2. Подготовка к работе грунтового канала, испытательного стенда и рабочего оборудования

Грунт в канале увлажняют до влажности 48%. Затем производят разравнивание поверхности и делают его более прочным посредством уплотнения. Степень прочности (категорию) грунта определяют по числу ударов динамического плотномера (ударника СоюздорНИИ).

После этого устанавливают и закрепляют модель отвала на универсальный щит тележки, который смонтирован на переднем брусе рамы. С помощью регулировочных винтов щита производят опускание модели до поверхности грунта.

Согласно инструкции, перед первоначальным пуском стенда (подвижной тележки) необходимо ознакомить работающих с принципом работы и правилами техники безопасности по его эксплуатации.

Далее производят планировку поверхности грунта исследуемого

участка за один полный проход тележки (туда и обратно).

3. Принцип обработки полученных данных

Определение величины усилия резания в лабораторных условиях заключается в записи экспериментальных данных в виде осциллограмм, характеризующих его изменения на протяжении всего участка, на котором осуществляется зарезание грунта (рис. 8).

Рис. 8. Пример обработки осциллограммы

В соответствии с данными осциллограммы, полученной при испытаниях, по формуле 6 находят величину усредненного отклонения,

соответствующего среднему усилию резания:

Δl_ср= , (6)

где Δl_ср – усредненная величина отклонения от нулевой линии, мм; S– площадь осциллограммы, ограниченная сверху линией нагрузок, снизу нулевой линией и по бокам линиями разгона и остановки тележки;

а – длина измеряемого участка установившегося движения, мм.

4. Последовательность выполнения работы и анализ результатов исследований

1. Определить категорию грунта ударником СоюздорНИИ.

2. Произвести поочередно зарезание грунта отвалом бульдозера в процессе перемещения тележки на глубине 1, 2 и 4 см.

3. Выполнить с помощью измерительной аппаратуры запись величины усилия резания при указанных глубинах.

4. Обработать полученные осциллограммы и, пользуясь тарировочным графиком, определить значения величин усилия резания.

5. Определить численные значения усилия копания (резания) грунта Р_к, Н, отвалом бульдозера по эмпирической формуле А.Н. Зеленина (формула 5).

6. Построить графики зависимости усилия резания от глубины резания Р_к = f (h), определенного по формулам и экспериментально.

7. Дать сравнительный анализ значений усилия резания, полученных экспериментальным путем и рассчитанных по теоретическим выражениям. Объяснить, в случае наличия, причины их несовпадения.

Лабораторная работа № 4 исследование влияния угла резания на величину усилия резания грунта

Ц е л ь р а б о т ы: установить зависимость усилия резания от угла резания.

О б о р у д о в а н и е и и н с т р у м е н т ы: грунтовый канал с экспериментальным стендом, модель отвала, измерительная аппарату-

ра, динамический плотномер, линейка, калькулятор.

1. Общие сведения

Одним из основных параметров отвала бульдозера или автогрейдера, который оказывает значительное влияние на величину уси-

лия резания, является угол резания δ (рис. 9).

Рис. 9. Схемы установки отвала под различными углами резания

Угол резания δ (угол между плоскостью ножа и горизонталью), угол заострения ножа β (угол между плоскостью ножа и скошенной гранью) и задний угол α (угол между линией, соединяющей режущую кромку ножа с наиболее выступающей частью конструкции отвала внизу, с тыльной стороны, и горизонталью) связаны между собой зависимостью: δ = α + β, что необходимо учитывать при назначении величин этих углов и пределов их изменения. Данный угол оказывает значительное влияние на энергоемкость процесса резания ввиду того, что при его уменьшении в большой степени снижается сила сопротивления резанию [2]. С учетом вышесказанного угол резания отвала, измеренный в исходном положении землеройно-транспортной машины (при стоянке бульдозера или автогрейдера на горизонтальной площадке с отвалом, опущенным до касания лезвия ножа с грунтом), рекомендуется принимать для неповоротного отвала δ = 55^о и для поворотного отвала δ = 5055^о.

При угле резания δ < 50^о угол заострения β получается таким, что прочность режущей кромки становится недостаточной. Угол заострения β в значительной степени определяет характер изменения удельного давления ножа на грунт по мере износа его режущей кромки.

Задний угол α, исходя из условий работы рабочего оборудования бульдозера или автогрейдера, должен быть не меньше углов подъема и спуска, т. е. углов, образуемых поверхностью земляного откоса с горизонтом. Этот угол в значительной степени определяет конструкцию тыльной стороны отвала, элементы которой, в частности коробка жесткости, не должны входить в его пределы. Рекомендуется

принимать задний угол α = 3035.