'riligi, oqim
Рельеф местности по условиям эксплуатации автомобилей в зависимости от высоты расположения над уровнем моря подразделяется на равнинный (до 500 м), холмистый (500-1000 м), горный (1000-2000 м) и высокогорный (свыше 2000 м) [8]. А также горные условия эксплуатации определяются географическим расположением местности, представляющей сочетание возвышенностей, плоскогорий, высокогорных перевалов, извилистых глубоких ущелий, многочисленных оврагов и водотоков. Поэтому горные автомобильные дороги по своему характеру чрезвычайно разнообразны и по некоторым показателям, например, таким как интенсивность смены уклонов продольного профиля, степень извилистости плана трассы, разность высотных отметок и т.д., принципиально отличаются от дорог в равнинной местности.
Горные регионы занимают около 22 % территории Узбекистана [9, 10]. Сложный рельеф местности в горных регионах оказывает большое влияние на режим и безопасность движения автомобилей. Большая протяженность участков с максимальными продольными уклонами, кривыми малых радиусов в плане, зачастую с необеспеченной видимостью, заставляют водителей резко изменять режимы движения автомобилей, что часто ведет к возникновению аварийных ситуаций. Наибольшее влияние на скорость и
Mexanika va Texnologiya ilmiy jurnali 5-jild, 1-son, 2024
AVTOMOBIL VA QISHLOQXO'JALIKMASHINALARI
безопасность движения автомобилей горных дорог оказывают кривые в плане малого радиуса с большими углами поворота, число которых составляет 2-3 на 1 км. Горные автомобильные дороги Узбекистана составляют около 3 % от общей сети автомобильных дорог.
Дорожные и климатические условия горной местности негативно влияют на работоспособность автомобилей, их агрегатов и механизмов. Мощность двигателя при подъеме автомобиля на каждые 1000 м до высоты 3000 м снижается на 10 - 13 % из-за ухудшения наполнения цилиндров воздухом [4]. Резко ухудшается и охлаждение двигателя вследствие снижения температуры кипения воды (в среднем 5°С на каждые 1500 м высоты), снижения производительности вентилятора и теплопередачи от радиатора в окружающую среду.
Перегрев двигателя вызывает разжижение масла в картере двигателя и ухудшает его эксплуатационные свойства. Между тем снижение вязкости масла может стать причиной повышенного износа деталей двигателя.
С повышением высоты местности над уровнем моря ухудшаются условия работы электрооборудования: уменьшается сопротивление изоляции электропроводов и приборов, усиливается испарение электролита из аккумуляторных батарей, снижается надежность работы деталей и приборов.
В горной местности в среднем 12 - 15 % пути движения автомобиля осуществляется с использованием тормозов. На затяжных спусках температура тормозных накладок достигает 350-400°С, тормозных барабанов - 280 - 300°С, вследствие этого тормозной путь увеличивается в 2 раза и более по сравнению с допустимым.
Для изучения влияния метеорологических условий на мощность и экономичность двигателя [3] применен метод аналитического определения влияния температуры и давления воздуха на коэффициенты наполнения и избытка воздуха, индикаторный КПД и величину механических потерь, т.е. на те параметры, которые входят в формулы мощности и расхода топлива, выбранные для анализа.
Рис.1. Влияние атмосферных условий на изменение мощности двигателя в зависимости от: 1- давления окружающего воздуха; 2-температуры воздуха на впуске бензинового двигателя; 3-температуры воздуха на впуске дизельного
двигателя.
На этой основе расчетным путем определены и построены графики, показывающие влияние атмосферных условий на индикаторную и эффективную мощности, величину механических потерь и удельный расход топлива для дизелей и карбюраторных двигателей, которые рекомендуется использовать для учёта влияния атмосферных условий на мощность и топливную экономичность двигателей.
Mexanika va Texnologiya ilmiy jumaU 5-jild, 1-son, 2024
AVTOMOBIL VA QISHLOQXO'JALIKMASHINALARI
Эксплуатация подвижного состава в горных условиях, как подчеркивается в ряде работ, вносит свои определенные коррективы [6, 7], которые затрагивают не только сферу технической эксплуатации, но и коммерческую сферу. Производительность транспортного средства, следовательно, перевозочные процессы, в горных условиях при одинаковых расстояниях маршрута могут быть различными в зависимости от направления движения на подъем или спуск. Такое обстоятельство определяет организацию сопоставительного исследования перевозочного процесса в двух противоположных направлениях с определением продольного уклона дороги.
Приведены программы и результаты лабораторных исследований образцов, выполненных индукционной и МИГ-пайкой, с целью обоснования возможности применения паяных соединений для локализации усталостных трещин В сварных металлических пролетных строениях. Программа испытаний включала подбор оптимальной температуры пайки конструкционной стали, прочностные испытания образцов для выбора припоя, прочностные И циклические испытания образцов С усталостными трещинами, локализованными С применением паяных соединений
В начале главы дано описание оборудования И разработанного ПОД руководством автора комплекса индукционного нагрева.
Первая задача, которая решалась В рамках лабораторных исследований, заключалась В выборе оптимальной температуры нагрева МОСТОВЫХ низколегированных сталей, при которой не происходит существенных (больше 10 %) изменений их механических характеристик (временного сопротивления И предела текучести). Цилиндрические «гагаринские» тип IV ПО ГОСТ 1497-84 образцы нагревали ДО различных температур И после их остывания проводили стандартные испытания на прочность.
Проведенные испытания показали, что нагрев конструкционной стали 10ХСНД ДО температуры ПЛЮС 900 °С не ведет К существенному изменению ее прочностных характеристик. Нагрев стали ДО температуры ПЛЮС 1200 °С И более приводит К исчезновению площадки текучести И увеличению временного сопротивления разрыву. Исчезновение площадки текучести ведет К увеличению вероятности образования усталостных трещин В процессе эксплуатации. Диаграммы деформаций контрольных образцов приведены на рисунке 3. Оптимальной температурой нагрева ОСНОВНОГО металла конструкции сварных пролетных строений при индукционной пайке является диапазон ОТ ПЛЮС 700 °С ДО ПЛЮС 900 °С.
Развитие линии по склонам и перевальные дороги Переходные участки от долинных трасс к перевальным участкам характеризуются большими продольными уклонами местности, превышающими допустимый на дороге. Для возможности проложения трассы приходится искусственно увеличивать ее длину (развивать трассу) заходами в боковые долины. В отличие от проектирования долинной трассы на участках развития дорогу прокладывают с продольными уклонами, близкими к максимальным, используя каждую возможность набора высоты. Применяются и более сложные способы развития трассы, как, например, проложение трассы дороги по спирали с тоннелями и эстакадами, что позволило в примере, показанном на рисунке, при расстоянии между начальной и конечной точками по воздушной линии 500 м преодолеть разность отметок в 80 м. Подходы к перевалам характеризуются значительными продольными уклонами, большим числом кривых, наличием обратных кривых - серпантин, большими объемами скальных работ. На них часто приходится устраивать специальные инженерные сооружения - снегозащитные галереи и тоннели. Сами же перевалы и горные плато имеют сравнительно спокойный рельеф и меньшие, чем на подходах к ним, уклоны. На
Mexanika va Texnologiya ilmiy jurnali 5-jild, 1-son, 2024
AVTOMOBIL VA QISHLOQXO'JALIKMASHINALARI
перевальных участках особенно сильно проявляются климатические особенности высокогорных районов. Перед началом проектирования должны быть установлены уровни и сроки опускания ледников и снеговой линии, места устойчивых туманов и другие характеристики, позволяющие наметить целесообразную высоту расположения тоннельных вариантов, а также оценить транспортные качества будущей дороги с учетом особенностей работы автомобильных двигателей в высокогорных условиях. Мощность автомобильных двигателей зависит от плотности воздуха. Состав горючей смеси характеризуется отношением количества действительно используемого кислорода к теоретически необходимому (коэффициент избытка воздуха). Автомобильные двигатели обычно работают на смесях с коэффициентом избытка воздуха 0,8-1,2. На больших высотах плотность воздуха уменьшается, и вследствие этого наполнение двигателей снижается. Это приводит к снижению мощности двигателей как из-за уменьшения количества кислорода и топлива, попадающего в цилиндры, гак и из-за ухудшения процесса сгорания в результате падения давления в конце сжатия. Отражается также на работе двигателей ухудшение их охлаждения в связи с понижением температуры кипения воды. Показания эффективности использования автомобилей с карбюраторными двигателями ухудшаются с поднятием на каждую тысячу метров над уровнем моря. При перевозках на высотах, превышающих 2000 м, необходимо считаться со снижением мощности двигателя. Поэтому при проектировании высокогорных дорог предельный уклон для перевальных участков целесообразно назначать на 10-20% меньшим, чем для участков трассы, расположенных на небольших высотах над уровнем моря.
Необходимость учета высокогорности при проектировании дорог возникает довольно часто. Наиболее высокие горные перевалы на дорогах Кавказа расположены на высоте 2500-2800 м. Перевал Ак-Байтал на Памирском тракте (Ош - Хорог) находится на высоте 4800 м над уровнем моря. Динамический фактор составляет на нем лишь 44% от номинального. Высокогорность отражается и на работе водителей, увеличивая время реакции водителей. По данным В. Д. Чебыева, при 85%-ной обеспеченности оно составляет: на высотах от 1 до 2 км - 1,2 с; от 2 до 3 км - 1,8 с; от 3 до 4 км - 2 с и выше 4 км - 2,2 с. Для пересечения горных хребтов выбирают перевалы с наименьшей высотой, расположенные близко к заданному направлению трассы и имеющие удобные подходы, позволяющие развить трассу. Основная особенность перевальных ходов - необходимость искусственного удлинения («развития») трассы, вызванная тем, что уклон местности по прямому направлению обычно превышает заданный предельный уклон. Линию развивают, ориентируясь не на предельный, а на несколько меньший уклон, который называется руководящим. Его принимают на 10-15%о меньше предельного, учитывая неизбежность последующего сокращения длины трассы при окончательном грассировании из-за спрямления мелких переломов в плане, вписывания кривых в углы поворота и уменьшения продольных уклонов на кривых малого радиуса. Чем сложнее рельеф горного склона и выше требования к плавности трассы, тем больше следует снижать значение заданного уклона. Трассирование дороги на перевальных участках ведут от перевала к долине. На верхней части склона при сильно изрезанном рельефе иногда приходится в верхней части склона между перевалом и вершиной долины трассу развивать зигзагами, прокладывая ее максимально допустимыми уклонами. В связи со сложностью работ в горной местности целесообразно вначале выбрать трассу по материалам арофотосъемки или по крупномасштабным планам в горизонталях. На месте можно лишь ориентировочно наметить возможное направление дороги. Проложив по склону магистральный теодолитный ход, снимают план в горизонталях для полосы
Mexanika va Texnologiya ilmiy jurnali 5-jild, 1-son, 2024
АУТОМОВК VA QlSHLOQXO'JALlKMASШNALAШ
шириной 100-150 м, по которому камерально проектируют трассу, обычно составляя несколько ее вариантов. В пределах этой же полосы выполняют детальную инженерно-геологическую съемку. Выбранный вариант затем переносят на местность и окончательно корректируют в процессе разбивки.
При изысканиях без предварительного проектирования по плану в горизонталях для проложения магистрального хода используют теодолит. Инструмент устанавливают в начальной точке трассы и придают зрительной трубе угол, соответствующий принятому для трассирования предельному уклону. Затем трассировщик посылает реечника по направлению будущей трассы на расстояние 50-100 м. На рейке условным знаком отмечают высоту инструмента. Заставляя реечника передвигаться вправо или влево, трассировщик устанавливает рейку таким образом, чтобы пересечение нитей совпадало с отметкой на рейке. Затем теодолит переносят на место дальней рейки и выставляют рейки по новому направлению трассы. Отдельные участки намеченной трассы спрямляют и назначают углы поворотов.
ЛИТЕРАТУРА
1. OczME. Birinchi ^Ы. Toshkent, 2000-уП
2. Уроков А.Х., Мирзабеков М.С, Осенка безопасности движения на горных автомобилных дорогах Узбекистана. Т: Вестник. ТАДИ.№1, 2001, 91-95 с.
3. Лысенко И.З. Принсипы разработки высокогорных месторождений [Текст]:/ И.З. Лысенко- Алмата. Изд. «Наука» Казахской ССР. 1966г, с.395
4. Трескинский С.А. Горные дороги:/ С.А. Трескинский // Изд-во «Транспорт», -М.: 1974г, стр. 1-368.
5. Айтматов И.Т., Геомеханическое обоснование прогноза оползней в покровных отложениях горно-складчатых областей [Текст]:/ И.Т.
6. Айтматов, К.Ч. Кожогулов, О.В. Николская //Вопросы геомеханики и разработки месторождений полезных ископаемых (ИФиМГП №1). - Бишкек: Илим, 1997. - С. 9-20.
7. Sh.N.K 3.06.03-21 "Avtoшobil уо^ки"
8. Sh.N.K 2.05.02-07 "Avtoшobil уо^ки"
9. Sh.N.K 1.02.10-12 "Qurilish uchun шuhandislik gidroшeteorologiya izlanishlari" qoidalar to'plami
10. IQN 88-13 "Umumiy foydalanishdagi avtoшobil уоЧт^ «qamcЫq» dovoni qismi va Шп^^Г^ saqlash, qishki qarov, ko'kalaшzorlashtirish, ^пу ta'mirlashda vaqt va xarajatlar те'уоп bo'yicha yo'riqnoшa"
11. Выбор рационального типа автомобиля тягача для перевозки нефтепродуктов в условиях Камчикского перевала. Заключительный отчет А-13-100 по ГНТП. - Ташкент,
12. Загородний Н.А. Повышение эффективности эксплуатации автомобилей обеспечением рациональных значений эксплуатационных параметров их шин: Дис. .канд. техн. наук. - Белгород, 2010. - 150 с.
13. МШН 24-2005. Технические правила по ремонту и содержанию автомобильных дорог. Ташкент: ГАК Узавтойул, 2005. - 36с.
14. ИКН 14-10. Инструкция, по оценке транспортно-эксплуатационного состояния автомобильных дорог общего пользования. Ташкент: ГАК Узавтойул, 2010. - 52с.
15. МКН 1 -2007. Типовая инструкция по техническому учету и паспортизации автомобильных дорог общего пользования. Ташкент: ГАК Узавтойул, 2007.
16. ИКН 02-10. «Нормы времени на работы по содержанию автомобильных дорог общего пользования», Ташкент: ГАК Узавтойул, 2010.
Mexanika va Texnologiya ilmiy jumaU 5-jild, 1-son, 2024
