Методика расчета

1.Записать уравнение тягового баланса для рабочего режима катка статического действия с гладкими металлическими вальцами.

При движении катка статического действия с гладкими металлическими вальцами сила тяги должна быть достаточной для преодоления возникающих сопротивлений.

При работе катка возникают следующие сопротивления:

1. Сопротивление качению вальцов или колес катка. Этот вид сопротивления движению обуславливается главным образом деформацией грунта и по своему удельному значению является наибольшим:

W_f = f₁ - B*G_max,где

f₁ - максимальное значение коэффициента сопротивления качению при первом проходе вальцов – f₁ =0.15-0.2;

- колес катка f₁=0.12-0.15;

G_max - максимальная масса катка.

В процессе укатки коэффициент сопротивления качению при любом проходе

f_n = f₁ - В * lg n , где

B - коэффициент, характеризующий вид грунта и его состояние, B=0,06 -0,08 - для несвязных грунтов;

B=0.09 -0.11 - для связных грунтов:

n - проход, для которого рассчитывается сопротивление качению.

Сопротивление движению на уклон

W_h = i*G_max ,

где i -уклон, i=0,01 -0.03.

При работе катка общее сопротивление движению равно сумме сопротивлений W = G _max* (f + i).

При трогании катка с места, полностью загруженного балластом, на рыхлом грунте и в предельном подъеме, кроме перечисленных сопротивлений, будет возникать сопротивление сил инерции

Полагая, что движение катка равноускоренное, получим

, где

х - коэффициент учета вращающих масс, х=0,11-0,4;

g - ускорение свободного падения, м/с;

V - скорость движения катка, м/с;

t - время на разгон, t=2-3c.

Во втором случае общее сопротивление движению равно сумме

W=W_f +W_h+W_m

Для подбора тягача нужно знать его тяговую характеристику. По ней необходимо определить силу тяги, соответствующую максимальной тяговой силе Т_n и наибольшую допустимую силу тяги тягача при кратковременной работе Т_mах.

В целях эффективного использования тягача при работе в агрегате с катком целесообразно, чтобы T_n=W.

Кроме 'этого, необходимо проверить тягач на условие трогания катка, т.е. формирование структуры уплотняемого грунта и качество уплотнения.

T_max>W.

Эксплуатационная производительность катков

, [м²/ч]

где L - длина укатываемого участка, м;

B - ширина укатываемой полосы, м;

A - величина перекрытия, А=0.2 м;

К_B - коэффициент использования рабочего времени, К_в=0.85;

V - рабочая скорость катка;

t - время, затрачиваемое на разворот катка в конце участка, t=0.024;

n - необходимое число проходов катка, n=H/h;

H - высота насыпи, м;

h - глубина активной зоны уплотнения,

W - влажность грунта, %;

W_o - оптимальная влажность грунта, W_o=(0.3-0.5) * W;

К - радиус вальца, м;

р - линейное давление, Н/н.

, где

δ - предел прочности, МПа;

Е - модуль деформации грунта, МПа;

Е=15-20 - для связных грунтов;

Е=10-15 - для несвязных грунтов.

6.1. Варианты индивидуальных заданий

№ п/п	Маркировка катка	Грунт	Влажность	Высота насыпи Н, м	Предел прочности δ, Мпа	Длина участка
1	2	3	4	5	6	7
1	ДУ-82	суглинок	22	1,2	0,23	500
2	ДУ-107	суглинок	25	1,4	0,25	200
3
	ДУ-88	суглинок	26		0,26	250
4	ДУ - 48А	супесь	15	0,8	0,21	180
5	ДУ-9В	супесь	16	0,9	0,2	400
6	ДУ – 54	супесь	18	0,8	0,19	600
7	ДУ-50	песок	12	0,9	0,16	100
8	ДУ-107	песок	14	1,1	0,17	70
9	ДУ - 48А	песок	16	1,2	0,15	120
1.0	ДУ-50	супесь	22	0,8	0,19	90
11	ДУ - 49А	глина	20	1,1	0,31	170
12	ДУ-9В	глина	21	1,2	0,32	330
13	ДУ - 82	глина	22	1,4	0,33	270
14	ДУ-50	суглинок	25	1,2	0,25	190
15	ДУ-108В	суглинок	26	1,4	0,26	1000
16	ДУ-95-2	песок	17	0,8	0,18	700
17	ДУ - 49А	песок	18	0,9	0,15	620
18	ДУ-50	супесь	20	0,9	0,19	440
19	ДУ-82	супесь	22	0,9	0,2	510
20	ДУ - 49А	супесь	25	0,8	0,22	380