- •Вправа 1. Розрахунок сил і енергоємності різання ґрунту однозубим розпушником
- •Розрахунки
- •Вправа 2. Тяговий розрахунок двозубого розпушника
- •Прийняті позначення:
- •Розрахунки
- •Розрахунки
- •Вправа 4. Розрахунок балансу потужності шнеко роторного канавокопача
- •Розрахунки
- •Вправа 5. Розрахунок кротодренажної машини
- •Розрахунок
Вправа 1. Розрахунок сил і енергоємності різання ґрунту однозубим розпушником
Рисунок 1- Схема діючих на наконечник(а) і переріз в ґрунті(б)
– коефіцієнт,що враховує вплив кута різання на силу різання( при куті різання);
– питома сила різання для подолання опорів грунту перед передньою гранню наконечника при куті різання,МПа;
- ширина наконечника, м;
- глибина різання, м;
- коефіцієнт, що характеризує питому силу різання для руйнування ґрунту в бокових розширеннях прорізу, МПа;
- коефіцієнт,що характеризує питому силу різання для подолання опорів грунту зрізуванню бокових ребрами наконечника,кН/м;
- кут різання,град;
- кут тертя грунту по сталі, град;
- додаткова питома сила для подолання опорів грунту площадці зносу при кульовій глибині різання, кН/м;
- різниця між граничним значенням додаткової питомої сили,кН/м;
- глибина різання,що відповідає додатковій питомій силі , м;
- розрахункова ширина площадки зносу, м;
- ширина площадки зносу, м;
- кут нахилу площадки зносу до траєкторії різання,град(приймається 10);
- коефіцієнт енергоємності різання грунту;
- коефіцієнт глибини частини прорізу, що розширяється;
- кут нахилу бокових поверхонь прорізу до поверхні різання,град.
Розрахунки
Знайдемо силу різання, що прикладена до передньої грані наконечника, кН:
h, м |
Pп.г., кН |
0 |
0 |
0,10 |
14,9 |
0,25 |
46,2 |
0,35 |
73,1 |
Нормальна сила різання, що прикладена до передньої грані наконечника, кН:
h, м |
Nп.г., кН |
0 |
0 |
0,10 |
1,3 |
0,25 |
4,01 |
0,35 |
6,3 |
Сила різання, що прикладена до площадки носу, кН:
h, м |
Pпл, кН |
0 |
2,3 |
0,10 |
7,6 |
0,25 |
11,2 |
0,35 |
12,5 |
Нормальна сила різання, що прикладена до площадки зносу, кН:
h, м |
Nпл, кН |
0 |
1,9 |
0,10 |
6,3 |
0,25 |
9,3 |
0,35 |
10,4 |
Сумарна сила різання, кН:
h, м |
P, кН |
0 |
2,3 |
0,10 |
22,5 |
0,25 |
57,3 |
0,35 |
85,5 |
Сумарна нормальна сила різання, кН:
h, м |
N, кН |
0 |
-1,9 |
0,10 |
-5 |
0,25 |
-5,3 |
0,35 |
-4,1 |
Середня сила різання, що прикладена до наконечника, кН:
h, м |
Pсер., кН |
0 |
2,3 |
0,10 |
18,7 |
0,25 |
45,7 |
0,35 |
67,2 |
Середня нормальна сила різання, що прикладена до наконечника, кН:
h, м |
Nсер., кН |
0 |
-1,9 |
0,10 |
-5,3 |
0,25 |
-5,5 |
0,35 |
-5,6 |
Площа перерізу зрізу в ґрунті, м2:
h, м |
Fзр., м2 |
0 |
0 |
0,10 |
0,019 |
0,25 |
0,086 |
0,35 |
0,15 |
Енергоємність різання ґрунту, МДж/м3:
h, м |
е, МДж/м3 |
0 |
- |
0,10 |
0,98 |
0,25 |
0,53 |
0,35 |
0,44 |
Заповнимо розрахункову таблицю 1:
Таблиця 1- Результати розрахунків сил і енергоємності різання ґрунту
h, м |
Pп.г., кН |
Pпл, кН |
P, кН |
Nп.г., кН |
Nпл, кН |
N, кН |
Pсер., кН |
Nсер., кН |
Fзр., м2 |
е, МДж/м3 |
0 |
0 |
2,3 |
2,3 |
0 |
1,9 |
-1,9 |
2,3 |
-1,9 |
0 |
- |
0,10 |
14,9 |
7,6 |
22,5 |
1,29 |
6,3 |
-44,03 |
18,7 |
-5,3 |
0,019 |
0,98 |
0,25 |
46,2 |
11,2 |
57,3 |
4,01 |
9,3 |
-52,27 |
45,7 |
-5,5 |
0,086 |
0,53 |
0,35 |
73,1 |
12,5 |
85,5 |
6,3 |
10,4 |
-58,12 |
67,2 |
-5,6 |
0,15 |
0,44 |
За отриманими результатами побудуємо графіки залежності: .