Файл: Воронин, В. А. Теоретические основы процесса деформации переувлажненных почв гусеницами уборочных машин.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 01.11.2024

Просмотров: 36

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

9

<Г>

Рис.23. Изменение

относительной длины

пластического

 

участка в

зависимости от угла

внутреннего

трения среды.

напряжений в пластических областях необходимо решать систему кано­ нических уравнений (59) при определенных граничных условиях. Та­ кое решение может быть представлено в замкнутом виде при помощи функции Римана /26/ или приближенным путем с использованием ко­ нечно-разностных соотношений и свойств линий скольжения /14/.

Однако в теории деформации почв гусеницами уборочных машин использование строгих методов определения напряжений и деформаций при сжатии тонкого слоя пластического материала между двумя жест­ кими плитами, разработанных в теории пластичности и изложенных в общих чертах в настоящем параграфе, встречает ряд затруднений, основными из которых является:

1. Изменение характера напряженного состояния в пластических зонах при различных отношениях ширины деформатора 2а и высоты деформируемого слоя Н (рис.24); причем это изменение носит диск­

ретный характер, что затрудняет определение напряженного состояния на границах перехода.

2. Существующие решения требуют проведения значительных объе­ мов вычислений позволяют определить напряженное состояние толь­ ко в численной форме; отсутствие простых функциональным зависимос­ тей между напряжениями и деформациями не позволяет использовать эти решения для описания процесса взаимодействия движителей с деформируемым основанием.

В связи с изложенным представляется целесообразным использо­ вать в теории предельного равновесия среды с учетом жесткого подстилающего слоя решения, основанные на трехчленной формуле, впервые предложенной К.Терцаги и получившей широкое распростране­ ние в механике грунтов (/2/, /27/, и др.). С учетом влияния жест­ кого подстилающего слоя Мацделем и Саленооном /16/ предложена сле­ дующая форма этой формулы:

<^=. n-lT-F{r Hy+ h-#"- Fg-Ng. +■ с FC*NC ,

(66)

где - удельная нагрузка на грунт, соответствующая предельному равновесию среды, с учетом жесткого подстилающего слоя;

&- половина ширины штампа;

У- объемный вес грунта;

64


Рис.24. Поля линий скольжения пластического тела с учетом жесткого подетлеющего слоя при различных отноше­ ниях ширины штампа 2а к толщине деформируемого слоя Я . Заштрихованные области при деформации остаются жесткими.

65

h - глубина погружения штампа;

С- сцепление;

Fff,

- безразмерные величины, зависящие

от угла внутреннего

 

 

трения грунта и расстояния от штампа до жесткого

 

 

 

подстилающего слоя;

 

 

Njf,Ng.,Nc-

коэффициенты несущей способности,

являющиеся

'

 

 

функцией угла внутреннего трения грунта.

 

Численные значения

V f l ¥ . x ) ,

Ь - f C M

 

N v = 4>(V), N a = W

) , N t =4>(vp)

 

 

приведены в таблицах 1-4.

 

 

 

В таблицах 1-3 влияние жесткого подстилающего слоя учиты­

вается безразмерной величиной

 

 

 

 

X

,

 

(67)

где

Н

- расстояние

от штампа до жесткого подстилающего

 

 

 

СЛОЯ (рис.25);

 

 

 

2а - ширина штампа*

 

 

 

Значения величия, приведенных н таблицах 1-4, получены реше­

нием системы канонических уравнений (59)

в форме уравнения

(66)

и поэтому отражают достаточно строгое ^тематическое решение пре­ дельного равновесия пластической среды с учетом жесткого подстилаю­ щего слоя*

Уравнение (66) описывает наиболее общий случай предельного равновесия среды, учитывающий и пригрузку в результате внедрения

штампа

в среду. Очевидно, что условие предельного равновесия сре­

ды без

погружения штампа

(H=HQ) получается из уравнения (66)

при условиях У =0 и h

=0.

Рис. 25 Расчетная схема деформации почвы с учетов жесткого подстилающего слоя.

66


 

 

Значения- Far

 

fcs

V* 0,77'

0.5-

'0,33:

0,25

 

2,07

4,23

30°

I,?

 

U = I

 

 

 

20°

0.467-

-

1,07.'

1,28

Ъг = I

■10°

0,246

 

7* =.I

 

Значения. 15 g.

 

 

 

; x.

0,5

i 0,,33

30°

H

1,59

1,12.

2„42:

6„07

= I

20°

Ь /

1,16

I..0X

I,.33:

Л,,95

 

*« = i

 

 

 

10° X »

0,895

-

1,07,'

 

 

I— _____

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т^сужцэ.1;

 

q

 

0J25

0,1

I0,067.

;0,05. |

0,033;

j0,025,

о.З' ;,I67;

 

 

9i.9.'

24,0

 

1^2

I45Q, 3j.8I>JQ5 I„3-i08 I,95*-I0?-3^-

1,63.

2,20

 

4,,41

9,82

9.7,'

340 2,G'IQ5 ' -.

№ .

I.,36,

2.,28,

4,33.

20-

ИЗ,

 

 

 

 

 

Таблица, 2'

 

0,25

0,2

0,167

0,125

0.IOC

| 0,067

0,05

0,033

16,5

47,5

142

1370

I,4*I04

5,5‘JQ6

-

-

2,93

4,52

7,14

18,7

51,9

763

I26»104

-

1,37

1,51

1,79

2,39

3,25

7,17

17,9

92,3,



я

30® Л» 1,59

baJL —

20“ *fcXrXb

b-.i .

10® >■*0,895

гс= X

o9 £*0,707

•.c= 1

Таблица'3

 

Значения

Fc

 

 

 

 

 

 

 

I

0,5

0,33

0,25

0,2

0,167

0,126

| 0,100

0,067

0,05

10,033

1,13

2,5

6,36

17,4

50,2

150

1444

1,48'IC4 5,81*10®

 

-

1,16

1,39

2,13

3,29

5,17

8,29

22;o

61,5

905

1,5‘Ю 4

-

-

I,II

1,35

1,62

1,95

2,33

3,34

4,77

11,7

29,4

-

-

1,02

I,II

1,21

1,30

1,40

1,59

1,78

2,27

2,75

3,72

Таблица 4

 

 

 

Коэффициенты несущей способности

Ny , Ng. , N e •

 

0

5

. 10 .

75

20

25

30

35

40

Я *

0

0,17

0,46

1,4

3,16

6,92

15,32

15,19

86,46

N *

■ I - .. I* 87

. -2*47

4.94

6 ,4

.. 10.7

18.4

33.3

64.2

■ . Nc

5,14

6,49

8,34

II

14,8

20,7

30,1

46,1

75,3