Автореферат (1024752), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Поэтому рассмотрены болееподробно особенности береговых зон как полотна пути для шасси высокойпроходимости, ТТМ и ПКМАнализ условий движения позволил разработать классификациюповерхностей движения в береговых зонах как полотна пути для ТТМ и ПКМ.Структура и классификационные признаки показаны на Рисунке 1.Рисунок 1.Структура и классификационные признаки береговых зон9Доминантными в береговых зонах, на долю которых приходится большаячасть опорных поверхностей, можно считать песчано-гравийные и песчаныетерритории, а также снежное полотно пути в зимнее время года.Материалы, приведенные в данной главе, позволили сформулироватьосновные задачи исследования, которые были решены в последующих главахработы.Во второй главе показано, что исследованием движения ТТМ, а такжепроцессами взаимодействия движителей с опорным основанием в разное времязанимались ученые и исследователи: Агейкин Я.С., Аксенов П.В., Антонов А.С.,Бабков В.Ф., Барахтанов Л.В., Безбородова Б.Г., Беккер М.Г., Белоусов Б.Н.,Беляков В.В., Бируля А.К., Бочаров Н.Ф., Брянский Ю.А., Вольская Н.С., ВонгДж., Горячкин В.П., Гришкевич А.И., Гуськов В.В., Забавников Н.А., ЗимелевГ.В., Кацыгин В.В., Кемурджиан Л.А., Котиев Г.О., Котляренко В.И., КошарныйН.Ф., Кристи М.К., Кутьков Г.М., Ларин В.В., Летошнев М.Н., Литвинов А.С.,Наумов В.Н., Петрушов В.А., Пирковский Ю.В., Платонов В.Ф., Полунгян А.А.,Смирнов Г.А., Софиян А.П., Троицкая М.Н., Ульянов Н.А., Фаробин Я.Е.,Фалькевич Б.С., Чистов М.П., Чудаков Е.А., Шухман С.Б., Яценко Н.Н.
и др.В том числе исследованием статистического распределения характеристикдорожно-грунтовых оснований посвящены работы Агейкина Я.С., БаженоваЕ.Е., Безбородовой Г.Б., Беккера М.Г., Вольской Н.С., Rybansky M. и др. Работыуказанных авторов, а также, как показали исследования в первой главе даннойработы, не в полной мере могут быть охарактеризовать береговые зоны. Поэтомубыли проведены дополнительные эксперименты с целью составления иуточнения существующих моделей, описывающих полотно пути в береговыхзонах.Описана методика получения данных о физико-механических игеометрических характеристиках опорных поверхностей в береговых зонах.Отличительной особенностью которой является то, что нужно проводить замерыпо линиям поперек уреза воды с расстоянием между замерами в 1 м.
Этопозволяет оценить характер изменения деформационных и сдвиговыххарактеристик грунта по мере отдаления от воды, а также получить данные опоперечных уклонах берега.На основании данной методики проведены исследования и анализстатистического распределения характеристик дорожно-грунтовых оснований вбереговой зоне.Для проведения исследований были выбраны характерные участкиместности в районе м. Свободный (стационар СКБ САМИ ДВО РАН).
Данныеучастки берега анализировались с позиции возможности движения ПКМ.Области исследования в районе стационара были выбраны не случайно.Основываясь на анализе картографической информации о характере рельефа игрунтовых поверхностях, были выбраны характерные участки для исследования.Первый характерный участок – это восточное побережье ТониноАнивского полуострова – гористый участок с абразионными уступами, при этомбереговую зону формируют образующиеся при абразии песок, галька, гравий и10более крупный обломочный материал. Второй – это залив Мордвинова,представляющий собой равнинный участок с песчаными пляжами.Исследования физико-механических характеристик грунта проводились сприменением пенетрометра грунтового ПГ-1 и «Полевой лабораторииЛитвинова» ПЛЛ-9. Исследования микропрофиля проводились с помощьюоптического нивелира.
Примеры изменения сопротивления пенетрации научастках песчано-гравийного и песчаного пляжей приведены на Рисунке 2.Примеры продольных уклонов на участках песчано-гравийного и песчаногопляжей даны на Рисунке 3.Рисунок 2.Характер изменения сопротивления пенетрации на участке песчано-гравийного(слева) и песчаного (справа) пляжейРисунок 3.Пример профиля берега на участках песчано-гравийного (слева) и песчаного(справа) пляжей (цифрами показаны характерные участки)Проведенный анализ экспериментальных данных позволил сделать выводыи предложить новые аналитические зависимости для расчета физикомеханических и геометрических характеристик береговых зон и характерныхповерхностей движения. Было выделено, по крайней мере, три характерныхусловия движения, определяемых визуально:11– движение на малом участке с постоянными характеристиками;– движение на протяженном участке с различными характеристиками;– движение на участках с сильно изменяющимися характеристиками из-зарезкого увеличения влажности грунта (заход с берега в воду или обратно).В соответствии с этим положением были получены следующие новыеаналитические зависимости.Если рассматривать движение ПКМ на небольшом участке, тосопротивление пенетрации меняется по нормальному закону распределения(Рисунок 4).
Для графика на Рисунке 4 средние значения сопротивлениепенетрации составляют 67 Н/см2, а среднее квадратичное отклонение (СКО) 12,6Н/см2.Если рассматривать движение ПКМ по протяженному участку, товыражение для расчета плотности вероятности сопротивления пенетрацииподчиняется логарифмически нормальному закону распределения (Рисунок 5).Для песчано-гравийного пляжа средние значения сопротивление пенетрациисоставляют 75 Н/см2.
Для песчаного пляжа средние значения сопротивлениепенетрации составляет 60 Н/см2.Рисунок 4.Рисунок 5.Характер изменения сопротивленияПлотность вероятности измененияпенетрации на однотипном мерномсопротивления пенетрации на участкепесчаном участкепесчано-гравийного пляжаТакже результаты замеров на участках с сильно меняющимисяхарактеристиками показали, что падение несущей способности грунта(сопротивления пенетрации) при движении ПКМ при заходе в воду меняется внесколько раз.
Поэтому необходимо это учитывать при проектировании системуправления движением ходовых систем специальных шасси ПКМ.Для описания профиля опорных оснований нужно выдели три зоны:– подводная часть берега;– надводная часть в поперечном направлении;– микропрофиль пути вдоль берега и на прилегающих территориях.Анализ геометрических характеристик показывает, что можно выделитьследующие типы поверхностей подводной части берега:– пологий ниспадающий участок с плавно меняющимся углом наклона дна;12– в основном горизонтальный участок дна, немного ниспадающий смногочисленными острыми выступами, оканчивающийся резким бенчем;– различные участки дна с наличием больших дискретных неровностей(камней, валунов и пр.).Анализ данных по результатам проведенных экспериментальныхисследований показал, что для песчано-гравийного пляжа на измеренном участкепоперечный уклон меняется по протяженности.
На нем присутствуют участки сбольшим уклоном и пологие. Распределение уклонов берега подчиняетсянормальному закону распределения. Так, для участка песчано-гравийного пляжасредние значения составляют порядка 8º, а СКО. При этом неучитывались характерные участки (2) и (3), показанные на рисунке 3. Песчаныйпляж можно моделировать просто как наклонную плоскость со следующимипараметрами: средние значения составляют порядка 4º, а СКО.Для описания продольного профиля берега целесообразно использоватьописание микропрофиля при помощи корреляционной функции и спектральнойплотности.
Для моделирования поверхности берега с имеющимися дискретнымипрепятствиями (камнями, валунами и пр.) удобнее воспользоваться другоймоделью. Зависимость числа неровностей от их протяженности и размеры междунеровностями подчиняются показательному закону распределения,где– параметры данного распределения;– шагдискретизации размеров неровностей.Для описания макропрофиля прилегающих территорий была предложенамногопараметрическая зависимость для расчета характеристик плотностивероятности продольных углов,гдеи– параметры распределения;;;;.Таким образом, представляется возможным для каждого транспортнотехнологического средства и специального шасси ПКМ оценить областьэффективного использования с точки зрения статистических характеристик.Полученные характеристики полотна пути были использованы при расчетеподвижности и оценки энергоэффективности конструкции шасси ПКМ в главе 5.Рассмотренные условия движения характерны для теплого времени года.При движении по снегу необходимо учитывать особенности его формирования иизменения в течение зимы.
Это рассмотрено в следующей главе работы.В третьей главе проведено исследование и анализ статистическогораспределения характеристик снега в береговой зоне и на прилегающихтерриториях как полотна пути для транспортно-технологических машин и ПКМ.Проведен обзор исследований по снегу как полотну пути длятранспортных средств, начиная с Воейкова А.И., Кузьмина П.П., Рихтера Г.Д.,и13Проанализированы работы ученых и исследователей из «Нижегородской школытранспортного снеговедения»: Веселовского М.В., Рукавишникова С.В.,Николаева А.Ф., Куляшова А.П., Барахтанова Л.В., Белякова В.В., Шапкина В.А.и их учеников. Среди иностранных ученых рассмотрены работы Lee J., Shoop S.,Bekker M., Melloh R., Pytka J.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
