Основные факторы, определяющие взаимодействие рабочих органов машины с грунтом: параметры рабочего органа; прочностные характеристики грунтов; сопротивление грунта копанию.

Грунты принято делить на следующие классы: скальные, полускальные, крупнообломочные, пещаные, глинистые. Скальный грунт – это сцементированный, водоустойчивый и практически не сжимаемые горные породы с прочностью σ≥5МПа. Полускальные – это сцементированные горные породы с σ<5МПа. Крупнообломочные – это не сцементированные куски пород образующие два первых класса. Пещаные – это не сцементированные частицы горных пород с размерами от 0,05 – 2 мм. Глинистые – это не сцементированные частицы горных пород с преобладающим размером частиц меньше 0,005. В настоящее время принята классификация грунтов профессора Зеленина, который в первые дал количественную оценку всех грунтов по трудности их разработки, (в её основе лежит оценка физико-механических свойств) с помощью динамического плотномера.

При взаимодействии грунта с рабочим органом в грунте развиваются силы сопротивления. Эти силы зависят от 3-х основ. параметров: –технологии разработки грунта; –физ-мех. свойств грунта; –геометрических характеристик рабочего органа.

К основным характеристикам относятся:

В – ширина режущей кромки - угол заострения (25-30 град), - угол резания (30-40 град)

При взаимодействии рабочего органа с грунтом клин действует на грунт с силой Р которая вызывает со стороны грута силу противодействия Р0:

1) При резании грунта. Для инж. расчетов используют следующую формулу связывающую силы сопротивления с геометрией р.о. и свойствами грунта: Р01=Рк = кр*В*с; кр–удельн. сопр. грунта резанию(0,012–3,5МПа); с– толщ. срез. грунта

2) При копании грунта. Для инж. расчетов силу сопротивления копания рассчитывают по той же ф., что и силу сопротивления резания учитывая другие силы сопротивления. Учет всех остальных сил осуществляется за счёт увеличения коэффициента удельного сопротивления копанию:Р01=Рк= к1*В*с к1=0,018–4,5МПа Норм. сост. Р02= , где -коэф. пропорциональности(0,1-0,8) зависит от свойств грунта. Степени затуп. раб. орг., а также от расположения р.о.

В зависимости от свойств грунта при резании р.о образуется 3 вида стружки:

сыпучий пластинчатый скалывающийся

 

 

7. Машины для подготовительных работ (рыхлители, кусторезы, корчевате­ли). Основные механизмы, рабочие органы, расчетные положения.

Подготовительные работы включают очистку площадки от леса и кустарника, удаление пней и камней, рыхление скальных пород и мерзлых грунтов.

РЫХЛИТЕЛИ: Рама с зубьями для послойного разделения грунта. Классификация:1. По назначению: –общего назнач.(h 1м); –специального назначения(h ).2. По способу передвижения: –навесные, –прицепные. 3. По тяговому усилию: –легкие(Тсц<130кН), –средние, –тяжелые, –сверх тяжелые(Тсц>300кН). 4. По ходовому оборудованию: –гусеничные, –колесные

По конструктивным признакам(см рисунки и название под ними):

Рабочий орган оснащен 1 или несколькими зубьями крепление которых может быть жёстким или шарнирным. Поворот зубьев на угол +/– 15 град осуществляется с помощью специальных кронштейнов ­– флюгеры. По форме зубья разделяют: -изогнутые, -прямые, -полуизогнутые.

трехточечная

Число зубьев и их шаг зависит от глубины рыхления, свойств грунта, и мощности рыхлителя. ДП–на базе трактора; ДЗ–на базе бульдозера. В расчетах рыхлит. оборудования следует рассчитать рабочий орган и систему подвески на прочность, а также определить необходимые усилия заглубления и выглубления для подбора зубьев рыхлителя.

четырёхточечная схема подвески

При расчетах на прочность используют 2 основных расчетных положения при которых возникают наибольшие нагрузки.

При заглубление МА=0; Рз=…

 

При выглуюлении МВ=0; Рв=…

Из РЗ, РВ выбирабт РМАКС.

РМАКС=Крых*F, где F= nBh – площадь зуба, Крых –коэф. сопротивления рыхлению

КОРЧЕВАТЕЛЬ: Предназначен для выкорчевывания пней, расчистки строительных участков от корней и камней-валунов, уборки стволов и кустарника, срезанных кусторезом. Классификация:

По характеру установки на тракторе: – с передней навеской; – с задней навеской

По типу установки отвала на толкающей раме: – жёсткая, – с возможностью поворота относительно рамы в вертикальной плоскости.

Р.о. корчевателя является отвал с зубьями. Он монтируется на толкающей раме охватывающего типа, которая своими задними концами шарнирно крепится к лонжеронам трактора.

1– отвал

2– универсальная толкающая рама

3– г/ц подъёма р.о.

КУСТОРЕЗ: Предназначен для очистки строительных участков от кустарника и мелколесья.

1– ограждение, 2– универсальная рама, 3– съёмная головка, 4– рабочий орган, 5– г/ц подъёма р.о.

 

Кусторез является передним навесным оборудованием гусеничного трактора. Оборудование кустореза состоит из универсальной рамы, рабочего органа, ограждения трактора. Срезание кустарника и деревьев производится ножами рамы р.о. В передней части рамы приварен носовой лист для раскалывания пней и раздвигания сваленных деревьев. Для заточки ножей в процессе работы кусторезы снабжаются заточным приспособлением, состоящим из заточенной головки с наждачным кругом, гибкого вала и механизма привода, работающего от переднего конца коленчатого вала дизеля или редуктора привода гидронасосов трактора.