2.4.2Визначення продуктивності

Продуктивність котків визначається за формулою:

,

де L – довжина укочуваної смуги в м;

В – ширина укочуваної смуги в м;

А = 0,22 м – величина перекриття суміжних проходів;

Н₀ – глибина ущільнення в м;

к_в – коефіцієнт використання робочого часу;

v – швидкість руху котка в м/год;

t = 0,02 год – час розвороту тягача з котком на кінці ділянки;

n – необхідне число проходів по одному місцю.

Число проходів котка при тиску повітря в шинах 20 Н/см² при ущільненні різних видів ґрунтів таке:

на піщаних ґрунтах – 2 - 3;

на супіщаних – 3 – 4;

на глинистих – 5 – 6.

При ущільненні піщаних ґрунтів:

- щільних

м³/год;

- розрихлених

м³/год.

При ущільненні супіщаних грунтів:

- щільних

м³/год;

- розрихлених

м³/год.

При ущільненні глинистих ґрунтів:

- щільних

м³/год;

- розрихлених

м³/год.

2.4.3 Вибір параметрів колісної схеми

Запропоновані наступні формули для розрахунку кількості коліс на осях (шахова схема) залежно від прийнятого типорозміру шин, коефіцієнта відстані між шинами К_ш та ширини ущільнювальної смуги В:

а) загальна кількість коліс котка

Z_к = Z_з + Z_п,

тоді

Z_к = 4 + 4 = 8 шт;

б) кількість коліс на задній – широкій осі

,

з формули отримаємо

= 4 шт;

в) кількість коліс на передній – вузькій осі

шт.

Для аналітичної оцінки питання схеми розстановки коліс достатньо використати один з методів механіки ґрунтів та вирішити просторове завдання про розподіл напружень під колесами котка. Ця задача вирішена за наступних передумов:

а) дотикання коліс з ущільнювальним матеріалом розглядається в кінці процесу укочування, коли матеріал працює як лінійно деформоване тіло;

б) вертикальні напруження σ_z вважаються пропорційними залишковими деформаціями ущільнювального матеріалу, тобто під розподілом вертикальних напружень розуміють розподіл залишкових деформацій.

З механіки ґрунтів відомо, що якщо до поверхні масиву прикладено кілька навантажень, то стискуючі напруження в будь-якій точці масиву визначаються шляхом сумування напружень, що виникають від навантаження більш простої форми.

Отже, для отримання реальної картини про закономірності розподілу напружень під колесами котка, необхідно сумувати відносні вертикальні напруження σ_z /σ_к від кожного колеса котка як при рядному, так і при шаховому розташуванні їх на осях.

Таке сумування здійснювалось за допомогою ЄОМ при різних відстанях між шинами, а за допомогою графіків інтерполяції були побудовані діаграми рівних напружень σ_z /σ_к, з яких деякі наведено на рис. 27 і 28. На представлених графіках діаметр рівновеликого кола D прийнято рівним ширині бігової доріжки шин В₀. Як доведено вище, це припущення не доводить впливу на глибину розташування напружень σ_z /σ_к.

Рис. 27 Діаграма рівних напружень σ_z /σ_к під колесами котка при е' = 0,4В₀ (рядна схема)

З наведених діаграм видно, що рівномірне ущільнення по ширині на всіх горизонтальних перерізах і по всій глибині ущільнювального шару не може бути отримано (особливо на поверхні шару), а може бути забезпечено лише на певній глибині Z та при малому значенні К_ш. Видно також, що лінії рівних напружень σ_z /σ_к під колесами котка, при малих відстанях між шинами захвачують значно більшу глибину ніж при одному колесі, причому при шаховій схемі навантаження (рис. 28) розподіл напружень σ_z /σ_к відбувається більш рівномірно.

Рис. 28 Діаграма рівних напружень σ_z /σ_к під колесами котка при е' = 0,9В₀ (шахова схема)