Книги по строительству и ремонту

Строительные машины и их эксплуатация

Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

Рабочий орган при копаний перемещается относительно грунта в двух направлениях. Одно из них — главное движение в направлении длины отделяемой стружки и второе —движение подачи  в направлении, нормальном к направлению главного движения, т. е. поперек снимаемой стружки. В процессе копания эти движения могут существовать как одновременно, так и раздельно.

При изучении взаимодействия рабочего органа землеройной машины с грунтом пользуются следующими определениями и обозначениями ( 235).

В процессе заполнения ковша срезаемый грунт перемещается по передней поверхности 5 режущей части рабочего органа.

Поверхность 4 режущей части рабочего органа, обращенная к забою, называется задней.

Линия пересечения передней и задней поверхностей режущей части рабочего органа образует режущую кромку;

а — задний угол, расположен между плоскостью резания и задней поверхностью режущей части рабочего органа;

Р — угол заострения, заключен между задней и передней поверхностью режущей части рабочего органа;

у — передний угол, находится между основной плоскостью забоя и передней поверхностью режущей части рабочего органа;

б— угол резания, образован передней поверхностью режущей части рабочего органа и плоскостью резания.

Оптимальное значение угла б для большинства грунтов должно быть 20—30°, но его значение не всегда может быть выдержано в связи с тем, что при этом значении угла б лезвие ножа может получиться очень тонким и непрочным.

Задний угол а должен быть не менее 7°, чтобы задняя поверхность режущей части рабочего органа не терлась о поверхность резания.

Угол заострения J3 при сплошной режущей кромке равен 15—20°, если позволяет прочность ножа.

Ф — угол установки режущей кромки прямого ножа в плане, называемый также углом захвата или углом атаки, угол между направлением резания и режущей кромкой.

Рабочие органы землеройных машин характеризуются и другими параметрами:

прямые ножи — длиной L, шириной В и радиусом кривизны;

ковши — емкостью q, шириной В, высотой Н и длиной L.

В процессе отделения грунта от массива принято различать процесс резания и процесс копания.

Под резанием грунта понимается часть процесса копания, состоящая из отделения грунта от массива при помощи режущего лезвия рабочего  органа.

Под копанием понимается более сложный процесс, включающий в себя резание грунта, перемещение его по рабочему органу, перемещелие призмы грунта впереди рабочего органа и перемещение рабочего органа. Поэтому сопротивление копанию всегда больше сопротивления резанию грунта.

При отделении грунта от массива возникают следующие сопротивления

Сила резания— сопротивление внедрению передней грани рабочего органа в грунт Рр в направлении главного движения резания (по длине стружки).

Сила резания Рр определяется по удельному сопротивлению резания kp, принимаемому по табличным данным, полученным опытным путем (табл. 3), и площади поперечного сечения стружки

рр = kpF = kpcb кГ/см2

Сила подачи — это сопротивление врезанию (внедрению) режущей части в грунт Рп по направлению, перпендикулярному главному движению (поперек стружки).

Величина Ра определяется по формуле

Рп = k2F

где k.2— удельное сопротивление внедрению режущей части рабочего органа в грунт в направлении подачи; определяется опытным путем k2>ki,

F'— площадь поперечного сечения лезвия   ножа   плоскостью, перпендикулярной поверхности грунта.

Сила подачи Ра тем больше, чем больше затупление режущей части ножа, так как при затуплении возрастает F'. Сила трения рабочего органа о грунт РТр

P?P = Pnf,       (134)

где f — коэффициент трения стали о грунт, f=0,5-^0,6.

Сила трения /*Тр значительно возрастает при затуплении ножа и может по значению приближаться и даже превосходить Pv. Поэтому крайне необходимо следить за состоянием режущей кромки и своевременно менять ножи. Сопротивление от волочения призмы грунта по грунту впереди рабочего органа Рвр определяется по формуле

Лц> = Уф7/ь  (135)

где    у — плотность грунта в т/м3;

Уф—фактический объем призмы волочения в м3; /х—коэффициент сопротивления перемещению   грунта по грунту, /ч = 0,5 -ь 0,7 — меньшее   значение   для   связных и большее — для несвязных грунтов.

Сопротивление от перемещения грунта вдоль передней грани рабочего органа Pipn или поперек ее РтРз и сопротивление, возникающее при заполнении емкости рабочего органа грунтом Р3, определяются для каждого вида рабочего органа. Общее сопротивление копанию Ро определяется как сумма составляющих сил Pv, Pa, PTPi ,  Ртр,   и  т.  д.