Подписку на печатную версию журнала «Дороги и транспорт» на 2022 год можно оформить, оплатив счет 

Подписка ДиТ 2022\счет ПФ (1 экз).pdf

или на сайте "Пресса России" по индексу 70597 

https://www.pressa-rf.ru/cat/1/edition/t70597/

 

57d3d0a9e386c157136717cc facebook-768x768  instagram_PNG10-1030x1030 klka-sposobv-yak-vdnoviti-listuvannya-na-odnoklasnikah_461

 

 
 
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  

img01

Ваш надежный информационный партнер

Тел.: 8 (499) 962-43-63, 8 (968) 498-38-85;

8 (965) 163-01-49,  dortransport@mail.ru

«РОСДОРНИИ»: Уникальный "Циклос" для ускоренных испытаний

« Назад

«Циклос» – первая в России установка для проведения ускоренных испытаний дорожных конструкций, разработанная в рамках реализации национального проекта «Безопасные качественные дороги» по заказу ФАУ «РОСДОРНИИ».

Первый в России симулятор колёсной нагрузки оказался самым обсуждаемым объектом среди передовых разработок, представленных на стенде института, объектом внимания представителей Правительства РФ, Министерства транспорта и Федерального дорожного агентства, министров транспорта субъектов федерации, а также сотрудников других компаний-участников и гостей форума. В этом материале мы расскажем об устройстве, принципах работы и задачах разработки, которая воплощает одно из наиболее перспективных направлений в дорожной науке.

Испытания играют важнейшую роль в научной деятельности Однако для определения качественных показателей продукции с длительными сроками эксплуатации – строительных материалов и конструкций, дорожных покрытий и т. п. – нужно за короткое время, сопоставимое с длительностью производственного цикла, подвергнуть испытуемый образец циклическим нагрузкам и воздействиям такой интенсивности, которую в условиях реальной эксплуатации они испытают за годы или даже десятилетия. Подобные испытания называют ускоренными и в каждой отрасли существуем своя методика их проведения.

Ускоренные испытания дорожных конструкций – accelerated pavement testing (APT) – впервые начали применяться в 70-х годах XX века и в настоящий момент активно проводятся более чем тридцатью ведущими научно-исследовательскими центрами и университетами по всему миру. Эта методика определяется как контролируемое применение нагрузки от прототипа колеса с расчётной нагрузкой на прототип или фактическую многослойную дорожную конструкцию с целью определения условий работы и отклика изучаемой дорожной конструкции под воздействием управляемого ускоренного накопления разрушений в сжатый период времени.

Наибольшее распространение получила неоднократно доказавшая свою эффективность технология испытаний с использованием мобильных симуляторов колёсной нагрузки (MLS – Mobile Load Simulator). В такой установке нагрузка на опытный образец или участок дорожного полотна создаётся четырьмя колёсами, которые поочерёдно проезжают по опытной секции. Каждое из колёс движется по замкнутой траектории с расчётной скоростью cрасчётной скоростью и прикладывает нагрузку на покрытие.

Сама установка при этом неподвижна, а оснащённые колёсами каретки приводятся в движение механизмом, напоминающим ходовую гусеничного типа. Благодаря такому техническому решению можно за короткий промежуток времени приложить к участку дорожного покрытия многократно приложенную колёсную нагрузку, которую в реальных условиях покрытие испытывает за несколько месяцев или лет.

Преимущества методики

Ускоренные испытания дорожных конструкций позволяют определить устойчивость покрытия к целому ряду факторов, влияние которых сложно изучать в рамках других методов или на это требуется продолжительное время. Важнейшие из них – колее- и трещинообразование конструктивных слоёв дорожной одежды. Это наиболее распространённые дефекты покрытий, которые на данный момент встречаются в России. Причём их прогнозирование не предусмотрено действующими нормативными документами. Решить проблему можно путём широкого внедрения в отечественной практике ускоренных методов испытаний.

Более половины всех проведённых на сегодняшний день в мире испытаний в сфере APT имели своей целью именно исследование остаточных деформаций дорожных конструкций, главным образом – усталостного трещинообразования и колейности. Так, за последние 20 лет изучению этих критериев было посвящено соответственно 125 и 27 тыс. научных публикаций в рецензируемых изданиях.

 Мировой опыт

Первые опыты в области ускоренного испытания дорожных конструкций стали проводиться ещё в начале XX века. Установки APT современного типа были впервые построены в Южной Африке
(1968 г.), в Австралии и Новой Зеландии (1970 г.), в Нидерландах, Испании и Великобритании (1980 г.) и во Франции (1984 г.). К 1996 году в мире насчитывалось 35 действующих установок APT. На сегодняшний день ускоренные испытания дорожных конструкций проводятся в большинстве развитых стран мира, включая США, Канаду, государства Евросоюза, Великобританию, Австралию, Новую Зеландию, Японию, Китай, Южную Корею и другие страны, где на проведение таких испытаний ежегодно тратится от одного до пяти и более миллионов долларов США.

Отечественная практика

До последнего времени в Российской Федерации направление по разработке и созданию испытательных полигонов с применением установок циклического нагружения дорожных конструкций существенно уступало зарубежному, как в плане разнообразия, так и по своей технологичности. Тем не менее, в богатой истории отечественной дорожной отрасли имеется опыт создания подобных объектов. Например, в СССР активно применялись кольцевые стенды для испытания дорожных одежд, один из которых в настоящее время эксплуатируется на территории учебно-испытательного центра МАДИ.

Полномасштабные ускоренные испытания позволяют сопоставить результаты лабораторного исследования материалов, используемых в слоях дорожных одежд, с поведением этих материалов в реальных условиях эксплуатации. Поэтому сегодня для российской транспортной отрасли это направление является важной составляющей развития дорожной науки, необходимой для решения задач продления сроков службы и увеличения периодов межремонтной эксплуатации автомобильных дорог.

Установка «Циклос»

2Jpeg (2)

 

Первой и на сегодняшний день единственной отечественной разработкой MLS стала разработанная по заказу ФАУ «РОСДОРНИИ» установка «Циклос» – симулятор колёсной нагрузки, позволяющий реализовать до 2,5 миллионов приложений нагрузки в месяц и за непродолжительное время испытать конструкцию, которая рассчитана более чем на 20 лет непрерывной эксплуатации. Это соответствует суммарному числу приложения приведённой расчётной нагрузки за весь срок службы автомобильной дороги III технической категории.

Установка имитирует однонаправленный трафик путём циклического перемещения четырёх кареток, оснащённых односкатным или двускатным колесом с регулируемой нагрузкой на ось. Система имитирует работу пневмоподвески грузовых автомобилей. Это даёт возможность регулирования величины нагрузки, передаваемой на дорожную одежду, а также частичной компенсации деформаций, возникающих в процессе проведения испытаний. Прогрессивная нагрузочная характеристика пневмоподушек обеспечивает сохранение нагрузки при износе покрышки колеса и появления колейности дорожных одежд. Вес установки составляет около 20 т, ширина 2,5 м, а длина – более 9 м. Для её перевозки используется низкорамный полуприцеп и седельный тягач.

Применение установки «Циклос» позволяет достичь высокой скорости воспроизведения процессов накопления повреждений и разрушения, что необходимо для оценки и анализа дефектов в конструкции с возможностью дальнейшего изучения полученных результатов. Установка позволяет проводить ускоренные испытания полноформатных дорожных конструкций в специальных испытательных секциях на базе дорожного полигона, оборудованного измерительными системами для мониторинга состояния дорожной одежды. Это поможет разобраться в причинах образования дефектов на разных стадиях эксплуатации автодороги.

2  3

Для проведения научных исследований в области прочностных и деформативных характеристик и процессов в дорожных одеждах в составе установки используются датчики, которые позволяют интерпретировать динамику разрушений дорожной одежды, и определять расчётные значения напряжённо-деформированного состояния в различных слоях. В стандартном варианте исполнения в составе испытательной секции будет использоваться 26 датчиков, среди них давления, напряжения, остаточных деформаций и влажности, и температуры, которые фиксируют изменения внутри слоев дорожной одежды. Использование вышеописанного подхода поможет разобраться в причинах образования дефектов на разных стадиях эксплуатации автодороги.


Комментарии


Комментариев пока нет

Пожалуйста, авторизуйтесь, чтобы оставить комментарий.
Я согласен(на) на обработку моих персональных данных. Подробнее
Пожалуйста, авторизуйтесь, чтобы оставить комментарий.

Авторизация
Введите Ваш логин или e-mail:

Пароль :
запомнить