Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 4)

(2.7)

Тогда, сопротивление возникающий на площадке затупления будет равно:

Таблица 2.5 - Значение удельного сопротивления от затупления ножа, кН

Ширина площадки затупления а, мм	Категория грунта
	I	II	II	IV
5	0,6…1,2	1,5…2,5	4,0…5,0	5,0…6,0
10	2,5…4,0	5,0…7,0	8,0…10,0	10,0…12,0
15	4,5…7,0	8,0…10,0	11,0…13,0	12,0…15,0

Основная касательная составная сопротивления грунта копанию по методу Н. Г. Домбровского равна:

Нормальную составную опору грунта копанию определяют в частях от основной касательной составляющей :

(2.8)

где - коэффициент, который зависит от однородности и прочности грунта, степени затупления, размера и формы изнашивания задних граней режущего элемента, заднего угла резания α. Так, при α = 5…8⁰ для однородных грунтов II и IV категории и средней затупленности режущего инструмента 0,15.0,3; для более прочных неоднородных полускальных и мерзлых грунтов 0,3.0,6.

2.2. Расчет сил сопротивления грунта простым ножом при прямом блокированным резании (по Ю.А. Ветрову)

Известно, что в процессе блокированного резания простым ножом грунтов разрушается в пределах трапециевидного сечения (рисунок 2.2), при этом характер и величина сопротивлений разрушению грунта разные в разных зонах разреза. В связи с этим касательную составляющую силы резания в расчетах делят на четыре части, соответствующих характерным сопротивлениям, :

Рисунок 2.2. Зона действия составляющих силы резания простым острым ножом

а) силу для преодоления лобовых сопротивлений ножа p_СВ, пропорциональную площади средней части разреза и зависимую от угла резания δ и прочности грунта :

(2.9)

б) силу разрушения грунта в боковом разрезе p_БОК, пропорциональную площади их сечения, которое зависит от прочности грунта и независимую от угла резания и ширины среза, :

(2.10)

в) силу бокового среза p_{БОК СР} в дне разреза, пропорциональную толщине стружки, которая зависит от прочности грунта, а также независимую от ширины среза B и угла резания δ:

(2.11)

г) силу для преодоления сопротивлений площадкой изнашивания (или затупление ножа) p_ПЛ. _ЗН(ЗАТ), пропорциональную длине режущей кромки, которая зависит от ширины площадки изнашивания или радиуса r затупления ножа, от толщины среза и независимую от угла резания :

_. (2.12)

В выражениях 9, 10, 11, 12 p_СВ и p_БОК - удельные силы разрушения грунта соответственно в лобовой и боковых сечениях, Па; F_СВ и F_БОК - площади в соответствии со средней и боковых частеях сечения, м² p_{БОК СР} - удельная сила среза грунта боковыми гранями ножа в низу сечения, Па; L_{БОК СР} - суммарная длина линии бокового среза грунта, м; p_{ПЛ. ИЗН (ЗАТ)} - удельная сила преодоления сопротивления грунта площадке изнашивания или затупления ножа, который придется на единицу длины его режущей кромки, Па; L_{ПЛ. ИЗН (ЗАТ)} - длина затупленной или изношенной режущей кромки ножа, м.

Таким образом, суммарная сила P блокированного резания простым ножом равна:

_. (2.13)

Определим все площади и длины :

(2.14)

(2.15)

где - коэффициент глубины расширяющей части прорези зависимой от характера грунта (таблица 2.6)

(2.16)

(2.17)

Величину удельного сопротивления разрушению грунта в лобовой части можно выразить так:

(2.18)

где - коэффициент угла резания, принимается по опытным данным;

- удельная сила резания в лобовой части прорези, Па.

Произведение выражают функцией второй степени толщины среза

(2.19)

где - коэффициент, который характеризует удельную силу разрушения грунта в боковых частях прорези.

Произведение выражают функцией первой степени толщины среза из

(2.20)

где - коэффициент, который характеризует удельную силу среза грунта одной из боковых граней ножа.

Удельную силу преодоления сопротивлений грунта изнашивания выражают эмпирической зависимостью:

(2.21)

где p₀, p_УСЛ, с_УСЛ - параметры, которые характеризуют сопротивление грунта упруго-пластичному сжатию, принимают по экспериментальным данным.

Изложенная схема расчетов касательной составной силы резания грунта простым ножом требует определения шести параметров сопротивления грунта : трех параметров сопротивления острому ножу - m_СВ, m_БОК, m_{БОК СР}, и трех параметров резания затупленным или изношенным инструментом - p₀, p_УСЛ, с_УСЛ.

В силу трудностей определения отмеченных параметров для ориентировочных расчетов можно основываться только на одном отмеченном параметре m_СВ. С учетом использования значений отношений удельных сил резания, установленных по данным испытаний разных грунтов, формула для определения суммарной силы блокированного резания простым ножом будет иметь вид:

(2.22)

где , - коэффициенты пропорциональности, которые учитывают отношения соответствующих удельных сил резания, полученные по опытным данным. Так для обычных глинистых грунтов =0,36 =1,37; для плотных грунтов =0,52 =7,6. Значение коэффициента принимают по экспериментальным данным и равной 0,054.

Классификацию грунтов по параметру = приведено в

таблице 2.7.

Суммарная сила блокированного резания простым ножом будет равна:

Среднюю силу резания за все время процесса определяют по формуле:

(2.23)

где - коэффициент энергоемкости, величина которого приведена в таблице 2.6.

Таблица 2.6 - Характеристика зоны разрушения при блокированном резании и коэффициент энергоемкости резания грунтов по экспериментальным данным

Грунт	Состояние грунта		Характеристика зоны разрушения		Коэффи- циент энергоемкости, kЭ
	Влажность %	Категория грунта		град
Песок мелкозернистый	14,2	I	0,73	46	0,92
Суглинок	19…20	I	0,78	30	0,87
Лессовидный суглинок	14,3	IV	0,73	45	0,88
Серо-зеленая мергельная глина	36,4	III	0,83	35	0,82
Темно-серая глина с известняковыми включениями	41	III	0,72	30	0,84
Глина обычная	20,6	II	0,85	36	0,9
Глина комковая	27,6	I	0,8	35	0,94

Таблица 2.7 - Классификация грунтов по параметру =

Категория грунта	Виды грунтов разрабатываемые МЗР	, кН
I	Достаточно слабые: пески, супеси, легкие суглинки, сыпучие мелко-кусочные материалы (гравий, щебни)	до 50
II	Слабые: суглинки без включений средней влажности, легкие глины средней и повышенной влажности.	50…100
III	Средней прочности: плотные суглинки слабо-увлажненные, тяжелые суглинки с включениями	100…250
IV	Повышенной прочности: аргиллит средней прочности, слабые песчанки на глинистом цементе	250…500

Нормальную составляющую полной силы резания для простого ножа при прямом блокированном резании определяют исходя из величины касательной составной силы резания, угла резания δ, угла наклона площадки изнашивания δ₁ или нижней поверхности грунтового нароста и затупления ножа (рис.2.3) и угла трения μ грунта об нож:

, (2.25)

а - острый; б - с площадкой изнашивания; в - затупленного.

Рисунок 2.3 Профили ножей, отделяющих стружку

где параметры , , будут равны:

_; (2.26)

; (2.27)

_; (2.28)

Характеристики

Список файлов ВКР