С прошлого года вуз вошел в программу "Приоритет 2030. Стратегическое технологическое лидерство". Одна из ключевых целей программы - проведение прикладных исследований в области механики разрушения льда.
В лаборатории ледотехники университета разработки ведутся по нескольким научным направлениям, одно из которых - создание новых инженерных решений для повышения качества жизни населения и формирования благоприятной транспортно-логистической среды в ДФО и Арктике. Элементом этой работы и стало создание устройства для борьбы со снежно-ледяным накатом на дорогах.
- На ранних стадиях проект реализовывался только научным коллективом лаборатории. Сейчас мы получаем обратную связь от коммунальной службы города Биробиджана, - говорит руководитель лаборатории Виталий Земляк.
Первый патент на устройство был получен еще в 2007 году. В нем описывались конструкция и принцип работы. Ученые не останавливались и совершенствовали агрегат, проводили серии пилотных испытаний, подтвердивших эффективность предложенного метода борьбы с накатом.
- В прошлом году при лаборатории построили испытательный полигон, который позволил получить полноценные экспериментальные характеристики дисковых элементов устройства. Полунатурные эксперименты на полигоне продолжаются. На основе полученных данных и численных расчетов разработана конструкторская документация и изготовлена первая малая серия для испытаний в реальных условиях эксплуатации. Главная особенность устройства - возможность разрушения наката методом сдвига. Как правило, снегоуборочная техника режет накат, что не всегда эффективно и требует расхода большого количества энергии, особенно при уборке наката высокой плотности. Кроме того, при срезании слоя резко повышается риск повреждения дорожного покрытия, - рассказывает заведующий лабораторией.
Теперь не надо использовать тяжелую спецтехнику, которая, впрочем, не всегда способна заехать во дворы или на небольшие дорожные участки. Вес разработанного биробиджанскими учеными устройства невелик, поэтому при работе в плавающем режиме установка не повреждает дорожное полотно, разрушая накат толщиной до пяти сантиметров.
- Мы внедряем в снежно-ледяное образование батарею дисков, расположенную под заданным углом атаки. Благодаря этому накат сдвигается и разрушается. Причем, размер получаемой фракции можно контролировать в зависимости от того, какая техника используется для его уборки. Для наката высокой плотности установка принудительно внедряется с помощью гидроцилиндров на заданную глубину. Диски, вращаясь, не царапают и не режут асфальт, несмотря на то, что имеют определенный угол заточки. Эксперименты показали, что таким способом можно бороться с накатом толщиной до 14 сантиметров, - объясняет Виталий Земляк.
Снегоуборочный трактор может работать на скорости до 15 километров в час, разрушая накат в два прохода по всей ширине дороги. Насколько это экономически эффективно, ученые еще не подсчитывали. Пока их задача - довести конструкцию до совершенства. А заодно прописать все возможные дефекты, которые могут появиться при эксплуатации.
Разработчики уверяют - освоить управление их агрегатом просто, если есть водительский опыт. Дополнительного специализированного обучения не требуется. Сам монтаж установки на трактор займет несколько минут. Она может успешно работать и с другим навесным оборудованием, что сэкономит время и сократит задействованной в уборке снегоуборочной техники.
- В планах - борьба с ледовыми образованиями на дорогах, что сегодня механически осуществить крайне сложно без повреждения асфальта, а также возможность создания шероховатой поверхности при борьбе со снежно-ледяным накатом на грунтовых дорожных покрытиях, что позволит увеличить сцепления автомобилей со снежной поверхностью, - делится ученый.
Следующий этап - работа в суровых климатических условиях северных регионов Сибири. Испытания запланированы на базе АО "Томскнефть" и пройдут в конце февраля.