Практическая работа №8 Тема: Расчет основных параметров статических катков

Цель работы: ознакомиться с процессом уплотнения грунта, определить производительность и мощность привода.

Варианты заданий приведены в таблице 8.1.

Таблица 8.1

Исходные данные

Вари ант	Размеры валь- ца, м		Тип грунта	Вес вальца Gв, Н.	Влажность грунта,		Глубина уплотне- ния, Н, м
	Ширина Вв	Радиус Rв			Wо	W
1.	1,3	0,55	связный	8800	19	23	0,45
2.	1,6	0,70		9500	20	25	0,50
3.	1,4	0,60		10000	22	28	0,40
4.	1,2	0,50		8700	20	23	0,45
5.	1,3	0,60		9000	22	28	0,48
6.	1,6	0,70	несвязный	11000	12	15	0,46
7.	1,4	0,55		10000	15	17	0,50
8.	1,5	0,65		11000	17	19	0,42
9.	1,2	0,55		9500	15	17	0,40
10.	1,3	0,70		10000	19	19	0,45
11.	1,4	0,60	связный	10500	20	24	0,40
12.	1,6	0,70		11500	22	26	0,46
13.	1,5	0,70		11000	19	28	0,48
14.	1,4	0,65		10500	20	23	0,50
15.	1,2	0,60		98000	22	23	0,42
16.	1,3	0,65	несвязный	10000	15	17	0,48
17.	1,4	0,70		11000	14	19	0,46
18.	1,6	0,70		12000	17	18	0,40
19.	1,3	0,60		11000	12	15	0,42
20.	1,5	0,60		11000	14	19	0,40

Методика расчета

Основными параметрами катков с жесткими металлическими вальцами являются вес катка и удельное давление на единицу длины вальца катка q_в .

1. Определим максимальное напряжение развиваемое на поверхности контакта вальца с грунтом

σ_max = √q_в·E / R_в , мПа ,

где q_в – линейное давление, Н/м ; которое определяется по формуле

q_в = G_в / B_в , Н/м,

где G_в – вес вальца, Н;

B_в – ширина вальца, м.

E – модуль деформации грунта, МПа; принимается в зависимости от типа грунта, для связных грунтов E = (15 ÷ 20) МПа, для несвязных грунтов E = (10 ÷ 15) МПа.

R_в – радиус вальца, м.

При укатки должно соблюдаться условие при котором напряжение на поверхности грунта не должно превышать предел прочности грунта на разрушение σ_р.. Иначе произойдет разрушение твердых частиц грунта. Это условие записывается

σ_max ≤ σ_р..

где σ_р. – предел прочности грунта на разрушение, МПа; зависит от типа грунта, для связных грунтов σ_р = (0,8 ÷ 1,5) МПа, для несвязных грунтов σ_р = (0,3 ÷ 1,0) МПа. В случае не соблюдения условия уточняются размеры и параметры вальца.

Рисунок 8.1 - Схема уплотнения грунта

2. Определим оптимальную глубину уплотнения

а) для связных грунтов

h_опт. =( 0,30W / W₀)√q·R , см,

б) для несвязных грунтов

h_опт. =( 0,32W / W₀)√q·R , см,

где W и W₀ - соответственно фактическая и оптимальная влажность уплотняемого грунта ,%.

Производительность статических катков

П = 3600·(B_в - 0,2)·v_р.х.·H / n

где B_в – ширина вальца, м;

0,2 – величина перекрытия смежных полос, м;

v_р.х. – рабочая скорость движения катка, м/с; принимается v_р.х. = (0,8 ÷ 1,6) м/с;

H – общая глубина уплотнения грунта, м;

n – число проходов по одному следу, определяется по формуле

n = H / h_опт ,

где h_опт – оптимальная глубина уплотнения грунта, м.

Значение числа проходов n округляют до целого числа.

Суммарное сопротивление движению катка определяется по формуле

∑W_i = W₁ + W₂ ,Н,

где W₁ – сила сопротивления передвижению катка, Н;

W₂ – сила сопротивления от инерции при трогании катка с места, Н.

Сила сопротивления передвижению катка определяется

W₁ = G_в (f + i) ,Н,

где G_в – вес вальца, Н,

f – коэффициент сопротивления перекатыванию катка, принимается f = (0,15 ÷ 0,25) ;

i – уклон местности, принимается i = (0,01 ÷ 0,025).

Сила сопротивления от инерции при трогании катка с места

W₂ = G_в·v_р.х /_. g·t_р , Н,

где G_в - вес вальца, Н,

v_р.х. – рабочая скорость движения катка, м/с;

g – ускорение свободного падения, м/с²,

t_р – время разгона катка, принимается t_р = (4 -8 ) с.

Мощность двигателя катка определяется по формуле

N = ∑W_i ·v_р.х. / η_м , кВт.

где ∑W_i - суммарное сопротивление движению катка, Н.;

v_р.х. – рабочая скорость движения катка, м/с;

η_м – к.п.д. привода, принимается η_м = 0,8.

Рекомендуемая литература

[1] стр.471-499,

[2] стр.308-322,

[3] стр.233-246,

Контрольные задания для СРС

1. Перечислите основные параметры статических катков.

2. Назовите области применения и поясните технологию ведения работ.

3. Назовите основные факторы, влияющие на эффективность работы.

4. Перечислите способы повышения производительности.

5. Опишите подробно рабочий процесс.

6. Перечислите основные марки машин.

7. Назовите основные правила эксплуатации.

Литература

1. Алексеева Т.В., Артемьев К.А., Бромберг А.А. и др.Дорожные машины. Часть 1. Машины для земляных работ. - М.: Машиностроение, 1972. – 504 с.

2. Ветров Ю.А. Машины для земляных работ. – Киев. Высшая школа, 1982. – 383 с.

3. Гаркави Н.Г. Машины для земляных работ. М.: Высшая школа, 1982. – 335 с.

4. Хархута Н.Я. Дорожные машины. Л.: Машиностроение, 1976. – 416 с.

5. Зеленин А.Н. . Машины для земляных работ. - М.: Машиностроение, 1972. – 404 с.

6. Добронравов С.С. Строительные машины и оборудование. М.: Стройиздат, 1991. – 456 с.

7. Федоров Д.И. Рабочие органы землеройных машин.- М.: Машиностроение, 1972. – 504 с.

8. Домбровский Н.Г. Землеройные машины. . - М.: Машиностроение, 1972. – 304 с.

9. Янцен И.А. Дорожные машины. – Караганда, КПТИ,1976.

Рассмотрено на заседании Одобрено учебно-методическим

кафедры строительных и бюро ТДИ

дорожных машин "__"____________2011г. "__"_____________2011г.

Протокол № Протокол №

Заведующий кафедрой Председатель методбюро

________________ Мулдагалиев З.А ____________Тогизбаева Б.Б.