Богатые минерально-сырьевыми ресурсами северные регионы России характеризуются экстремальным климатом, наличием многолетнемерзлых грунтов, сезонной транспортной доступностью и неразвитой инфраструктурой. При этом перевозки автомобильным транспортом зачастую являются единственным вариантом доставки товаров для промышленности и народного потребления на Север. Дороги в районах вечной мерзлоты прокладывают в сложных грунтовых условиях. Грунты слоя сезонного промерзания-оттаивания в основаниях дорог нередко подвержены морозному пучению, что приводит к пучению при промерзании слоя и к его просадке при оттаивании. Подобные криогенные явления вместе с экстремальными климатическими воздействиями приводят повышенному износу дорог с образованием колеи, трещин и неровностей. Движение автомобильного транспорта по некачественным северным дорогам сопровождается интенсивным воздействием нагрузок от профиля дороги на колеса и корпус машины. Детали подвески (рессоры и амортизаторы) смягчают и гасят возникающие колебания. Случайные колебания подвески, их амплитуда и частота существенно зависят от сезонного состояния дороги. Для оценки повреждаемости подвески автомобильной техники на Севере актуальным является исследование механического взаимодействия в системе «автомобиль - дорога» в зависимости от сезонных факторов. Целью данной работы является выявление особенностей влияния сезонного состояния дороги на колебания подвески автомобильной техники на Севере. В работе для описания механического взаимодействия подвески автомобильной техники с дорогой в условиях криолитозоны использована теория линейных динамических систем. Это позволило выявить зависимость характеристик случайных колебаний подвески автомобиля от сезонного состояния профиля дороги. Для этого проведена математическая обработка измеренных данных профиля участка грунтовой дороги в Республике Саха (Якутия) в разные сезоны года. В зависимости от сезона получены автокорреляционные функции профиля участка дороги, по которым определены спектральные характеристики воздействия неровностей дороги для каждого сезона. Показана перспективность использования теории линейных динамических систем для изучения случайных колебаний подвески автомобильной техники в зависимости от профиля дорог в условиях криолитозоны в разные сезоны года.
Northern regions of Russia, rich in mineral resources, are characterized by an extreme climate, presence of permafrost, seasonal transport accessibility and undeveloped infrastructure. At the same time, a local trucking service is often the only way to deliver goods for industry and national consumption to the North. Roads in permafrost areas are laid in difficult ground conditions. Soils of a seasonal frosting-thawing layer in foundations of roads are often subject to frost heaving, which leads to heaving when the layer freezes and to subside when it thaws. Similar cryogenic phenomena, together with extreme climatic influences, lead to increased wear of the roads with formation of ruts, cracks and irregularities. The movement of the road transport along low-quality northern roads is followed by intensive influence of sign-variable loads of wheels and details of a suspension, in particular springs. It leads to the forced accidental fluctuations of a system of a suspension which amplitude and frequency significantly depend on a seasonal condition of the road. Thus, for assessment of reliability, damageability of a suspension of automotive vehicles of the North the research of mechanical interaction in the "car-the road" system depending on seasonal factors is relevant. The purpose of this work is identification of features of influence of a seasonal condition of the road on fluctuations of a suspension of the North automotive vehicles. In work for the description of mechanical interaction of a suspension of automotive vehicles with the road in the conditions of a cryolithozone the theory of linear dynamic systems is used. It allowed to reveal dependence of characteristics of the accidental forced fluctuations of a car suspension on a seasonal condition of a profile of the road. Mathematical processing of experimental data of a profile of the site of the dirt road of the Sakha (Yakutia) Republic at various times years - in the summer, in the winter, in the fall and is for this purpose carried out in the spring. Depending on a season autocorrelated functions of a profile of the section of the road on which spectral characteristics of influence of roughnesses of the road are determined by seasons are received. The prospects of use of the theory of linear dynamic systems for studying of accidental fluctuations of a suspension of automotive vehicles depending on seasonal conditions of a cryolithozone are shown.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.