книги из ГПНТБ / Хайзерук Е.М. Кабелеукладчики. Вопросы теории и расчета

/ 3 — коэффициент трения призмы волочения о дневную по­ верхность грунта; можно принимать / 2 = 0,4-^-0,8.

Грунтовая призма волочения резко увеличивает сопротивление движению прицепного кабелеукладчика и может привести к умень­ шению глубины прокладки кабеля в 2—3 раза по отношению к установленной.

Пропорочные ножи препятствуют образованию призмы воло­ чения благодаря разрыву и разрезанию корней перед кабелепрокладочным ножом. Однако они также могут забиваться остат­ ками корней и, кроме того, не разрушают корни, глубоко распо­ ложенные в грунте. На плотных грунтах эффективны пропороч­ ные ножи с углом резания меньше 90°, на слабых грунтах (песча­ ных, супесчаных) •— с углом резания больше 90°.

§ 3. СТАБИЛЬНОСТЬ ГЛУБИНЫ ХОДА В ГРУНТЕ

КАБЕЛЕПРОКЛАДОЧНОГО НОЖА

Как было показано выше, установленная глубина хода ноже­ вого рабочего органа в грунте может уменьшаться при нарушении условий продольной и поперечной устойчивости кабелеукладчика, а также вследствие забивания подрамного пространства перед кабелепрокладочным ножом растительными остатками. Кроме того, стабильность глубины прокладки кабеля в грунте зависит от конструктивных параметров кабелеукладчика и формы микро­ рельефа на трассе.

Определить влияние этих факторов можно, рассмотрев случаи работы кабелеукладчика на пересеченной местности с характер­ ными неровностями. Наиболее важны случаи работы кабеле­ укладчика, при которых уменьшается глубина прокладки, что приводит к ухудшению защиты кабеля от механических повре­ ждений. Для одноосного кабелеукладчика такими случаями яв­ ляются: 1) наезд двух опорных колес на выступающее над по­ верхностью грунта препятствие; 2) наезд одного опорного колеса на выступающее над поверхностью грунта препятствие; 3) переход с горизонтального участка трассы на участок спуска; 4) переход

сучастка подъема трассы на горизонтальный участок; 5) переход

сучастка подъема на участок спуска; 6) переход с горизонталь­ ного участка на участок подъема; 7) переход с участка спуска на горизонтальный участок; 8) переход с участка спуска на участок подъема; 9) переход через поперечную впадину (канаву, придо­ рожный кювет). Случаи 1'—5 представляют собой преодоление выпуклостей, а случаи 6—9 — преодоление вогнутостей микро­ рельефа трассы.

При наезде двух опорных колес кабелеукладчика на препят­ ствие высотой d рама его поворачивается относительно точки прицепа О на угол (рис. 47, а). Это вызывает перемещение по высоте точки М, в которой находится носок кабелепрокладочного

80

ножа. Она перемещается в новое положение Мх, при котором глубина хода носка в грунте

Рис. 47. Случаи преодоления одноосным кабелеукладчиком характерных не­ ровностей на трассе

угол т)0, если кабелеукладчик находится на горизонтальном участке трассы, и угол (г)0 + | х ) при наезде колес на препятствие. Глубина расположения точки Ех выхода кабеля относительно поверхности грунта в последнем случае

Если прокладка производится в несвязном грунте, то кабель остается в грунте на той глубине Нъ которую он имел при выходе из кассеты. В связном грунте, где траншея не засыпается вслед­ ствие обрушивания стенок, кабель при отсутствии натяжения будет опускаться на дно траншеи, удаленное от поверхности грунта на расстояние Н, равное глубине хода носка ножа

вгрунте.

До наезда колес кабелеукладчика на сосредоточенное препят­ ствие глубина хода носка ножа

В теории автомобиля для неведущих колес максимальное значение высоты вертикальной стенки, через которую еще возможен пере­ езд, принимают равным 2 / 3 радиуса качения колеса. Если принять это допущение для опорных колес кабелеукладчика, то максималь­

одинаковых величинах максимальное значение угла поворота рамы при одновременном наезде двух опорных колес кабеле­ укладчика на сосредоточенное препятствие уменьшается.

Если в уравнение (29) подставить значение (^тах, можно получить наибольшую величину уменьшения глубины прокладки кабеля (ЛЯтЗтах для рассматриваемого случая работы.

ных колес кабелеукладчика в вертикальной плоскости, проходя­ щей через точку М (когда кабелеукладчик находится на горизон­ тальном участке).

Практическое осуществление такой рекомендации приводит к ухудшению условий самоочищаемости кабелепрокладочного ножа от призмы волочения и рама кабелеукладчика оказывается

82

неуравновешенной относительно оси опорных колес, что вызывает увеличение вертикальной нагрузки на прицепное устройство трактора. Однако в большинстве конструкций кабелеукладчиков прицепного типа ось колес располагают вблизи кабелепрокладочного ножа.

При наезде одного колеса кабелеукладчика на препятствие высотой d рама кабелеукладчика поворачивается в поперечной плоскости на угол Ях (рис. 47, б)

где В — ширина колеи колес кабелеукладчика.

Одновременно происходит поворот рамы в вертикальной пло­ скости на угол

А

gi = arcsm-7—.

'к

Таким образом, уменьшение глубины хода носка ножа при наезде одного колеса кабелеукладчика на препятствие

в рассматриваемом случае ведет к уменьшению АЯ 2 .

Следует, однако, отметить, что расширение колеи опорных ко­ лес так же, как и размещение колес впереди или сзади вертикаль­ ной плоскости, проходящей через точку выхода кабеля из кассеты, приводит к тому, что колеса не копируют поверхность грунта непосредственно вблизи ножа. При расширении колеи движение кабелепрокладочного ножа по узким впадинам, расположенным по трассе, приводит к фактическому уменьшению глубины про­ кладки, отсчитываемой от донной поверхности этих впадин. Избе­ жать указанного можно лишь частично, при помощи выполнения опорного элемента кабелеукладчика в виде катка, располагаемого непосредственно позади кассеты, как это сделано в некоторых малогабаритных прицепных кабелеукладчиках и в навесных вибра­ ционных кабелеукладчиках.

Переход кабелеукладчика с горизонтального участка движения на наклонный вызывает поворот его рамы вокруг оси опорных колес на угол спуска а с (рис. 47, в).

На рис. 47, г показан угол поворота а п рамы кабелеукладчика в конце движения его на подъем. Повороты рамы на углы ас и а п

Расчеты показывают, что уменьшение глубины хода в грунте носка кабелеукладочного ножа и выходного отверстия его кассеты может быть значительным при наезде кабелеукладчнка на пре-

84

Рассмотренные случаи преодоления выпуклостей микрорель­ ефа кабелеукладчиком относятся к прицепной машине, у кото­ рой кабелепрокладочный нож находится позади оси опорных колес.

Если ось опорных колес находится позади кабелепрокладочного ножа (£0 < 0 и т)0 < 0), то при преодолении сосредоточенных пре­ пятствий (рис. 47, в, г и д) глубина хода носка и пятки ножа в грунте будет возрастать, если

В последнем случае для определения ожидаемого уменьшения глубины хода носка ножа в грунте или уменьшения глубины про­ кладки кабеля в несвязном грунте в формулы (32)—(34) следует ввести значение угла £0 со знаком минус.

85

Для прицепных кабелеукладчиков с другими типами ходовой части (с балансирной, балансирно-жесткой подвеской колес и с кор­ пусом в форме лодки-волокуши) преодоление характерных неров­ ностей трассы сходно с рассмотренными случаями движения одно­ осного кабелеукладчнка. Получающиеся при этом уменьшения глубины прокладки могут быть вычислены по формулам, подоб­

задней опорной точки лодки-волокуши, которой она опирается на гребень неровности.

Траектория ножа одноосного кабелеукладчнка в грунте зави­ сит не только от микрорельефа трассы, но и от траектории точки прицепа кабелеукладчнка, соединенной с прицепным устройством трактора.

Уменьшение расстояния между точкой прицепа и поверх­ ностью участка грунта, на которую опираются колеса одноосного кабелеукладчнка, вызывает уменьшение глубины хода кабелепро­ кладочного ножа в грунте, так как при этом рама кабелеукладчнка наклоняется вперед. Уменьшения указанного расстояния при переходах через неровности происходят до подхода кабелепро­ кладочного ножа к неровности.

Глубина хода ножа в грунте уменьшается при переходе кабеле­ укладчнка через поперечную канаву (см. рис. 47, е). Построение траектории ножа в этом случае можно осуществить приближенно при некоторых допущениях.

Если допустить, что заглубление ножа в грунт происходит при постоянном контакте его пятки с недеформируемым дном траншеи,

опорные колеса кабелеукладчнка не препятствуют заглублению ножа, то траекторию носка ножа в грунте можно построить путем последовательных перемещений пятки ножа в точки, которые ранее занимал носок ножа, с одновременным передвижением точки прицепа по горизонтали.

На рис. 49 показано, как при перемещении точки прицепа из точки А 0 в точку Аг пятка С ножа переходит в точку Ко, где прежде находился носок ножа. Угол между прямой, соединяю­

86

Рис. 49. Траектория заглубления кабелепрокладочного ножа на горизонтальном участке:

/ — дышло; 2 — нож; 3 — н и ж н я я плоскость н о ж а

Координаты носка ножа, когда прицепное устройство нахо­ дится в точке А х,

хх = a cos ах; ух — a sin <хх.

Расстояние от точки Ах до точки К0 по горизонтали

х[ = /i cos yi-

xn = a S cosa(.; = a £ sin af ;

n—1

/icosvn + a S cosa£ . *=i

87

/ ^

: ;

мом на пересеченной местности колебаниями прицепного прибора тягача, буксирующего кабелеукладчик, нож начнет выглубляться из грунта.

38

-При переходе прицепного кабелеукладчика с горизонтального

положении прицепного устройства в точке А3 (координаты носка

хз> Уз)

# m l n = Н р а б — #2 COS ССП .

Врассмотренном случае фактическая глубина залегания кабеля

вгрунте может оказаться существенно меньше глубины траншеи за счет выхода кабеля из траншеи под действием натяжения, спрямляющего проложенный участок кабеля.

Увеличение рабочего значения заднего угла ножа при прочих

89