Рисунок 1. Зависимость максимального усилия Р_max от угла б установки отвала автогрейдера в плане для грунтов I (1), II (2) и III (3) категорий

Проаппроксимируем, получим:
,
где  – коэффициенты (см. Таблицу 1), полученные при аппроксимации .

Таблица 1 - Значения коэффициентов  A, B,C и D 

Категория грунта
I	250	1,2	5	-10
II	305	1,25	10	20
III	380	1,4	12	50

Проанализируем первые 700 ч эксплуатации ножа в грунте различных категорий. Зависимость износа ножа автогрейдера может быть представлена в виде (рис. 2). В уравнении были использованы статистические данные, полученные во время эксплуатации земельно-транспортной машины. Было принято, что показатель в = 1/2, = 0.
Зависимость(рис. 2) свидетельствует о том, что на первых 50–100 ч работы износ ножа происходит интенсивно и линейно, затем он постепенно стабилизируется, а после 500–600 ч увеличивается. Скорость изнашивания ножа автогрейдера для разных категорий грунта может быть определена как  = d/dt.
В уравнении (1) первый множитель, касающийся вероятности безотказной работы ножа и зависящий от максимальной нагрузки, изменен следующим образом: 
, (2)
где ; – стандарт процесса, величина которого определяется как среднеквадратическое отклонение случайного изменения нагрузки . 
На рис. 3 приведены зависимости вероятности () безотказной работы ножа автогрейдера от времени  его эксплуатации в абразивной среде для грунтов, полученные на основании нормального закона распределения (2). Зависимость рис. 3 свидетельствует о снижении уровня вероятности безотказной работы ножа  в процессе эксплуатации рабочего оборудования автогрейдера. В результате аппроксимации зависимости вероятности от времени работы ножа в абразивной среде  (рис. 3) получена зависимость
,
где z = 2,4; 2,13; 2,0 – для грунтов I, II и III категорий соответственно.
Математическая модель суммарной вероятности (1) позволяет получить теоретическое описание изменения вероятности безотказной работы рабочего оборудования автогрейдера в процессе выполнения рабочих операций и описать изменение ресурса ножа. 
Рассмотрим вероятность безотказной работы как функцию, в которой каждый аргумент зависит от переменных другой вероятности.Тогда суммарная вероятность безотказной работы ножа автогрейдера
, (3)

Рисунок 2. Зависимость величины износа  от наработки для грунтов I (1), II (2) и III (3) категорий

Рисунок 3. Зависимость вероятности безотказной работы ножа автогрейдера  от времени его работы в абразивной среде для грунтов I (1), II (2) и III (3) категорий

где – функция Лапласа; 
 – несущая способность при усталостномнагружении;  – действующая нагрузка на режущую кромку ножа;  – математическое ожидание (среднее значение) предела разности несущей способности ножа автогрейдера и максимальной нагрузки; D() – среднеквадратическое отклонение предела разности несущей способности и максимальной нагрузки. В зависимости  рассмотрим случай предельного износа. В формулу износа вместо  подставим значение предельного износа носа  и решим получившееся уравнение относительно  при . Тогда выражение для определения ресурса ножа будет иметь следующий вид:
.
Получена зависимость суммарной вероятности безотказной работы рабочего оборудования от вероятностей  и , построенная с использованием выражения (1). Аппроксимируя зависимость  получим суммарную вероятность безотказной работы рабочего оборудования:
.
Таким образом, получена зависимость вероятности безотказной работы ножа, в которую вошли параметры износа, динамическая и знакопеременная нагрузки (см. рис. 4). Уравнение регрессии действительно только в пределах тех опытных данных (величины износа), на основании которых оно получено. Для увеличения применения уравнения его необходимо строить на основе данных по современным моделям объектов одного функционального назначения. 
Зная суммарную вероятность безотказной работы, можно определить ресурс ножа автогрейдера. Для этого необходимо решить уравнение (3) относительно величины . При этом функция Лапласа вычисляется с помощью специальной таблицы. Уравнение (3) невозможно решить аналитически. Поэтому, используя операторы , решим это уравнение для суммарной вероятности.

Рисунок 4. Зависимость ресурса ножа  от времени его работы в абразивной среде для грунтов I (1), II (2) и III (3) категорий

Учитывая нелинейность изменения износа режущего инструмента от времени работы в абразивной среде при выполнении рабочих операций (см. рис. 2), получим ресурс работы ножа рабочего оборудования автогрейдера как функцию (рис. 4 для грунтов трёх категорий. Аппроксимируя последнюю зависимость, получим ресурс работы ножа рабочего оборудования автогрейдера в абразивной среде:
, (4)
где  – коэффициент, равный 447, 340 и 260 для грунтов I, II и III категорий соответственно.
Полученное уравнение не противоречит классу решений уравнения (3) для суммарной вероятности безотказной работы ножа рабочего оборудования автогрейдера. Из выражения (4) следует, что чем ниже категория грунта, тем выше ресурс ножа, работающего в этом грунте. 
Предложенное уравнение регрессии позволяет оценить степень влияния износа ножа грейдерного отвала на его ресурс в зависимости от категории грунта. Закономерность изменения ресурса от износа ножа рабочего оборудования автогрейдера носит экспоненциальный характер. Чем выше категория грунта, тем значительнее износ режущего инструмента отвала, а следовательно, меньше его ресурс.

Преобладающие виды строительных отходов в городах — замусо­ренный грунт, асфальт, каменные материалы, кирпич, бетон и же­лезобетон, древесина, керамическая плитка, картон, бумага и т.д.

Можно выделить несколько основных мероприятий по утилизации отходов строительного производства:

- сжигание;

- захоронение на специальных полигонах;

- переработка;

- депонирование.

Сжигание строительных отходов является простым и универсальным методом утилизации мусора, но имеет массу недостатков: большой остаток шлака, высокий уровень образования диоксинов, вызывающих целый ряд серьезных заболеваний, и кислых газов, которые выделяются на стадии газификации и ведут к загрязнению атмосферы. При сжигании отходов образуются летучая зола (30 кг/т), дымовые газы (6 тыс м³/т), содержащие множество загрязнителей. Также этим способом можно избавиться лишь от малой части строительных отходов, так как большинство из них не горят.

Захоронение – наиболее распространенный метод утилизации строительных отходов, но полигоны занимают большую площадь, уменьшая количество территории. Зачастую процесс захоронения строительных отходов служит источником химического и бактериального загрязнения почв, грунтовых и подземных вод и в конечном результате источников питьевого водоснабжения.

Варианты, рассмотренные выше, не решают проблемы на экологическом уровне. Это – одна из причин использования более прогрессивных и утилизации строительного мусора, то есть его переработки или депонирования.

Именно переработку как метод утилизации уже давно взяли на вооружение все развитые страны мира как наиболее экологичный, но экологичность – не главное достоинство этого метода. Практически все строительные материалы можно перерабатывать и использовать вновь, снижая себестоимость полученных строительных материалов. Процесс переработки (рециклинга) строительного мусора включает четыре стадии. Основные этапы переработки мусора представлены на рис.1.

Рисунок. 1. Основные этапы переработки строительного мусора

Процесс переработки мусора механизирован: современные экскаваторы и манипуляторы способны на высоком уровне проводить операции по сортированию и переработке строительного мусора.

Переработка является хорошим решением для безотходной утилизации строительного мусора, но большая часть полученного вторичного сырья является неполноценным строительным материалом, обладает ограниченной областью применения из-за более низкого качества готовой продукции по сравнению с первоначальными строительными материалами. Вторичное сырье с наименее эффективными свойствами используют в качестве дорожных и грунтовых покрытий и покрытий  для теннисных кортов.

Таблица 1 – Примеры депонирования строительных отходов

Можно выделить новую, перспективную и развивающуюся технологию утилизации строительного мусора – депонирование. Этот метод представляет собой добавление строительных отходов в структуру новых материалов, получая совершенно новые их модификации с улучшенными характеристиками. Депонирование является вытекающим методом из метода рециклинга с использованием уже отсортированного или переработанного сырья.

Организации  по утилизации отходов и строительного мусора ищут методы внедрения в технологию переработки других видов строительных отходов и новые решения для уже существующих. Результаты эффективного применения строительных отходов сведены в Таблицу 1.

Получение материалов с примесью строительных отходов имеет массу преимуществ: экономия на сырье, улучшение свойств. Данное направление выгодно для строительных организаций. Реализация этого метода способна улучшить эффективность управления отходами строительного производства.

Чтобы количество мусора сократилось уже на строительной площадке, необходимо принимать меры, такие как:

- использование оборудования и материалов с длительным сроком эксплуатации, которые не нуждаются в частой замене и ремонте, что служит для уменьшения мусора в будущем. При закупке материалов следует обращать внимание на их качество и предполагаемый срок службы. Наиболее качественные и долговечные материалы гарантируют наименьшее количество боя;

- повторное использование материалов и оборудования сокращает затраты на их приобретение и является одним из самых простых способов сокращения отходов. Использование инвентарной многооборачиваемой опалубки не только сокращает количество строительного мусора, но и снижает стоимость опалубочных работ. Металлическая строительная обноска по отношению к одноразовой деревянной более выгодна со всех точек зрения;

- потребление продукции из переработанных отходов. Современные технологии позволяют изготавливать из вторичного сырья строительные материалы, по качеству и стоимости ничем не отличающиеся от таких же материалов из первичного сырья. Поощрить процесс сбора и переработки отходов и поддержать соответствующий рынок можно, если использовать материалы из вторичного сырья;

- соблюдать правила складирования, хранения и транспортировки, тем самым добиваться сохранения качества и уменьшения количества боя материалов.

В настоящее время организация строительства и технологии утилизации не достигают высокого уровня. Причина в том, что в России вопросу безотходной переработки строительного мусора уделяется мало внимания. Федеральный закон “Об отходах производства и потребления” регулирует обращение с мусором, но контроль за исполнением закона не является достаточно жестким. Также нести ответственность за утилизацию мусора и уделять этому вопросу особое внимание должны сами строительные компании.

Выводы: Традиционные методы утилизации строительных отходов наиболее опасны и не соответствуют требованиям развивающегося зеленого строительства. Более современными методами являются переработка и депонирование мусора. Депонирование как самый перспективный метод утилизации должен совершенствоваться при поддержке соответствующих органов управления. Для создания чистых строительных площадок и уменьшения образования мусора, строительные организации должны выполнять ряд правил, направленных на осуществление этих задач. В настоящее время потребление строительных отходов в качестве сырья для строительной индуст­рии позволяет значительно увеличить объемы переработки от­ходов в полезные продукты и одновременно улучшить экологичес­кую обстановку. Нельзя не отметить актуальность проблемы экологичной утилизации строительных отходов, т.к. современное общество стремится сохранить природу в ее первозданном виде, несмотря на развивающиеся темпы строительства.