Введение к работе
АКТУАЛЬНОСТЬ РАБОТЫ. В течении ряда лет в дорожном строительс успешно .применяются геотекстильные материалы, позволяющие увелич длительность использования дорожного покрытия. Свойства таких матер лов должны определяться'нагрузками, возникающими в насыпи при экспл тации дороги ( движение автотранспорта, фильтрация грунтовых и дож вых вод, замерзание водь! в порах и т.д.). В настоящее время отсутст ют научно обоснованные рекомендации, где указываются требуемые па метры и волокнистый состав геотекстильных полотен.
Своевременность и актуальность проектирования и создания геоте тильных материалов для дорожного строительства подтверждается поста влением правительства Российской Федерации от 01.12.94 r.N 1310:"О деральной целевой программе совершенствования и развития автомобиль дорог Российской Федерации "Дороги России" на 1995 * 2000 годы".
ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ. Целью работы является разрабо аналитических методов проектирования иглопробивных нетканых геоте тильных материалов и реализация их в условиях производства.
Достижение указанной цели предусматривает проведение исследова по двум направлениям:
1. Разработка аналитического метода проектирования иглопробивных ы каных геотекстильных материалов, используемых в дорожном строительс позволяющего определить требуемые физико-механические свойства и па метры структуры с учетом-условий эксплуатации. Исследование предпс
.ет решение следующих задач:
построение модели, описывающей напряженно-деформированное состояние материала, с учетом условий его последующей эксплуатации; расчет физико-механических свойств и параметров структуры материала, необходимых для обеспечения условий его эксплуатации; определение напряженно-деформированного состояния волокон, обусловленного фазовым переходом воды при замерзании ее в порах материала. Разработка и оптимизация технологии съема прочеса на чесальной ма-не при изготовлении иглопробивных нетканых материалов. При этом, рель тат может быть получен на основании:
изучения воздушных потоков, возникающих при вращении барабанов чесальной машины, с учетом имеющихся ограждающих поверхностей; исследования действия сил на единичное волокно, находящееся в зазоре между главным барабаном и закладным ножом;
определения и оптимизации аэродинамических и геометрических параметров, при соблюдении которых происходит съем волокна с гарнитуры главного барабана воздушным потоком.
НАУЧНАЯ НОВИЗНА. В диссертационной работе: На основании законов механики сплошных сред разработан метод проектирования иглопробивных нетканых геотекстильных полотен с учетом действия нагрузок при его последующей эксплуатации . Произведен расчет на прочность геотекстильного материала с учетом действия реальных напряжений и его размещения в дорожной насыпи. Произведен расчет поля скоростей воздушного потока для оптимизации движения волокон в зазоре между барабаном чесальной машины и ограждающей поверхностью с учетом возмущений, вносимых зубьями гарнитуры. Построена математическая модель движения волокон в воздушном течении, образованном вращающимся барабаном чесальной машины и потоком, подаваемым вентилятором в зазор между главным барабаном и закладным ножом.
Рассчитаны оптимальные геометрические и аэродинамические параметры нового устройства, при помощи которого осуществляется съем прочеса воздушным потоком.
При помощи методов оптимизации определены виды химических волокон, использование которых наиболее эффективно при создании геотекстильных полотен.
Разработан аэродинамический метод определения пористости материалов. ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ. В результате проведенных исследований:
-
Определены оптимальные параметры геотекстильного материала с уче-расположения его в дорожной насыпи.
-
Установлено, что в геотекстильных материалах, используемых в дорі ном строительстве, следует применять политетрафторэтиленовые, по-амидкые или полиакрилонитрильные волокна.
-
Разработана технология и конструкция устройства для аэродинамич* кого съема прочеса, при котором не требуется применение воздухос много устройства типа конденсера, а перемещение волокнистой ма< достигается за счет управления воздушными потоками, возникащі при вращении главного барабана чесальной машины.
і. Изготовлена по оптимальной технологии опытная партия иглопробивн< нетканого материала, предназначенного для использования в дорозю строительстве.
-
Изготовлен и прошел производственные испытания полупромышленный разец безконденсорной установки аэродинамического съема прочеса поверхности главного барабана чесальной машины; рекомендованы оп' ыалькые условия его эксплуатации.
-
Изготовлена и прошла лабораторные испытания установка для опреде. ния пористости ( плотности } аэродинамическим способом.
РЕАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ. Основные результаты работы полу ли подтверждение в производствах СП " ВЕРОТЕКС " и АО " ПОДМОСКОВЫ и внедрены в дорожно-строительных организациях, предприятиях АО " Г-ПРОМ ", учебном процессе кафедры МТВМ МГТА им. А.Н.Косыгина.
АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Основные результаты диссертационной работы ді ладывались на: трех Международных научно-технических кокференці (Иваново 1995,1996 гг. .Москва 1996 г.); двух Всероссийских научно-ті нических конференциях ( Москва 1995, 1996 гг.), Межвузовской научі -технической конференции (Москва 1995 г.), научно-технических ко» ренциях профессорско - преподавательского состава МГТА им. А.Н. Косы: на и ГАСБУ (Москва 1992-=-1997 гг.), на заседании расширенного Учем совета МГТА им.А.Н.Косыгина (Москва 1995,1996 гг.), заседаниях кафе, МТВМ МГТА иы.А.Н.Косыгина (Москва 1994-1997 гг.), на проблемном сові механико - технологического факультета МГТА им. А. Н. Косыгина ( Moci 1994 + 1997 гг.)
ПУБЛИКАЦИИ. По материалам диссертации имеется 20 печатных рабі в том числе одна монография.
СТРУКТУРА И ОБЪЕМ РАБОТЫ. Работа состоит из введения, пяти гл списка литературы и приложения. Работа изложена на 308 страницах ма
зписного текста, иллюстрирована 34 рис., содержит 18 таблиц, вклю-ієт 169 наименований литературы.
