Учебное пособие 2215

tп – время, необходимое для переключения передач (tп = 0,1 мин), мин.

Применительно к прицепным скрепера скорости перемещения принимают:

•при заполнении ковша (0,65…0,8)V1 , где V1 – скорость движения скрепера на первой передаче;

•при движении груженого ковша на ровном участке

(0,55…0,75) Vмах, где Vмах – скорость движения на высшей передаче;

•при движении порожнего скрепера на ровных участках (0,75…0,85) Vмах.

2.2.4.Определение объема грунта в ковше

Измерение объёма грунта, набранного в ковш, осуществляется в конце каждого заезда при закрытой передней заслонке и поднятом ковше следующим образом: на специальных картах фиксируют продольный профиль грунта в ковше. На задней и боковых стенках ковша предварительно была нанесена белой краской сетка со стороной квадрата 20 см (рис. 2.22).

Рис. 2.22. Определение объема грунта в ковше

41

2.3.ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

1.Изучить назначение и конструктивные особенности скреперов.

2.Изучить конструкцию тягача скрепера, познакомиться

сзапуском двигателя и работой основных агрегатов трактора и рабочего оборудования.

3.Охарактеризовать основные формы ножевых систем скреперов, их достоинства и недостатки.

4.Изучить достоинства комбинированной ножевой сис-

темы.

5.Освоить методику расчета производительности скре-

пера.

6.Выполнить измерение основных параметров комбинированной ножевой системы скрепера.

7.Освоить методику выполнения замеров для расчета объема призмы волочения и объема грунта в ковше скрепера.

8.Выполнить расчистку площадки для проведения исследований и её разметку.

9.Выполнить копание грунта полной шириной ковша (блокированное резание) и замерить параметры набора грунта: объем набранного грунта, путь и время копания, скорость набора, глубина резания в начале и конце копания. Опыт повторить 4 раза.

10.Повторить измерения по п. 9 при копании грунта совковым режущим органом (блокированное резание).

11.Выполнить бульдозером забой для заполнения ковша скрепера в режиме свободного резания (рис. 2.18). Ширина резания немного меньше расстояния между гусеницами тягача, глубина резания от 0,1 до 0,2 м.

12.Повторить измерения по п. 9 при копании грунта полной шириной ковша (свободное резание).

13.Проанализировать полученные данные по объему набранного грунта и времени заполнении ковша для разных ножевых систем.

42

14.Выполнить хронометраж рабочего цикла скрепера и рассчитать производительность скрепера при транспортировании грунта на расстояния 50, 100 и 150 метров для разработки грунта скрепером при полной ширине резания, копании совковым режущим органом и при свободном резании. Построить соответствующие графики.

15.Составить отчет о проделанной работе, в котором представить: краткое описание конструкции исследуемых ножевых систем, порядок выполнения полевых исследований, результаты замеров в табличной и графической форме, фотографии выполнения основных стадий исследований, анализ полученных результатов и выводы по работе.

Контрольные вопросы

1.Назначение, достоинства и область применения скре-

перов.

2.Основные конструкции скреперов и направления развития их ножевых систем.

3.Назовите достоинства и недостатки скрепера косого резания, совкового режущего органа и скрепера с полукруглой режущей кромкой.

4.Назовите особенности блокированного и свободного резания и машины для их реализации.

5.В чем различие в заполнении ковша скрепера с совковым режущим органом и скрепера со ступенчатой ножевой системой?

6.Как распределяется грунт в ковше при копании в условиях свободного резания?

7.Как рассчитать производительность скрепера?

8.Как определить фактический объем грунта в ковше скрепера?

43

Лабораторная работа № 3

ИССЛЕДОВАНИЕ РАБОЧИХ ОРГАНОВ ЗТМ В ГРУНТОВОМ КАНАЛЕ

ИССЛЕДОВАНИЕ СВОЙСТВ ГРУНТОВ № 3-1

3.1. ЦЕЛЬ РАБОТЫ

Изучить основные свойства грунтов I – IV категорий; определить, к какой категории относятся предложенные преподавателем грунты; определить сопротивление грунтов резанию для указанных рабочих органов.

3.2.ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ

3.2.1.Свойства и классификация грунтов

Грунты состоят из отдельных частиц, физически связанных между собой, что характеризует степень трудности разработки грунтов. Легкие и средние фунты состоят из слабо связанных между собой частей. Поэтому структура таких грунтов сыпучая или рыхлая. При вскапывании они легко рассыпаются на мелкие частицы. К таким грунтам относятся пески, супески, супески с примесью до 1/3 глинистых частиц, растительная земля и другие, определяемые по общепринятой классификации как грунты I и II категорий [6].

Тяжёлые грунты содержат частицы, крепко связанные между собой. Структура таких грунтов плотная. При вскапывании грунт разделяется на комья. К тяжелым грунтам относятся суглинки (смесь песка с глиной), различные глины, грун-

44

ты с примесью щебня, извести, гравия, лессовые и лессовидные фунты, т.е. все грунты III…IV категорий.

Скальные грунты – каменные породы, у которых частицы твердые и очень крепко связанные между собой. Эти грунты выше V категории.

Таблица 3.1 Свойства и классификация грунтов

Примечание: один и тот же грунт в зависимости от его влажности и других факторов может быть легким, средним или тяжелым.

3.2.2. Устройство и работа ударника ДорНИИ

Принадлежность грунта к той или иной категории А.Н. Зеленин предложил оценивать по числу ударов Су ударника ДорНИИ (динамический плотномер, рис. 3.1).

Конструкция его крайне проста и надежна в работе. Груз 1 массой 2,5 кг с высоты h = 400 мм по стержню 2 падает на упор 3, производя за каждый удар работу, равную 1 кГм (1 Дж). Число ударов – Су, необходимое для погружения в грунт цилиндрического наконечника стержня на глубину h = 100 мм характеризует категорию фунта. Наконечник сделан в виде цилиндрического стержня длинной 100 мм с площадью поперечного сечения 1 см2.

Число ударов Су, необходимое для погружения наконечника в грунт, равно 1…30 для немерзлых грунтов и 30…360 для мерзлых суглинистых и глинистых грунтов в диапазоне температур от -1 до -150 (табл. 3.2).

Таблица 3.2 Классификация грунтов по числу ударов Су

46

Рис. 3.1. Ударник ДорНИИ а) конструкция; б) измерения прочности грунта

3.2.3. Описание лабораторного оборудования

Для проведения исследований предложены два ящика с 4 видами грунтов (рис. 3.2).

Рис. 3.2. Ящики с грунтами для исследования [http://library.miit.ru/methodics/04022015/03-13982.pdf]

1-й ящик с грунтами в секторах I и II категорий; 2-й ящик с грунтами III и IV категорий.

47

Высота засыпки фунта в ящиках ровна 150 мм. Измерения плотности грунтов выполняем в следующей последовательности. Для этого ставим вертикально стержень 2 ударника на первую площадку ящика 1 в точке А (рис. 3.2). Затем поднимаем груз 1 на стержне 2 в крайнее верхнее положение и отпускаем его (рис. 3.1б), так повторяем до полного погружения стержня 2 в грунт.

Рис. 3.3. Расположение точек исследования грунтов [http://library.miit.ru/methodics/04022015/03-13982.pdf]

В дальнейшем повторим операцию в точке В, и С. Полученные данные заносим в табл. 3.4. Повторяем исследования для грунтов, размещенных в других ящиках. Результаты заносим в табл. 3.3 и определяем категорию грунта по средним значениям ударника ДорНИИ.

48

3.3.ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

1.Свести результаты испытания грунтов в таблицу 3.3.

2.Найти среднюю величину ударов до полного погружения стержня в каждом секторе ящиков с грунтами.

3.Дать определение категории грунта по прочности для всех испытуемых грунтов.

Контрольные вопросы

1.Какими фракциями определяется гранулометрический состав грунтов?

2.В каких пределах изменяется объемная масса грунта?

3.Что характеризует число Су ударов ударника Дор-

НИИ?

4.В каких пределах изменяется число Су для талых и мерзлых грунтов?

5.Поясните конструкцию и принцип действия ударника ДорНИИ.

6.Как по числу Су определить прочностные свойства

грунта?

49

ОПРЕДЕЛЕНИЕ УСИЛИЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ КОПАНИЮ № 3-2

3.1. ЦЕЛЬ РАБОТЫ

Цель работы заключается в экспериментальном определении силы сопротивления копания в зависимости от площади резания грунта, а также скорости, мощности резания и коэффициента удельного сопротивления резанию (копанию) грунта. Резание производится моделями рабочих органов машин в лотке грунтового канала.

3.2.ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ

3.2.1.Назначение и конструкция грунтового канала

Грунтовый канал предназначен для проведения испытаний моделей рабочих органов строительных и дорожных машин. Грунтовый канал устанавливается в помещение, что исключает влияние погодных условий и способствует интенсификации проведения исследований (рис. 3.4).

Рис. 3.4. Исследование отвала бульдозера в грунтовом канале

50