Обоснование рациональных параметров и разработка конструкции дополнительного бокового отвала, расположенного вне опорной плоскости гусеничного бульдозера тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.05.04, кандидат наук Бабаев Тимур Казбекович

• Бабаев Тимур Казбекович
• кандидат наук
• 2021

Оглавление диссертации кандидат наук Бабаев Тимур Казбекович

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Обзор и анализ научных работ по процессу взаимодействия с грунтом рабочих органов землеройно-транспортных машин

1.1.1. Научная и техническая информация по землеройно-транспортным машинам с боковым расположением рабочего органа

1.1.2. Обоснование целесообразности и области применения бульдозера с дополнительным боковым отвалом

1.2. Обзор и анализ исследований по взаимодействию режущего рабочего органа с грунтом

1.3. Обзор и анализ исследований курсовой устойчивости машин на гусеничном и колесном движителе

Выводы по главе 1, цели и задачи исследования

ГЛАВА 2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ К ОБОСНОВАНИЮ РАЦИОНАЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ ДОПОЛНИТЕЛЬНОГО БОКОВОГО ОТВАЛА НА ГУСЕНИЧНОМ БУЛЬДОЗЕРЕ

2.1. Алгоритм определения объема призмы волочения грунта на дополнительном боковом отвале

2.2. Определение геометрических параметров срезаемой стружки грунта боковым отвалом методом компьютерного моделирования

2.3. Метод определения силы сопротивления копанию и ее точки приложения на боковом отвале

2.4. Математическая модель процесса работы гусеничного бульдозера с дополнительным боковом отвалом, учитывающая курсовую устойчивость базовой машины

2.4.1. Определение влияния бокового отвала на процесс взаимодействия с грунтом гусеничного ходового оборудования бульдозера

2.4.2. Определение предельной силы на боковом отвале, с учетом сохранения курсовой устойчивости базовой машины

Выводы по главе

ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ БУЛЬДОЗЕРА С ДОПОЛНИТЕЛЬНЫМ БОКОВЫМ ОТВАЛОМ

3.1. Методика проведения экспериментальных исследований

3.2. Описание стендов для исследования процесса разработки грунта боковым отвалом

3.2.1. Стенд для исследования процесса разработки грунта боковым отвалом93

3.2.2. Стенд для исследования процесса разработки грунта боковым и главным отвалами

3.3. Уравнения перехода от параметров физической модели к параметрам натурного образца

3.4. Обработка результатов экспериментальных исследований

Выводы по главе

ГЛАВА 4. РЕЗУЛЬТАТЫ ТЕОРЕТИЧЕСКИХ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ СОПОСТАВЛЕНИЕ

4.1. Результаты исследований процесса взаимодействия с грунтом дополнительного бокового отвала гусеничного бульдозера

4.2. Результаты исследования сил сопротивления разработки грунта при одновременной работе главного и бокового отвалов

Выводы по главе

ГЛАВА 5. Формирование типоразмерного ряда боковых отвалов для отечественных гусеничных бульдозеров фирмы «ЧЕТРА»

5.1. Основные технико-эксплуатационные характеристики гусеничных бульдозеров фирмы «ЧЕТРА»

5.2. Расчёты и составление типоразмерного ряда для гусеничных бульдозеров фирмы «ЧЕТРА»

5.3. Рекомендации по способам сохранения курсовой устойчивости бульдозера с дополнительным боковым отвалом в процессе выполнения рабочих операций

5.4. Технико-экономическое обоснование применения гусеничного бульдозера с дополнительным боковым отвалом

Выводы по главе

ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЯ

Приложение А

Приложение Б

Приложение В

Приложение Г Приложение Д Приложение Е

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Обоснование рациональных параметров и разработка конструкции дополнительного бокового отвала, расположенного вне опорной плоскости гусеничного бульдозера»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность исследования. Планом развития автомобильных дорог в России предусматривается увеличение протяженности скоростных автострад к 2035 году с 5 до 17 тысяч километров [91]. В связи с этим необходимо повышать темпы и качество выполняемых работ и сократить затраты на их выполнение.

Решить эти задачи можно путём создания новых и модернизацией существующих дорожно-строительных машин. Одной из важнейших операций, при возведении полотна автомобильных дорог, является планировка откосов, насыпей и выемок с целью обеспечения требуемой ровности и создания условий для стока воды. Для этой цели в настоящее время в России используют экскаваторы-планировщики, автогрейдеры [14] и бульдозеры. Для откосов высоких насыпей (до 14 м) и глубоких выемок используются экскаваторы-планировщики с телескопической стрелой [33]. Крутые откосы с заложением менее 1:3 планируются с помощью автогрейдеров [41], для пологих откосов с заложением 1:2 могут быть использованы бульдозеры с обычным или регулируемым отвалом [33]. Однако, производительность и качество выполнения работ названными бульдозерами весьма невысокие. В связи с чем в диссертационной работе для расширения области рационального применения и повышения эффективности бульдозеров на гусеничном ходу1 исследован вопрос их оснащения дополнительным боковым отвалом, расположенным вне опорной плоскости базовой машины.

В настоящее время вопросы, касающиеся работы бульдозеров с дополнительным боковым отвалом, расположенным вне опорной плоскости базовой машины, исследованы недостаточно полно. На основании вышеизложенного можно констатировать, что тема и научное направление представленной диссертации являются актуальными.

1 В диссертационной работе далее для краткости используется термин "гусеничные бульдозеры"

Степень разработанности проблемы. Процесс взаимодействия с грунтом рабочих органов землеройно-транспортных машин рассмотрен в научных работах: И.Я. Айзенштока, К.А. Артемьева, А.И. Анохина, В.И. Баловнева, Ю.А. Ветрова, Н.Г. Домбровского, А.Д. Далина, Е. Динглингера, Г. Дресса, А.И. Доценко, А.Н. Зеленина, Г. Кюна, Ф. Кинаста, Г.Д. Моисеева, И.А. Недорезова, И. Ратье, В.К. Руднева, А.Г. Савельева, JI.A. Сладковой, Д.И. Фёдорова, A.M. Холодова и других ученых.

В большинстве названных работ вопрос, связанный с разработкой грунта боковым отвалом, расположенным вне опорной плоскости базовой машины и её курсовая устойчивость при этом, рассматривался не в полном объеме.

Исследование кинематики и динамики движения дорожно-строительных машин с учетом их курсовой устойчивости занимались: П.В. Аксёнов, И.Б. Борисенко, Е.Г. Исаев, В.А. Шевченко, Е.Д. Львов, В.Н. Наумов и другие ученые.

Проведенный анализ, ранее выполненных научных работ по землеройно-транспортным машинам, позволил выявить необходимость проведения дополнительных исследований гусеничного бульдозера с дополнительным боковым отвалом, с учётом его курсовой устойчивости в процессе выполнения рабочих операций.

Цель диссертационной работы заключается в расширении области рационального применения и в повышении эффективности бульдозеров на гусеничном ходу за счёт установки дополнительного бокового отвала, с обоснованием его рациональных параметров, при обеспечении курсовой устойчивости базовой машины.

Основные задачи исследования в соответствии с поставленной целью, состоят в следующем:

1. Рассмотреть и проанализировать известные научные работы по исследованию взаимодействия с грунтом рабочих органов землеройно-транспортных машин, в том числе установленных в плане под углом к

направлению движения базовой машины;

2. Выполнить теоретические и экспериментальные исследования влияния основных параметров бокового отвала (углы захвата и зарезания, ширина отвала) на сопротивление копанию и формирование призмы волочения грунта.

3. Составить алгоритм расчета объема призмы волочения грунта на дополнительном боковом отвале гусеничного бульдозера, в зависимости от его основных параметров.

4. Разработать метод определения координаты точки приложения результирующей силы сопротивления копанию боковым отвалом, а также составляющих этой силы по трем взаимно-перпендикулярным плоскостям.

5. Разработать математическую модель процесса работы гусеничным бульдозером с дополнительным боковым отвалом, учитывающую его основные параметры и курсовую устойчивость базовой машин.

6. Провести на физической модели экспериментальные исследования по определению влияния основных параметров бокового отвала на объем призмы волочения грунта и на силу сопротивления копанию.

7. Определить рациональные параметры и условия работы гусеничного бульдозера с дополнительным боковым отвалом, при разработке грунта с учётом курсовой устойчивости базовой машины.

Объект исследования - бульдозер на гусеничном ходу с дополнительным отвалом, расположенным сбоку вне опорной плоскости базовой машины.

Предмет исследования - определение влияние на процесс копания, на формирование призмы волочения и на курсовую устойчивость, основных параметров гусеничного бульдозера с дополнительным боковым отвалом, расположенным вне опорной плоскости базовой машины.

Методология и методы исследования. Использованные в работе методы, базируются на основных положениях в области: теоретической механики, математического моделирования, приближенного физического моделирования на

специально разработанных диссертантом стендах, на теории планирования эксперимента с применением стандартного программного обеспечения для персонального компьютера.

Научная новизна работы:

1. Установлены закономерности влияния углов зарезания и захвата на возникающую силу сопротивления копанию, и на перемещаемую призму волочения грунта для дополнительного бокового отвала, работающего в комплексе с главным отвалом;

2. Разработан метод определения трех составляющих результирующей силы сопротивления копанию боковым отвалом по трем взаимно-перпендикулярным плоскостям;

3. Получены математические зависимости для определения предельной силы, которая может быть приложена на дополнительном отвале, с учетом сохранения курсовой устойчивости базовой машины;

4. Разработана математическая модель процесса работы гусеничного бульдозера с дополнительным боковым отвалом, учитывающая его основные параметры и курсовую устойчивость базовой машины.

Теоретическую и практическую значимость диссертации составляют:

1. Результаты теоретических и экспериментальных исследований по определению рациональных параметров гусеничного бульдозера, с дополнительным боковым отвалом.

2. Алгоритм расчёта призмы волочения грунта на дополнительном отвале бульдозера, с учётом его основных параметров;

3. Техническое решение и метод определения трёх составляющих результирующей силы сопротивления копанию боковым отвалом по трём взаимно-перпендикулярным плоскостям (патент РФ на изобретение № 2704881, автор Бабаев Т.К. (приложение А));

4. Математические зависимости для определения предельной силы, которая может быть приложена на дополнительном боковом отвале бульдозера, с учётом сохранения курсовой устойчивости базовой машины;

5. Математическая модель процесса работы гусеничного бульдозера с дополнительным боковым отвалом, с учётом его основных параметров и курсовой устойчивости базовой машины;

6. Типоразмерный ряд дополнительных боковых отвалов для отечественных бульдозеров фирмы «ЧЕТРА».

По материалам выполненной диссертационной работы получен также патент РФ на изобретение: № 2700285 «Стенд для измерения силы сопротивления грунтов резанию: патент на изобретение», авторы Бабаев Т.К., Кошкарев Е.В. (приложение Б).

Положения, выносимые на защиту:

1. Результаты теоретических и экспериментальных исследований по определению рациональных параметров бульдозера, с дополнительным боковым отвалом;

2. Алгоритм расчёта объёма призмы волочения грунта на бульдозерном дополнительном боковом отвале, в зависимости от его основных параметров;

3. Метод определения трёх составляющих результирующей силы сопротивления копанию боковым отвалом по трём взаимно-перпендикулярным плоскостям;

4. Математические зависимости для определения предельной силы, которая может быть приложена на дополнительном боковом отвале, с учетом сохранения курсовой устойчивости базовой машины;

5. Математическая модель процесса работы гусеничного бульдозера с дополнительным боковым отвалом, учитывающая его основные параметры и курсовую устойчивость базовой машины.

Степень достоверности и апробация работы. Контроль достоверности, полученных результатов осуществлялся сопоставлением материалов теоретических исследований с результатами экспериментов, полученными при проведении испытаний бокового отвала бульдозера на стендах физического моделирования (авторский патент РФ на изобретение № 2700285 и заявление на выдачу патента РФ на полезную модель № 2020135119).

Эффективность теоретических и экспериментальных результатов подтверждена актами о внедрении диссертационной работы:

1) в учебный процесс Московского автомобильно-дорожного государственного технического университета (МАДИ), при подготовке студентов, обучающихся по программам специалитета по профилю 23.05.01 «Подъемно-транспортные, строительные, дорожные средства и оборудование», бакалавриата по направлению 15.03.01 «Машиностроение» и магистратуры по направлению 23.04.02 «Наземные транспортно-технологические комплексы» (приложение В);

2) в ООО «Гексагон геосистеме рус» результаты диссертации Т.К. Бабаева (методика расчета параметров бокового отвала, техническое решение и метод для определения величины и координаты действия, результирующей силы сопротивления на боковом отвале, алгоритм для сохранения курсовой устойчивости бульдозера с боковым отвалом) приняты для внедрения (приложение Г).

Основные положения диссертационной работы и результаты опубликованы в научных статьях и в сборниках научно-технических конференций:

• XX Московская международная межвузовская научно-техническая конференция студентов, аспирантов и молодых ученых "Подъемно-транспортные, строительные, дорожные, путевые машины и робототехнические комплексы", МГАВТ, 2016.

• Внутривузовская научно-практическая конференция "Технологии инженерно-экологического строительства, механизации и ЖКК", МГСУ, 2017;

• Международная межвузовская научно-практическая конференция "Строительство - формирование среды жизнедеятельности", МГСУ, 2017;

• Московская международная межвузовская научно-техническая конференция студентов, магистрантов, аспирантов и молодых ученых "Подъемно-транспортные, строительные, дорожные, путевые машины и робототехнические комплексы", МАДИ, 2018.

• CIV международная научно-практическая конференция «Молодой исследователь: вызовы и перспективы», Москва, 2019.

• Международная конференция «Интеллектуальные технологии в дорожно-транспортном комплексе», МАДИ, 2020.

• Международная научно-техническая конференция «Интерстроймех-2020», СамГТУ, 2020.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 12 научных работ, из них 5 статей опубликованы в изданиях, входящих в «Перечень рецензируемых научных изданий, в которых должны быть опубликованы основные научные результаты диссертации на соискание учёной степени кандидата наук и доктора наук», 2 публикации представлены в официальном бюллетене «Изобретения, полезные модели» ФИПС («РОСПАТЕНТ»), В печатных работах изложено основное содержание диссертационной работы. Публикации:

Доценко А.И., Бабаев Т.К. Определение сил сопротивления копанию бульдозером с дополнительным боковым отвалом / Механизация и автоматизация строительства [Электронный ресурс]: сборник статей - Самара: Самар. гос. техн. ун-т, 2020. - 1 электрон, опт. диск. - с. 24-29.

Бабаев Т.К. Влияние углов захвата и наклона отвала машины для земляных работ при его расположении сбоку на сопротивление резанию и перемещению грунта// Строительные и дорожные машины. - 2019. - №1. - С. 29-34.

Бабаев Т.К. Экспериментальное исследование влияния угла захвата и наклона рабочего органа машины для земляных работ, расположенного сбоку вне

опорной поверхности на сопротивление копанию // Строительные и дорожные машины. - 2019. - № 3. - С. 34-40.

Кошкарев Е.В., Бабаев Т.К. Определение геометрических и массовых характеристик отвала-откосника на бульдозерно-рыхлительном агрегате (БРА) // Строительные и дорожные машины. - 2019. - №5. - С. 29-32.

Бабаев Т.К. Определение толщины срезаемой стружки грунта, при копании боковым отвалом бульдозера // Строительные и дорожные машины. - 2020. - № 4. - С. 52-57.

Кошкарев Е.В., Бабаев Т.К. Исследование работы машины с боковым отвалом при планировке откосов насыпей // Строительство — формирование среды жизнедеятельности: сборник трудов XX Международной межвузовской научно-практической конференции студентов, магистрантов, аспирантов и молодых ученых. - М: МГСУ, 2017. - С. 238-239.

Кошкарев Е.В., Бабаев Т.К. Особенности копания грунта боковым дополнительным отвалом // Подъемно-транспортные, строительные, дорожные, путевые машины и робототехнические комплексы: Материалы XX Московской международной межвузовской научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых. - М: МГАВТ, 2016. - С. 111-112.

Бабаев Т.К. Влияние бокового отвала на курсовую устойчивость машины / XXII Московская международная межвузовская научно-техническая конференция студентов, магистрантов, аспирантов и молодых ученых «Подъемно-транспортные, строительное, дорожные, путевые машины и робототехнические комплексы»: материалы конференции. В 2 т. Т. 1. -М.: МАДИ, 2018. - с. 112-114.

Бабаев Т.К. Влияние параметров бульдозера с боковым отвалом на курсовую устойчивость при планировке откосов // Молодой исследователь: вызовы и перспективы: сб. ст. по материалам CIV Международной научно-практической конференции «Молодой исследователь: вызовы и перспективы». -№ 4(104). - М.: «Интернаука», 2019. - С. 166-170.

Доценко А.И., Бабаев Т.К. К вопросу расчёта параметров дополнительного бокового отвала и режима рабочего процесса гусеничного бульдозера // Строительные и дорожные машины. - 2021. - № 9. - с. 31-35.

Стенд для измерения силы сопротивления грунтов резанию: патент на изобретение 2700285 Рос. Федерация: МПК ООЩ 3/58 / Бабаев Т.К., Кошкарев Е.В.; заявитель и патентообладатель Московский государственный строительный университет. - № 2019101337; заявл. 17.01.2019; опубл. 16.09.2019, Бюл. № 26.

Тензометрическая навеска для измерения сопротивления грунтов копанию [Текст]: патент на изобретение 2704881 Рос. Федерация: МПК С01Ь 1/04, ООЩ 3/58 / Бабаев Т.К.; заявитель и патентообладатель Московский государственный строительный университет. -№ 2019101338; заявл. 17.01.2019; опубл. 31.10.2019, Бюл. №31.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка использованной литературы из 119 наименований, в том числе 6 на иностранном языке, а также приложения. Работа содержит 167 страниц, включая 159 страниц основного текста, содержащего 38 таблиц, 89 рисунков и приложения на 8 страницах.

Во введении показана актуальность темы исследования, определены цель и задачи исследования, объект и предмет исследования, научная новизна, теоретическая и практическая значимость, а также положения выносимые на защиту.

В первой главе приводится обзор литературы по теме исследования. Приведены результаты патентного поиска технических решений по землеройным машинам с боковым расположением отвала. Технические решения относятся к следующим дорожно-строительным машинам: планировщики откосов, автогрейдеры, гусеничные бульдозеры.

Во второй главе представлены теоретические предпосылки к обоснованию рациональных параметров дополнительного бокового отвала гусеничного бульдозера.

В третьей главе описана методика проведения экспериментального исследования.

В четвертой главе приведены результаты теоретических и экспериментальных исследований и их сопоставление.

Пятая глава посвящена формированию типоразмерного ряда боковых отвалов для отечественных гусеничных бульдозеров фирмы «ЧЕТРА». Проведено технико-экономическое обоснование применения гусеничного бульдозера Т9.01 с дополнительным боковым отвалом.

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Обзор и анализ научных работ по процессу взаимодействия с грунтом рабочих органов землеройно-транспортных машин

1.1.1. Научная и техническая информация по землеройно-транспортным машинам с боковым расположением рабочего органа

В Российской Федерации земляные работы выполняются в соответствие с нормативной документацией, например [94]. В дорожном строительстве для производства планировки откосов применяются различные машины, в том числе: автогрейдеры, экскаваторы-планировщики, одноковшовые экскаваторы и др. машины [38, 75, 13, 32, 41, 30, 104, 106, 107,15].

На рисунке 1 показаны машины для земляных работ, которые в настоящее время для указанного вида работ нашли наибольшее применение.

Рисунок 1 — Машины для земляных работ, применяемые при планировке откосов: а -автогрейдер фирмы Са1егрШаг; б - экскаватор-планировщик на базе

автомобиля КАМАЗ

Работы направленные на повышение эффективности машин для земляных работ активно проводились в СССР, продолжают проводиться в Российской Федерации, а также за рубежом [22].

Ниже приведены материалы патентного поиска по названному направлению.

A.c. СССР № 386083 от 04.11.1971 (авторы В.Я. Эпштейн, Л.А. Антипов) -"Откосник к автогрейдеру (рисунок 2), включающий, установленный на поворотной колонке дополнительный отвал и гидроцилиндр его управления, отличающаяся тем, что с целью обеспечения планировки откосов, поворотная колонка выполнена составной, причем одна из ее частей установлена шарнирно с возможностью поворота в вертикальной плоскости, закрепленных на раме автогрейдера кронштейнах при помощи гидроцилиндра, а отвал присоединен шарнирно, непосредственно к другой части поворотной колонки с возможностью поворота при помощи дополнительного гидроцилиндра в горизонтальной плоскости" [85].

Рисунок 2 - Откосник к автогрейдеру Полезная модель, РФ № 2435908 от 04.03.2010 (ОАО "Брянский арсенал", В.М. Коршун., В.Ф. Ильюшин., В.В. Журавлев., A.B. Скоблов) - "Боковое рабочее оборудование автогрейдера, содержащее отвал, несущую балку, рычаги и гидроцилиндры управления, отличающееся тем, что несущая балка соединена с передним и задним рычагами шаровыми шарнирами, при этом передний рычаг соединен с рамой автогрейдера с помощью горизонтального шарнира и гидроцилиндра, задний рычаг с помощью карданного шарнира и гидроцилиндра, а несущая балка с помощью гидроцилиндра" [84] (рисунок з).

10 5 12 К 6

Рисунок 3 - Боковое рабочее оборудование авто грейдера A.c. № 1157171 СССР от 27.12.83 (авторы Л.-П. П. Лингайтис., М.А. Богдявичюс., Ю.И. Юревич, заявитель Вильнюсский инженерно-строительный институт) - "целью изобретения является повышение производительности. Указанная цель достигается тем, что у планировщика откосов, содержащего базовую машину с телескопической стрелой, на которой установлен отвал, последний установлен на стреле параллельно ее продольной оси, выполнен с боковой щекой и окном, расположенными на его дальнем от базовой машины конце, и снабжен лопастным метателем, смонтированным на тыльной стороне отвала напротив окна" [87] (рисунок 4).

Рисунок 4 - Планировщик откосов

A.c. СССР № 614176 от 30.08.1974 (авторы Н.К. Захарченко, Б.А. Лисицкий, заявитель Трест "Укроргводстрой" министерства мелиорации и водного хозяйства Украинской ССР) - "Планировщик откосов каналов (рисунок 5), включающий базовую машину, планировочное устройство с ковшовым транспортером и средством уплотнения грунта и смонтированное на базовой машине устройство для регулирования положения планировочного устройства на откосе, отличающийся тем, что, с целью повышения качества планировки откоса с соблюдением заданного уклона без использования специально подготовленных опорных поверхностей по всей длине канала, планировочное устройство снабжено системой придающих уклон катков, расположенных за ковшовым транспортером по ходу движения машины, а средство для снятия грунта выполнено в виде расположенных перед транспортером валов, снабженных по периферии резцами - рыхлителями" [86].

электродвигатель; 3 - водоналивные катки; 4 - стойка; 5 - кронштейн; 6 -гидроцилиндр; 7 - вилка; 8 - качающийся блок; 9 - отводной блок; 10 -

гидроцилиндр; 11 - стойка

A.c. СССР № 987041 от 21.07.81 (авторы Ю-Ч.А. Недзинскас, Р.К. Гумбелявичюс, заявитель Литовский научно-исследовательский институт гидротехники и мелиорации) - "Планировщик откосов, включающий базовую машину, раму с рабочим органом, установленным на ней сбоку от машины посредством гибкого элемента, поворотной плиты и вертикального шарнира, и привод с силовым механизмом, отличающийся тем, что, с целью обеспечения надежной работы планировщика и увеличения ширины обрабатываемых откосов при постоянной длине рабочего органа, поворотная плита снабжена жестко прикрепленной к ней под углом стрелой, а рабочий орган снабжен устройством регулирования угла резания, установленным на нем посредством вертикального шарнира и выполненным в виде связанных между собой стоек, на которых шарнирно установлен рычаг, а между стойками смонтирован винт с ползуном с опорами, взаимодействующими с рычагом, при этом рычаг связан, через блок и гибкий элемент с силовым механизмом, расположенным в передней части

базовой машины" [88] (рисунок б).

5 4 3

Рисунок 6 - Планировщик откосов: 1 - базовая машина; 2 - рама; 3 - барабан; 4 -цепь; 5 - редуктор; 6 - гидродвигатель; 7 - рычаг; 8 - стойка; 9 - направляющие

ролики; 10 - шарнир; 11 - поворотная плита; 12, 13, 14 - блоки; 15 - ось; 16 -направляющий блок; 17 - рабочий орган; 18, 19 - опоры; 20, 21 - блоки; 22 - трос

Изобретение США № 4079791 от 17.05.1976 (авторы Curt Thomas Yoder., James H. Etem) - Для планировки откосов боковой отвал прикрепляют на главный полноповоротный отвал бульдозера. Ось вращения бокового откоса находится на нижней кромке главного отвала бульдозера. Вращение и угол зарезания регулируется при помощи гидроцилиндра, который соединяет край бокового отвала и верхнюю кромку главного отвала [115] (рисунок 7).

Рисунок 7 - Боковой отвал: 2 - фасонка; 3 - шарнирная труба; 4 - распорная труба; 5 - монтажная пластина; 6 - распорный элемент; 7, 8 - цилиндрический держатель; 9 - гидроцилиндр; 10 - шток; 11, 12 - оси; 13 - болт; 16 - кронштейн;

18 - главный отвал

Изобретение Япония № 5151102 от 28.10.1974 (авторы Rojaa Eru, Supurenkeru, заявитель American tractor equip, coip.) - ось вращения бокового отвала на толкающем брусе, гидроцилиндр поворота соединяют на главный отвал [118] (рисунок 8).

Рисунок 8 - боковой отвал: 1 - базовая машина; 2 - отвал; 3 - боковой отвал; 4 -толкающий брюс; 5 - кронштейн для крепления гидроцилиндра; 6 - кронштейны для крепления рамы бокового отвала; 7 - гидроцилиндр; 8 - рама бокового отвала

Изобретение США 5542478, 01.08.1994, (авторы Ashley Heiple, Alum Bank, заявитель Rockland Inc.) - навесное оборудование для машин «откосник-грейдер» (рисунок э). Особенность технического решения в том, что отвал может применяться как грейдер или откосник. В этом техническом решении возможно изменять: расстояние от базовой машины до отвала; угол захвата отвала; угол зарезания отвала [116] (рисунок э).

Рисунок 9 - Навесное оборудование для машин «откосник-грейдер»: 1 - базовая машина, 2 - откосник; 3 - неподвижная секция; 4 - неподвижная вертикальная стойка; 5 - подвижная вертикальная стойка; 6 - гидроцилиндр для изменения угла захвата; 7 - гидроцилиндр для изменения угла зарезания

Анализ патентных решений и реализованных конструкций показал, что возможны два варианта установки бокового отвала:

1. на толкающем брусе;

2. на главный отвал бульдозера.

Анализ реализованных конструкций показал, что с точки зрения простоты и надёжности предпочтительным является первый способ навески бокового отвала.

Основная часть изобретений были зарегистрированы в СССР и США, один патент на изобретение зарегистрирован в Японии компанией А1есо (США).

1.1.2. Обоснование целесообразности и области применения бульдозера с

дополнительным боковым отвалом

Объемы дорожного строительства в Российской Федерации возрастают, в связи с чем, поставлена задача сократить затраты на их выполнение [100, 101]. Данная задача является актуальной и может быть решена путём создания новых и модернизацией существующих машин.

Для повышения качества работы и увеличения технологических возможностей базовой машины применяют боковые отвалы, которые устанавливаются на толкающий брус бульдозера [118] (рисунок ю а) или раму автогрейдера [85] (рисунок ю б).

Конструктивным отличием дополнительного бокового отвала от основного рабочего органа бульдозеров [37] и автогрейдеров является его установка сбоку, вне опорной поверхности базовой машины и возможность изменять угол зарезания в вертикальной плоскости, и угол захвата в горизонтальной плоскости [67, 63].

Рисунок 10 - Схема установки бокового отвала: а) на толкающий брус бульдозера; б) на раму автогрейдера

Машины с боковым отвалом кроме дорожного строительства могут

применяться также при мелиорации земель, ландшафтном дизайне и других

земляных работах.

Выбор машины для планировочных работ производится на основе технологии работ и условий строительной площадки. Следует отметить тот факт, что авгогрейдер [19] является легкой колесной машиной и применяется в основном при планировке подготовленных участков, которые в свою очередь предварительно подготавливаются гусеничными бульдозерами. Таким образом, бульдозер с боковым отвалом выполняет черновую работу и подготавливает площадку для работы последующей легкой машины - автогрейдера. В случае если применение автогрейдера невозможно или экономически не целесообразно, тогда необходимо применять гусеничный бульдозер с дополнительным боковым отвалом.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Бабаев Тимур Казбекович, 2021 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Абезгауз, В.Д. Режущие органы машин фрезерного типа для разработки горных пород и грунтов [Текст] / В.Д. Абезгауз. - М.: Машиностроение, 1965. - 280 с.

2. Аверин, Н.Д. Резание грунтов [Текст]/ Н.Д. Аверин, А.Д. Далин, Н.Г. Домбровский и др. - М.: Изд-во АН СССР, 1951. - 158 с.

3. Адлер, Ю.П. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий [Текст] / Ю.П. Адлер, Е.В. Маркова, Ю.В. Грановский,- М.: Наука, 1976. - 280 с.

4. Алексеева, Т.В. Дорожные машины. 4.1. Машины для земляных работ (Теория и расчет). [Текст]/ Алексеева Т.В., К.А. Артемьев, A.A. Бромберг [и др.]. Изд.З, перераб., доп. Изд-во Машиностроение., 1972. - 504 с.

5. Апанасик, В.Г. Пассивный поворот гусеничной машины (задача страгивания) [Текст]/ В.Г. Апанасик, Б.М. Позин, И.П. Трояновская // Материалы XLIII научно-технической конференции. Часть 2. - Челябинск: ЧГАУ, 2004. - с. 204-208.

6. Артемьев, К.А. Теория резания грунтов землеройно-транспортными машинами: учебное пособие [Текст]/ К.А. Артемьев. - Омск: ОмПИ, 1989. - 80 с.

7. Бабаев, Т.К. Влияние бокового отвала на курсовую устойчивость машины [Текст] // Подъемно-транспортные, строительные, дорожные, путевые машины и робототехнические комплексы: Материалы XXII Московской международной межвузовской научно-технической конференции студентов, магистрантов, аспирантов и молодых ученых. В 2 т. Т. 1. - М.: МАДИ, 2018. -с. 112-114.

8. Бабаев, Т.К. Влияние параметров бульдозера с боковым отвалом на курсовую устойчивость при планировке откосов [Текст] // CIV Международная научно-

практическая конференция «Молодой исследователь: вызовы и перспективы»: сб. ст. по материалам. -№ 4(104). - М.: «Интернаука», 2019. - С. 166-170.

9. Бабаев, Т.К. Влияние углов захвата и наклона отвала машины для земляных работ при его расположении сбоку на сопротивление резанию и перемещению грунта [Текст] / Т.К. Бабаев // Строительные и дорожные машины. - 2019. -№1. - С. 29-34.

10. Бабаев, Т.К. Определение толщины срезаемой стружки грунта при копании боковым отвалом бульдозера [Текст]/ Т.К. Бабаев // Строительные и дорожные машины. - 2020. - № 4. - С. 52-57.

П.Бабаев, Т.К. Синтез конструкции машины для планировки откосов / Т.К. Бабаев [Текст] // Технологии в инженерно-экологическом строительстве, механизации и жилищно-коммунальном комплексе. Внутривузовская научно-техническая конференция (г. Москва, 19-20 декабря 2017 г.): сборник докладов. - М.: МГСУ, 2018. - С. 236-240.

12. Бабаев, Т.К. Экспериментальное исследование влияния угла захвата и наклона рабочего органа машины для земляных работ, расположенного сбоку вне опорной поверхности на сопротивление копанию [Текст] / Т.К. Бабаев // Строительные и дорожные машины. - 2019. - № 3. - С. 34-40.

13. Баловнев, В.И. Машины для земляных работ. Конструкция. Расчёт. Потребительские свойства: в 2 кн. Кн. 1. Экскаваторы и землеройно-транспортные машины: учеб. пособие для вузов [Текст]/ В.И. Баловнев, С.Н. Глаголев, Р.Г. Данилов, Г. В. Кустарев, К. К. Шестопалов, М. Д. Герасимов.; под общ. ред. В.И. Баловнева. Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова, Московский автомобильно-дорожный государственный технический университет (МАДИ)- 2-е изд., стер. - Белгород: Изд-во БГТУ, 2012. - 400 с.

14. Баловнев, В.И. Автогрейдеры. Устройство, основы расчета: учебное пособие [Текст]/ В.И.Баловнев, Р.Г.Данилов, Г.В.Кустарев, Н.Д.Селиверстов; под общ. ред. Г.В. Кустарева. - М.: МАДИ, 2014 - 144 с.

15. Баловнев, В.И. Интенсификация земляных работ в дорожном строительстве [Текст]/ В.И. Баловнев, JI.A. Хмара. - М.: Транспорт, 1983. - 184 с.

16. Баловнев, В.И. Методы физического моделирования рабочих процессов дорожно-строительных машин [Текст]/ В.И. Баловнев. - М.: Машиностроение, 1974. - 232 с.

17. Баловнев, В.И. Новые методы расчёта сопротивлений резанию грунтов / В.И. Баловнев. -М.: Росвузиздат, 1963. -95 с.

18. Баловнев, В.И. Обработка и планирование эксперимента при исследовании дорожных машин: учебное пособие [Текст]/ В.И. Баловнев, Ю.В. Завадский, В.Ю. Мануйлов. -М .: МАДИ, 1983 - 59 с.

19. Баловнев, В.И. Повышение производительности машин для земляных работ: производственное издание [Текст]/ В.И. Баловнев, JI.A. Хмара. - М.: Транспорт, 1992. - 136 с.

20. Баловнев, В.И. Применение математической теории планирования эксперимента при исследовании дорожных машин: учебное пособие [Текст] /

B.И. Баловнев, Ю.В. Завадский, В.Ю. Мануйлов. - М.: МАДИ, 1985 - 104 с.

21. Беккер, М.Г. Ведение в теорию систем местность-машина [Текст] / М.Г. Беккер. - М.: Машиностроение, 1973. - 520 с.

22. Бондаков, Б.Ф. Справочник конструктора дорожных машин / Б.Ф. Бондаков,

C.А. Варганов, М.Р. Гарбер и др. под ред. И.П. Бородачева. - 2-е изд., переработ, и доп. - М.: Машиностроение, 1973. - 504 с.

23. Борисенко, И.Б. Система повышения курсовой устойчивости гусеничного тракторного агрегата: автореф. дис. ...канд. тех. наук: 05.20.03 - эксплуатация, восстановление и ремонт сельскохозяйственной техники [Текст] / И.Б. Борисенко. - М., 1991. - 23 с.

24. Бульдозеры «ЧЕТРА». Технические характеристики [Электронный ресурс] / chetra.ru - Режим доступа: URL: http//www.chetra.ru/catalog/bulldozers.

25. Вентцель, Е.С. Теория вероятностей. [Текст]: учеб. пособие для тех. вузов/ Е.С. Вентцель. - М.: «Наука», 1969 - 576 с.

26. Ветров, Ю.А. Машины для земляных работ[Текст]: учебник для вузов / Ю. А. Ветров, А. А. Кархов, А. С. Кондра, В. П. Станевский под ред. Ю.А. Ветрова. - Киев: Вища школа, 1976. - 367 с.

27. Ветров, Ю.А. Машины для специальных земляных работ: учеб. пособие для вузов [Текст]/ Ю.А. Ветров, B.JI. Баладинский. - Киев: Вища школа. Головное изд- во, 1980. - 192 с.

28. Ветров, Ю.А. Расчеты сил резания и копания грунтов [Текст]/ Ю.А. Ветров. -Киев: Изд-во Киевского университета, 1965. - 167 с.

29. Ветров, Ю.А. Резание грунтов землеройными машинами [Текст]/ Ю.А. Ветров,-М.: Машиностроение, 1971. -360 с.

30. Волков, Д.П. Строительные машины [Текст]: учеб. для строит, спец. вузов / Д.П. Волков, В.Я.Крикун. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: АСВ, 2002. - 373 с.

31. Гальперин, М.И. Строительные машины: учебник для вузов [Текст]/ М.И. Гальперин, Н.Г. Домбровский. - 3-е изд. - М: Высшая школа, 1980. - 344 с.

32. Гаркави, Н.Г. Машины для земляных работ: учебник [Текст]/ Гаркави Н.Г., Аринченков В.И., Карпов В.В., и др.; под ред. Гаркави Н.Г. - М.: Высшая школа, 1982. - 335 С.

33. Горелышев, Н.В. Технология и организация строительства автомобильных дорог : учеб. по спец. "Стр-во автомоб. дорог и аэродромов" / Н. В. Горелышев, В. К. Некрасов, С. М. Полосин-Никитин и др.; Под ред. Н. В. Горелышева. - М. : Транспорт, 1992. - 551 с.

34. Горячкин, В.П. Собрание сочинений [Текст]:в 3-х т./ В.П. Горячкин. - М.: Колос, 1968. Т. II-276 с.

35. ГОСТ 25100-2011. Грунты. Классификация [Текст]. Введ. 2013-01-01. - М.: Стандартинформ, 2013 - 38 с.

36. ГОСТ 27248 - 87 (ИСО 5005-77). Машины землеройные. Метод определения положения центра тяжести. [Текст]. Введ. 1988-01-01. -М.: Государственный комитет СССР по стандартам, 1998. -15 с.

37. ГОСТ 29295-92 (ИСО 9246-88). Машины землеройные. Бульдозерные отвалы к гусеничным и колесным тракторам. Расчет объёма призмы волочения. [Текст]. Введ. 1993-01-01. - М.: Изд-во стандартов, 2004. - 7 с.

38. Грейдерные работы [Электронный ресурс] / Строй-Техника.Ру: строительные машины и оборудование, справочник. - Режим доступа: URL: http://stroy-technics.ru/article/greidernye-raboty.

39. Гринюк, М.Т. Анизотропный сдвиг поверхностного слоя торфяного грунта[Текст]: автореф. дис.....канд. тех. наук. - Минск: БПУ, 1954. - 30 с.

40. Гринюк, М.Т. Экспериментальное исследование анизотропного трения гусеничных траков о торфяной грунт и дерновый покров болот [Текст]/ М.Т. Гринюк // Сборник научных трудов БПИ, вып.65. - Минск, 1954. - С. 183-193.

41. Грицык, В.И. Механизированное укрепление земляного полотна травосеянием [Текст]/ В.И. Грицык, Б.И. Цвелодуб. - М.: изд. «Транспорт», 1968. - 128 с. : брошюра.

42. Груздев, Н.И. Танки (теория) [Текст]/ Н.И. Груздев. - М.: Машгиз, 1944. - 482 с.

43. Давыдик, И.И. Исследование статического поворота гусеничного хода: дис. ....канд. тех. наук [Текст]/И.И. Давыдик. - Минск: БПУ, 1970. - 211 с.

44. Демиденко, А.И. Расчет усилий копания рабочим оборудованием бульдозера / А.И. Демиденко, К.Ю. Гатыч // Вестник Сибирского государственного автомобильно-дорожного университета. - 2017. - №2. - С. 18-22.

45. Домбровский, Н.Г. Землеройно-транспортные машины [Текст]/ Н.Г. Домбровский, М.И. Гальперин. - М.: Машиностроение, 1965. - 276 с.

46. Домбровский, Н.Г. Экскаваторы [Текст]/ Н.Г. Домбровский - М.: «Машиностроение», 1969. -319с.

47. Доценко, А.И. К вопросу расчёта параметров дополнительного бокового отвала и режима рабочего процесса гусеничного бульдозера [Текст] / А.И. Доценко, Т.К. Бабаев // Строительные и дорожные машины. - 2021. - № 9. - с. 31-35

48. Доценко, А.И. Машины для земляных работ [Текст] учебник для студентов по направлению 270100 "Строительство"/ А.И. Доценко, Т.Н. Карасев, Г.В. Кустарев, К.К. Шестопалов. - М.: «БАСТЕТ», 2012 - 688 с.

49. Доценко, А.И. Машины для земляных работ. Задания и методические указания к курсовому проектированию для студентов-заочников V курса специальности «Подъемно-транспортные, строительные, дорожные машины и оборудование» (1709). Раздел «Бульдозеры». [Текст]/А.И. Доценко. -М.: МИКХиС, 1999.

50. Доценко, А.И. Определение сил сопротивления копанию бульдозером с дополнительным боковым отвалом [Текст]/ А.И. Доценко, Т.К. Бабаев // Механизация и автоматизация строительства [Электронный ресурс]: сборник статей - Самара: Самар. гос. техн. ун-т, 2020. - 1 электрон, опт. диск.

51. Доценко, А.И. Строительные машины [Текст] : учебник для студентов, обучающихся по направлению 08.03.01 "Строительство" / А. И. Доценко. - 2-е изд., перераб. и доп. - Москва : ИНФРА-М, 2019. - 398с.

52. Запольский, В.П. Исследование сцепных качеств и обоснование параметров траков гусеничных движителей[Текст]/: дис. ... канд. тех. наук В.П. Запольский. - Минск: БПУ, 1971. -160 с.

53. Заславский, В.И. Краткий курс расчета танков и их механизмов [Текст]/ В.И. Заславский. - М.: Госвоениздат, 1932. -128 с.

54. Зеленин, А.Н. Лабораторный практикум по резанию грунтов: учебное пособие для студентов инженерно-строительных и автомобильно-дорожных вузов [Текст] / А.Н. Зеленин [и др.]. - М.: Высшая школа, 1969. - 310 с.

55. Зеленин, А.Н. Машины для земляных работ: учебное пособие для вузов [Текст]/ А.Н. Зеленин, В.И. Баловнев, И.П. Керов. - М.: Машиностроение, 1975.-424 с.

56. Зеленин, А.Н. Основы разрушения грунтов механическими способами [Текст] / А.Н. Зеленин. - 2-е изд. - М.: Машиностроение, 1968. - 376 с.

57. Исаенко, М.В. Технология и организация работ по возведению земляного полотна автомобильных дорог [Электронный ресурс]: учебное пособие / М.В. Исаенко, Е.В. Андреева. - Электрон, дан. - Омск: СибАДИ, 2015. Режим

доступа: http://bek.sibadi.org/fulltext/esd47.pdf , свободный после авторизации. - Загл. с экрана.

58. Исследование работы МЗР при расположении рабочего органа сбоку вне опорной плоскости [Электронный ресурс]: ИКР аспирантура / рук. ИКР Е.В. Кошкарев, асп. Бабаев Т.К.; НИУ МГСУ; ИИЭСМ; каф. "Механизация строительства»; 05.05.04 "Дорожные, строительные и подъемно-транспортные машины" // http://lib-04.gic.mgsu.ru/ URL: http://lib-04.gic.mgsu.ru/lib/vkr.mgsu/2019/A/BabaevTKl.pdf (дата обращения: 19.02.2020)

59. Карасёв Т.Н. Теория резания и копания грунтов. Решения и проблемы: учеб. пособие [Текст]/ Т.Н. Карасёв, - М.: МАДИ, 2012 -109 с.

60. Кацыгин, В.В. О закономерности сопротивления почв сжатию [Текст]/ В.В. Кацыгин // Механизация и электрификация социалистического сельского хозяйства. - 1962 - №4 - С. 28-31.

61. Котиев, Т.О. Определение скоростных диапазонов многоцелевых колёсных и гусеничных машин с электромеханической трансмиссией [Текст]/ Т.О. Котиев, A.B. Мирошниченко, A.A. Стадухин // Труды НАМИ. - 2017. - №3. -С. 51-55.

62. Котиев, Т.О. Теоретические исследования подвижности быстроходных гусеничных машин с электротрансмисиями [Текст]/ Т.О. Котиев, Б.В. Падалкин, A.B. Мирошниченко, A.A. Стадухин, Б.Б. Косицын // Материалы международной научно-практической конференции «Прогресс транспортных средств и систем - 2018». - Волгоград: ВГТУ, 2018. - С. 27-36.

63. Кошкарев Е.В., Бабаев Т.К. Исследование работы машины с боковым отвалом при планировке откосов насыпей [Текст]// Строительство — формирование среды жизнедеятельности: сборник трудов XX Международной межвузовской научно-практической конференции студентов, магистрантов, аспирантов и молодых ученых. - М: МГСУ, 2017. - С. 238-239.

64. Кошкарев Е.В., Бабаев Т.К. Определение геометрических и массовых характеристик отвала-откосника на бульдозерно-рыхлительном агрегате (БРА) [Текст] // Строительные и дорожные машины. - 2019. - №5. - С. 29-32.

65. Кошкарев Е.В., Бабаев Т.К. Особенности копания грунта боковым дополнительным отвалом [Текст] // Подъемно-транспортные, строительные, дорожные, путевые машины и робототехнические комплексы: Материалы XX Московской международной межвузовской научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых. - М: МГАВТ, 2016. - С. 111-112.

66. Кошкарев, Е.В. Машина в строительном деле: сборник задач с примерами расчетов [Текст] / Е.В. Кошкарев. - М.: МГСУ, 2012. - 54 с.

67. Кошкарев, Е.В., Бабаев Т.К. Исследование планировки откосов дополнительным боковым отвалом бульдозера и автогрейдера [Текст] / Е.В. Кошкарев, Т.К. Бабаев // Строительные и дорожные машины. - 2018. - №12. -С. 29-32.

68. Красильников, Л.В. Исследование лобового и косого резания грунтов при различной высоте рабочих органов: автореф. дис. канд. тех. наук: 184 [Текст] / Л.В. Красильников. - М., 1968. - с. 32.

69. Кристи, М.К. Испытание гусеничных машин, 4.1. [Текст]/ М.К. Кристи. - М.: издательство АН, 1933. - 67 с.

70. Кудрявцев, Е.М. Башенные краны. Основы теории, конструкции и расчет [Текст]/ Е.М. Кудрявцев // Строительные и дорожные машины. - 2018. - №9. -С. 21-27.

71. Кудрявцев, Е.М. Компас-ЗО. Моделирование, проектирование и расчет механических систем: учебное пособие [Текст]/ Е.М. Кудрявцев. - М: изд-во «ДМК Пресс», 2008. - 400 с.

72. Кудрявцев, Е.М. Комплексная механизация строительства: учебник для студентов вузов [Текст] / Е.М. Кудрявцев. М.: «АСВ», 2013 - 460 с.

73. Кудрявцев, Е.М. Определение производительности одноковшового экскаватора с оборудованием обратная лопата [Текст]/ Е.М. Кудрявцев, Д.Ю.

Густов // Научно-технический журнал Вестник МГСУ. - 2010. - № 1. - С. 101-107.

74. Кудрявцев, Е.М. Основы автоматизированного проектирования: учебник для студ. высш. учеб. заведений [Текст]/ Е.М. Кудрявцев. - М.: Издательский центр "Академия", 2011. - 304 с.

75. Кустарев, Г.В. Скоростное строительство дорожных покрытий [Текст]/ Г.В. Кустарев, A.B. Ушков, С.А. Павлов // Мир дорог. - 2017. - №102. - С. 101-102.

76. Леонтьев, Г.А. О буксовании гусеничного движителя [Текст] // Тракторы и сельхозмашины. - 1961,- № 5. - с. 16-18.

77. Мухачёв, В.А. Планирование и обработка результатов эксперимента: учебное пособие [Текст]/ В.А. Мухачёв. - Томск: Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники, 2007 - 118с.

78. Наумов, В.Н. Алгоритм предотвращения неуправляемого движения гусеничных роботов [Текст] / В.Н. Наумов, К.Ю. Машков, А.А, Пехтерев, В.И. Рубцов // Известия ЮФУ. Технические науки. - 2017. - №1 (186) - 34-40 с.

79. Опейко, Ф.А. Колесный и гусеничный ход [Текст]/ Ф.А. Опейко. - Минск: ACH БССР, 1960. - 228 с.

80. Опейко, Ф.А. Математическая теория трения [Текст] / Ф.А. Опейко. - Минск: ACH БССР, 1971 -149 с.

81. Опейко, Ф.А. Кинематика и статика поворота гусениц [Текст] / Ф.А. Опейко // Труды БПИ, вып.5. - Минск, 1936. -149 с

82. Пат. 2700285 Рос. Федерация: МПК G01N 3/58. Стенд для измерения силы сопротивления грунтов резанию [Текст] / Бабаев Т.К., Кошкарев Е.В.; заявитель и патентообладатель Московский государственный строительный университет. - № 2019101337; заявл. 17.01.2019; опубл. 16.09.2019, Бюл. № 26.

83. Пат. 2704881 Рос. Федерация: МПК G01L 1/04, G01N 3/58. Тензометрическая навеска для измерения сопротивления грунтов копанию [Текст] / Бабаев Т.К.; заявитель и патентообладатель Московский государственный строительный университет. - № 2019101338; заявл. 17.01.2019; опубл. 31.10.2019, Бюл. № 31.

84. Пат. 96580 Рос. Федерация: МПК7 Е 01Н 5/06 Боковое рабочее оборудование автогрейдера[Текст]/А.В. Скоблов, В.В. Журавлев, В.Ф. Ильюшин, В.М. Коршун; заявитель ОАО "Брянский арсенал" Россия ~ № 2010108063/22; заявл. 04.03.2010; опубл. 10.08.2010; Бюл. № 22. - 11 е.: ил..

85. Патент откосник к автогрейдеру: а. с. 386083 СССР: М. Кл. Е 02f 3/76 / В.Я. Эпштейн, Л.А. Антипов. - № 1712216/29-14; заявл. 04.11.1971; опубл. 14.06.1973; бюл. №26. -4с.: ил.

86. Патент планировщик откосов каналов :а. с. 614176 СССР: М. Кл. Е 02f 3/62 / H.K. Захарченко, Б.А. Лисицкий; заявитель Трест "Укрорводстрой" министерства мелиорации и водного хозяйства Украинской ССР. - № 2056256/29-03; заявл. 30,08,74; опубл. 05.07.78; бюл. № 25. - 4 е.: Ил.

87. Патент планировщик откосов: а. с. 1157171+ СССР: М. Кл. Е 02f 3/62 / Л.П. Лингайтис, М.А. Богдявичюс, Ю.И. Юревич; заявитель Вильнюсский инженерно-строительный институт. - № 3681885/29-03; заявл. 27.12.83; опубл. 23.05.85; бюл. № 19. - 2 е.: Ил.

88. Патент планировщик откосов: а.с., СССР, 987041, 21.07.81, Ю.Ч. Недзинскас, Р.К. Гуфаувичюс, заявитель Литовский научно-исследовательский институт.

89. Платонов, В.Ф. Гусеничные и колесные транспортно-тяговые машины [Текст]/ В.Ф. Платонов, Г.Р. Леиашвили. - М.: Машиностроение, 1986. - 296 с.

90. Применение комплексной механизации при планировке откосов земляного полотна[Текст]: технологическая карта/Институт «Оргтрансстрой». М.: «Оргтрансстрой», 1973 - 15 с.

91. России обновили дорожную карту «Автодор» обнародовал планы строительства магистралей до 2035 года[Электронный ресурс] // www.kommersant.ru URL: https://www.kommersant.ru/doc/4181143 (дата обращения: 01.06.2021).

92. Руководство по сооружению земляного полотна автомобильных дорог. Минтрансстрой. [Текст]/М.: «Транспорт», 1982 - 160 с.

93. Сборники сметных цен Глава 2 "Сметные цены эксплуатации строительных машин" Территориальные сметные нормативы Книга 20 ТСН-2001 для

Москвы ТСН-2001.2 Московский центр ценообразования в строительстве Мосстройцены. М.: 2006 - 20 с.

94. СП 34.13330.2012 Автомобильные дороги. Актуализированная редакция СНиП 2.05.02-85* (с Изменением № 1)

95. Тарг, С.М. Краткий курс теоретической механики [Текст]/ С.М. Тарг. - М.: Высшая школа, 1986. - 416с.

96. Типовая инструкция по охране труда для машинистов бульдозеров [Текст]: ТИ Р0-020-2003 от 8 января 2003 № 2. Постановление Госстроя РФ. 2003 г.

97. Трояновская, И.П. Методология моделирования криволинейного движения тракторных агрегатов: дис. ... док-р тех. наук: 05.05.03, 05.05.04. [Текст]/ И.П. Трояновская. - Челябинск, 2011. - 296 с.

98. Туманян, С.Б. Определение параметров и режимов работы уплотняющего оборудования с комбинированным воздействием на уплотняемую среду: диссертация ... кандидата технических наук: 05.05.04 [Текст]/ С.Б. Туманян. -М.: 1994- 166 с.

99. Уваров, В. А. Машины для технологического транспортирования строительных материалов и изделий : учебное пособие / В. А. Уваров, М. А. Степанов, Е. В. Кошкарев - Москва : Издательство МИСИ - МГСУ, 2017. - 217 с.

100. Указ Президента Российской Федерации от 01.12.2016 г. № 642 "О Стратегии научно-технологического развития Российской Федерации" [Текст]// Собрание законодательства Российской Федерации от 2016 г., N 49, ст. 6887.

101. Указ Президента Российской Федерации от 07.05.2018 № 204 "О национальных целях и стратегических задачах развития Российской Федерации на период до 2024 года".

102. Умняшкин, В.А. Моделирование процесса взаимодействия движителя колесной машины с опорной поверхностью [Текст]/ В.А.Умняшкин и [др.] // Техника технологии строительства и эксплуатации автомобильных дорог: Сборник научных трудов. - М.: МАДИ(ТУ), 2000. - С. 40 - 45.

103. Федоров, Д.И. Рабочие органы землеройных машин. - 2-е изд., переработ, и доп [Текст]/ Д.И. Федоров. - М.: Машиностроение, 1990. - 358 с.

104. Фрейнкман, И.Е.Землеройные машины / И.Е. Фрейнкман, В.К. Ильгисонис; под ред. Н.Г. Домбровский. - Изд. 2-е перераб. и доп. - Ленинград: Машиностроение, Ленинградское отделение, 1972. - 320 с.

105. Хархута, Н.Я. Дорожные машины. Теория, конструкция и расчет. Учебник для вузов. Изд. 2-е, доп. и переработан [Текст]/ Н.Я. Хархута, М.И. Капустин, В.П. Семенов, И.М. Эвентов. - Л.: «Машиностроение» (Ленингр. отд-ние), 1976-472 с.

106. Холодов, A.M. Основы динамики землеройно-транспортных машин [Текст]/ A.M. Холодов. -М.: Машиностроение, 1968. - 323(156) с.

107. Ципурский, ИЛ. Параметры копания и подбор землеройных машин. Учебное пособие [Текст]/ ИЛ. Ципурский. - М.: изд-во Ассоциация строительных вузов, 2016. - 223 с.

108. Ципурский, ИЛ. Экскаватор с рабочим оборудованием драглайна и грейфера: учебное пособие [Текст]/ ИЛ. Ципурский. - М.: МГСУ, 2011 - 56 с.

109. Шевченко, В.А. Экспериментальное исследование влияния показателей курсовой устойчивости автогрейдера [Текст]/ В.А. Шевченко, A.M. Чаплыгина // Вестник ХНАДУ. - 2014. - №65-66. . - С. 221-226. - Режим доступу: Шр://пЬиу.§оу.иа/иЛШ/у]1ас1_2014 65-66 42.

110. Шенк, Хилберт (мл.).Теория инженерного эксперимента [Текст] / Пер. с англ. Е. Г. Коваленко ; Под ред. чл.-кор. АН СССР Н. П. Бусленко. - Москва : Мир, 1972.-381 с.

111. Эвентов, И.М. Выбор наивыгоднейших рабочих установок ножа грейдера: информационное письмо [Текст] / И.М. Эвентов -М.: Машиностроение, 1949. -8 с.

112. Эвентов, И.М. Снегоочистители [Текст] / И.М. Эвентов. - М.: Машгиз, 1954. - 144 с.

113. Электронная система курсовой устойчивости (ESP) [Электронный ресурс] / Грузовики MAN Россия. - Режим доступа:

URL: https: //www. truck, man. eu/ru/ru/man_welt_l /technology_and_competence/saf ety_and_assistance_systems_l/elektronic_stability_program/electronic_stability_pr ogramtruck. html.

114. Electronic Stability Control [Электронный ресурс] / How safe is your car. -Режим доступа: URL: http://howsafeisyourcar.com.au/Electronic-Stability-Control/.

115. Patent Adjustable sloper blade for bulldozers: US patent 4 079 791: MPC E 02f 3/76 / Curt Thomas Yoder. James H. Etem. - № 687241, filed May 17, 1976; published March 21, 1978. - 6 p.: Draw.

116. Patent Combination sloper and tailgrader attachment for vehicles: US patent 5542478, 01.08.1994, Ashley Heiple, Alum Bank, Rockland Inc.

117. Patent Dynamic stabilization and control of earthmoving machine. European Patent Application ЕР 1630636A2: IPC E02F 9/20 / Applicant: Topcon Positioning Systems, Inc. Inventor: Matrosov Ivan. Date of publication: 01.03.2006. - 16 p.: Draw.

118. Patent Sloper blade for bulldozer: JP patent 5151102A: MPC E 02f 3/76, E 02f 3/815 / Rojaa Em Supurenkeru / American Tractor Equip. Corp. - № 19740123480, filed October 28, 1974; published May 6, 1976 - 5 p.: Draw.

119. Reversing anti-collision system for full hydraulic bulldozer: Patent CN203713694: IPC B60Q9/00 / Zhu Weiwei; Yang Jihong; Wang Shengbo; Zhang Xuan; Applicant Shantui Constr Mach Co LTD. Publication 16/07/2014.

Приложение А (обязательное)

Патент на изобретение

Автор: Бабаев Тимур Казбекович (Я11)

НА ИЗОБРЕТЕНИЕ

№ 2704881

Тензометрическая навеска для измерения сопротивления грунтов копанию

Патентообладатель: Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет " (НИУМГСУ) (Ш)

Заявка № 2019101338

Приоритет изобретения 17 января 2019 г. Дата государственной регистрации в Государственном реестре изобретений Российской Федерации 31 октября 2019 г. Срок действия исключительного права на изобретение истекает 17 января 2039 г.

Руководитель Федеральной службы по интеллектуальной собственности

Г.П. Ивлиев

Патент на изобретение

КОПИЯ ВЕРНА

тешжйоуш ФвдшРАшрщ

ПРОРЕКТОР

ТОвГАР

НА ИЗОБРЕТЕНИЕ

№ 2700285

Стенд для измерения силы сопротивления грунтов резанию

Патентообладатель: Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет " (НИ У МГСУ)

(яи)

Авторы: Бабаев Тимур Казбекович (Ли), Кош карее Евгений Васильевич (Я У)

Заявка № 201910)337 Приоритет изобретения 17 января 2019 г. Дата государственной регистрации в Государственном реестре изобретений Российской Федерации 16 сентября 2019 г. Срок действия исключительного права на изобретение истекает 17 январи 2039 г.

Руководитель Федеральной службы по интеллектуальной собственности

Г.П. Ивлиев

I®

Я ш ш ш

Ш®ШШШШ8ШЩ&ЖШ ШШШШШШШШШШШШШШШШШШШШ0:

о внедрении научных результатов диссертационной работы

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

МАДИ Ф'е-:1еРа-|ьиое государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

—- ' «МОСКОВСКИЙ АВТОМОБИЛЬНО-ДОРОЖНЫЙ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ (МАДИ)»

Россия, 125319, Москва, Ленинградский просп., 64. Тел. [phone] (доб. 1371)-ректор, факс [phone]. Интернет: http://www.madi.ru. Е-таЛ: [e-mail]

АКТ

о внедрении в учебный процесс результатов диссертационной работы Бабаева Тимура Казбековича

Результаты диссертационной работы соискателя кафедры «Дорожно-строительные машины» Бабаева Тимура Казбековича «Обоснование рациональных параметров и разработка конструкции дополнительного бокового отвала, расположенного вне опорной плоскости гусеничного бульдозера» внедрены в учебный процесс ФГБОУ ВО «Московский автомобильно-дорожный государственный технический университет (МАДИ)» при подготовке студентов, обучающихся по программам специалитета по профилю 23.05.01 «Подъемно-транспортные, строительные, дорожные средства и оборудование», бакалавриата по направлению 15.03.01 «Машиностроение» и магистратуры по направлению 23.04.02 «Наземные транспортно-технологические комплексы».

«Утверждаю» по учебной работе Татаринов В.В. »г.

Заведующий кафедрой «Дорожно-строительные машины», ^ к.т.н., доцент

Кустарев Г.В.

Акт о внедрении научных результатов диссертационной работы

Настоящим подтверждаем, что основные научные результаты диссертационной работы аспиранта Бабаева Т.К. на тему: «Исследование работы МЭР при расположении рабочего органа сбоку вне опорной плоскости» (алгоритм для сохранения курсовой устойчивости бульдозера с боковым отвалом; техническое решение и алгоритм для определения величины и координаты действия результирующей силы сопротивления на боковом отвале, теоретические и экспериментальные исследования по взаимодействию бокового отвала с грунтом, методика расчета параметров бокового отвала) обладают актуальностью, представляют практический интерес. Научные результаты диссертационной работы Бабаева Т.К. приняты в ООО «ГЕКСАГОН ГЕОСИСТЕМС РУС» для внедрения.

Ъ А НЕХАвОЫ

ООО -ГЕКСАГОН ГЕОСИСТЕМС РУС" 127273. Россия. Мосхва уг Отрадная д. 25. стр 9. эт 6 Т: [phone]

Акт

о внедрении научных результатов

диссертационной работы Бабаева Т.К.

Директор по автоматизации дорожно - строительных маши

Знобищев С.В.

13.06.2019

Результаты перехода от параметров модели к параметрам оригинала

бокового отвала

800

700

СП 600

1-4

о О 500

о

I 400

с'

и X 300

т

е! > 200

100

0

• Р = 48 ,63

¿у 1 1

•¿ч. А ♦ Л ■ А (3 = 59 ,84

Р = 75 ,9

А ♦а ♦

......'• ............ к _■ 6 = 90

•....... '•А.» А ' ♦ ■—■

0,0 5,0 10,0 15,0 20,0 25,0 30,0 35,0 40,0 45,0 50,0 55,0 60,0

Зарезание, у, градусы

Рисунок Д. 1 - Зависимость объема призмы волочения грунта Уд. и от углов

зарезания у и захвата // при к\ 5.

30000,0 25000,0 20000,0

5 15000,0

т

£ 10000,0

5000,0 0,0

■ •Р = 48,63

'■■».....■.....1 Я ■ в = 59,84

♦....... ■ г

*.......А ......А--.] ...... ' А" А А 1А ♦ А ♦ "Н ■ ♦Р = 75,9

-■-•...... •......« Ж. .......•■...,. !•...... "'•■.. А .А ■ "ч ■Р = ♦ ""♦ 90

Г*7-« А" ■

0,0 5,0 10,0 15,0 20,0 25,0 30,0 35,0 40,0 45,0 50,0 55,0 60,0

Зарезание, у, градусы

Рисунок Д.2 - - Зависимость силы сопротивления копанию Рхттм от углов

зарезания у и захвата (> при к/: 5

■1 ......Л.

♦..... ♦ А .....♦ ■ ■ '""М- ■ ■ В аЦ = 59,84

•.......• ...... • ......... а * А а ♦Р = 75,9

• ......•.... а V я шр = 90

АХ а 1 ■ ♦ '■■ ♦ ■

25,00 20,00

(М

§ 15,00 х

I 10,00 5,00 0,00

0,0 5,0 10,0 15,0 20,0 25,0 30,0 35,0 40,0 45,0 50,0 55,0 60,0

За резание, у, градусы

Рисунок Д.З - Зависимость удельного сопротивления копанию проекции срезаемой стружки, кпн от углов зарезания у и захвата [> при к\ 5

СП

1400 1200

}

*1000 о

§ 800

^ 600

и

|400 200 0

1 1 • Р = 48 ,63

А Р = 59 ,84

"'Ж';.-.. А * Иг ■

#........* _— А ♦ Р = 75 ,9

»-■..... ♦а .... • 1 щ Р = 9С

•......#•■■ ♦

0,0 5,0 10,0 15,0 20,0 25,0 30,0 35,0 40,0 45,0 50,0 55,0 60,0

Зарезание, у, градусы

Рисунок Д.4 - Зависимость объема призмы волочения грунта Уд от углов

зарезания у и захвата (> при к\ = 6.

50000,0 45000,0 40000,0 I 35000,0 I 30000,0 I 25000,0 ^ 20000,0 15000,0 10000,0 5000,0 0,0

0,0 5,0 10,0 15,0 20,0 25,0 30,0 35,0 40,0 45,0 50,0 55,0 60,0

За резание, у, градусы

• Р = 48,63

......Иг-я.

щ- ■

♦...... ♦.....♦ ■ А Р = 59,84

А .....■♦•■

А......А .......А...... А.._____ а" А * * "ч ■ ♦ Р = 75,9

ь.......«.. А "а 1 ......_ ^__

"Я- •........ .......•..... .А >Р = 90

*...... • • А"" ■

"А ♦ ♦ -—

Рисунок Д.5 - Зависимость силы сопротивления копанию Рх,,к<„ от углов зарезания

у и захвата /? при к\ = 6

30,00

25,00

^ 20,00 и

2 15,00 й 10,00 5,00 0,00

0,0 5,0 10,0 15,0 20,0 25,0 30,0 35,0 40,0 45,0 50,0 55,0 60,0

Зарезание, у, градусы

• 0 = 48,63

Ж.....■...... ♦ я ■ ■ АР = 59,84

•....... 4......-а .....•....... ......а..... » А........... А ' ..... ... А к"'"--._ ♦ в = 75,9

.......... ^ А .......■•..... Г ■"■■■■« гЧ к. \ " "---. А V К

А'" ря '•■■ к_ кр = к *:. 90

А''-.. А ♦ '•■• !_ я

Рисунок Д.6 - Зависимость удельного сопротивления копанию проекции срезаемой стружки, кпи от углов зарезания у и захвата /? при к\ = 6

Таблица Е. 1 - Сравнение результатов эксперимента и теоретических расчетов для силы сопротивления копанию (.Рх.жсп и Рх, параграф 4.1)

Суд.м Вд.м, м Р, град. у, град. Д, град. Сопр. копанию, эксп., РХ.ЭКСП, Н Сопр. копанию теор., Рх, Н РХ.эксп/РX/ %

1 од 48,63 15,35 3,2 76,518 94,58 80

1 од 48,63 12,13 3,2 76,518 101,59 75

1 ОД 59,84 20,74 3 111,834 142,67 78

1 ОД 59,84 17,71 3 111,834 143,41 78

1 ОД 75,9 26,19 2,8 143,226 135,17 106

1 ОД 75,9 23,34 2,8 154,998 148,06 105

1 ОД 90 30,51 2,8 166,77 155,34 107

1 ОД 90 27,7 2,8 190,314 160,75 118

Таблица Е.2 - Сравнение результатов эксперимента и теоретических расчетов для силы сопротивления копанию (.Рхэксп и Рх, параграф 4.2)

Суд.м Вд.м, м Р, град. у, град. Д, град. Сопр. копанию, эксп., РХ.ЭКСП, Н Сопр. копанию теор., Рх, Н РХ.эксп/РX/ /о

3 0,2 60 26 1,80 52,20 48,47 108

3 0,2 60 10 2,41 73,20 67,45 109

3 0,2 90 26 1,70 75,78 65,48 116

3 0,2 90 10 2,11 88,60 83,34 106

2 0,2 90 0 0,98 47,00 39,54 119

1 0,2 90 0 0,76 31,17 30,41 102

1 0,28 90 0 0,70 43,25 51,10 85