Skip to content

Оптимизация параметров вибрационного оборудования для уплотнения грунтов и оснований автомобильных дорог

Jul 2026 · Stroitelʹnye i dorožnye mašiny · Vol 70, pp. 244-255 · 0 citations · 2 references

Abstract

Настройка вибровозбудителя катка на строительной площадке до сих пор опирается на пробную укатку и опыт машиниста, из-за чего заводской режим оборачивается недоуплотнением нижней зоны слоя либо разупрочнением верхней. Цель работы – обоснование сочетания частоты колебаний, статического момента дебалансов и скорости движения одновальцового грунтового вибрационного катка, при котором требуемая плотность достигается с наименьшими удельными энергозатратами. Построена авторская двухмассная модель системы «валец – подрессоренная часть – грунт» с односторонней связью в контакте, дополненная решением контактной задачи Герца-Беляева и кинетическим уравнением накопления плотности; расчёт выполнен для песчано-гравийной смеси слоем 0,50 м при требуемом коэффициенте уплотнения 0,98 и допуске 0,02 по действующей редакции СП 78.13330.2012. Удельная энергоёмкость изменяется по расчётной сетке режимов от 319 до 1698 кДж/м³ при практически одинаковом конечном коэффициенте уплотнения, а минимум при стеснении числа проходов восемью приходится на частоту 33 Гц и статический момент 3,8 кг·м; переход к этому сочетанию от заводской настройки повышенной амплитуды снижает энергоёмкость на 34,1% при потере производительности 12,5%. Глубина проработки слоя и энергетическая эффективность управляются разными параметрами вибровозбудителя, вследствие чего единая настройка катка на всю высоту насыпи остаётся недостижимой, а перепад плотности между сечением отбора пробы и подошвой слоя достигает 0,0199 и поглощает допуск целиком. The setting of a roller vibration exciter on site still relies on trial rolling and operator experience, so that a factory preset results either in insufficient density in the lower zone of the lift or in weakening of the upper one. The purpose of the work is to substantiate the combination of vibration frequency, static moment of the eccentric masses and travel speed of a single-drum soil vibratory roller at which the required density is reached with the lowest specific energy consumption. An author’s two-mass model of the system «drum – sprung part – soil» with a unilateral contact constraint has been developed, supplemented by the Hertz-Belyaev contact problem and a kinetic equation of density accumulation; the calculation covers a sand-gravel mixture in a 0.50 m lift with a required degree of compaction of 0.98 and a tolerance of 0.02 under the current edition of SP 78.13330.2012. The specific energy consumption varies over the computational grid from 319 to 1698 kJ/m³ at a practically identical final degree of compaction, and the minimum, with the number of passes restricted to eight, falls on 33 Hz and a static moment of 3.8 kg·m; switching to this combination from the factory high-amplitude preset reduces energy consumption by 34,1% with a 12,5% loss of output. The depth of action and the energy efficiency are governed by different exciter parameters, so that a single roller setting for the whole embankment height remains unattainable, while the density difference between the sampling section and the bottom of the lift reaches 0.0199 and absorbs the whole tolerance.

View source

Similar papers

Jul 2026

Оптимизация энергопотребления вычислительных устройств интернета вещей с использованием адаптивных методов обработки данных

Автономные вычислительные узлы интернета вещей питаются от первичных химических источников ограниченной ёмкости, и доминирующей статьёй расходования заряда остаётся радиоканал. Периодический сбор данных с фиксированным шагом порождает избыточный по информативности трафик при жёстко ограниченном ресурсе элемента питания. Цель работы – количественно оценить выигрыш по среднему току и календарному ресурсу узла от переноса обработки данных на сам узел через адаптивные механизмы: выборку по значимому приращению, сжатие полезной нагрузки и локальную агрегацию событий. Построена авторская энергетическая модель узла на базе приёмопередатчика LoRa и микроконтроллера низкого энергопотребления; для четырёх сценариев рассчитан суточный баланс заряда по подсистемам и ресурс при питании от элемента Li-SOCl2 ёмкостью 2600 мА·ч. Средний ток снижается со 141,5 до 40,6 мкА, что соответствует сокращению энергопотребления на 71,3% и продлению ресурса с 1,94 до 6,75 года. Основной вклад вносит сокращение числа и длительности передач, а не сжатие; после устранения избыточного трафика радиоканал удерживает около 88% суточного заряда. Autonomous computing nodes of the Internet of Things are powered by primary chemical cells of limited capacity, and the radio channel remains the dominant item of charge expenditure. Periodic data collection with a fixed step generates information-redundant traffic under a strictly limited battery resource. The aim is to quantitatively assess the gain in average current and calendar service life of a node obtained by moving data processing to the node through adaptive mechanisms: send-on-delta sampling, payload compression, and local aggregation of events. An author energy model of the node is built on a LoRa transceiver and a low-power microcontroller; for four scenarios the daily charge balance by subsystem and the service life are calculated for a Li-SOCl2 cell of 2600 mAh. The average current decreases from 141.5 to 40.6 uA, which corresponds to a 71,3% reduction of energy consumption and an extension of the service life from 1,94 to 6,75 years. The main contribution comes from reducing the number and duration of transmissions rather than from compression, after which the radio channel still holds about 88% of the daily charge.

Андрей Викторович Иващенко · 0 citations
Jul 2026

Интеллектуальная автоматизация процессов уплотнения дорожных покрытий с применением спутниковой навигации и сенсорных технологий

Требования к плотности конструктивных слоёв дорожной одежды и земляного полотна сформулированы в отечественных нормативных документах как сплошная характеристика объёма, а проверяются точечным отбором проб, охватывающим доли процента площади захватки. Расхождение между объектом нормирования и объектом измерения устраняется переходом к непрерывной регистрации отклика уплотняемой среды бортовыми датчиками катка с пространственной привязкой каждого отсчёта средствами спутниковой навигации. Цель работы состоит в количественной оценке того, какие параметры навигационно-измерительного тракта определяют достоверность сплошной карты уплотнения и в какой мере переход к ней меняет решение об остановке уплотнения. Расчёт выполнен на авторской модели захватки площадью 3 680 кв. м, растеризованной ячейкой 0,5 м, с воспроизведением полос движения вальца, погрешности ведения по полосе и шума измерительного канала. Калибровочная зависимость коэффициента уплотнения от индекса жёсткости получена по семи контрольным точкам опытного участка и описывает выборку с коэффициентом детерминации 0,9751 при среднеквадратическом отклонении остатков 0,00372. Критерий насыщения жёсткости с порогом прироста 5% срабатывает на восьмом проходе, когда требуемый коэффициент 0,98 достигнут на 87,17% площади при ориентире 90%; приёмочный порог 70% целевого индекса соответствует коэффициенту уплотнения 0,9628 и для российского нормирования должен быть поднят до 82,5%. Переход от автономного режима спутникового определения координат к режиму реального времени сокращает долю площади с числом проходов ниже проектного с 40,49% до нуля, а недоуплотнённую площадь – с 813,7 до 430,3 кв. м. Разложение дисперсии коэффициента уплотнения относит 87,63 процента разброса на неоднородность влажности грунта и 10,63% на краевую зону. Достоверность сплошной карты уплотнения определяется точностью ведения машины по полосе и частотой навигационного решения, а разрешающая способность датчика жёсткости остаётся избыточной; выигрыш непрерывного контроля состоит в устранении вероятностного характера приёмки, поскольку сокращение объёма работы катка оценивается величиной около четырёх процентов. Density requirements for structural layers of pavement and subgrade are formulated in Russian regulatory documents as a continuous characteristic of the whole layer volume, whereas verification relies on spot sampling covering fractions of a percent of the working section area. The mismatch between the object of regulation and the object of measurement is removed by continuous recording of the compacted medium response through onboard roller sensors, with each reading referenced in space by satellite navigation means. The study quantifies which parameters of the navigation and measurement chain govern the reliability of a continuous compaction map and to what extent the transition to such a map changes the decision to stop compaction. Calculations were performed on an author's model of a working section of 3,680 square metres rasterised with a 0,5 metre cell, reproducing drum lane patterns, lane guidance error and measurement channel noise. The calibration relationship between the compaction coefficient and the stiffness index was derived from seven control points of a test strip and describes the sample with a determination coefficient of 0.9751 at a residual standard deviation of 0.00372. The stiffness saturation criterion with a 5% increment threshold is triggered at the eighth pass, when the required coefficient of 0.98 has been reached over 87,17% of the area against a reference value of 90%; the acceptance threshold of 70% of the target index corresponds to a compaction coefficient of 0.9628 and should be raised to 82,5% for Russian regulation. The shift from autonomous satellite positioning to real-time kinematic mode reduces the share of area receiving fewer passes than designed from 40,49% to zero, and the under-compacted area from 813,7 to 430,3 square metres. Variance decomposition attributes 87,63% of the compaction coefficient spread to soil moisture heterogeneity and 10,63% to the edge zone. The reliability of a continuous compaction map is governed by machine lane guidance accuracy and navigation solution rate, while the resolution of the stiffness sensor remains redundant; the benefit of continuous control lies in eliminating the probabilistic nature of acceptance, since the reduction in roller work is estimated at about four percent.

А.М. Маслов · 0 citations
Open access Jul 2026

Особенности периоперационного ведения взрослой пациентки с врождённым центральным гиповентиляционным синдромом: клиническое наблюдение

цель: проанализировать особенности периоперационного ведения и характер респираторных осложнений у взрослой пациентки с врождённым центральным гиповентиляционным синдромом при оперативном родоразрешении. Материалы и методы. Представлено клиническое наблюдение пациентки с молекулярно-генетически подтверждённой мутацией гена PHOX2B, госпитализированной в сроке 37 недель беременности в ГБУЗ Тюменской области «Перинатальный центр» (г. Тюмень). Выполнено экстренное кесарево сечение по поводу преждевременной отслойки плаценты с кровопотерей 1750 мл. В периоперационном периоде осуществлялся динамический мониторинг газового состава крови, кислотно-основного состояния, клинико-лабораторных показателей и параметров респираторной поддержки с оценкой pH, pCO₂, сатурации кислорода, уровня гемоглобина, лейкоцитов и С-реактивного белка. Результаты. В раннем послеоперационном периоде зарегистрированы эпизоды апноэ во сне с выраженной гиперкапнией и гипоксемией. Уровень pCO₂ увеличился с 45,5 до 75,8 мм рт. ст. (+66,6%), pH снизился до 7,27, что свидетельствует о формировании респираторного ацидоза. Сатурация кислорода снижалась до 78% по данным газового анализа, клинически отмечались эпизоды SpO₂ ниже 70–85%. Лабораторно выявлены транзиторный лейкоцитоз с последующим снижением на 77,6%, уменьшение гемоглобина на 15,4% и регресс воспалительной реакции по уровню С-реактивного белка (–93,7%). Для коррекции дыхательных нарушений применялись высокопоточная оксигенация и неинвазивная вентиляция лёгких преимущественно в ночные часы. Выводы. Периоперационный период у взрослых пациенток с врождённым нарушением центральной регуляции дыхания характеризуется высоким риском гиперкапнии и эпизодов ночной гиповентиляции, что требует пролонгированного мониторинга и индивидуализированной респираторной поддержки. goal: to analyze the features of perioperative management and the nature of respiratory complications in an adult patient with congenital central hypoventilation syndrome during surgical delivery. Materials and methods. The article presents a clinical case of a patient with a molecular-genetically confirmed PHOX2B gene mutation who was hospitalized at 37 weeks of pregnancy at the Tyumen Region State Medical Institution "Perinatal Center" (Tyumen). An emergency caesarean section was performed for premature placental abruption with a blood loss of 1,750 ml. In the perioperative period, dynamic monitoring of blood gas composition, acid-base status, clinical and laboratory parameters and respiratory support parameters was performed with an assessment of pH, pco₂, oxygen saturation, hemoglobin, leukocytes and C-reactive protein levels. Results. In the early postoperative period, episodes of sleep apnea with severe hypercapnia and hypoxemia were reported. The PCO₂ level increased from 45.5 to 75.8 mmHg (+66.6%), the pH decreased to 7.27, indicating the formation of respiratory acidosis. Oxygen saturation decreased to 78% according to gas analysis, episodes of SPO₂ below 70-85% were clinically observed. Laboratory tests revealed transient leukocytosis with a subsequent decrease by 77.6%, a decrease in hemoglobin by 15.4%, and regression of the inflammatory response in terms of C-reactive protein (-93.7%). High-flow oxygenation and noninvasive ventilation were used to correct respiratory disorders, mainly at night. Conclusions. The perioperative period in adult patients with congenital central respiratory dysregulation is characterized by a high risk of hypercapnia and episodes of nocturnal hypoventilation, which requires prolonged monitoring and individualized respiratory support.

И. В. Фомина, А. Б. Утагонова, А. М. Патахова et al. · 0 citations
Open access Jul 2026

Онлайн-груминг: ключевые пробелы имплементации

Данная статья посвящена актуальным на сегодняшний день вопросам, связанными с онлайн-преступлениями против детей. Одной из ключевых проблем в этом направлении выступает онлайн-груминг. Данный состав преступления является актуальным не только для Казахстана и России, но и для всего мира. Это связано, прежде всего, с развитием цифрового пространства, через которое преступнику легче всего установить связь с жертвой. Это связано с рядом причин и факторов данного состава преступления. На основе общенаучных методов исследования были проанализированы нормативная правовая база Республики Казахстан, Российской Федерации и дальнего зарубежья, а также научные труды ученых, исследовавших вопросы сексуальной эксплуатации и сексуального насилия несовершеннолетних. В результате дана оценка ключевых проблем имплементации онлайн-груминга в казахстанское уголовное законодательство. Хотя и есть подвижки по криминализации груминга как отдельного деяния, которое связано с введением статьи 121-1 УК РК. Однако данная норма не полностью охватывает рассматриваемый состав преступления. Так как связан с рядом ограничений - это возрастной предел (до 16 лет), ограниченность неправомерных действий и мягкость санкций статьи. В результате, чтобы в дальнейшем внести коррективы в данную норму, необходимо понимание определения онлайн-груминга. В результате предложено определение данного состава, которое основывается на международном определении, включенном в Ланцаротскую конвенцию. Последнюю целесообразно ратифицировать Республики Казахстан. Полученные результаты могут быть использованы для дальнейшей разработки нормы, для методики работы с уголовными делами, для программ цифровой безопасности, а также понимания рисков и распознавания преступных манипуляций. This article is devoted to current issues related to online crimes against children. One of the key problems in this area is online grooming. This corpus delicti is relevant not only for Kazakhstan and Russia, but also for the whole world. This is primarily due to the development of the digital space, through which it is easiest for the criminal to establish contact with the victim. This is due to a number of reasons and factors of this corpus delicti. On the basis of general scientific research methods, the regulatory legal framework of the Republic of Kazakhstan, the Russian Federation and far abroad, as well as the scientific works of scientists who have studied the issues of sexual exploitation and sexual violence of minors, were analyzed. As a result, an assessment of the key problems of the implementation of online grooming in the Kazakh criminal legislation is given. Although there is progress in criminalizing grooming as a separate act, which is associated with the introduction of Article 121-1 of the Criminal Code of the Republic of Kazakhstan, this provision does not fully cover the crime under consideration, as it is associated with a number of restrictions - the age limit (up to 16 years), the limitation of illegal actions, and the leniency of the article's sanctions. Consequently, in order to make further adjustments to this rule, it is necessary to understand the definition of online grooming. As a result, a definition of this composition has been proposed, which is based on the international definition included in the Lanzarote Convention. The latter should be ratified by the Republic of Kazakhstan. The results obtained can be used for further development of the norm, for methods of working with criminal cases, for digital security programs, as well as for understanding risks and recognizing criminal manipulations.

Нелли Талаповна Саханова · 0 citations
Aug 2026

Моделирование взаимодействия рабочих органов дорожных фрез с неоднородными слоями асфальтобетонного покрытия

Снятие изношенного покрытия холодным фрезерованием ведётся на толще, сложенной слоями разного состава и разной степени старения, при этом нагрузки на рабочий орган рассчитывают по осреднённому сопротивлению срезаемого материала. Расхождение между осреднённой и стратифицированной постановками задачи количественно не оценено, что оставляет открытым вопрос о допустимости осреднения при подборе режима фрезерования и при прочностном расчёте крепления инструмента. Цель работы состоит в количественной оценке влияния слоистой неоднородности покрытия и локальных зон упрочнения на силовые, энергетические и динамические показатели фрезерного барабана. Построена авторская расчётная модель, связывающая мгновенную толщину стружки, глубину залегания срезаемого материала и прочность при непрямом растяжении с тангенциальной силой на резце, крутящим моментом и удельной энергоёмкостью; стохастическая часть реализована на 20 000 реализациях. Осреднение прочности по толще занижает пиковую нагрузку на резец на 6,9-18,9% при глубинах 70-130 мм и почти не искажает энергоёмкость, расхождение по которой не выходит за 1,4%. Локальные зоны упрочнения увеличивают пиковую силу в 2,1-2,5 раза и поднимают коэффициент динамичности момента с 1,09-1,16 до 1,28-1,43 с максимумом на глубине 70 мм. Энергоёмкость фрезерования определяется температурой покрытия и площадкой износа резцов, нагруженность отдельного резца – пространственной неоднородностью материала, и объединение этих задач в одном осреднённом расчёте некорректно. Cold milling of worn pavement is performed on a mass composed of layers differing in composition and in the degree of ageing, while the loads on the working element are calculated from the averaged cutting resistance of the removed material. The discrepancy between the averaged and the stratified formulations has not been quantified, which leaves open the question of whether averaging is admissible when selecting the milling regime and when calculating the strength of the pick mounting. The aim of the work is a quantitative assessment of how the layered heterogeneity of asphalt concrete pavement and local hardened zones affect the force, energy and dynamic characteristics of the milling drum. An author's computational model relates the instantaneous chip thickness, the depth of the removed material and the indirect tensile strength to the tangential force on the pick, the torque and the specific energy consumption; the stochastic part rests on 20 000 realisations. Averaging the strength over the milled thickness underestimates the peak load on the pick by 6.9-18,9% at depths of 70-130 mm and hardly distorts the energy consumption, where the discrepancy stays within 1,4%. Local hardened zones increase the peak force by a factor of 2,1-2,5 and raise the dynamic factor of the torque from 1,09-1,16 to 1,28-1,43, with the maximum at a depth of 70 mm. Energy consumption is governed by pavement temperature and pick wear flat, the loading of an individual pick by the spatial heterogeneity of the material, and merging these tasks within one averaged calculation is incorrect.

Андрей Владимирович Решетников, Владислав Леонидович Балакин, Юлия Сергеевна Енюкова et al. · 0 citations
Aug 2026

Автоматизированное управление процессом распределения асфальтобетонной смеси с учетом параметров дорожного основания

Автоматические системы асфальтоукладчиков выдерживают заданные высотные отметки и уклон, опираясь на копирную струну, лазерный луч или следящую лыжу, и оставляют толщину укладываемого слоя величиной, производной от рельефа основания. Несущая способность готовой конструкции при этом складывается из совместной работы асфальтобетонного пакета и нижележащих слоёв, жёсткость которых по длине захватки меняется в масштабе, сопоставимом с полезным диапазоном самого управления. Цель работы – построение и расчётная проверка закона распределения асфальтобетонной смеси, в котором толщина укладываемого слоя и режим последующей укатки назначаются по измеренному модулю упругости основания. Расчёт выполнен методом эквивалентных толщин Одемарка в постановке Уллидца для двухслойного асфальтобетонного пакета на основании переменной жёсткости, дополнен авторской моделью кинетики уплотнения и оценкой температурного окна укатки; сопоставлены три режима распределения на модельном участке длиной 1000 м, разбитом на двадцать расчётных отрезков с модулем основания 82,3-172,4 МПа. При постоянной толщине 70 мм и восьми проходах катка требуемый общий модуль 200 МПа не достигается на семи отрезках из двадцати, а остаточная пустотность превышает верхнюю границу 7,0% на трёх. Адаптивное назначение толщины в диапазоне 50-90 мм и числа проходов в диапазоне 8-10 сокращает число дефицитных отрезков до двух, полностью снимает превышение пустотности и уменьшает коэффициент вариации общего модуля с 16,43 до 8,86%, причём расход смеси снижается на 7,14%. Установлен нижний порог применимости толщинной компенсации: при модуле основания ниже 86,6 МПа предельная по стандарту толщина слоя уже не выводит конструкцию на требуемый модуль. Завышение измеренного модуля основания на 15% увеличивает число дефицитных отрезков с двух до десяти, занижение на ту же величину результат не ухудшает. Толщина слоя работает как ограниченный по диапазону компенсатор неоднородности основания, и достоверность исходной оценки жёсткости входит в конечный результат несимметрично, требуя консервативного смещения этой оценки. Automatic systems of asphalt pavers maintain the prescribed elevations and cross slope relying on a stringline, a laser beam or a tracking ski, which leaves the thickness of the laid course as a quantity derived from the relief of the base. The bearing capacity of the finished structure, however, results from the combined behaviour of the asphalt package and the underlying courses, whose stiffness varies along the working section on a scale comparable with the useful range of the control itself. The aim of the study is to formulate and verify by calculation a law of asphalt concrete mix distribution in which the course thickness and the subsequent rolling regime are assigned according to the measured modulus of elasticity of the base. The calculation follows Odemark's method of equivalent thicknesses in Ullidtz's formulation for a two-layer asphalt package resting on a base of variable stiffness, supplemented by an author's model of compaction kinetics and an estimate of the temperature window for rolling; three distribution regimes are compared on a model section 1000 m long divided into twenty calculation segments with base moduli of 82,3-172,4 MPa. With a constant thickness of 70 mm and eight roller passes, the required overall modulus of 200 MPa is not reached on seven segments out of twenty, and the residual air void content exceeds the upper limit of 7,0% on three of them. Adaptive assignment of thickness within 50-90 mm and of the number of passes within 8-10 reduces the number of deficient segments to two, removes the void content excess completely and lowers the coefficient of variation of the overall modulus from 16,43 to 8,86%, while mix consumption falls by 7,14%. A lower applicability threshold of thickness compensation is established: at a base modulus below 86,6 MPa the maximum thickness permitted by the standard no longer brings the structure to the required modulus. Overestimating the measured base modulus by 15% raises the number of deficient segments from two to ten, whereas underestimation by the same amount does not worsen the outcome. The course thickness acts as a range-limited compensator of base heterogeneity, and the reliability of the initial stiffness estimate enters the final result asymmetrically, calling for a conservative bias of that estimate.

Алексей Юрьевич Бомбицкий · 0 citations