Scientific journal
Fundamental research
ISSN 1812-7339
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 1,685

ADAPTATION TERRAIN VEHICLE «WANDERER» FOR THE MAINTENANCE AND REPAIR OF TEMPORARILY WINTER ROADS

Merdanov S.M. 1 Obukhov A.G. 1 Kostyrchenko V.A. 1 Madyarov T.M. 1
1 Federal State Budget Higher Professional Educational Institution «Tyumen State Oil and Gas University»
The methods of maintenance and repair of temporary winter roads. It revealed the most expensive and time-consuming operation of winter road maintenance – removal of snow from the roadway. The main problems of using a focused type of technology in winter road maintenance. An analysis of patent machines for maintenance and repair of both temporary and fixed roads. Revealed strengths and weaknesses, which have been taken into account in avbore base machine. A modification of terrain vehicle «Wanderer» for the purpose of efficient and multifunctional use of the machine for the construction and repair of temporary winter roads. The system of measures to maximize the ease, speed up the winter maintenance of roads. We propose the most rational way to reduce operating costs winter roads – the use of multi-function machines.
terrain vehicle
snow
snow mass
maintenance of roads
winter road
repair
1. Kolunina V.A., Kostyrchenko V.A., Madjarov T.M. Proektirovanie mashiny dlja soderzhanija i remonta vremennyh zimnih dorog na baze snegobolotohoda «Strannik». Nazemnye transportno-tehnologicheskie kompleksy i sredstva. Materialy Mezhdunarodnoj nauchno-tehnicheskoj konferencii. Tjumen, 2015. рр. 150–153.
2. Kolunina V.A., Kostyrchenko V.A., Madjarov T.M. Prioritety razvitija nazemnyh transportno-tehnologicheskih kompleksov v osvoenii kontinentalnogo shelfa. Nazemnye transportno-tehnologicheskie kompleksy i sredstva. Materialy Mezhdunarodnoj nauchno-tehnicheskoj konferencii. Tjumen, 2015. рр. 147–149.
3. Kostyrchenko V.A., Spirichev M.Ju., Sharuha A.V., Madjarov T.M., Stroitelstvo vremennyh zimnih dorog kak jelement prioritetnogo napravlenija razvitija nauki, tehnologij i tehniki v rossijskoj federacii. Neft i gaz Zapadnoj Sibiri Otvetstvennyj redaktor O. A. Novoselov. Materialy Mezhdunarodnoj nauchno-tehnicheskoj konferencii, posvjashhennoj 50-letiju Tjumenskogo industrialnogo instituta. Tjumen, 2013. рр. 147–151.
4. Kostyrchenko V.A., Sharuha A.V., Spirichev M.Ju., Madjarov T.M., «Stroitelstvo vremennyh zimnih dorog kak jelement prioritetnogo napravlenija razvitija nauki, tehnologij i tehniki v Rossijskoj Federacii», Neft i gaz zapadnoj Sibiri. Materialy Mezhdunarodnoj nauchno-tehnicheskoj konferencii. T.4. Tjumen: TjumGNGU, 2013. 173 р. (147–151).
5. Madjarov T.M., Merdanov Sh.M., Kostyrchenko V.A. Ustrojstvo dlja remonta avtozimnikov. Interstrojmeh 2014. Materialy Mezhdunarodnoj nauchno-tehnicheskoj konferencii. Samara, 2014. рр. 229–232.
6. Madjarov T.M., Kostyrchenko V.A., Sharuha A.V., Spirichev M.Ju. Vlijanie zimnih dorog na zhiznedejatelnost rastenij krajnego severa Neft i gaz Zapadnoj Sibiri Materialy Mezhdunarodnoj nauchno-tehnicheskoj konferencii, posvjashhennoj 50-letiju Tjumenskogo industrialnogo instituta. Otvetstvennyj redaktor O.A.Novoselov. 2013. рр. 53–59.
7. Merdanov Sh.M., Obuhov A.G., Kostyrchenko V.A., Madjarov T.M. «Samohodnyj skreper so snegouplotnjajushhim agregatom», Jelektronnyj nauchnyj zhurnal «Inzhenernyj vestnik Dona», 2014, no. 3 Rezhim dostupa: http:// http://www.ivdon.ru/ru/magazine/archive/n3y2014/2511 (dostup svobodnyj) Zagl. s jekrana.
8. Merdanov M.Sh., Kostyrchenko V.A., Madjarov T.M. Proektirovanie vibracionnogo katka dlja stroitelstva vremennoj zimnej dorogi. Nazemnye transportno-tehnologicheskie kompleksy i sredstva. Materialy Mezhdunarodnoj nauchno-tehnicheskoj konferencii. Tjumen, 2015. рр. 207–209.
9. Merdanov Sh.M. Mehanizirovannye kompleksy dlja stroitelstva vremennyh zimnih dorog (Monografija) Tjumen: TjumGNGU, 2013. 196 р.
10. Merdanov Sh.M., Sysoev Ju.G., Kostyrchenko V.A., Madjarov T.M. Mashina dlja remonta vremennyh zimnih dorog. Inzhenernyj vestnik Dona. 2014. T. 29. no. 2. рр. 101.
11. Obuhov A.G., Merdanov Sh.M., Kostyrchenko V.A., Madjarov T.M. Samohodnyj skreper so snegouplotnjajushhim agregatom. Inzhenernyj vestnik Dona. 2014. T. 30. no. 2. рр. 58.
12. Petuhova O.A., Cydypova D.O., Kostyrchenko V.A., Analiz problem zimnego soderzhanija avtomobilnyh dorog. Transportnye i transportno tehnologicheskie sistemy: materialy Mezhdunarodnoj nauchno-tehnicheskoj konferencii, Tjumen: TjumGNGU, 2013 236 р.
13. Petuhova O.A., Cydypova D.O., Kostyrchenko V.A., Klassifikacija mashin dlja soderzhanija zimnih avtomobilnyh dorog. Transportnye i transportno tehnologicheskie sistemy: materialy Mezhdunarodnoj nauchno-tehnicheskoj konferencii, Tjumen: TjumGNGU, 2013 236 р.
14. Sysoev Ju.G., Merdanov Sh.M., Madjarov T.M., Kostyrchenko V.A. Mashina dlja remonta vremennyh zimnih dorog. Jelektronnyj nauchnyj zhurnal «Inzhenernyj vestnik Dona», 2014, no. 2. Rezhim dostupa: http:// www.ivdon.ru/ru/magazine/archive/n2y2014/2412 Zagl. s jekrana.

Для многих регионов России зимние дороги, или зимники, являются единственным средством сообщения с удаленными населенными пунктами. Связано это с тем, что тундра и заболоченное редколесье российского Севера в теплый сезон является непреодолимым препятствием для колесной техники. Обычно зимники начинают функционировать в ноябре и движение на них продолжается вплоть до мая, пока почва окончательно не отмерзает. В апреле начинаются сильные бураны, и дорожные работы на зимниках прекращаются. В связи с этим в апреле движение по зимникам запрещено. Часть зимников ведомственные и имеют ограничение на передвижение частного транспорта. На многих из них установлены шлагбаумы и контрольно-пропускные пункты. Поскольку строятся и обслуживаются такие дороги силами частных компаний (обычно нефтяных или газовых), то хозяева имеют полное право ограничивать движение на них. Частная техника все же ездит по этим дорогам, правда далеко не каждый автомобиль способен передвигаться по снежным магистралям, это под силу только внедорожникам. Дело в том, что как бы хорошо ни следили за состоянием зимника, после каждого снегопада хорошо утрамбованная дорога превращается в участок спортивного бездорожья. Поверхность зимника обычно находится ниже уровня окружающего снежного покрова. И снегопады или сильный ветер очень быстро засыпают дорогу, делая ее совершенно неотличимой от окружающих снежных полей (рис. 1) [1–5].

Низкий технический уровень механизации при содержании дорог обуславливает высокий размер транспортной составляющей в себестоимости продукции. Себестоимость эксплуатации в 1,5 раза, а расход горючего на 30 % превышают аналогичные показатели развитых зарубежных стран [6–8].

Анализ результатов диагностики федеральных автомобильных дорог показывает, что низкий технический уровень дорог и неудовлетворительные дорожные условия в значительной мере являются следствием низкого качества работ при строительстве, реконструкции, ремонте и содержании автомобильных дорог.

pic_48.tif

Рис. 1. Последствия снегопада на автозимнике

Зимнее содержание автомобильных дорог и искусственных сооружений играет огромное значение для российских условий с низкой отрицательной температурой и ее частым переходом через 0 °С, провоцирующим образование гололеда и сокращение срока службы дорожного покрытия и других элементов дороги.

Качество зимнего содержания влияет в первую очередь на организацию безопасности дорожного движения, а также на срок службы элементов дороги, главным образом покрытия дорожной одежды.

Существенным недостатком является отсутствие методики, позволяющей выбирать рациональные варианты эксплуатации парка специальных машин для зимнего содержания дорог (СМЗС) на основе экономических критериев, учитывающих влияние различных эксплуатационных факторов, что обуславливает сложность решения многих задач оптимизации использования парков машин для зимнего содержания дорог и внедрения рациональных вариантов в практику эксплуатации. Поэтому разработка, создание и использование имитационной модели процессов зимнего содержания дорог, основанные на современных математических методах и применении ЭВМ, являются актуальными научными задачами, отвечающими потребности реальной практики использования парков машин для зимнего содержания дорог [8–11].

Вся система мероприятий должна быть построена так, чтобы создать наилучшие условия для движения машин и максимально облегчить, ускорить и удешевить зимнее содержание. Чтобы выполнить эти задачи, при зимнем содержании принимают:

– профилактические меры (уменьшение снегозаносимости дорог, профилактическая обработка покрытий химическими противогололедными веществами, устройство покрытий с противогололедными свойствами);

– защитные меры для преграждения доступа к дороге снега и льда, поступающего с прилегающей местности (применение защит от метелевого переноса, снежных лавин, наледного льда).

– меры по удалению уже возникших снежных и ледяных отложений (например, очистка дорог от снега и льда).

Исходя из этого необходимо предложить конструкцию машины для содержания автозимников посредством модернизации существующей техники для содержания снеголедовых дорог.

За базовую машину предлагается взять снегоболотоход «Странник» («СБС»), т.к. он соответствует всем требованиям, предъявляемым к машинам для содержания временных зимних дорог, таким как проходимость, маневренность, экономичность, возможность оснащения сменным навесным оборудованием [12–14]. Общий вид «СБС» показан на рис. 2.

«СБС» представляет собой плавающую машину высокой проходимости. Корпус «СБС» состоит из двух шарнирно сочлененных секций. Управление движением осуществляется за счет «складывания» секций в горизонтальной плоскости. В передней секции размещен двигатель со всеми системами и водительское место с органами управления. Задняя секция оборудована сиденьями для пассажиров и багажником для груза. Компоновка двигателя и трансмиссии «СБС» заимствована у ВАЗ-21213 «Нива».

pic_49.tif

Рис. 2. Снегоболотоход «Странник»

Модернизация снегоболотохода «Странник» заключается в разработке дополнительного сменного оборудования, такого как шнекороторный снегоочиститель, скоростной отвал, боковой отвал, установке крана-манипулятора на заднюю секцию снегоболотохода а также установке пескораспрыскивателя и подметальной щеткой.

Данная компоновка «СБС» может выполнять следующие технологические операции:

1. Проводить очистку скоростным передним и боковым отвалом проезжей части от свежевыпавшего снега.

2. Убирать завалы шнекороторным снегоочистителем.

3. Производить уборку проезжей части от мусора подметальной щеткой.

4. Проводить спасательные операции по извлечению машин за счет установки крана манипулятора за счет пассажирской будки.

5. Спасать людей из снежных завалов при ЧС.

Перечень мероприятий направлен на комплексное содержание, а также частичный ремонт временных зимних дорог, что является необходимой частью при оптимизации строительства и содержания временных зимних дорог.

Рецензенты:

Захаров Н.С., д.т.н., профессор, действительный член Российской академии транспорта, г. Тюмень;

Торопов С.Ю., д.т.н., профессор кафедры «Транспорт углеводородных ресурсов», ФГБОУ ВПО «Тюменский государственный нефтегазовый университет», г. Тюмень.