Моделирование взаимодействия вибрационного вальца дорожного катка с уплотняемым грунтом
Шишкин Е.А., Смоляков А.А.
Тихоокеанский государственный университет, Хабаровск
Ключевые слова: дорожный каток, вибрационный валец, уплотнение грунта, контактная сила, частота вибрации, амплитуда вибрации, технологии интеллектуального уплотнения.
Аннотация. Технологии непрерывного контроля уплотнения (CCC – Continuous Compaction Control) или интеллектуального уплотнения (IC – Intelligent Compaction) начали развиваться в 70-х годах в Европе, когда во время полевых испытаний было обнаружено, что поведение вибрирующего вальца дорожного катка изменяется по мере увеличения жесткости уплотняемого материала. Такие технологии не могут измерять плотность непосредственно, но предоставляют информацию о жесткости в виде показателя степени уплотнения. Изучение динамики вибрационного вальца на упругих грунтах имеет большое значение для повышения эффективности уплотнения. Для изучения динамики процесса уплотнения вибрационным катком в среде Simulink была создана модель взаимодействия вальца с грунтом. Она позволяет смоделировать основные режимы работы катка. В процессе уплотнения жесткость грунта увеличивается и вибрационный валец дорожного катка переходит из режима непрерывного контакта с грунтом в режим двойного прыжка. Это подтверждается результатами, полученными в процессе моделирования.
Modeling of interaction between road roller vibrating drum and soil being compacted
Shishkin E.A., Smolyakov A.A.
Pacific National University, Khabarovsk
Keywords: road roller, vibrating drum, soil compaction, contact force, vibrating frequency, vibrating amplitude, Intelligent Compaction technologies.
Abstract. The development of Continuous Compaction Control technologies or Intelligent Compaction technologies started in 70s in Europe, when during field tests it was discovered that behavior of vibrating roller drum is changing with increasing the stiffness of material being compacted. These technologies cannot measure soil density directly, but provide information about soil stiffness in form of Intelligent Compaction Measurement Value. It is very important to study the dynamics of vibrating drum on elastic subgrades for improving the compaction efficiency. To study the dynamics of compaction process with a vibrating roller, a drum – soil interaction model was developed using Simulink software. This model allows to simulate the main operating modes of road roller. Soil stiffness is increasing during compaction process and operating mode of road roller vibrating drum changes from continuous contact to double jump mode. This is confirmed by the results obtained during the modeling process.