|
DOI: 10.14489/hb.2026.03.pp.041-048
Мандровский К. П., Садовникова Я. С.
ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ РАЗМЕРА ЧАСТИЦ ПРОТИВОГОЛОЛЕДНОГО МАТЕРИАЛА НА ФОРМУ ЗОНЫ ОБРАБОТКИ В УСЛОВИЯХ ВЕТРОВОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ
(с. 41-48)
Аннотация. Поток ветра, действующий на распределяемые противогололедные материалы, выступает одним из главных дестабилизирующих факторов, которые снижают точность и эффективность распределения твердых материалов по покрытиям. Актуальность проблемы обеспечения точного дозирования противогололедных материалов с учетом ветрового воздействия подтверждается тем фактом, что наибольшее негативное воздействие материалов на окружающую среду выявлено в непосредственной близости от дороги. Для обеспечения точного дозирования материалов необходимо исследовать влияние размеров частиц противогололедного материала на форму зоны обработки в условиях ветрового воздействия. Цель статьи – исследование влияния диаметра частиц противогололедных материалов на степень деформации зоны обработки при различных условиях противогололедной обработки. Изучено изменение степени продольной и поперечной деформации зоны обработки при различных скоростях ветра и движения машины. Выявлено, что наиболее чувствительна к деформации зона, образованная при распределении потока частиц, большая часть которых характеризуется диаметром 0,001 м. Степень продольной деформации уменьшается с увеличением диаметра частиц. Минимальная степень продольной деформации для всех значений скорости ветра характерна для диаметров частиц 0,007…0,010 м. Установлено, что наибольшая степень поперечной деформации при изменении скорости ветра от 0 до 12 м/с характерна для диаметров частиц 0,0010…0,0025 м.
Ключевые слова: противогололедный материал; ветровой поток; частица; зона обработки; степень деформации; плотность распределения; диаметр частиц; скорость ветра.
Mandrovskiy K. P., Sadovnikova Ya. S.
INVESTIGATION OF THE EFFECT OF THE PARTICLE SIZE OF DEICING MATERIAL ON THE SHAPE OF THE TREATMENT AREA UNDER WIND CONDITIONS
(pp. 41-48)
Abstract. The wind flow acting on the distributed deicing materials is one of the main destabilizing factors that reduce the accuracy and efficiency of the distribution of solid materials over coatings. The urgency of the problem of ensuring accurate dosing of deicing materials, taking into account wind exposure, is confirmed by the fact that the greatest negative impact of materials on the environment was detected in the immediate vicinity of the road. To ensure accurate dosing of materials, it is necessary to investigate the effect of the particle size of the deicing material on the shape of the treatment area under wind conditions. The purpose of the article is to study the effect of the particle diameter of deicing materials on the degree of deformation of the treatment area under various conditions of deicing treatment. The article examines the change in the degree of longitudinal and transverse deformation of the processing zone at different wind speeds and machine speeds. It is revealed that the zone formed during the distribution of the particle flow, most of which are characterized by a diameter of 0.001 m, is most sensitive to deformation. The degree of longitudinal deformation decreases with increasing particle diameter. The minimum degree of longitudinal deformation for all values of wind speed is typical for particle diameters from 0.007 m to 0.01 m. It was found that the greatest degree of transverse deformation with a change in wind speed from 0 to 12 m/s is typical for particle diameters from 0.001 m to 0.0025 m.
Keywords: Deicing material; Wind flow; Particle; Treatment zone; Degree of deformation; Distribution density; Particle diameter; Wind speed.
К. П. Мандровский (ФГБОУ ВО «Московский автомобильно-дорожный государственный технический университет (МАДИ)», Москва, Россия)
Я. С. Садовникова (ООО «Эксперт-Центр», Москва, Россия) E-mail:
Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
,
Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
K. P. Mandrovskiy (Moscow Automobile and Road Construction State Technical University (MADI), Moscow, Russia)
Ya. S. Sadovnikova (Expert Center LLC, Moscow, Russia) E-mail:
Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
,
Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
1. Ratkevicius T., Laurinavicius A., Tuminiene F., Braduliene J. Reduction of Negative Impact of Salts Used for Winter Road Maintenance on the Environment // The 9th International Conference «ENVIRONMENTAL ENGINEERING». ICEE. 2014. Vol. 9. P. 1–8. DOI: 10.3846/enviro.2014.165
2. Usman T., Fu L., Miranda-Moreno Luis F. A Disaggregate Model for Quantifying the Safety Effects of Winter Road Maintenance Activities at an Operational Level // Accident Analysis & Prevention. 2012. Vol. 48. P. 368–378.
3. Hofstee H. J., Zande J. C. Van de Experimental Evaluation of the Effect of Wind on the Distribution of Granular Materials by a Centrifugal Disc Spreader // Journal of Agricultural Engineering Research. 1995. Vol. 61. P. 29–36.
4. Determining the Effect of Wind on the Ballistic Flight of Fertiliser Particles / S. R. Cool, J. G. Pieters, J. Van Acker, et al // Biosystems Engineering. 2016. Vol. 151. P. 425–434.
5. Ghimire M. Granular Pesticide Distribution Pattern from a Helicopter-Borne Spreader: A Thesis Submitted to the Faculty of Graduate Studies in Partial Fuifiilment of the Requirements for the Degree of Master of Science. Winnipeg, Manitoba, 1997. 98 р.
6. Effects of the Application System on the Physical and Mechanical Properties of Mineral Fertilizers / M. Gavrilović, A. Dimitrijević, M. Radojičin, et al // Journal on Processing and Energy in Agriculture. 2018. Vol. 22(4). P. 180–183.
7. Structure Optimization and Performance Simulation of a Double-Disc Fertilizer Spreader Based on EDEM-CFD / M. Ou, G. Wang, Y. Lu, et al // Agronomy. 2025. Vol. 15(5). P. 1025–1044.
8. Simulation of Granular Organic Fertilizer Application by Centrifugal Spreader / R. Zinkevičienė, E. Jotautienė, A. Juostas, et al // Agronomy. 2021. Vol. 11(2). P. 247–260.
9. Hofstee J. W., Huisman W. Handling and Spreading of Fertilizers. Part 1: Physical Properties of Fertilizer in Relation to Particle Motion // Journal of Agricultural Engineering Research. 1990. Vol. 47. P. 213–234.
10. Le T. T., Piron E., Miclet D., Villette S. Simulation-Based Study of the Influence of Particle Physical Properties on Fertilizer Spreading Ability // Computers and Electronics in Agriculture. 2025. Vol. 229. P. 109–119.
11. Antille D. L., Gallar-Redondo L., Godwin R. J. Determining the Particle Size Range of Organomineral Fertilisers Based on the Spreading Characteristics of the Material // American Society of Agricultural and Biological Engineers Annual International Meeting (ASABE 2013). 2013. DOI: 10.13031/aim.20131620197
12. Аналитические исследования влияния различных факторов на дальность полета материальных частиц при их сходе с диска разбрасывателя минеральных удобрений / А. С. Кобец, В. Н. Швайко, Н. И. Ролдугин и др. // Междунар. науч.-практ. конф. «Научно-технический прогресс в сельскохозяйственном производстве». Минск, Национальная академия наук Беларуси, Республиканское унитарное предприятие «Научно-практический центр Национальной академии наук Беларуси по механизации сельского хозяйства». 2011. Т. 1. С. 182–190.
13. Кралин А. К., Макеева Д. А., Асеев Д. Г. Минимизация антропогенного воздействия на окружающую среду при механизированном распределении противогололедных материалов // Вестник Донбасской национальной академии строительства и архитектуры. 2022. Вып. 2022-5(157). С. 68–76.
14. Blomqvist G., Johansson E.-L. Airborne Spreading and Deposition of De-Icing Salt – a Case Study // Science of the Total Environment.1999. Vol. 235, Is. 1–3. P. 161–168.
15. Pitt R. E., Farmer G. S., Walker L. P. Approximating Equations for Rotary Distributor Spread Patterns // Transactions of the ASAE. 1982. Vol. 25(6). P. 1544–1552. DOI: 10.13031/2013.33764) @1982.
16. Yule I. The Effect of Fertilizer Particle Size on Spread Distribution // Adding to the Knowledge Base for the Nutrient Manager. 2011. 9 p.
17. ОДН 218.2.027–2003. Требования к противогололедным материалам. М.: Министерство транспорта РФ, 2003. 23 с.
18. ГОСТ 33387–2015. Дороги автомобильные общего пользования. Противогололедные материалы. Технические требования. М.: Стандартинформ, 2016. 11 с.
19. Распоряжение Департамента жилищно-коммунального хозяйства города Москвы от 17.02.2023 г. № 01-01-14-77/23 «Об утверждении Технологии зимней уборки проезжей части магистралей, улиц, проездов и площадей (объектов дорожного хозяйства г. Москвы) с применением противогололедных реагентов и гранитного щебня фракции 2 – 5 мм». М., 2023. 46 с.
20. Cадовникова Я. С., Мандровский К. П. Электронные системы контроля качества распределения противогололедных материалов дорожными и аэродромными машинами: учеб. пособ. М.: РУСАЙНС, 2024. 150 с.
1. Ratkevicius, T., Laurinavicius, A., Tuminiene, F., & Braduliene, J. (2014). Reduction of negative impact of salts used for winter road maintenance on the environment. The 9th International Conference "Environmental Engineering" (ICEE), 9, 1–8. https://doi.org/10.3846/enviro.2014.165
2. Usman, T., Fu, L., & Miranda-Moreno, L. F. (2012). A disaggregate model for quantifying the safety effects of winter road maintenance activities at an operational level. Accident Analysis & Prevention, 48, 368–378.
3. Hofstee, H. J., & Van de Zande, J. C. (1995). Experimental evaluation of the effect of wind on the distribution of granular materials by a centrifugal disc spreader. Journal of Agricultural Engineering Research, 61, 29–36.
4. Cool, S. R., Pieters, J. G., Van Acker, J., et al. (2016). Determining the effect of wind on the ballistic flight of fertiliser particles. Biosystems Engineering, 151, 425–434.
5. Ghimire, M. (1997). Granular pesticide distribution pattern from a helicopter-borne spreader [Master's thesis, University of Manitoba].
6. Gavrilović, M., Dimitrijević, A., Radojičin, M., et al. (2018). Effects of the application system on the physical and mechanical properties of mineral fertilizers. Journal on Processing and Energy in Agriculture, 22(4), 180–183.
7. Ou, M., Wang, G., Lu, Y., et al. (2025). Structure optimization and performance simulation of a double-disc fertilizer spreader based on EDEM-CFD. Agronomy, 15(5), 1025–1044.
8. Zinkevičienė, R., Jotautienė, E., Juostas, A., et al. (2021). Simulation of granular organic fertilizer application by centrifugal spreader. Agronomy, 11(2), 247–260.
9. Hofstee, J. W., & Huisman, W. (1990). Handling and spreading of fertilizers. Part 1: Physical properties of fertilizer in relation to particle motion. Journal of Agricultural Engineering Research, 47, 213–234.
10. Le, T. T., Piron, E., Miclet, D., & Villette, S. (2025). Simulation-based study of the influence of particle physical properties on fertilizer spreading ability. Computers and Electronics in Agriculture, 229, 109–119.
11. Antille, D. L., Gallar-Redondo, L., & Godwin, R. J. (2013). Determining the particle size range of organomineral fertilisers based on the spreading characteristics of the material. American Society of Agricultural and Biological Engineers Annual International Meeting (ASABE 2013). https://doi.org/10.13031/aim.20131620197
12. Kobets, A. S., Shvaiko, V. N., Roldugin, N. I., et al. (2011). Analytical studies of the influence of various factors on the flight range of material particles when they leave the disc of a mineral fertilizer spreader. In Scientific and technical progress in agricultural production: International scientific and practical conference (Vol. 1, pp. 182–190). National Academy of Sciences of Belarus, Republican Unitary Enterprise "Scientific and Practical Center of the National Academy of Sciences of Belarus for Agricultural Mechanization". [in Russian language].
13. Kralin, A. K., Makeeva, D. A., & Aseev, D. G. (2022). Minimization of anthropogenic impact on the environment during mechanized distribution of de-icing materials. Vestnik Donbasskoi natsional'noi akademii stroitel'stva i arkhitektury, (5), 68–76. [in Russian language].
14. Blomqvist, G., & Johansson, E.-L. (1999). Airborne spreading and deposition of de-icing salt – A case study. Science of the Total Environment, 235(1–3), 161–168.
15. Pitt, R. E., Farmer, G. S., & Walker, L. P. (1982). Approximating equations for rotary distributor spread patterns. Transactions of the ASAE, 25(6), 1544–1552. https://doi.org/10.13031/2013.33764
16. Yule, I. (2011). The effect of fertilizer particle size on spread distribution. Adding to the Knowledge Base for the Nutrient Manager, 1–9.
17. ODN 218.2.027–2003: Requirements for de-icing materials. (2003). Ministry of Transport of the Russian Federation. [in Russian language]
18. GOST 33387–2015: Automobile roads of general use. De-icing materials. Technical requirements. (2016). Standartinform. [in Russian language]
19. Department of Housing and Communal Services of the City of Moscow. (2023). On the approval of the Technology for winter cleaning of the roadway of highways, streets, passages and squares (road facilities of Moscow) with the use of de-icing reagents and granite crushed stone of fraction 2–5 mm (Order No. 01-01-14-77/23). [in Russian language]
20. Sadovnikova, Ya. S., & Mandrovsky, K. P. (2024). Electronic quality control systems for the distribution of de-icing materials by road and airfield machines [Textbook]. RUSAINS. [in Russian language]
Статью можно приобрести в электронном виде (PDF формат).
Стоимость статьи 700 руб. (в том числе НДС 20%). После оформления заказа, в течение нескольких дней, на указанный вами e-mail придут счет и квитанция для оплаты в банке.
После поступления денег на счет издательства, вам будет выслан электронный вариант статьи.
Для заказа скопируйте doi статьи:
10.14489/hb.2026.03.pp.041-048
и заполните форму
Отправляя форму вы даете согласие на обработку персональных данных.
.
This article is available in electronic format (PDF).
The cost of a single article is 700 rubles. (including VAT 20%). After you place an order within a few days, you will receive following documents to your specified e-mail: account on payment and receipt to pay in the bank.
After depositing your payment on our bank account we send you file of the article by e-mail.
To order articles please copy the article doi:
10.14489/hb.2026.03.pp.041-048
and fill out the form
.
|
Разработка концепции и создание сайта - ООО «Издательский дом «СПЕКТР»