Файл: Хайзерук Е.М. Кабелеукладчики. Вопросы теории и расчета.pdf

Коэффициент трения грунта о грунт для разрыхленного грунта на 20—40% больше, чем для неразрыхленного.

9. Разрыхляемость грунта определяется как отношение объема разрыхленного грунта Ур к первоначальному его объему V (в плот­ ном теле) (табл. 9).

Для характеристики рабочих условий кабелеукладчиков при­ меняются две классификации грунтов: а) в зависимости от трудно­

Плотномер ДорНИИ выполнен в виде стержня, на который сво­ бодно насажен груз весом 2,5 кгс. Стержень имеет цилиндрический наконечник с лобовой площадью 1 см2 . Высота падения груза при вертикальном положении стержня составляет 0,4 м. При этом груз совершает работу 1 кгс м. Число ударов С, необходимое для погру­ жения в грунт наконечника на глубину 10 см, характеризует плотность (прочность или сопротивление объемному смятию) грунта.

Рекомендуемое А. Н. Зелениным отношение веса груза Gn весу направляющей части GH плотномера

Принимая во внимание, что указанный показатель до послед­ него времени не был регламентирован и в практике используются также плотномеры с другими значениями этого показателя, при определении группы (категории) грунта можно пользоваться для вычисления величиной С, определенной по формуле

плотномера с \ =j= 2,8.

По данным В. П. Фомичева, между временным сопротивлением сдвигу (т0 ), разрыву (стр) и одноосному сжатию (сг0) и числом уда­ ров С плотномера ДорНИИ существуют следующие эмпирические

Мерзлые грунты по сравнению с талыми имеют значительно большую крепость. При температуре около —10° С временное со­ противление сжатию составляет у суглинков 350—500 тс/м2 , у супесей 550—800 тс/м2 , у песков 910—1200 тс/м2 .

38

Для мерзлых грунтов А. Н. Зеленин предложил классификацию, учитывающую трудность их разработки резанием, которая осно­ вана на использовании плотномера ДорНИИ [5]:

разрезания применяется на ограниченном числе типов специаль­

Кабелепрокладочными ножами можно резать грунты различной плотности, в том числе особо плотные, которые, как правило, не подлежат разработке ножевыми дренажными машинами. Кроме того, кабелепрокладочными ножами разрабатывают грунт на боль­ шую глубину, чем стойками рыхлителей или боковыми стенками ковшей экскаваторов.

Исследования рабочих органов для разработки грунта по принципу разрезания (блокированного резания) проводились А. Н. Зелениным, А. Д. Далиным, Д. А. Сточкусом, А. К- Кострицыным, Р. Л. Турецким, В. С. Казаковым, Г. А. Шлойдо и др.

Исследования А. Н. Зеленина [5] показали следующее.

1. В основе процесса резания грунта лежит его уплотнение (сжатие) с последующим разрушением по плоскостям скольжения.

2. Усилие резания любого грунта (тяговое сопротивление) для каждого рабочего органа зависит от его геометрических пара­ метров и прямо пропорционально величине С (числу ударов дина­ мического плотномера ДорНИИ).

3.Основными геометрическими параметрами элементарных режущих профилей, влияющими на усилие резания, являются: глубина резания /г, толщина профиля s, длина профиля, угол реза­ ния а и угол заострения р\

4.Усилие резания для элементарных профилей определяется по формуле

Р= С ^ 3 5 ( 1 + 0 , Ь ) ( 1 - ^ ^ - ) р 0 ,

где р1,, — коэффициент, учитывающий влияние угла заострения элементарного профиля на усилие резания.

39

В этой"формуле учитывается трение боковых стенок ножа б грунт (длина ножа / = 200 мм). Формула позволяет определять усилие резания ножа в зависимости от показателя плотности грунта — числа С, легко устанавливаемого экспресс-методом.

Выводы А. Н. Зеленина, построенные .на результатах экспери­ ментального динамометрирования работы вертикальных ножей с небольшой глубиной хода (до 30 см-), явились основой для разви­ тия исследований работы вертикальных ножей с большей глубиной хода.

Д. А. Сточкус исследовал работу ножа кротового дренажного орудия с переменными геометрическими параметрами, имевшего глубину хода в грунте 30—80 см. Была получена эмпирическая формула для определения усилия резания вертикальным ножом грунта с переменной плотностью по глубине [10]:

_=i

Р = 9,90|лЛ ' 2 С , ( 2 * - 1 ) 0 , 7 4 X

п— число горизонтов толщиной 10 см, составляющих пол­ ную глубину резания;

а— толщина (в см) нижнего слоя грунта, значение которой меньше 10 см;

s„+ 1 — толщина участка ножа, движущегося в нижнем слое грунта, в см.

На рис. 20 показана схема расположения горизонтальных слоев грунта при общей глубине резания (60 + а) см, где а < 10 см.

приложения усилия резания равна 0.667Я и зависит от плотности грунта по глубине залегания и глубины резания. Толщина ножа не оказывает существенного влияния на h0.

Определение угла у наклона равнодействующей усилия резания к горизонту показало, что опытные точки, изображающие зависи-

40

мость у от угла резания а, имеют большое рассеяние вследствие неравномерности плотности грунта в различных слоях по глубине.

кальным ножам с прямолинейной режущей частью. Такие ножи, как показала практика, при углах резания, близких к 90°, не поз­ воляют обеспечить стабильную глубину прокладки кабеля в плот-

1,5

W

0,5\

ных грунтах вследствие малого угла у. Увеличение у может быть достигнуто уменьшением угла резания всей передней режущей кромки ножа или ее нижней части. Последнее решение, получив­ шее наибольшее распространение, позволяет повысить у при по­ мощи выступающего вперед в нижней части ножа носка (долота), не увеличивая существенно габаритную длину ножа в направле­ нии резания.

41