Статья: БИОПОЗИТИВНЫЕ ПОДХОДЫ К ПРОЕКТИРОВАНИЮ СИСТЕМ ВОДООТВЕДЕНИЯ ДЛЯ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ В УСЛОВИЯХ КЛИМАТИЧЕСКИХ ИЗМЕНЕНИЙ (2025)

Представлены проблемы термомеханических повреждений колес грузовых вагонов при их роспуске на немеханизированных горках. Колесо, которое в процессе башмачного торможения находится не на башмаке, осуществляет торможение скольжением по рельсу, что и является причиной образования на его поверхности термомеханических повреждений в виде односторонних ползунов. Предложена конструкция противоползунной системы, обеспечивающая возможность проворота колеса вокруг своей оси на некоторый угол, чтобы изменить поверхность торможения. Установка на тормозной позиции немеханизированной горки систем противоползунной системы не вносит изменений в практику технологии башмачного торможения. На основе математического моделирования проведен тепловой расчет для определения минимально допустимой длины торможения колеса в режиме юза для немеханизированной горки. В качестве граничного критерия оценки допустимой продолжительности юза принята температура на поверхности контакта неподбашмаченного колеса и рельса. На основе результатов проведенных исследований сделаны выводы о динамике формирования неравномерного изнашивания кругов катания колесных пар и решены вопросы оптимизации физико-механических характеристик разгружающего модуля противоползунной системы работающей в динамически нагруженных условиях эксплуатации. Режим юза как процесс при торможении отцепов на немеханизированных горках является частью технологического процесса, поэтому в работе была поставлена задача определить рациональную его длину, при которой сформированная при торможении поверхность контакта не будет переходить в стадию интенсивного изнашивания. Решен вопрос определения оптимальной твердости разгружающей балки и минимизации угла поворота колеса относительно рельса.

Асфальтобетоны представляют собой композиционный материал, состоящий из минеральных материалов различного гранулометрического состава и битума. Для регулирования физико-механических и эксплуатационных показателей асфальтобетонов в состав асфальтобетонной смеси вводят дополнительные компоненты. Использование в составе асфальтобетонов различных добавок требует уточнения классической схемы производства асфальтобетонной смеси, определения последовательности введения добавки и технологических режимов ее производства. В большинстве опубликованных работ по использованию структурорегулирующих добавок в составе асфальтобетона не рассматриваются вопросы технологии производства асфальтобетонной смеси. Как правило, в исследованиях указаны полученные результаты без упоминания технологических режимов, в том числе очередности смешивания компонентов. На примере использования измельченных отходов полиэтилена низкого давления в качестве структурорегулирующей добавки проведено исследование по установлению характера влияния на физико-механические показатели асфальтобетонов процесса смешивания. Анализ полученных показателей асфальтобетонных образцов с частицами полиэтилена низкого давления и вычисленные коэффициенты вариации и осцилляции показали, что на качество асфальтобетонной смеси процесс смешивания оказывает значительное влияние. Установлено, что физико-механические показатели образцов асфальтобетона могут варьироваться в пределах 6-15 %, что указывает на формирование существенной неоднородности асфальтобетонной смеси и, как следствие, асфальтобетон будет иметь значительную неоднородность своей структуры при промышленном выпуске. Установлено, что для обеспечения высокой степени композиционной однородности структуры асфальтобетона при использовании в его составе измельченного полиэтилена низкого давления необходимо его вводить в состав асфальтобетонной смеси на этапе смешивания каменных материалов. Битум добавляется в смесь после перемешивания каменных материалов с частицами полиэтилена низкого давления. Такой порядок смешивания обеспечивает минимальное время приготовления асфальтобетонной смеси, снижение потребления энергетических ресурсов, обеспечение эффективности технологии утилизации тары из полиэтилена низкого давления. На примере использования полиэтилена низкого давления в качестве структурорегулируюшей добавки показано влияние процесса смешивания в технологии производства асфальтобетонных смесей на физико-механические свойства асфальтобетона.

Обоснована актуальность проведения исследования динамического характера рабочих процессов кузовных мусоровозов с учетом свободных колебаний рамы автомобиля. Обобщены результаты исследований влияния конструктивного исполнения манипуляторов кузовных мусоровозов с боковой загрузкой на формирование усилий в конструктивных элементах мусоровоза при взаимодействии их с нагрузкой, создаваемой весом контейнера при выполнении рабочих операций: подъем, опрокидывание, опускание. Составлена модель и приведена расчетная схема мусоровоза как колебательной системы. Определен характер колебаний рамы мусоровоза в рабочем режиме. Установлены закономерности формирования усилий в системе «захват - бак - захват». С учетом свободных затухающих колебаний базового шасси выполнены исследования формирования нагрузок и оптимизация параметров серийно выпускаемых механизмов загрузки, а также оригинальных технических решений, подтвержденных патентами на изобретения. Для определения нагрузок, возникающих в системе «захват - бак - захват» серийного «вилочного» захвата, разработаны расчетные схемы и составлены уравнения равновесия действия сил. Полученные зависимости позволяют оценить изменение величины усилий в элементах конструкции захвата за рабочий цикл работы манипулятора с учетом колебаний базового шасси и их отклонение от статических нагрузок. Моделированием сил и моментов в элементах новой конструкции захвата, обеспечивающей вертикальное положение контейнера в процессе его подъема, установлено, что после затухания колебаний базового шасси происходит стабилизация всех сил, действующих в системе, моменты компенсируют действие друг друга таким образом, что суммарный момент стремится к нулю. На основании выполненных исследований дано решение актуальной научно-технической задачи, состоящей в совершенствовании методов расчета машин для сбора и вывоза твердых коммунальных отходов, обеспечивающих повышение эффективности их эксплуатации за счет снижения усилий в элементах конструкции захвата, повышения надежности системы «захват - бак - захват» манипулятора и его привода, повышения производительности мусоровозов и экологичности их работы.

Предлагаемый метод управления инновационными и страховыми рисками в транспортном строительстве заключается в количественной оценке вклада продуктовых и технологических инноваций в экономическую эффективность инновационно-инвестиционных проектов транспортного строительства и развития сети автомобильных дорог для повышения качества транспортной инфраструктуры. Этот вклад определяется финансовой эффективностью инновации, ее перспективностью и рискованностью новшества. Его преимуществом является то, что он базируется на методах разработки технико-экономической и бизнес-оценки, а также реализации инноваций, обеспечивающих экономию ограниченных ресурсов и повышение транспортно-эксплуатационных показателей транспортных сооружений на всех стадиях их жизненного цикла при реализации проектов в условиях экономической неопределенности и меняющихся условий эксплуатации в связи с появлением новых расчетных нагрузок и увеличением интенсивности транспортных потоков. Установлен перечень факторов, сдерживающих применение инновационных материалов и технологий при реализации проектов строительства транспортных сооружений с требуемыми показателями долговечности и безотказности. Инновационный риск в транспортном строительстве может быть оценен вероятностью и среднеквадратическим отклонением ожидаемого от продуктовой или процессной инновации дохода. Этот вклад определяется финансовой эффективностью инновации, ее перспективностью и рискованностью новшества. Впервые разработаны интегральный и дискретный виды расчетных формул вычисления риска через площадь «хвоста» гистограммы распределения. Авторы впервые предлагают расширить перечень этапов жизненного цикла транспортных сооружений этапом технического перевооружения, где как раз и может быть реализован риск-ориентированный подход, требования к исполнению которого установлены Налоговым кодексом. Методы оценки эффективности процесса управления на основе теоретико-вероятностного подхода предлагается рассматривать на основе оценки утолщенности и укороченности хвостов распределений управляемого и неуправляемого процессов.

Анализируются композитные конструкции, созданные из древесины и железобетона, которые успешно сочетают преимущества обоих материалов. Подчеркивается рациональное распределение усилий между древесиной и бетоном, что делает такие конструкции экономически выгодными. Древесина, являясь возобновляемым ресурсом, снижает ресурсоёмкость строительства, а бетон обеспечивает долговечность и устойчивость к внешним воздействиям. Отмечено, что сооружения с использованием конструкций из древесины и железобетона отличаются энергоэффективностью и экологичостью. Рассмотрены основные области применения композита из древесины и железобетона. К ним относятся гражданские и промышленные здания, малые мосты и инфраструктурные объекты. Особое внимание уделено современным технологиям, которые демонстрируют эффективность таких материалов при реконструкции исторических зданий и новом строительстве. Отмечены ограничения по величине пролета и условиям эксплуатации. Сделаны выводы о перспективности использования древесно-бетонных композитов для устойчивого и экологичного строительства.