6.5. Несущая способность залежи и проходимость машин (штамповые испытания)

Поверхность торфяной залежи является основанием для передвижения самоходного и прицепного технологического оборудования, работающего на подготовке торфяных месторождений к эксплуатации и на добыче торфа. Торфяная залежь,- это непрочное и легкодеформируемое основание, поэтому нагрузки от ходовых устройств машин не могут быть большими, а воздействие их на грунт должно быть кратковременным.

Для экспериментальных исследований в полевых условиях хорошо использовать натурные образцы и физические модели ходовых устройств машин, но это не всегда возможно, поэтому обычно прибегают к упрощенному методу исследований с применением штампов. Штамп - это обычно жесткая, круглая либо прямоугольная пластина различного размера с приспособлениями для установки внешней нагрузки и аппаратуры для измерения глубины осадки.

Рис 6.4 Схема осадки торфяной залежи под действием штампа

Нагрузка на залежь, передаваемая через штамп:

P = Q_z /S, Н/м² ,

Где Q_z - нормальная к поверхности залежи нагрузка; S – площадь поверхности штампа.

Метод позволяет исследовать поведение грунта при действии на него постоянно или поэтапно возрастающей нагрузки.

При каждом изменении нагрузки производится измерение деформации грунта (осадки штампа) h

Определяют параметры зависимости h = f(p)

Рис 6.5 Кривая зависимости осадки штампа от нормального давления

Несущая способность торфяной залежи при однократном воздействии на грунт по С.С.Корчунову определяется отношением периметра П к площади штампа S с учетом сопротивляемости залежи сжатию А и срезу по периметру В.

Р = А + В

А и В – коэффициенты, характеризующие сопротивляемость торфяной залежи сжатию и срезу

Плавная кривая (1) по С.С. Корчунову ;ломаная кривая (2) по А.Г. Гинцбургу .

С.С.Корчунов предложил плавную логарифмическую кривую зависимости осадки от давления, А.Г. Гинцбург экспериментально доказал что на этой кривой есть критические точки А и В. Первая соответствует появлению трещин по периметру штампа, а вторая соответствует провалу штампа.

Считают, что при давлениях Р не превышающих Р_А возможен многократный проезд машин по одному следу без образования колеи, а при давлениях больше Р_А , но меньших Р_В , возможен однократный проезд.

Р_А –это предел длительной несущей способности залежи, Р_В - это предел временной несущей способности. Для неограниченного числа проездов машин по одному следу необходимо принимать нагрузки меньше Р_А . Для повышения надёжности и безопасности проезда принимают допускаемое давление - Р_Д = 0,75 Р_А . Тогда:

Р_Д = А_Д + В_Д

Где Р_д -допускаемое давление, кПа; А_Д и В_Д -коэффициенты; П – пери метр штампа (или опоры машины), м; S – площадь штампа (опоры),м² .

Значения коэффициентов А_Д и В_Д при работе машин на торфяной залежи:

Условия эксплуатации машин	АД	ВД
Работа на хорошо осушенной торфяной залежи	20	3,3
Внесезонные работы на полях добычи торфа	16	2,7
Предварительно осушенная торфяная залежь	14	2,2
Неосушенная залежь торфяная	6	1,0

Проходимость машин возможна: 1), если среднее удельное давление машины на грунт не превышает несущей способности торфяной залежи; 2) сцепление движителя с основанием больше сопротивления сдвига торфа; 3) мощность двигателя достаточна для движения.

Комплексный показатель проходимости машин по торфяной залежи

П_О = _·

Для торфяной залежи главным показателем является несущая способность.

П_О = ( 1 - )

Где Р- среднее давление под опорной поверхностью гусеницы; Р_о - несущая способность торфяной залежи

Категории проходимости

ПО	Категория проходимости
< 0,3	Нет проходимости
0,3 …0,5	Плхая проходимость
0,5 … 0,75	Удовлетворительная
>0,75	Хорошая проходимость

По величине сопротивления вращательному срезу τ на глубине 1 м.можно прогнозировать походимость машин по поверхности торфяной залежи

Классификация условий проходимости

τ , кП	Характеристика торфянойзалежи	Характеристика условий и техника	Условия проходимости
> 18	Мелкая хорошо осушенная	Проезд в сухое время	Лёгкие
12 … 18	Предварительно осушенная	Проезд болотной техники	Средние
8 …12	Мало осушенная	Проезд специальной техники	Тяжелые
< 8	Неосушенная, глубокая	Проезд плавающей техники или в зимнее время	Особые

Ориентировочно проходимость гусеничных машин на торфяной залежи устойчивая при τ > 12 проходимая при 8…12, малопроходимая 6…8, непроходимая 2…6 кПа.