Расчет силы резания грунта
Министерство науки и высшего образования РФ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
Высшего образования « Сибирский государственный автомобильно –
дорожный университет (СибАДИ)»
Кафедра «Техника для строительства и сервиса нефтегазовых комплексов и инфраструктур»
ПРАКТИКА №1
Вариант - 15
Работу выполнил: студент гр. НТКб-17Т2
Старикова Марина Евгеньевна
Принял: Игнатов С.Д.
Работа принята с итоговой оценкой_____
___________________________________
Омск 2021
Рис.1 Схема положения отвала и размеры среза
Рис.2 Схема приложения силы резания
Расчет можно вести по формуле:
P = 
Однако в связи с тем, что по заданию известен только один параметр крепости грунта 
, для расчета следует использовать формулу ориентировочного определения силы резания, которая для простого ножа с затупленной режущей кромкой приобретает вид:
P = 
Где 
= L*h – площадь центральной части среза;
= 
* 
* ctgγ – площадь боковых расширений среза;
= 2*h*(1- 
) – длина среза боковыми ребрами ножа;
= L – длина затупленной режущей кромки (т.е. длина отвала)
Коэффициент влияния угла резания 
принимаем по табл.4 в соответствии с величиной угла резания δ (табл.2)
= 1,7
Числовые значения коэффициентов 
и 
принимаем:
для грунтов 1-й и 2-й категории – 0,36 и 13,7 соответственно.
Значение коэффициента 
определяем по табл.5 в соответствии с радиусом заглубления ножа R по заданию (табл.1).
В случае отсутствия в табл.5 нужной толщины среза h, величину /R определяем, применив линейную интерполяцию.
Расчет силы резания грунта
Вычислим максимальную силу резания P ножом бульдозера ДЗ-54С при отделении стружки толщиной h=18 см на лессовидном суглинке (грунт 2-й категории), крепость которой составляет, =0,8 даН/ 
. Режущая кромка ножа затуплена с радиусом R=2 мм.
Согласно технической характеристике бульдозера ДЗ-54С (табл.2) ширина среза (длина отвала) L=3200 мм, а угол резания принимаем δ = 
Значение коэффициента влияния угла резания при угле резания δ = равно 1,7 (табл.4)
Для грунта 2-й категории (лессовидном суглинке) коэффициент принимаем равный 0,36; а коэффициент (влияние затупления режущей кромки) определяем по табл.5. Для R=2 мм и h=18 см табличная величина отношения /R не определена, поэтому используем линейную интерполяцию.
Из табл.5 известны величины /R для «соседних» (по сравнению с заданной) h=15 см и h=20 см – 0,061 и 0,054 соответственно
При изменении толщины среза h на 1 см соответствующее изменение отношения /R будет рано:
= 
= 0,0014
Теперь для того, чтобы определить /R для h=18 см, запишем:
0,061-3* 
=0,061-3*0,0014=0,0568 (интерполяция слева, т.е. от значения /R, соответствующего толщине среза 10см), или
0,054+2* =0,054+2*0,0014=0,0568 (интерполяция справа).
Результат, как и следовало ожидать, одинаков, т.е. /R=0,0568
Теперь определяем коэффициент /=0,0568 *R=0,0568 *2=0,1136
Коэффициент по табл.3 принимаем равным 0,73, а угол γ= 
.
Подсчитаем значения составляющих для расчетной формулы:
=18*320=5760
= 
* 
=234,81
=2*18*(1-0,73)=9,72
=320 см.
Подставив значения всех параметров в расчетную формулу, получим (с округлением до целых):
 |
P=0,8*(1,7*5760+0,36*234,81+13,7*9,72+0,1136*320*18) = 8530,4 даН
8530,4 <10000 даН
При этом составляющие будут равны:
= 0,8*1,7*5760 = 7833,6 даН;
= 0,8*0,36*234,81 = 68 даН;
= 0,8*13,7*9,72 = 106,5 даН;
= 0,8*0,1136*320*18 = 523,46 даН
Вывод: Из расчета следует, что при заданных размерах среза, соответствующих бульдозеру ДЗ-54С, основная часть сопротивления приходится на лобовое сопротивление 
и сопротивление от затупления ножа 
, а резание грунта может быть выполнено только на 1-й передаче базового трактора