![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Определение зависимости усилия резания грунта от глубины резания
Цель работы: изучить процесс резания грунта элементарным профилем; определить зависимость усилия резания от глубины резания и угла заострения профиля.
Общие сведения о резании грунтов
Резание представляет собой сложный физический процесс, характер протекания которого зависит от способа разработки, геометрии рабочего органа, свойств и состояния грунта. Несмотря на многочисленные исследования, посвященные изучению процесса резания грунтов, до настоящего времени не дано исчерпывающего объяснения его физической природы и не получены теоретические зависимости, достаточно универсальные и с достаточной полнотой отражающие влияние различных факторов на сопротивление резанию. Приоритет по созданию основ теории резания грунтов принадлежит советским ученым В.П. Горячкину, А.Д. Далину, Н.Г. Домбровскому, А.Н. Зеленину, D.A. Ветрову, К.А. Артемьеву, И.А. Недорезову, Д.И. Федорову и др. Среди существующих трактовок процесса резания наибольшее практическое распространение получила теория Горячкина - Домбровского, согласно которой сопротивление резанию пропорционально площади поперечного сечения разрабатываемого слоя грунта. Формула усилий копания Р к = K' F, предложенная Н.Г. Домбровским, и коэффициент удельного сопротивления резанию К', значительно точнее формулы, выведенной В. П. Горячкиным. Однако ее нельзя признать физически правильной, поскольку она не отражает изменения сопротивлений резанию в зависимости от геометрии рабочего органа, формы стружки и от условий резания. В данной лабораторной работе рассматривается резание грунтов элементарными профилями и изучаются закономерности изменения усилий резания от глубины резания h для элементарных профилей. В целом работа позволяет студентам наглядно проследить и запомнить основные закономерности процесса чистого резания для элементарных профилей. Без углубленного знания этих процессов невозможно понять основы расчета рабочих органов, составляющих основу всех типов рыхлителей, ковшей экскаваторов, скреперов и погрузчиков. Ввиду того, что сопротивление резанию в ряде случаев затруднительно отделить от других сопротивлений, возникающих на рабочем органе при разработке грунта (например, трение грунта о боковые стенки и днище ковша), показанная выше зависимость иногда используется для суммарного определения всех указанных сопротивлений. В этих случаях коэффициент К' носит название удельного сопротивления копанию. Основными физико-механическими показателями, определяющими свойства грунтов в отношении сопротивления их резанию, являются внутреннее и внешнее трение, а также сцепление частиц грунта, зависящее, главным образом, от гранулометрического состава, объемного веса скелета, влажности и особенностей структуры грунта. Влияние гранулометрического состава на сопротивление резанию объясняется различной ролью песчаных и глинистых частиц в грунте, а сопротивление резанию возрастает с увеличением содержания глинистых частиц. Рассматривая влияние геометрии режущего органа на сопротивление резанию, следует выделить две характерные разновидности процесса: резание разрезающим ножом – боковые стенки ковшей землеройных машин (рис.8); резание горизонтальным или наклонным ножом (рис.9).
Рис. 8. Резание элементарными профилями (по А.II. Зеленину)
Основными величинами, характеризующими геометрию разрезающего ножа, являются: глубина резания h, толщина профиля S, угол заострения α и передний угол ψ. Сопротивление резанию возрастает как с увеличением толщины разрезающего ножа, так и с увеличением глубины резания. При постоянной глубине резания и толщине ножа сопротивление резанию зависит от угла заострения и переднего угла.
Рис. 9. Резание горизонтальным профилем: а – лобовое;
|