6 Основные схемы резания грунтов

7. Основные теории для расчета сил резания и копания грунтов.

По предложению Домбровского , сумму рабочих сопротивлений землеройной или землеройно-транспортной машин называют сопротивлением копанию , а силы для их преодоления – силами копания.Силу , прикладываемою к рабочему органу по касательной к его траектории , называют силой копания , а по нормали к траектории – нормальной силой копания , их результирующая составляет полную силу копания.Сила копания имеет 3 составляющие :

Р_коп =Р + Р_пр + Р_зап

Где , Р – сила резания , Р_пр и Р_зап – силы для преодоления сопротивление призмы волочению и заполнению ковша или продвижению стружки сквозь призму волочения .

Нормальная сила копания : N_коп = N +N_пр + N_зап

Где N, N_пр , N_зап – соответственно нормальная сила резания , нормальные силы для преодоления сопротивления призмы волочения и заполнению ковша или продвижению стружки сквозь призму волочения . Домбровский предложил определять силу копания по расчетной площади поперечного сечения среза грунта F_ср и средней удельной силе копания р_коп машиной данного типа:

Р_коп = р_коп F_ср

8. Расчет сил резанья по теории Ветрова.

По теории, разработанной проф. Ю.А. Ветровым , усилие ре­зания грунта плоским ножом складывается из трех составляющих:

Р_р =Р_св + Р_бок + Р_бок.ср.

соответственно разрушению грунта в трех основных зонах Си­пы для преодоления лобовых сопротивлений ножу Р_св пропорциональ­ны площади лобовой поверхности ножа и ширине резания b и зависят от угла резания и прочности фунта. Силы разрушения грунта в боковых расширениях Р_бок пропорциональны площади этих боковых расширений и зависят от прочности фунта. Силы бокового среза фунта Р_бок.ср. про­порциональны глубине резания и прочности грунта. Данная теория по­казывает наиболее близкие к практическим значениям результаты вы­числений для случая разрушения плоскими ножами прочных и мерзлых фунтов при относительно небольшой ширине резания b и значительной глубине h разрушения грунта. При расчетах необходимо отдельно учи­тывать сопротивление от износа режущей кромки, усилие перемещения призмы волочения и т.п.

9.Рачет сил резания элементарным профилем (теория Зелинина)

Широко известны предложения Зеленина по расчету сил резания грунтов , в том числе по учету влияния на силу резания угла резания , толщины среза , числа зубьев на ноже , числа блокированных сторон среза .

Формула силы резания для рабочих органов в виде режущего периметра , предложенная Зелениным , имеет вид Р = ch^1,35(1+2,6b)(1+0,0075δzµ) где, с – коэфф., характеризующий крепость грунта , численно равный показанию плотномера , h и b - толщина и ширина среза (см) , δ – угол резания (град.) , z – коэфф. Характеризующий влияние зубьев на среднем ноже режущего периметра , µ - коэфф. Характеризующий влияние числа блокированных сторон среза .

10. Учет дополнительных сопротивлений при резании грунтов ножом с площадкой износа .

В процессе резания грунтов большое влияние на сопротивление грунта оказывает затупление и износ режущего инструмента. Затупление и площадка износа — наиболее характерные изменения формы ножей и зубьев в процессе резания грунтов. ополнительные сопротивления грунта, вызываемые площадкой износа или затуплением ножа либо зуба, могут даже преобладать в сопротивлении резанию. Допускаемый на практике износ режущего-инструмента может вызвать увеличение силы резания ножами или ковшами и следовательно, повышение затрат энергии по сравнению с условиями резания острыми ножами или зубьями. Площадка износа вызывает сопротивление даже при нулевой глубине резания. Опыты показали, что влияние износа и затупления можно учитывать, определяя дополнительные силы резания для преодоления сопротивлений площадке износа или затуплению. Эти силы зависят от толщины среза. Касательная к траектории сила (Рпл.изн) замедленно возрастает с увеличением толщины среза h и не равна нулю при нулевой глубине резания (Р0) Поэтому, накладываясь на силу для преодоления основных сопротивлений ножу, она вызывает большое увеличение суммарной силы резания и существенно изменяет нормальную силу резания. Вместе с тем затупление или износ режущего инструмента так влияет на удельную силу и энергоемкость резания, что делает их убывающей функцией толщины среза. Профиле площадки затупления может совпадать или не совпадать с траекторией движения режущего лезвия. На форму профиля влияют физико-механические свойства грунта и режимы работы.Если траектория движения совпадает с профилем площадки затупления и радиус закругления незначителен, то можно считать, что сопротивление Рп возникает только при отжиме рабочего органа от поверхности грунта в результате упругого последействия . Если траектория движения совпадает с профилем площадки затупления и при этом на режущей кромке образовался радиус закругления, определяющий площадку затупления, то появляются дополнительные силы, отжимающие рабочий орган в процессе резания. Если профиль траектории не совпадает с профилем площадки затупления, то выступающая за траекторию часть внедряется в грунт. Сила Р„ при этом определяется сопротивлением внедрению выступающей части в грунт.