Том 21, № 2 (2024)

Одним из ключевых факторов развития лесопромышленного комплекса России является увеличение доступных лесосырьевых ресурсов, которое должно обеспечиваться постоянным расширением сети и повышением качества лесовозных автомобильных дорог. Многолесные районы, как правило, значительно удалены от мест добычи и производства традиционно используемых дорожно-строительных материалов: песка, щебня, гравия, щебёночно-песчаных смесей, что приводит к росту затрат на их транспортировку и стоимости строительства лесовозных автомобильных дорог в целом. В данных условиях является эффективным использование технологии укреплённых местных грунтов для строительства лесовозных автомобильных дорог, обеспечивающей высокое качество и долговечность дорожной одежды при снижении стоимости строительно-монтажных работ. Учитывая высокие транспортные нагрузки и распространённые в лесной зоне слабые глинистые грунты в основании земляного полотна, целесообразно применение фиброцементогрунта для устройства слоёв дорожных одежд. Благодаря дисперсному армированию цементогрунтовой матрицы материала, распределённой по всему его объёму фибры, фиброцементогрунт имеет более высокие прочностные показатели, морозостойкость и трещиностойкость конструкции дорожной одежды по сравнению с цементогрунтом. Процесс структурообразования фиброцементогрунта проходит при взаимодействии цементного камня и фибры, поэтому исследование динамики набора прочности данного материала является актуальным. Проведены лабораторные исследования физико-механических показателей при 7, 28 и 56 сутках набора прочности фиброцементогрунта. Также проведены опытно-производственные исследования динамики увеличения модуля упругости фиброцементогрунтового покрытия дорожной одежды на опытном участке лесовозной автомобильной дороги. На основе полученных результатов исследований прочности на сжатие, прочности на растяжение при раскалывании фиброцементогрунтовых образцов установлено влияние добавки фибры на процесс структурообразования и динамику набора прочности материала. При строительстве опытного участка лесовозной автомобильной дороги доказана техническая и технологическая возможность устройства фиброцементогрунтовых слоёв конструкций лесовозных автомобильных дорог. Установлена зависимость фактических показателей модуля упругости фиброцементогрунтового покрытия от времени набора прочности материала, а также минимальный временнóй период, необходимый для достижения расчётного модуля упругости конструкции дорожной одежды лесовозной автомобильной дороги. Устройство фиброцементогрунтовых слоёв дорожных одежд требует использования минимального набора дорожно-строительной техники и количества привозных дорожно-строительных материалов, что существенно снижает стоимость строительно-монтажных работ, а также, благодаря длительному сроку службы дорожных одежд, — затраты на эксплуатацию лесовозных автомобильных дорог.

Измельчение фуражного зерна — одна из основных операций, необходимых для приготовления кормов. От качества зернового размола зависят правильная работа пищеварительной системы животных, их здоровье и продуктивность. Для измельчения фуражного зерна на большинстве предприятий агропромышленного комплекса применяют молотковые дробилки, опыт эксплуатации которых выявил недостаточную эффективность протекающего в них процесса измельчения. С целью повышения эффективности процесса измельчения фуражного зерна предложено использовать центробежный измельчитель, в котором реализована другая кинетика движения и протекает несколько иной процесс взаимодействия измельчаемого материала с активными и пассивными рабочими органами по сравнению с молотковыми дробилками. Представлено подробное описание и рассмотрен принцип работы центробежного измельчителя фуражного зерна. Для исследования работы центробежного измельчителя в производственных условиях была создана поточно-технологическая линия по переработке фуражного зерна. Представлена схема и дано описание работы поточно-технологической линии по переработке фуражного зерна в производственных условиях, которая включает следующие основные элементы: шнек загрузочный; центробежный измельчитель; шнек выгрузной; смеситель; устройства контроля и регулирования. Изложена методика проведения экспериментальных исследований в производственных условиях с описанием последовательности и средств контроля выбранных режимных параметров; представлены формулы по определению исследуемых параметров, таких как производительность, потребляемая мощность, средний диаметр измельчённых частиц. Дано обоснование и представлен выбор основных режимных параметров и критериев, исследуемых при проведении экспериментов. Для выбора оптимального режима функционирования центробежного измельчителя фуражного зерна при измельчении зерна ячменя в производственных условиях представлен анализ данных, полученных в ходе лабораторных исследований. Установлено, что при частоте вращения ротора, равной 3500 мин-1, и площади выгрузного окна оперативного бункера 0,001458 м2 наблюдается наибольшая производительность центробежного измельчителя, а в совокупности с величиной потребляемой мощности и полученными размерами измельчённых частиц достигнута наилучшая эффективность процесса измельчения. По результатам проведённых исследований в лабораторных и производственных условиях представлен сравнительный анализ полученных данных и сделан вывод о возможности эксплуатации центробежного измельчителя на выбранном оптимальном режиме и при частоте вращения ротора, находящейся за пределами величины, необходимой для разрушения зерна. Произведён анализ полученных данных с указанием причин расхождения результатов, полученных при проведении экспериментов в лабораторных и производственных условиях.

Статья посвящена обоснованию оптимальных технологических параметров комбинированного корпуса плуга для основной обработки почвы. В рамках рациональной энергосберегающей технологии лесовосстановительных работ предлагаемый корпус плуга будет входить в конструкции многофункциональных орудий, позволяющих проводить качественную обработку почвы на нераскорчёванных вырубках. Качественная обработка почвы подразумевает полный оборот, укладку рядом с открытой бороздой почвенного пласта при максимальном сохранении его целостности. В работе проведены экспериментальные исследования по определению основных характеристик оценки качества обработки почвы предлагаемым орудием, в частности, поворот почвенного пласта и коэффициент его деформации, а также продольное и поперечное перемещение почвенной массы. Представлены результаты исследований зависимости угла поворота почвенного пласта, коэффициента его деформации, продольного и поперечного перемещения почвенной массы от трёх основных технологических параметров орудия, таких как угол атаки, угол наклона дискового корпуса и угол поворота отвала. Установлено, что наибольшее влияние на вышеназванные характеристики работы орудия оказывает угол атаки, менее значимое оказывает угол наклона дискового корпуса, совсем незначительно на характеристики работы орудия влияет угол поворота отвала. Установлено, что при этом угол атаки и угол наклона дискового корпуса оказывают противоречивое влияние на процесс обработки. Так, например, увеличение угла атаки и снижение угла наклона дискового корпуса, с одной стороны, повышают оборот почвенного пласта, с другой — снижают его сохранность. В данной работе достигнута поставленная авторами первоначальная цель — лабораторное исследование процесса оборота и деформации почвенного пласта корпусом лесного плуга и определение его оптимальных параметров, которые влияют на обеспечение качественной обработки почвы. Получены регрессионные модели, позволяющие определять оптимальные технологические параметры комбинированного корпуса плуга, а именно: угол атаки 360, угол наклона дискового корпуса 150, угол поворота отвала 200.

Несущая способность автомобильной дороги является одним из важнейших показателей для эффективной её эксплуатации. При снижении данного показателя значительно снижается пропускная способность дороги. Особенно это актуально при сезонной вывозке древесины по лесовозным дорогам. Для сохранения несущей способности автомобильной дороги её следует правильно эксплуатировать, учитывая все негативные факторы. В настоящее время изучено множество зависимостей и предложены мероприятия по снижению отрицательного воздействия на автодорогу. Однако в сложных автодорожных процессах уже необходимо использовать многофакторное моделирование. Целью настоящего исследования является определение факторов, влияющих на несущую способность автомобильной дороги с покрытием капитального типа, а также их значимость. Для исследования, по результатам литературного анализа, определены 35 факторов. Условно каждый фактор отнесён к одной из групп: природно-климатическая, технологическая, эксплуатационная. Анализ факторов проводился по результатам экспертных оценок. Экспертами являлись инженерно-технические работники автодорожных предприятий, сотрудники Министерства транспорта Красноярского края и представители кафедры автомобильных дорог и городских сооружений Сибирского федерального университета. Всего в оценке участвовало 18 человек. При анализе оценок определены весомости каждого фактора. Наибольшая весомость с суммой 9,2 % у показателей «Влажность грунта» и «Материал дорожной одежды». Также можно выделить факторы с весомостью более 0,04. Количество таких показателей равно 6, именно на них следует воздействовать, в первую очередь, при управлении несущей способностью. Кроме того, были определены 17 из 35 факторов с показателем весомости менее 0,025, их оценки незначительные. При оценке дисперсии и вариации согласованность мнений экспертов определена как удовлетворительная. В целом результаты исследований согласуются с ранее полученными данными, представленными в авторитетных научных изданиях. В дальнейших исследованиях, при проведении лабораторных испытаний необходимо учитывать 6 наиболее значимых факторов: влажность грунта; материал дорожной одежды: температура воздуха и солнечная радиация; величина нагрузки на ось транспортного средства и показатель давления в автомобильных шинах; количество повторений приложения тяжёлой нагрузки и интервал между этими приложениями; плотность слоёв дорожной одежды и земляного полотна.