Научные основы моделирования системы "грунт-рабочее оборудование землеройных машин" в режиме послойной разработки тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.05.04, доктор технических наук Берестов, Евгений Иванович

• Берестов, Евгений Иванович
• доктор технических наук
• 1998

Оглавление диссертации доктор технических наук Берестов, Евгений Иванович

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение

1 Обзор исследований

1=1 Методы исследования процессов резания и копания грунта

1.2 Методы исследования величины угла сдвига,

» £_

1.3 Плоское предельное равновесие сыпучей среды

1.4 Выводы, цель и задачи исследования

2 Основы теории резания грунта

2.1 Обоснование принятых расчетных положений

2.2 Исходные положения для расчета

2

Методика определения угла сдвига по граничным

условиям

п с. ■

:.3.1 Решения с сингулярной точкой при вершине откоса

2.3.2 Разрывные решения

2.3.3 Решения при непрерывном распределении напряжений с активной зоной----

2.4 Расчет параметров при большом сдвиге

2.5 Заключение

3 Основы теории копания грунта

3.1 Особенности процесса копания

3.2 Копание плоским рабочим органом

3.2.1 Обоснование расчетной схемы

3.2.2 Расчет сил, действующих на призму волочения

3.2.3 Расчет сил сопротивления копанию

3.3 Копание рабочим органом отвального типа

3.3.1 Обоснование расчетной схемы

ООО

. о . с.

Расчет сил, действующих на призму волочения.лв

3.3.3 Расчет сил сопротивления копанию.

,8

ас

о

3.4 Копание рабочим органом ковшового типа

3.4.1 Обоснование расчетной схемы

3.4.2 Учет трения грунта о боковые стенки ковша

3.4.3 Начальная стадия процесса копания

3.4.4 Промежуточная стадия процесса копания

3.4.5 Заключительная стадия процесса копания

3.5 Заключение

4 Пассивное давление грунта на подпорные стенки

4.1 Анализ зоны предельного равновесия в грунтовом массиве

4.2 Пассивное давление грунта на прямую подпорную стенку при прямой поверхности засыпки,

4.2.1 Решения с сингулярной точкой

4.2.2 Разрывные решения. ------

4.2.3 Решения при непрерывном распределении напряжений с пассивной зоной

4.2.4 Решения при непрерывном распределении напряжений с активной зоной

4.3 Пассивное давление грунта на ломаную подпорную стенку при прямой поверхности засыпки

4.3.1 Решения с сингулярной точкой при верхней грани подпорной стенки

4.3.2 Решения с линией разрыва при верхней

грани подпорной стенки

4.3.У Решения с непрерывным распределением напряжений с пассивной зоной при верхней грани подпорной стенки

4.3.4 Решения с непрерывным распределением напряжений с активной зоной при верхней грани подпорной стенки

4.3.5 Решения при комбинированном (предельном и непредельном) давлении на грани подпорной стенки

4.4 Пассивное давление грунта на подпорную стенку при ломаной засыпке-----

4=4=1 решения с сингулярной точкой для подпорной стенки..,..___

4.4.2 Решения о линией разрыва для подпорной стенки

4 = 4.3 Решения при непрерывном распределении напряжений с пассивной зоной для подпорной стенки

4.4.4 Решения при непрерывном распределении напряжений о активной зоной для подпорной стенки

4.5 Пассивное давление грунта на ломаную подпорную стенку при ломаной поверхности засыпки

4.5.1 Решения при пассивной зоне на первой грани засыпки

4.5.2 Решения при активной зоне на первой грани засыпки

4.6 Заключение

5 Взаимодействие ножа с разрабатываемым грунтом

5.1 Расчет параметров при первом малом сдвиге —

5.2 Расчет параметров при последующем малом сдвиге

5.3 Учет сопротивлений по боковым граням

5.4 Заключение

6 Алгоритмизация расчета процесса взаимодействия рабочего органа с грунтом

6.1 Логические основы расчета

6.2 Алгоритмы расчета математических моделей

6.2.1 Алгоритм расчета резания и копания грунта плоским рабочим органом,

6.2.2 Алгоритм расчета копания грунта отвальным рабочим органом

6.2.3 Алгоритм расчета копания грунта ковшовым рабочим органом

6.2.4 Алгоритм расчета взаимодействия ножа с грунтом

6.3 Заключение

7 Исследование взаимодействия ножа с грунтом

7.1 Влияние физико-механических свойств грунта на процесс резания

7.1.1 Влияние угла внутреннего трения и сцепления грунта

7.1.2 Влияние коэффициента жесткости грунта

7.2 Влияние геометрических параметров ножа на процесс резания

7.2.1 Влияние угла резания

7.2.2 Влияние длины ножа

7.2.3 Влияние ширины ножа

7.3 Влияние толщины стружки на процесс резания

7.4 Заключение

8 Аналитические исследования процесса копания грунта----261

8.1 Копание плоским рабочим органом

8.1.1 Влияние угла резания

8.1.2 Влияние длины ножа

8.1.3 Влияние толщины стружки

8.1.4 Влияние пригрузки от призмы волочения

8.2 Копание рабочим органом отвального типа

8.2.1 Влияние толщины стружки

8.2.2 Влияние высоты отвала.----

8.3 Копание рабочим органом ковшового типа

8.3.1 Влияние толщины стружки

8.3.2 Влияние степени заполнения ковша

8.3.3 Влияние угла резания

8.4 Заключение

9 Экспериментальные исследования

9.1 Задачи экспериментальных исследований

экспериментальная установка для лабораторных исследований

3.3 Методика проведения экспериментальных исследований

9.4 Методика обработки экспериментальных данных при исследовании динамической нагруженности рабочего органа

9.5 Результаты экспериментальных исследований копания грунта скрепером

9.6 Целевые экспериментальные исследования

9.7 Сравнительный анализ экспериментальных и теоретических исследований

9.8 Заключение

Основные результаты и выводы

Литература

Приложения

Приложение А. Коэффициенты полинома, описывающего продольный профиль грунта в ковше скрепера с вместимостью ковша 10 м'-3 на грунтах II категории

Приложение Б. Некоторые пути снижения нагруженности рабочего оборудования машин для земляных работ конструктивными методами

Приложение В. Текст программы "PL0M" для расчета процесса копания плоским рабочим органом

Приложение Г. Текст программы "OTRA" для расчета процесса копания отвальным рабочим органом

Приложение Д. Текст программы "OOWRA" для расчета процесса копания ковшовым рабочим органом

Приложение Е. Текст программы "BINAR" для расчета динамики процессов резания и копания грунта

Акты внедрения

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Научные основы моделирования системы "грунт-рабочее оборудование землеройных машин" в режиме послойной разработки»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность работы. Решение научной проблемы прогнозирования развития, выбора параметров и расчета рабочего оборудования землеройно-транспортных машин остается одним из актуальных направлений исследований. По этому направлению выполнено значительное количество фундаментальных исследований и очевидны достигнутые успехи. Однако их эффективность не в полной мере удовлетворяют современный уровень развития землеройной техники.

В настоящее время на первый план выдвигается создание моделей, наиболее полно и адекватно описывающих процесс копания, являющихся идентификационными ему. В целом такие модели откроют дорогу широкому использованию САПР рабочих органов в отраслевом машиностроении» позволят более полно реализовать творческий потенциал конструкторских отделов и организаций, занимающихся проектированием и изготовлением землеройно-транспортной техники»

Выбор параметров рабочего оборудования землеройно-транспорт-ных машин невозможно осуществить без системного подхода в: процессу взаимодействия ножа и рабочего органа с грунтом. Необходима разработка методологии, обеспечивающей расчет не только силовых, но и всех остальных параметров, характеризующих процесс копания, обеспечивающей выбор на стадии проектирования рациональных конструктивных параметров рабочего оборудования землеройно-транспортных машин различных типов с учетом условий их работы.

Решению этих вопросов и уделено внимание в настоящей работе. Исследования, обобщенные в ней, проведены автором в Могилевском машиностроительном институте по темам, входящим в план важнейших НИР АН БССР (проблема 1,11,3) на 1981-85 гг. и 1986-90 гг., в

республиканскую комплексную программу "Машиностроение 2" на 199195 гг., конкурсных и хоздоговорных НИР.

Целью работы является развитие основ теории взаимодействия рабочего оборудования землеройно-транспортных машин с разрабатываемой средой при послойной разработке и создание на этой базе методов расчета рабочих процессов, обеспечивающих выбор рациональных параметров рабочих органов и прогнозирование их эффективности при взаимодействии с грунтом на стадии проектирования.

Научная новизна . На основании комплексных исследований получили развитие и обоснование новые представления о механизме стружкообразования как о процессе, состоящем из двух фаз - фазы первичного разрушения грунта при внедрении ножа и фазы дальнейшего его разрушения при вытеснении отделенного элемента стружки. Эти представления позволили сформулировать концептуальные и методологические принципы теории взаимодействия рабочего оборудования с грунтом применительно к машинам, работающим в режиме послойной разработки грунта.

Основа этой теории базируется на разработанных аналитических методах расчета угла сдвига по граничным условиям, устанавливающего взаимосвязь между его величиной и давлением, действующим на площадку сдвига и пассивного давления грунта на подпорные стенки для сложных случаев нагружения, при ломаных подпорных стенках или засыпках для нормальных и наклонных давлений, действующих на грани подпорной стенки и засыпки или их сочетаний.

Разработаны теоретические основы моделирования рабочих процессов землеройно-транспортных машин для основных типов рабочих органов - плоского, отвального и ковшового, учитывающие их геометрически параметры, конструктивные особенности и условия рабо-

Выявлены закономерности и факторы, влияющие на динамическую нагружешюсть рабочего органа при копании вследствие периодического характера стружкообразования, на геометрические параметры перемещаемого при копании грунта и возникающие при этом силы.

Практическая значимость работы определяется разработанными научными принципами и методиками расчета рабочего процесса, включающими в себя алгоритмы и программное обеспечение для ЭВМ, обеспечивающим решение конкретных прикладных задач оптимизации параметров рабочего оборудования земле-ройно-транспортных машин.

Обеспечивается расчет рабочего процесса и оценка влияния конструктивных параметров рабочего органа на геометрические и силовые показатели,, характеризующие этот процесс, применительно к конкретным условиям работы для рабочих органов различных типов.

Осуществим расчет динамической нагруженности рабочего органа при копании, что позволяет совершенствовать методику расчета металлоконструкции машины и за счет этого оптимизировать ее, а так же дает основу для выбора упругих элементов амортизирующих устройств и расчета их параметров.

Разработанные теоретические принципы и установленные закономерности взаимодействия рабочего оборудования с грунтом могут служить основой для создания САПР рабочего оборудования землерой-но-транспортных машин и использоваться для оценки эффективности новых технических решений.

На защиту выносятся:

- теоретические разработки и экспериментальные данные по проблеме стружкообразования, дающие представление о механизме разрушения грунта как о процессе, состоящем из двух фаз, аналити-

ческий метод расчета угла сдвига по граничным условиям?

- научные основы, методика расчета и результаты исследований процессов резания и копания грунта рабочими органами землеройно-транспортных машин различных типов: плоским, отвальным и ковшовым;

- аналитические методы расчета пассивного давления грунта на подпорные стенки для сложных случаев нагрузкения: при ломаных подпорных стенках и засыпках для нормальных и наклонных давлений, действующих на их поверхностях;

- теоретические разработки, методика расчета и результаты исследований взаимодействия ножа с грунтом, позволяющие оценить динамическую нагруженность рабочего органа землеройно-транспорт-ной машины при копании.

1. ОБЗОР ИССЛЕДОВАНИЙ

В главе приводится обзор и анализ методов расчета сил сопротивления резанию и копанию грунта землеройными машинами, методов расчета такого важного параметра, как угол сдвига.

Отдельно рассмотрены уравнения плоского предельного равновесия сыпучей среды, на которых базируется ряд теоретических положений многих авторов по расчету сопротивлений при резании и копании грунта.

Выяснено, что большинство современных методов расчета основано на теории пассивного давления грунта на подпорные стенки.

Дан критический анализ, приводятся выводы и сформулированы задачи исследования.

1.1. Методы исследования процессов резания и копания грунта.

Бурное развитие техники в 20-е годы текущего столетия не обошло стороной и машины для земляных работ. Это, в свою очередь, потребовало проведения большого количества исследований в этой области. Нельзя не отметить вклад, сделанный советскими учеными в развитие теории машин для земляных работ и совершенствование их конструкций.

Тем не менее современный уровень развития землеройной техники не снижает требований ни к совершенствованию рабочего оборудования /39/, ни к снижению энергоемкости процесса /81/ ни к совершенствованию теории /74/.

Основы теории резания грунта заложены академиком В.П. Горяч-киным /47/. Им в 1923 году предложена формула для определения сопротивления копанию плугом

Р - ГС + ШЬ + ЕШЭУ2 , где й - вес плуга; Г - коэффициент трения плуга о грунт; к -удельное сопротивление грунта резанию; 11 - глубина пахоты; Ь -ширина захвата; е - коэффициент, учитывающий сопротивление при отбрасываний пласта грунта плугом; V - скорость движения плуга.

Первый член формулы учитывает трение плуга о почву, второй член учитывает силу сопротивления резанию; третий учитывает усилив, затрачиваемое на отбрасывание пласта в сторону.

И хотя в отношении второго члена самим В.П. Горячкиным было сказано, что "сопротивление деформации пласта в качестве простейшего предположения можно считать пропорциональным площади поперечного сечения пласта", именно он нашел широкое применение при тяговых расчетах землеройных машин и используется до настоящего времени.

Вследствие различия конструкции рабочих органов сельскохозяйственных плугов и машин для земляных работ значения удельного сопротивления резанию, входящие во второй член формулы, принимаются отличными от рекомендованных В.П.Горячкиным.

Расчетный метод Н.Г.Домбровского /58, 69/ позволяет определить касательное сопротивление копанию грунта ковшом экскаватора, которое рассматривается им как сумма трех сил:

Р01 = Рр+ Рт+ Рп,

где Р - сопротивление грунта резанию; Рф- сопротивление трению

Р *

рабочего органа о грунт; Рд- сопротивление перемещению призмы волочения и движению грунта в ковша.

Для практических расчетов Н.Г.Домбровский предложил определять касательную составляющую сопротивления копанию по упрощенной формуле:

Р01» '^Р = к^чЬ.

При этом удельное сопротивление копанию к включает в себя вое возникающие сопротивления (сопротивление резанию, трете ковша о забой, сопротивление грунта при его продвижении в ковше и т.д.).

Н.Г.Домбровским проведены значительные экспериментальные исследования, позволяющие определить удельное сопротивление копанию в зависимости от рода грунта, конструкции ковша и скорости.

Для сельскохлзяйственных машин экспериментальные исследования по резанию почв ротационными машинами проведены А. Д. Далиным /50/. Резание известняков исследовалось М.И. Гальпериным /40/.

Наиболее значительные работы экспериментального характера для различного вида рабочего оборудования праведены А.Н. Зелениным /65» 66/. Им предложен метод оценки сопротивляемости грунтов резанию по числу ударов плотномера ДорНИМ, являющийся общепринятым и в наши дни.

А.Н. Зелениным предложен ряд эмпирических формул для определения суммарного усилия копания, в которых учитывалось влияние основных геометрических параметров рабочего органа, таких, как: угол резания, ширина ножа, глубина резания, наличие боковых стенок и зубьев, и других параметров.

Так, для элементарных профилей сопротивление равно Р = СуЛ1,35(1 + 0,1В) (1 -где Су - число ударов плотномера ДорНИМ; 1т - толщина стружки; 3 -толщина элементарного профиля; а - угол резания; р - коэффициент, учитывающий влияние угла заострения профиля.

Аналогичные формулы получены А.Н. Зелениным для ковшей без зубьев и с зубьями, для ковшей скреперов и длиннобазовых планировщиков, отвалов бульдозеров.

Близкий метод использовал и А.О. Ребров /91/. Он предложил

аналогичные формулы для определения сопротивления грунта копанию ковшами прямых, обратных лопат и драглайна, в которые вместо числа ударов плотномера ДорНЙМ входит удельное сопротивление реванш).

Более совершенным является метод, разработанный Ю.А. Ветровым /35, 36/, основанный на ряде экспериментальных коэффициентов. Мм предложены зависимости, позволяющие учитывать пространствен-ность процесса резания (рис. 1.1). Сила сопротивления резанию считается зависящей от трех основных геометрических параметров: ширины, глубины и угла резания.

В общем виде

р _ р . р . р

ср св. бок. ^бок-ср.' где 1?Ср - среднее значение силы сопротивления резанию; Рсв - сила, затрачиваемая на преодоление лобовых сопротивлений; -сила, затрачиваемая на разрушение грунта в боковых расширениях прорези; РÖQK Ср - сила бокового среза.

Большое внимание уделялось Ю.А. Ветровым исследованию характера колебаний силы резания при отделении стружки а так же исследованию вариации силы сопротивления резанию, в дальнейшем продолженному В.В. Власовым /37/.

Вероятностному характеру изменения усилий резания и копания уделено также внимание Д. И. Федоровым /110/.

Характер и причины возникновения колебаний составляющих сопротивления резанию исследовали и зарубежные авторы. Так, процесс резания как периодический рассматривал W.Sohne /134/. В этом смысле высказывались так же J.R. O'Callagftan, K.M. Farrelly /131/.

В работе /133/ доказывается связь периодических колебаний горизонтальной составляющей сопротивления резанию с образованием площадок скольжения в грунте.

0. Ношапп /129/ установил, что с образованием площадок скольжения связаны колебания не только сопротивления резанию, но и скорости резания при постоянной скорости приводного устройства.

Рассмотренные методы расчета сопротивления грунтов резанию базируются на экспериментальных данных со всеми вытекающими отсюда ограничениями. Как отмечал К.А. Артемьев /8/ "...свойства и состояние грунта очень разнообразны, то, естественно, охватить все эти сочетания экспериментальными исследованиями ___ представляется невозможным. В результате последние фиксируют лишь частные сочетания различных факторов, влияющих на сопротивление резанию, и для каждого нового сочетания этих факторов требуется проводить новые экспериментальные исследования.

Попытку проф. А.Н. Зеленина ввести однозначную характеристику прочностных свойств грунта количеством ударов ударника ДорНИИ нельзя считать исчерпывающей...«.

Вместе с тем рассмотренные работы, базирующиеся на экспериментальных результатах, сыграли свою роль в становлении науки о резании и копании грунтов и играют ее и в настоящее время, хотя они и не охватывают весь круг вопросов, стоящих перед современными методиками расчета.

К аналитическим методам определения сопротивления резанию относится метод, предложенный И.Я. Айзенштоком /2/. Сопротивление резанию определяется им по формуле

Р = соШ воз(гнрт )з1пру

где с0- удельное сцепление грунта; Ъ - ширина рабочего органа; 11 - толщина стружки; р - угол внутреннего трения; ¡3'- угол сдвига; V - угол между направлением резания и равнодействующей нормальных и касательных сил, принимаемый равным V = 90°- р - 2ф исходя из

условия минимума силы резания; ф - угол сдвига.

При Быводе этой формулы И.Я. Мзеншток использовал основные положения, принимаемые при расчете силы резания металлов /62/.

Характерной чертой этой работы является учет угла сдвига, величина которого определяется по формуле К.А. Зворыкина:

ф = 90° - 5±|±fi, где а - угол резания; ¡j. - угод трения грунта по ножу.

Процесс резания грунта воспринимали аналогично процессу резания металлов и зарубежные авторы, например, W. Sohne /134/, J. Brach /126/.

В.Д. Абезгауз /1/ исследовал резание горных пород и грунтов рабочими органами фрезерного типа. Силу резания он предложил определять в зависимости от предела прочности материала при всестороннем сжатии:

А„+1пЬ Р = abo (k +к г р° ),

с р s Е

где а и Ъ - размеры среза; а - предел прочности материала при всестороннем сжатии; к - коэффициент сопротивления резанию; А2~ линейный износ задней поверхности; к - коэффициент, характеризующий удельную силу внедрения криволинейной задней поверхности инструмента; Ib - средняя толщина уплотненного ядра перед передней поверхностью инструмента.

Аналогичные формулы предложены и в работах М.И. Гальперина /40/, Д.И. Федорова /111/.

Рассмотренные методы решают поставленную задачу - определить сопротивление резанию. Тем не менее в этих работах не рассматривался в достаточной степени механизм стружкообразования.

В работе /128/ имеются выводы о возможности количественной оценки сопротивления резания исходя из анализа сил, возникающих в

плоскости сдвига и на ноже, и действующих на вытесняемую массу грунта.

Дальнейшая разработка этого метода проведена A.M. Холодовым /115/. Им получены выражения для определения сил, действующих на нож в момент сдвига и непосредственно после него. Автор отмечает, что после преодоления сцепления по площадке сдвига происходит уменьшение силы сопротивления резанию. Угол сдвига при этом определяется по формуле К.А. Зворыкина, а, следовательно, не зависит от сцепления грунта, высоты подъема грунта по рабочему органу. Это не подтверждается экспериментами и является недостатком рассмотренного метода расчета.

Формирование нагрузок на рабочий орган землеройной машины непосредственно вытекает из закономерностей сопротивления среды, а процессы разрушения грунта, изучаемые механикой грунтов, близки к процессам резания /4, 35/. Поэтому методы расчета сил сопротивления резанию, основанные на теории подпорных стенок, получили большое распостранение и детально исследовались после основополагающих работ /5, 18, 35, 63/ в этой области.

Суть таких методов заключается в том, что нож уподобляется подпорной стенке, испытывающей пассивное давление грунта.

В общем виде горизонтальная и вертикальная составляющие сопротивления резанию определяются так /5/:

Р1= ВМ1 g+ с cigp li+ ph)- с ctgp hi;

P2= BM2tk(^- g+ с cigp li+ ph)- с ctgp h],

где В - ширина резания; M1 ,M£ - коэффициенты, зависящие от угла резания и угла внешнего трения; 1т - глубина резания; 7 - объемная масса грунта; р - пригрузка, действующая на грунт; К - коэффициент, характеризующий давление на подпорную стенку (нож); g - гра-

витационное ускорение; с - удельное сцепление грунта, р - угол внутреннего трения.

Хотя такие формулы в большинстве случаев дают результаты, близкие к экспериментальным, однако различие в условиях работы ножа и подпорной стенки приводят и к расхождениям /35, 65/, для малых и больших значений угла резания.

Отметим, что в механике грунтов рассматривается предельное напряженное состояние грунта, возникающее при относительно небольшом перемещении подпорной стенки в грунт ненарушенной структуры. Тогда как процесс резания характеризуется большими перемещениями ножа, а грунт в зоне резания имеет как нарушенную, так и ненарушенную структуры. Следовательно, механика разрушения грунта подпорной стенкой и ножом землеройной машины не тождественна.

С другой стороны, уподобление ножа подпорной стенке не позволяет вскрыть механику процесса стружкообразования а, следовательно, затрудняется анализ процессов резания и копания грунта.

В последние годы принимаются попытки использовать для расчета резания грунта метод конечных элементов /49/.

Более сложным процессом, с теоретической точки зрения, является процесс копания. Вследствие этого и существующие методы определения сопротивления копанию грунта рабочими органами землеройных машин трудно уложить в рамки какой-либо одной схемы.

К экспериментальным методам можно отнести методы Н.Г. Домб-ровского /58/ применительно к экскаваторам, А.Н.Зеленина /65, 66/ применительно к отвалам бульдозера, ковшам скреперов и длинноба-зовых планировщиков. За рубежом, применительно к скреперам, экспериментальный метод расчета предложил С. Ки1ш /130/.

Ряд исследователей определяют силу сопротивления копанию как сумму трех сил: силы сопротивления резанию, силы сопротивления

наполнению ковша или трения грунта о отвал бульдозера и силы, затрачиваемой на перемещение призмы волочения. В частности, применительно к скреперам, так определяется суммарное сопротивление копанию в работах /83, 86, 96, 118, 125/, бульдозерам - в работах /60, 82, 101/ и других.

Однако методы расчета, основанные на таком суммировании сил, не всегда являются достаточно обоснованными, что отмечается К.А. Артемьевым в работах /6, 7/ и В.М. Баловневым в работе /18/.

Действительно, силы, действующие на поток грунта, перемещаемый по поверхности отвала либо внутри ковша, являются взаимосвязанными. И сила, действующая на нож (сопротивление резанию) в начале процесса копания, когда отсутствует грунт перед отвалом либо в ковше, и в конце, при максимальном объеме грунта, будут разными.

Кроме того, толщина грунтового потока, входящего в ковш, определяется указанными авторами по разному. Так, например, по схеме Е.Р. Петерса /86/ толщина грунтового потока принимается равной глубине резания, а по схеме В.Г. Ясинецкого /125/ толщина грунтового потока в нижней части ограничивается линией пересечения ножа с днищем, с одной стороны, и проекцией кромки заслонки на разрабатываемый грунт, с другой. В действительности толщина грунтового потока будет изменяться в процессе копания и определяться углом сдвига и углом резания /5, 18, 33, 95, 115, 119/ и др.

Аналитические методы определения сопротивления для процесса копания отвальными и ковшовыми рабочими органами изложены в работах В.И. Баловнева /17, 18/ и Ю.А. Ветрова /35/. Суть разработок авторов сводится к определению притрузки, действующей на грунт в зоне ножа и в дальнейшем определении сопротивлений по методу подпорных стенок, как и при резании, с учетом некоторых дополнитель-

ных сопротивлений.

Такие метода расчета сил сопротивления копанию сохраняю® недостатки, присущие методам расчета сил сопротивления резанию, отмеченные выше. Величина угла сдвига при расчетах принимается авторами постоянной и равной Ф = Следовательно, эти метода расчета не учитывают изменения в процессе копания толщины перемещаемого потока грунта.

Метод, так же учитывающий пригрузку на грунт в зоне ножа, основанный на положениях, сформулированных в работах /115, 123/, разработан В.К. Рудневым /95/. По данному методу возможно определять при больших сдвигах как минимальные, так и максимальные значения горизонтальной и вертикальной составляющих сопротивления копанию применительно к различным типам рабочих органов землеройных машин.

Величина угла сдвига В.К. Рудневым так же принимается постоянной и равной значению

ч» -1 - §•

К.А. Артемьевым разработан графоаналитический метод определения составляющих сопротивления копанию скрепером /5, 7/, основанный на физической сущности процессов стружкообразования. В общем виде горизонтальная составляющая силы сопротивления копанию определяется так

1 = Е* + 1 . г г пр*

где Е^, - горизонтальная составляющая сопротивления сколу с учетом сопротивлений по боковым граням; - сопротивление перемещению призмы волочения.

Метод основан на использовании характеристических кругов 0.0. Голушкевича /46/ для отыскания площадок скольжения и сил, действующих вдоль этих площадок и поэтому требует большого коли-

чества графических построений, что затрудняет его использование. Однако этот метод расчета наиболее полно раскрывает физическую картину явлений, происходящих в ковше и позволяет более детально исследовать процесс копания. Артемьевым К.А. впервые исследован характер изменения сил сопротивления копанию в зависимости от угла сдвига.

Основываясь на данном методе, В.Г. Велокрылов /22/ рассмотрел процесс возникновения малых и больших сдвигов и влияние их на величину составляющих сопротивления копанию.

Графоаналитическому методу расчета присущи недостатки, свойственные характеристическим кругам С.О. Голушкевича - он не рассматривает сложные случаи нагружения массивов при ломаных подпорных стенках и засыпках и вследствие этого не охватывает всех возможных расчетных случаев. Это вызывает необходимость использования упрощенных решений /3, 5/, уступающим по точности.

Графический метод расчета предлагается так же в работе P.M. Войцеховского /38/. Однако он не получил широкого распостранения.

Процесс наполнения ковша скрепера о точки зрения механики грунтов рассматривался и в работах G. Туго /136/. Величина угла сдвига автором принимается так же постоянной.

Отметим, что использование закономерностей механики грунтов при определении давления на подпорную стенку применительно к процессу резания использовали уже Е. DinglInger /127/ и J. Rathje /132/. В заслугу этих исследователей можно поставить открытие критической глубины резания /127/ и учет пространственности процесса резания /132/.

Применительно к ковшу экскаватора-драглайна метод расчета, основанный на теории давления грунта на подпорные стенки, предложен A.A. Деминым /54, 55/. Процесс копания рассматривается им со-

стоящим из двух фаз - резания грунта и взаимодействия ковша, загруженного грунтом, с забоем.

Приведенный обзор свидетельствует, что современные методики расчета сил сопротивления копанию основываются на теории давления грунта на подпорные стенки, что стало возможным лишь после фундаментальных работ В.В. Соколовского /100/ в этой области.

Большинство методик расчета ограничивается одним расчетным положением и вследствие этого не рассматриваются альтернативные варианты процесса взаимодействия грунта с рабочим оборудованием, за исключением работ К.А. Артемьева /5/ И В.Г. Велокрылова /23/ применительно к копанию грунта скрепером и A.A. Демина /55/ применительно к экскаватору-драглайну.

Большинство авторов /5, 13, 18, 21, 24, 35, 53, 79, 95, 105, 111, 114, 115, 129, 131, 133, 134/ отмечают, что процесс формирования стружки является периодическим, вследствие чего нож рабочего органа подвергается в рабочем режиме воздействию значительных по величине динамических нагрузок. Однако ввиду сложности механизма взаимодействия рабочего органа с грунтом теоретическое описание колебаний силы сопротивления копанию на протяжении всего рабочего цикла до настоящего времени нельзя считать завершенным. Существует лишь графоаналитический метод, предложенный К.А. Артемьевым /5/ и развитый В.Г. Белокрыловым /21/ применительно к процессу копания грунта скрепером.

Не менее важное значение для землеройно-транспортных машин имеет вертикальная составляющая сопротивления копанию. При резании грунта ее величина вытекает из равенства

Р£= F.jCigCa + р.), где а - угол резания; \х - угол трения грунта по ножу.

Справедливость этого выражения подтверждается многими авто-

рами, например /5, 36, 110, 115/.

Типовой расчет для отвалов бульдозера /89, 101/ и автогрейдера /97, 114/ позволяет определить вертикальную составляющую сопротивления копанию по этой формуле. При этом учитываются две силы - сопротивление резанию и сопротивление перемещению грунта вверх по отвалу.

Несколько сложнее обстоит дело для ковшовых рабочих органов. Большинство работ по исследованию вертикальной составляющей сопротивления копанию носит экспериментальный характер. Как правило, величина вертикальной составляющей определяется по формуле Р£ = ± а Р1, где а - экспериментальный коэффициент.

Так, по данным Ю.Б. Дейнего /51/, полученным для скреперов с канатным управлением при работе на связном грунте, а = 0,07...0,1 в конце заполнения, а в начале выглубления а = 0,37 — 0,45.

Для определения нормальных реакций грунта на оси скрепера на мягких грунтах H.A. Ульянов /108/ рекомендует принимать а= 0,4... 0,5. При выглублении ковша а = 0,2...0,25 /109/. Причем сила Р£ направлена вниз при выглублении ковша, а при копании - вверх.

Г-Н. Кузнецов /78/ отмечает, что для определения нормальных реакций достаточно знать порядок величины коэффициента а. Для конечной стадии процесса копания для связных и плотных грунтов он рекомендует принимать а = 0,5. Направление этой силы зависит от многих факторов, и на конечной стадии она направлена вверх.

Аналогичные исследования проведены Н.Г.Домбровским /59/ применительно к ковшам экскаваторов.

Появление вертикальной составляющей и ее величина обуславливаются разными причинами. Так, при заглублении ножа в грунт, на него будут действовать силы, зависящие от величины затупления ножа, заднего угла, угла заглубления и ряда других факторов. Этот

вопрос исследован в работах Н.В. Гулиа /48/, М.А. Бармаша /20/, В.А. Борисенкова /29/ и других.

При копании с постоянной толщиной отружки и при выглублении основной причиной того факта, что сила тяжести значительной массы грунта, находящегося в ковше, не передается на оси скрепера, является большая величина сопротивления наполнению /7, 22, 83, 94, 120/. В работах /93 , 94/ отмечается, что ковш вывешивается на пласте входящего в него грунта за счет сил трения в пограничных слоях, причем величина вертикальной силы принимается равной

Р2 = [ВИН +(B+li) Н2 tg§3,

где 7 - объемная масса грунта в ковше; g - гравитационное ускорение; е - основание натуральных логарифмов, р - угол внутреннего трения; v - угол изменения направления движения стружки в ковше; В - ширина ковша; li - толщина стружки; Н - высота грунта в ковше; 9 - угол при вершине грунтового потока.

Однако по этой же формуле В.А. Шнейдер /118/ определяет величину горизонтальной составляющей сопротивления копанию.

В связи с этим в работе /84/ предлагается определять силу Р£ по приведенной выше формуле, но при ePv=1.

Вертикальная составляющая сопротивления копанию непосредственно влияет на нормальные реакции на оси машины. Ее учет особенно необходим для скреперов. Установлено, что нормальные реакции на оси скрепера в процессе копания увеличиваются незначительно.

Так, Ю.Б. Дейнего /52/ отмечено, что нагрузка на переднюю ось скрепера во время набора грунта падает. Задние колеса скрепера так же разгружаются.

По данным В.А. Борисенкова /29/ реакция на переднюю ось увеличивается при копаний с постоянной толщиной стружки на 10...15%, а на заднюю - на 12...16 %. При проведении тяговых расчетов он

рекомендует принимать величину сцепного веса самоходного скрепера, равную весу, приходящемуся на ведущие колеса порожнего скрепера .

Аналогичные результаты получены Э.Г. Ронинсоном /94/. Мм отмечается, что вертикальная реакция на передние колеса в процессе копания увеличиваются на 10 —15 %, а на задние - на 15...25 % по сравнению с порожним скрепером.

По методике тягового расчета, разработанной ВНММСтройдорма-шем /101/, сцепной вес рекомендуется определять по формуле

асц=°оц С1+0.1Б Кд). где - сцепной вес порожнего скрепера; Kg - коэффициент наполнения .

По данным В.А. Нилова /83/, в целом сцепной вес скреперного поезда в процессе наполнения переднего скрепера на 3...5 % больше статического сцепного веса при порожнем скрепере, заднего - на 3...4 %.

1.2. Методы исследования величины угла сдвига.

Угол сдвига является одним из важнейших параметров, характеризующих силовое взаимодействие ножа с грунтом и формирующих величину перемещаемого грунтового потока. По сути дела определение угла сдвига является ключевым моментом при создании методики расчета сопротивлений резанию и копанию грунта.

Экспериментальное определение угла сдвига при копании связано со значительными трудностями прежде всего из-за того, что процесс разрушения грунта, как правило, скрыт от глаз исследователя призмой волочения. Однако такие исследования проведены применительно к скреперу A.M. Щемелевым /124/. Мм получены результаты

(рис. 1.2), показывающие, что по мере заполнения ковша угол сдвига уменьшается, причем наиболее интенсивное уменьшение наблюдается в начальной стадии процесса копания. Физико-механические свойства грунта так же влияют на величину угла сдвига. Так, при одном и том же коэффициенте наполнения с повышением прочности грунта угол сдвига увеличивается.

Уменьшение угла сдвига при копании отмечается и В.И. Баловне вым. Им сказано, что "это позволяет рассматривать подсистему "ковш-грунт" как автоматически настраиваемую на преодоление возрастающих по мере заполнения ковша грунтом сопротивлений" /17/.

Ряд авторов в своих исследованиях определяют угол сдвига по формуле, полученной И.А. Зворыкиным /62/ применительно к процессу резания металлов. Сюда относятся работы /2, 115, 134/ и другие.

И.Г. Мванищев /69/ предлагает определять величину угла сдвига по формуле

,и % оь+и,

Ф = 2--2*

где по-прежнему а - угол резания; р, - угол трения грунта о нож.

Эта формула получена при допущении, что поверхность сдвига совпадает с поверхностью наибольших касательных напряжений и пригодна для расчетов на грунтах с жестким скелетом. При выводе этой формулы не рассматривались напряжения, действующие по нормали к поверхности сдвига, что ограничивает ее применение для процесса копания.

В большинстве работ, например, /18, 35, 95, 115/ и многих других величина угла сдвига определяется по формуле ф = ^ -Это объясняется тем, что такое значение угла сдвига для зоны, примыкающей к засыпке (дневной поверхности массива), дает классическая теория пассивного давления грунта на подпорные стенки.

Рассмотренные методы аналитического определения угла сдвига

имеют существенный недостаток. Угол сдвига, вычисленный по этим формулам, является постоянной величиной для данных условий и не зависит, например, от массы грунта, перемещаемой по отвалу или в ковше скрепера, от удельного сцепления грунта и т.д. А это противоречит экспериментальным исследованиям /17,124/.

В работах /30, 41, 63/ для определения угла сдвига используется условие минимальной энергоемкости процесса резания. Этот метод, хотя и учитывает влияние таких параметров, как угол резания и углы внутреннего и внешнего трения, не выясняет механизма разрушения грунта при резании.

К.А. Артемьев /5, 6/ отмечает, что сдвиг стружки вызывается в основном не давлением ножа на вырезаемую стружку, а давлением грунта в ковше или комбинированным давлением того и другого. Мм разработан графоаналитический способ определения величины угла сдвига. К.А. Артемьев делает вывод, что сопротивление наполнению ковша скрепера может быть заменено сопротивлением стружки сдвигу, если известен расчетный угол сдвига.

В.Г. Белокрылов уточнил механику взаимодействия ножа скрепера с грунтом /21, 23/. Процесс разрушения грунта при копании рассматривался им как процесс периодических сдвигов элементов стружки. Причем малые сдвиги происходят под давлением ножа, а большие - под совместным давлением ножа и грунта или под давлением грунта.

Трудоемкость определения угла сдвига графическим способом ограничивает использование такого метода расчета. Поэтому в ряде работ принимается допущение, что изменение угла сдвига, применительно к скреперу, пропорционально изменению объема грунта в ковше, а начальное и конечное значения угла сдвига определяются по методу К.А. Артемьева. Такое допущение используется в работах

/42, 88, 105/ и других.

Из зарубежных исследователей наиболее полное описание процесса резания изложено в работе Туго G. и Vogel G. /135/.

Авторы характеризуют процесс резания как процесс, состоящий из двух фаз:

- отделение разрабатываемого грунта;

- вытеснение разрабатываемого грунта вдоль ножа или в другом направлении.

Ими отмечается, что для анализа процесса вытеснения грунта требуется знать положение площадки сдвига. В расчетной схеме принято, что площадка сдвига, принимаемая за подпорную стенку, проходит через режущую кромку ножа и точку выхода ее на дневную поверхность. Однако и в этой работе, как и во всех предыдущих, положение первичной площадки сдвига определяется без учета изменения граничных условий и возможности появления новых зон деформации грунта при перемещении ножа, хотя в более поздних исследованиях G. Туго, отмеченных Ю.А.Ветровым /33/, экспериментально установлено, что при надвигании подпорной стенки на грунт при больших ее перемещениях наблюдаются колебания силы сопротивления грунта и появляется область, в которой грунт деформируется и после появления площадки сдвига.

Резание и копание грунта и теория пассивного давления грунта на подпорные стенки имеют много общего. В обоих случаях рассматривается предельное состояние грунта. Поэтому идея использовать зависимости теории механики грунтов для процесса резания и определения положений площадок сдвига появилась уже в конце 20-х годов /127, 132/.

Широкое использование этих зависимостей /5, 18, 35/ стало возможным после создания общей теории расчета предельных состоя-

ний грунта в работах В.В.Соколовского /100/. Ему удалось, используя метод вывода уравнений характеристик, предложенный С.А.Хрис-тиановичем /116/, построить общий метод решения, позволяющий рассматривать основные задачи для весомой сыпучей среды, когда линии скольжения криволинейны, и решения не имеют простой замкнутой формы.

Графический метод интегрирования уравнений В.В. Соколовского разработал С.С. Голушкевич /45/. Этот метод широко использовался в расчетных схемах H.A. Артемьева и в работах ученых СибАДМ /4, 22, 42, 88, 105/ и других.

Расчетные схемы теории пассивного давления грунта на подпорные стенки позволяют получить положение площадки сдвига - огибающей линий скольжения, а следовательно, и величину угла сдвига.

Вместе с тем прямое использование расчетных схем и уравнений давления грунта на подпорные стенки применительно к послойному резанию и копанию грунта не является достаточно обоснованным. В механике грунтов /72, 98, 100, 112, 117/ рассматриваются подпорные стенки при нормальном давлении, действующем на засыпку, расположенную горизонтально, при малых перемещениях подпорной стенки, а это не в полной степени соответствует условиям резания и копания грунта.

Вопросы возможного дальнейшего разрушения грунта вследствии изменения давлений при вытеснении отделенного от массива элемента стружки в научно-технической литературе не освещались.

1.3. Плоское предельное равновесие сыпучей среды.

Рассмотрим основные положения теории предельного равновесия сыпучей среды, обладающей сцеплением, разработанной В.В.Соколове-

ким /100/. Ввиду того, что разработанные научные основы математического моделирования рабочих процессов землеройно-транспортных машин базируются на основных положениях этой теории, сохраним в дальнейшем обозначения переменных, введенные В.В.Соколовским.

Основными уравнениями плоского равновесия являются дифференциальные уравнения

да д% д% до

Заключение диссертации по теме «Дорожные, строительные и подъемно-транспортные машины», Берестов, Евгений Иванович

Основные результаты исследований представлены на рис. 9.23. Анализ результатов показывает, что при копании увеличивается не только суммарное сопротивление копанию, но и часть этой силы, действующая на нож - сопротивление резанию, хотя и о меньшей интенсивностью. Если в начале процесса копания эти силы одинаковы, то при Ъ= 3 м сила Рн, действующая на нож, в данных условиях составляет окоо 60% от общего сопротивления копанию Рк.

Такие исследования позволяют разделить общее сопротивление на части, действующе отдельно на нож и ковш скрепера.

Другие целевые исследования были направлены на изучение картины стружкообразования и движения грунта в ковше.

Так, исследования, проведенные на установке Ю.А.Ветрова (рис. 9.13), позволили получить как численные значения угла сдвига при резании грунта, так и визуально убедиться в существовании двух фаз разрушения грунта (рис. 2.2).

Экспериментально исследовался и характер движения грунта сквозь грунт в ковше скрепера (рис. 3.9), подтвердивший правомочность принятых расчетных схем.

Рйи. 9.22 - Фрагмент осциллограммы.

9.23 - Результаты экспериментальных исследований.

9.7. Сравнительный анализ экспериментальных и теоре тиче ских ис следований.

Вследствие неизбежного рассеяния экспериментальных данных их обработка должна проводиться статистическими методами. Существующие методы математической обработки результатов испытаний изложены, например, в работах /43, 73, 75, 103, 113/.

Для определения повторности опытов предварительно были проведены серии контрольных испытаний. Исходя из обработки их результатов /64/ установлена кратность опытов, равня 4. При такой кратности средняя погрешность опытов не превышала 10%, что вполне допустимо при исследовании процесса копания грунта. При установке углов резания в пределах 35.55°, которые могут иметь место в реальных конструкциях, число опытов повышалось до 6, что поднимало надежность результатов до 0,95. Параметрами, по которым определялось необходимое число опытов, являлись составляющие сопротивления копанию.

При сопоставлении экспериментальных результатов с теоретическими, определенными по методике, изложенной в данной работе, возможны их расхождения. Причинами таких расхождений являются:

- допущения, принятые в методике расчета и в расчетных схемах;

- неизбежные погрешности измерений при экспериментальных исследованиях;

- неизбежные погрешности при определении физико-механических свойств грунта;

- усреднение очертаний продольного профиля грунта в ковше скрепера полиномом третьей степени, коэффициенты которого определялись по методу наименьших квадратов по экспериментальным данным. Отклонение в среднем не превышает 4.7% и лишь в отдельных точках в некоторых случаях достигает 10=,=151=

Расхождения теоретических и экспериментальных значений горизонтальной составляющей сопротивления резанию (для средних значений сил) приведены в табл. 9.2. Результаты получены при толщине стружки 11= 0,05 м, ширин© ножа В= 0,5 м и высоте ножа 1ц = 0,05 м.

Графическая интерпретация результатов представлена на рис. 9.24. Пунктирной кривой 1 обозначена величина средних значений горизонтальной составляющей сопротивления резанию, полученных аналитическим путем, а крестиками - экспериментальным. Там же приведены кривые 2 и 3, полученные аналитически при тех же условиях для максимальных и минимальных значений этой силы. Кривая 4, получена для максимальных значений по методу, основанному на теории подпорных стенок. Рисунок подтверждает вывода, и качественно совпадает с результатами, полученными в работе /36/.

8.4. Заключение.

Проведенные исследования позволили выявить связи между параметрами рабочего оборудования, физико-механическими свойствами грунта, толщиной стружки и параметрами, характеризующими процесс копания.

Для плоского рабочего органа выявлено влияние призмы волочения на угол сдвига и экстремальные значения составляющих сопротивления копанию при различных параметрах рабочего органа. Выявлено так же влияние призмы волочения на характер формирования малых сдвигов и колебания силы сопротивления копанию.

Для отвального рабочего органа исследовано влияние толщины стружки и высоты отвала на процесс копания, проанализирована доля слагаемых горизонтальной составляющей сопротивления копанию.

Для ковшового рабочего органа выявлена взаимосвязь между степенью заполнения ковша, величиной угла сдвига, экстремальными значениями составляющих сопротивления копанию и нормальными реакциями на оси машины.

Разработанные теоретические основы моделирования рабочих процессов позволяют аналитическим методами исследовать взаимодействие рабочего оборудования с разрабатываемым грунтом и оценить влияние конструктивных параметров рабочего органа и режима работы на процесс копания.

9. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ.

В главе дано описание экспериментальной установки, методики проведения лабораторных исследований и методики обработки экспериментальных результатов.

Приводятся результаты экспериментальных исследований и сделан сопоставительный анализ этих результатов с аналитическими.

9.1. Задачи экспериментальных исследований

Получение экспериментальных результатов с целью сопоставления их с аналитическими может быть достигнуто исследованиями в лабораторных условиях на моделях и в полевых условиях на натурных машинах.

Экспериментальные исследования проводились автором, начиная с 1978 г. в лаборатории в грунтовом канале и в полевых условиях на полигоне Могилевского машиностроительного института. Основным объектом исследования являлся скрепер ввиду его наибольшей информативности о процессе копания /120, 122/.

Развитие теории моделирования /16, 19/ позволяет акцентировать внимание на лабораторных исследованиях не только ввиду их меньшей трудоемкости и стоимости, но и вследствие практически неограниченной возможности повторения эксперимента при одних и тех же условиях.

Ввиду таких преимуществ и учитывая, что эти испытания позволяют получить большее количество информации об исследуемом процессе по сравнению с полевыми, ограничимся анализом лабораторных исследований.

• Задачи, решаемые при исследованиях, сформулированы следующим образом:

- получить численные значения геометрических параметров, характеризующих процесс копания (очертания грунта в ковше, размеры призмы волочения, удаленность от ножа места выхода площадки сдвига на поверхность грунта);

- получить численные значения силовых параметров а так же численные значения частоты и амплитуды их колебаний (составляющие сопротивления копанию, нормальные реакции на оси машины);

- провести специальные исследования для выяснения физической сущности исследуемых процессов.

9.2. Экспериментальная установка для лабораторных исследований.

Экспериментальная установка разработана и изготовлена в Мо~ гилевском машиностроительном институте с участием автора и защищена двумя авторскими свидетельствами СССР /9, 10, 123/.

Установка состоит из следующих основных частей: грунтового канала, тензометрической тележки с рабочим органом, тяговой станции и измерительной аппаратуры.

Основным элементом установки является тензометрическая тележка, общий вид которой изображен на рис. 9.1,

Для измерения горизонтальной и вертикальной составляющих сопротивления копанию используется свободная подвеска тензометрической рамы с определением усилий в связях, накладываемых на раму консольно расположенными тензобалочками, не связанными между собой. Причем в местах связей трение сведено к минимуму за счет применения подшипников качения.

На тележке имеется автоматическая система, позволяющая поддерживать горизонтальную составляющую сопротивления копанию на заданном постоянном уровне за счет изменения толщины срезаемой стружки.

Работа автоматической системы осуществляется следующим обра-образом. При перемещении тензометрической тележки тензобалочка 10 через подшипник перемещает тензометрическую раму 2 с моделью рабочего органа и одновременно регистрирует горизонтальную составляющую сопротивления копанию. При ее деформации, пропорциональной измеряемому усилию, поворачивается рычаг 11, который посредством регулировочных винтов 13 взаимодействует с концевыми выключателями 12. В зависимости от срабатывания того или иного выключателя, электродвигатель б посредством винта редуктора 7 через тензоба-лочку 8 будет перемещать переднюю часть тензометрической рамы в ту или иную стороны, вследствие чего изменяется толщина срезаемой стружки и, соответственно, горизонтальное усилие, действующее на тензобалочку 10.

Таким образом, экспериментальная установка позволяет осуществить следующие основные режимы копания:

1. Копание при постоянной толщине срезаемой стружки. Этот режим осуществляется при работе без автоматической системы.

2. Копание при заданной величине силы тяги машины. Этот режим может осуществляться в двух вариантах: а) копание при постоянной толщине срезаемой стружки до определенной величины горизонтальной составляющей сопротивления копанию с последующим выглублением (при установке только нормально разомкнутого концевого выключателя 12); б) копание при полном моделировании цикла процесса копания, заключающееся в заглублении рабочего органа либо на определенную глубину (при подключении концевого выключателя 14), либо до достижения горизонтальной составляющей сопротивления копанию заданного значения (при подключении нормально замкнутого концевого выключателя 12) с последующим выглублением.

В обоих режимах при выглублении величина горизонтальной составляющей сопротивления копанию поддерживается постоянной, зависящей от настройки нормально разомкнутого концевого выключателя 12.

Установка позволяет записывать на осциллограмму следующие параметры процесса копания (рис. 9.2):

- горизонтальную составляющую сопротивления копанию;

- вертикальную составляющую сопротивления копанию (нормальные реакции на оси скрепера);

- толщину срезаемой стружи;

- путь перемещения ковша;

- время.

Составляющие сопротивления копанию замерялись при помощи тензометрических балочек 1.3. При этом тензобалочки 1 и 2, воспринимающие вертикальные усилия, были расположены так, что имитировали оси колесной машины, вследствие чего их показания записывались раздельно. Толщина срезаемой стружки замерялась потенцио-метрическим датчиком 4, установленном на корпусе редуктора и механически соединенном с ходовым винтом редуктора. Путь перемещения ковша замерялся с помощью "пятого" колеса 5, соединенного со своим потенциометрическим датчиком. Отметки времени на осциллограмме записывались либо с отметчика времени, встроенного в осциллограф, либо с реле времени.

Для записи этих параметров использовалась аппаратура, в состав которой в разные годы входили осциллографы Н-ТОО и Н071.1, тензоусилители ТА-5 и 8АНЧ , блоки питания, стабилизатор СН-500, реле времени (рис. 9.3).

На экспериментальную установку навешивались модели рабочих органов различных типов, показанные на рис. 9.4.

Л а .о.

I—¿¿г \ о т ю а - разрез по продольной оси; б - схема включения конц выключателей.

Рис. 9.1 - Тензометричеокая тележка.

9.2

Установка датчиков на тележке

9.3. Методика проведения экспериментальных исследований.

При проведении лабораторных исследований, выполненных в грунтовом канале Могилевского машиностроительного института, была использована методика физического моделирования, разработанная В.М. Валовневым /16, 19/.

Основой для получения модели грунта служил мелкозернистый песок, размер фракций которого не превышал 1 мм.

В качестве показателя, определяющего подобие грунта по прочности, использовалось число ударов ударника ДорНИМ. Параметры ударника были изменены в соответствии с рекомендациями, изложенными в работах /70, 124/. Площадь наконечника была увеличена в 7,1 раза и равнялась 7,1 см^, что соответствует диаметру наконечника <1-3 см.

Модель грунта приготавливалась на 3, 6 и 10 ударов, что соответствовало I, II и III категории грунта.

Кроме числа ударов для каждой модели грунта замерялись ее физико-механические свойства прибором для испытания грунтов на сдвиг в полевых условиях П 10 -0. Результаты этих измерений представлены в таблице 9.1.

Список литературы диссертационного исследования доктор технических наук Берестов, Евгений Иванович, 1998 год

ЛИТЕРАТУРА

1 . Абезгаув В.Д. Режуще органы машин фрезерного типа для разработки горных пород и грунтов. - М.: Машиностроение, 1965. -280 с.

2. Айзеншток И.Я. К построению физической теории резания грунтов. - В кн.: Резание грунтов. М.: изд. АН GGGP, 1951, с. 76103.

3. Артемьев К.А., Белокрылов В.Г. Способ замены ломаных подпорных стен эквивалентными прямыми подпорными стенами. - В кн.: Исследования и испытания деталей и узлов строительных и дорожных машин, вып. 48, сб. 1, Омск, 1975, с. 131 - 139.

4. Артемьев К.А. О возможности использования теории предельного равновесия сыпучей среды для определения сопротивления грунтов резанию и копанию. - В кн.: Исслед. и испыт. дорожных и стр-ных машин. Труды СибАДИ, вып. 53, сб. 6, Омск, 1975, с. 3-8.

5. Артемьев К.А. Основы теории копания грунта скреперами. - М.-Свердловск: Машгиз, 1963. - 128 с.

6. Артемьев К.А. Резание и копание грунта. - В кн.: Исследования и испытания дорожных и строительных машин. Труды СибАДМ, вып. 55, сб. 7, Омск, 1975, с. 3 - 5.

7. Артемьев К.А. Скреперы (теория наполнения ковша скрепера грунтом). - Новосибирск, 1977. - 113 с.

8. Артемьев К.А. Теория резания грунтов землеройными машинами. Учебное пособие. - Новосибирск,1978. - 104 с.

9. A.c. N 775647 (СССР). Стенд для исследования процессов резания грунта рабочими органами землеройных машин. / Могилевский машиностроит. ин-тут; авт. изоб. A.M. Щемелев, Е.М. Берестов. -Заявл. 10.05.78, N 2631272/29-03; Опубл. в Б. И., 1980, N 40.

10. A.c. N 1280366 (СССР). Стенд для исследования процессов резания грунта рабочим органом землеройной машины. / Могилевский машиностроит. ин-тут; авт. изоб. А.М.Щемелев, Е.И.Берестов. - За-явл. 10.05.78, Ж 2631273/29-03; опубл. в Б. И., 1986, Ж 48.

11. Бабков В.Ф., Безрук В.М. Основы грунтоведения и механики грунтов. Учеон. пособие для автомоб.- дорожных спец. вузов. - 2.-е изд., перер-аб. и доп. - М.: Высшая школа, 1986. - 239 с.

12. Баладинский В.Л. Динамическое разрушение грунтов.- Киев: Вища школа , изд-во Киевск. ун-та, 1971. - 293 с.

13. Баладинский В.Л., Пузырев Ю.В. Исследование рабочих процессов землеройных машин. - В сб.: Горные, строительные, дорожные и мелиоративные машины, Киев, выпуск 39, 1986, с. 3 - 7.

14. Баладинский В.Л., Опектор М.Б. Принципы динамического разрушения грунтов и пород. - В сб.: Развитие строительных машин, механизации и автоматизации строительства и открытых горных работ. Материалы международной НТК. - М., 1996, с. 10-12.

15. Баловнев В.М. Метод определения сопротивления наполнению и основных параметров ковша скрепера. - В журн.: Строительное и дорожное машиностроение, N 10, 1958, о. 17 -22.

16. Баловнев В.М. Методы физического моделирования рабочих процессов дорожно-строительных машин. - М.: Машиностроение, 1974.

17. Баловнев В.И. Моделирование процессов взаимодействия со средой рабочих органов дорожно-строительных машин. - М.: Высшая школа, 1981. - 336 с.

18. Баловнев В.И. Новые методы расчета сопротивлений резанию грунтов. - Росвузиздат, 1963. - 95 с.

19. Баловнев В.И. Физическое моделирование резания грунтов. - М.: Машиностроение, 1969. - 159 с.

20. Бармаш М.А. йислнедиванив и ипрыдылвнйв параметрив процессов взаимодействия рабочего оборудования ковша скрепера с грунтом. - Дис. ... канд. техн. наук. - М., 1970. - 165 с.

21 . Белокрылов В.Г. Взаимодействие ножа и ковша скрепера с грунтом. - В кн.: Исследование и испытание дорожных и строительных машин. Труды СибАДИ, вып. 53, сб. 6, Омск, 1975, с. 9 - 17.

22. Белокрылов В.Г. Исследование процесса взаимодействия ножа и ковша скрепера с разрабатываемым грунтом. - Дис. ... канд. техн. наук. - Омск, 1975. - 172 с.

23. Белокрылов В.Г. Определение сопротивления наполнению ковша скрепера графическим способом. - В кн.: Исследования и испытания дорожных и строительных машин. Труды СибАДИ, вып. 53, сб. 6, Омск, 1975, с. 18- 25.

24. Берестов Е.й. Математическое моделирование динамических процессов при резании грунта. - В сб.: Развитие строительных машин, механизации и автоматизации строительства и открытых горных работ. Материалы международной НТВ:. - М., 1996, с. 53-55.

25. Берестов Е.И. Пассивное давление грунта на ломаные подпорные стенки (часть 1). - В журн.: Известия АН Беларуси, N 1,

1996, с. 47 - 54.

26. Берестов Е.И. Пассивное давление грунта на ломаные подпорные стенки (часть 2). - В журн.: Известия АН Беларуси, N 2,

1997, с. 60 - 71 .

27. Берестов Е.И., Щемелев A.M. Пассивное давление грунта на подпорные стенки при наклонном давлении на поверхность засыпки. - В журн.: Известия ВУЗов. Строительство и архитектура, N 12, 1986, с. 114 - 118.

28. Бишоп А.У. Параметры прочности при сдвиге ненарушенных и перемятых образцов грунта. - В кн.: Новое в зарубежной науке:

Механика. М.: Мир, 1975, с. 7 - 75.

29. Вориеенков В.А. Исследование тяговых качеств самоходного колесного скрепера и гусеничного толкача при работе в одном агрегате. - Дис. ... канд. техн. наук. - Воронеж, 1968. - 227 с.

30. Бунин Н.В., Ничке В.В., Кириченко И.Г. и др. Создание и эксплуатация строительных машин при вариационном выборе технических решений. - Киев: УМК ВО, 1992. - 196 с.

31. Ван Тассел Д. Стиль, разработка, эффективность, отладка и испытание программ: Пер. с англ. - М.: Мир, 1985. - 332 с.

32. Ветров Ю.А., Кархов А.Д., Кондра А.О. и др. Машины для земляных работ. - 2-е изд., дораб. и доп.- Киев: Вща школа, 1981. - 384 с.

33. Ветров Ю.А. Новое в механизации земляных работ. - В кн.: Горные, строительные и дорожные машины. Респ. межведомств, н.-техн. сборник. Вып. 36, 1983, с. 7 - 14.

34. Ветров Ю.А., Пристайло Ю.П. Закономерности энергоемкости резания грунтов. - В кн.: Горные, строительные и дорожные машины. Респ. межведомств, н.-техн. сборник. Вып. 27, 1979, с. 3 - 9.

35. Ветров Ю.А. Резание грунтов землеройными машинами. - М.: Машиностроение, 1971. - 360 с.

36. Ветров Ю.А. Сопротивление грунтов резанию. - Киев: Изд. Киевского ун-та, 1962. - 78 с.

37. Власов И.В. Влияние размеров среза на вариацию силы резания грунтов острыми режущими элементами. - В кн.: Горные, строительные и дорожные машины. Респ. межведомств, н-техн. сборник N8, Киев, Техника, 1969, с. 27 - 31.

38. Войцеховский P.M. Графоаналитический способ определения сил, действующих на скрепер. - В кн.: Горные, строительные и дорожные машины. Респ. межведомств, н-техн. сборник К 1, Киев: Тех-

ник а, i 965, с. 100 — 11 и.

39. Волков Д.П. Пути развития строительных машин и оборудования для открытых горных работ. - В журн.: Строительные и дорожные машины, N 4, 1996, о. 2-3.

40. Гальперин М.М. Механика резания известняков. - М.: филиал ВИНИТИ АН СССР, 1937. - 42 с.

41. Гиверц В.Л. Влияние сцепления и притрузки на угол сдвига при резании грунтов. - В журн.: Строительство и архитектура. Известия ВУЗов, N 5, Новосибирск, 1981, с. 130 - 133,

42. Глебов В.Д. Исследование рабочего процесса прицепных скреперов. - Дис. ... канд. техн. наук. - Омск, 1978. - 258 с.

43. Гмурман В.Е. Теория вероятностей и математическая статистика. Изд. пятое, пер. и доп. - М.: Высшая школа, 1977. - 480 с.

44. Голованов Ю.В., Ширко И.В. Обзор современного состояния механики быстрых движений гранулированных материалов. - В кн.: Механика гранулированных сред. Теория быстрых движений: Сборник статей. Пер. с англ. Под ред. И.В. Ширко. - М.: Мир, 1985. -280 с.

45. Голушкевич 0.0. Плоская задача теории предельного равновесия сыпучей среды. - Л.- М.: Гостехиздат, 1948. - 148 о.

46. Голушкевич С.С. Статика предельного состояния грунтовых масс. - М.: Гостехиздат, 1957. - 288 с.

47. Горячкин В.П. Собрание сочинений. Т. 2. Издание второе,-М.: Колос, 1968. — 455 с.

48. Гулиа Н.В. Исследование скрепера с дополнительным инерционным двигателем-аккумулятором. - Дис. ... канд. техн. наук. -М., 1965. - 136 с.

49. Гусев A.B., Черепанов В.Д. Конечно-элементное моделирование резания грунта. - В журн.: Строительные и дорожные машины.

Л , ! 995 5 С . 2ö — (¿Y »

50. Далин А.Д. йсследования по резанию грунтов плужным и фрезерным ножами . - В кн.: Резание грунтов. - М.: изд. АН ССОР, 1951, с. 16 - 41.

51 . Дейнего Ю.В. Испытание прицепных скреперов большой емкости. - В кн.: Исследование дорожных машин. ВНШЮтройдормаш. Вып. 11, М.: Машгиз, 1953, с. 18 - 20.

52. Дейнего Ю.В. Исследование прицепных тракторных скреперов большой емкости.- Дис. ...канд. техн. наук.- М.5 1952. 203 с.

53. Демин A.A., Кузнецов И.П., Кабанов В.И. Совершенствование рабочего оборудования драглайна. - М., 1990. - 90 с.

54. Демин A.A. Научные основы рабочего процесса экскаватора-драглайна. - Дис. ... докт. техн. наук. - М., 1990. - 390 с.

55. Демин A.A. О механизме взаимодействия ковша драглайна с забоем и расчет сил копания. - В журн.: Строительные и дорожные машины, N 3, 1988.

56. Дидух Б.И. Упруго-пластическое деформирование грунтов. -М.: Изд-во Университета дружбы народов, 1987. - 168 с.

57. Динь Дацзюнь. Общая модель для приближенного расчета осадок упругого основания. - В журн.: Основания, фундаменты и механика грунтов, N 2, 1995, с. 11-14.

58. Домбровский Н.Г. Сопротивление грунта копанию при работе одноковшового экскаватора. - В кн.: Резание грунтов. - М. : изд. АН СССР, 1951, с. 42 - 75.

59. Домбровский Н.Г. Экскаваторы. - М. : Машиностроение, 1969. - 320 с.

60. Дорожные машины. Ч. I. Машины для земляных работ. Теория и расчет. Изд. 3-е, переработ, и доп. /Т.В. Алексеева, К.А. Артемьев, A.A. Бромберг, Р.И. и др. - М.: Машиностроение, 1977. -

о04 с.

61. Емельянов Л.М. Расчет подпорных сооружений. Справ, пособие . - М.: Отройивдат, 1987. - 288 с.

62. Зворыкин И.А. Работа и усилие, необходимые для отделения металлических стружек. - М.: Русская типолитография, 1893. -

7ъ с,

63. Зеленин А.Н., Баловнев В.И., Керов И.11. Машины для земляных работ. - М.: Машиностроение, 1975. - 422 о.

64= Зеленин А.Н., Карасев Г.Н., Красильников Л.В. Лаборат. практикум по резанию грунтов. - М.: Высшая школа, 1969. - 312 с.

65. Зеленин А.Н. Основы разрушения грунтов механическими способами. - М.: Машиностроение, 1968. - 376 с.

66. Зеленин А.Н. Физические основы теории резания грунтов.-М.~ Л.: изд. АН СССР, 1950. - 354 с.

67. Зенков Р.Л. Механика насыпных грузов. Изд. 2-е. - М.: Машиностроение, 1964. - 251 с.

68. Зеркалов Д.В. Исследование процесса взаимодействия рабочего органа бульдозера с грунтом на стадии заглубления. - Диос. ... канд. техн. наук. - Харьков, 1979. - 153 о.

69. Мванищев Н.Г. Определение направления скола грунта в процессе резания. - В кн.: Труды Воронежского инж.-строительного института, т. 14. Механизация, оборудование и организация строительства. Воронеж: изд. Воронежского ун-та, 1968, о. 19 -22.

70. Иофик В.З. Выбор моделей динамического плотномера для определения трудности разработки грунтов. - В журн.: Строительные и дорожные машины, N 5, 1990, с. 23 - 24.

71. Кабашев P.A., Кульгильдинов M.G. Предельные размеры износа режущих элементов землеройных машин. - В журн.: Механизация строительства, N 4, 1996, с. 28-29.

72. Клейн Г.К. Строительная механика сыпучих тел. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Стройиздат, 1981. - 203 с.

73. Кондратов А.П., Шестопалов Е.В. Основы физического эксперимента и математическая обработка результатов измерений. - М.: Атомиздат, 1977. - 198 с.

74. Кононыхин Б.Д. Современные проблемы автоматизации строительных и дорожных машин. - В журн.: Строительные и дорожные машины, N 4, 1996, С. 5-7.

75. Корн Г., Корн Т. Справочник по математике. Для научных работников и инженеров. / Пер. с американок, издания. - М.: Наука, 1978. - 832 с.

76. Крупке В.А. Напряженное состояние грунта перед лобовой гранью ножа. - В кн.: Горные, строительные и дорожные машины. Респ. межведомств, н.-техн. сборник. Вып. 37, 1984, с. 78 - 84.

77. Крупно В.А., Смирнов В.Н., Шемет И. А. Размеры области пластической деформации модели грунта при резании плоским ножом. - В вв.: Горные, строительные и дорожные машины. Респ. межведомств. н.-техн. сборник. Вып. 38, 1985, с. 47 - 50,

78. Кузнецов Г.Н. О направлении вектора суммарного сопротивления при копании ковшом скрепера. - В кн.: Горные, строительные и дорожные машины. Респ. межведомств, н.-техн. сборник W5, Киев: Техника, 1967, с. 53 - 56.

79. Машины для земляных работ. Учебник для студентов вузов по специальности "Подъемно-транспортные, строительные и дорожные машины и оборудов."/ Д.П.Волков, В.Я.Крикун, П.Е.Тотолин и др. Под. общ. ред. Д.П.Волкова. - М.: Машиностроение, 1992.- 448 о.

80. Недорезов И. А. О рациональном профиле отвала автогрейдера и бульдозера. - В журн.: Строительное и дорожное машиностроение, N8, 1957, с. 18-20.

81. Недорезов M.П. Статистические модели нагрузок ных машин. - В журн.: Строительные и дорожные машины, N 4, 1996,

_ Г'. 4 ; л г";

и . j i —с5 с. ,

82. Недорезов И.А. Тяговый расчет и выбор основных параметров автогрейдеров. - В кн.: Исследование дорожных машин. М.: изд. НИИйнфотройдоркоммунмаш, 1965, с. 34-48.

83. Нилое В.А. Исследование скреперного поезда. - Дис. ... канд. техн. наук. - Воронеж, 1975. - 187 с.

84. Нилов В.А. Определение нормальных реакций грунта на колеса скрепера при копании. - В кн.: Исследование и расчет стр-х и дорожных машин. Воронеж, изд. Ворон, ун-та, 1974, с. 34 - 39.

85. Павлов В.П., Живейнов Н.Н., Карасев Г.Н. Проектирование одноковшовых экскаваторов с применением ЭВМ и САПР. / Под. ред. В.П. Павлова, - Красноярск: Изд. Краснояр. унив-та, 1988,- 252 с.

86. Петере Е.Р. Исследование вопросов энергетики землеройных машин. - Дис. ... в:анд. техн. наук. - М., 1946. - 93 о.

87. Покровский Г.M. Исследования по физике грунтов. -M.-Л.: Стройиздат, 1937. - 136 с.

88. Пулькис Н.Д. Исследование влияния формы ножа скрепера на процесс резания и копания грунта. - Дис. ... канд. техн. наук.

- Омск, 1978. - 188 с.

89. Расчет бульдозера. ВШИОтройдормаш. - М., 1963.- ¡27 с.

90. Расчет и проектирование строительных и дорожных машин на ЭВМ. / Под ред. Е.Ю. Малиновского. - М.: Машиностроение, 1980.

- 216 с.

91 . Ребров А.С. К вопросу повышения производительности одноковшовых строительных экскаваторов. Сб. IX. ВШИОтройдормаш. -M.: Машгиз, 1954.

92. Ревзин II.И. Исследование и определение рациональной

величины конструктивного параметра самоходного скрепера "максимальная глубина резания" и выбор оптимального толкача. - Дис. ... канд. техн. наук. - Могилев» 1971. - 144 с.

93. Ронинсон Э.Г., Гольдштейн В.М. Вертикальная реакция грунта на нож самоходного скрепера. - В журн.: Строительные и дорожные машины, N 10, 1969, с. 21 - 22.

94. Ронинсон Э.Г. Исследование реакций грунта при работе самоходного скрепера в режиме копания. - Дис. ... канд. техн. наук.

- М., 1970. - 190 с.

95. Руднев В.К. Копание грунтов землеройно-транспортными машинами активного действия. - Харьков: Вища школа, 1974.- 143 с.

96. Русинов И.Я. Исследование режимов работы скреперов в

аэродромном строительстве. - Дис. ___ канд. техн. наук. - Л.,

1948. - 182 С.

97. Оевров К.П., Горячко Б.В., Покровский А.А. Автогрейдеры. Констр., теория, расчет. - М.: Машиностроение, 1970. - 192 с.

98. Онитко Н.К. Статическое и динамическое давление грунтов и расчет подпорных стенок. - Изд. 2-е, перераб. -Л.: Мзд. лит-ры по строительству, 1970. - 208 с.

99. Соболевский Ю.А. Механика грунтов. - Мн.: Вышэйшая школа, 1986. - 176 с.

100. Соколовский В.В. Статика сыпучей среды. Издание третье.

- М.: Физматгиз, 1960. - 243 с.

101. Справочник конструктора дорожных машин. Под ред. Воро-дачева И.П./ И.П. Бородачев, С.А. Варганов, М.Р. Гарбер и др. -М.: Машиностроение, 1973. - 504 с.

102. Справочник по механике и динамике грунтов. / В.В. Швец, Л.К. Гинзбург, В.М. Гольдштейн и др. Под ред. В.Б. Швеца. - Киев:

БудХвельник, 19У9

УУ - ООО р

103. Статистические методы обработки эмпирических данных. ВБМИНМАШ. - М.: Издательство стандартов, 1978. - 232 с.

104. Теория механизмов и машин: Учебн. для втузов/ К.В.Фролов, О.А.Павлов, А.К.Мусатов и др.: Под ред. К.В.Фролова. - М.: Высшая школа, 1987. - 496 с.

105. Теремязев Г.И. Исследование динамики рабочего процесса копания грунта скреперами. - Дис. ... канд. техн. наук, - Омск,

-i су?к оос п

! V ( О . — елии О .

106. Терцаги К. Теория механики грунтов. - М.: Стройиздат, 1961. - 508 с.

107. Угрюмов A.A. Исследования влияния затупления ножа на сопротивление грунта копанию. - Дисс. ... канд. техн. наук. -Омск, 1979. - 147 с.

108. Ульянов H.A., Ронинсон Н.Г., Соловьев В.Г. Самоходные колесные землеройно-транспортные машины, - М.: Машиностроение, 1976. - 359 с.

109. Ульянов H.A. Теория самоходных колесных землеройно-транспортных машин. - М.: Машиностроение, 1969. - 520 с.

110. Федоров Д.И., Бондарович Б.А., Перегонов В.И. Надежность металлоконструкций землеройных машин. - М.: Машиностроение,

■1 г\п -i гис .-i

I V ( I . — Л I О С .

111. Федоров Д.И. Рабочие органы землеройных машин. - М.: Машиностроение, 1977. - 288 с.

112. Харр М.Е. Основы теоретической механики грунтов. - М.: Изд. лит-ры по строительству, 1971. - 328 с.

113. Хастингс Н., Пикок Дж. Справочник по статистическим распределениям / Пер. с англ. А.К. Звонкина. - М.: Статистика, 1980. - 95 с.

114. Холодов A.M., Ничке В.В., Назаров Л.В. Землеройно -

транспортные машины. справочник. — Харьков: Вища школа. Изд—во при Харьковском ун-те, 1982. - 1уй с.

115. Холодов A.M. Теоретическое выражение сопротивления грунта лобовому резанию широким плоским ножом. - В кн.: Горные, строительные и дорожные машины. Респ. межведомств, н-техн. сборник N 1, Киев: Техника, 1965, с. 5 - 13.

116. Христианович С.А. Плоская задача математической теории пластичности при внешних силах, заданных на замкнутом контуре. -Математический сборник. Т. 1 (43), вып. 4, 1938.

117. Цытович H.A. Механика грунтов (краткий курс). - 40-е изд., перераб и доп. -Л.: Высшая школа, 1983. - 288 с.

118. Шнейдер В.А. Рациональные форма и объем ковша колесного скрепера. - Дис. ... канд. техн. наук. - М., 1954. - 286 с.

119. Щемелев A.M., Берестов Е.И. Аналитическое определение угла скола стружки грунта. - В сб.: Исследование и испытание дорожных и строительных машин, Омов:, 1980, с. 68 - 78.

120. Щемелев A.M., Берестов Е.И. Влияние угла резания на величину нормальных реакций на оси скрепера. - В сб.: Исследование и испытание дорожных и строительных машин. Межвузовский сборник, Омск, 1979, С. 44-48.

121. Щемелев A.M., Берестов Е.И. Определение составляющих сопротивления копанию грунта скрепером. - Рукопись депонирована в ЦНМИТЭстроймаш. Библ. указ. ВИНИТИ: Деп. научн. работы, 1984, N2.

122. Щемелев A.M., Берестов Е.И., Партнов С.Б. Повышение производительности скрепера путем увеличения угла резания. - В журн.: Строительные и дорожные машины, N5, 1985, с.10-11.

123. Щемелев A.M., Берестов Е.И. Стенд для исследования процессов копания грунта землеройными машинами. - В журн.: Строительные и дорожные машины, N 9, 1987.

124. Щемелев A.M. Исследование влияния параметров передней заслонки на процесс работы скрепера (на примере скреперов с ков-

тснигог QiSTjTir-n-'X.Tn Й _ ТП yi~ 4 — TTwf» туор-тт Фрукт -сгот/то _ Гшпу

Ui L^ii'Jl^jL UTiliVw'—' 1 I-'iV Hi } . О ... jTiiUiiijXlj . IVAll« П'-ij iV з UlflViV ^

1971 . - 156 c.

125. Яоинецкий В.Г. Определение сопротивления наполнению ковшей прицепных скреперов. - В зкурн.: Строительное и дорожное машиностроение, N 11, 1957, с. 23 - 26.

126. Brach. I. Uber Probleme von Widerstanden beim Schneiden von Boden. - Wissenschaftliche Zeitschrift der Technischen Universität Dresden 12 (1963), Heft 5, S. 1283 - 1289.

127. Dinglinder E. Uber dem Grabewiderstand. - Pordertecli-nick, Bd. 22, 1929.

128. Garbots 0, Drees G. Untersuchungen über das Kraft spiel an Flachbagger-Schneidwerkseugen in Mittelsand und schwach bindigem, sandigem Schluff unter besonderer Berichsichtigung der Planierschilde und ebenen Schurfkubelschneiden. - In Buch: Forschungsberichte des Wirtschafts- und Verkehrsministeriums Nordrhein - Westfalen, Nr 430, Köln und Opladen, 1958, S. 156.

129. Heumann 0. Dunamische Einflüsse bei der Scim.itt'kraft--bestimmung in standfesten Boden. - In Zeitschrift: Baumaschine und Bautechnik, Heft 10, 1975, s. 356 - 359; Heft 11, 1975, s. 411 - 415; Heft 12, 1975, s. 489 - 498.

130. Kulm G. Der gleislose Erdbau. - Berlin-Gott Ingen-Heidelberg: Springer-Verlag, 1956. - 375 S.

131. O'Oallaghan J.R., larrelly K.M. Cleavage of Soll by lined Implements. - Journal of Agricultural Engineering Research 9 (1964), No. 3.

132. Rath je I. Der Schnitt Vorgang im Sande. VDJ - Forschungsheft 350, Berlin, 1931.

133. Siemens J.C., Weber J.A., Thornburn T.H. Mechanlcs of Soll under the Influenae oi Model Tillage Tools. - ASAE-Paper No. 64 - 104.

134. Sohne W. Einige Grundlagen für eine Landtechnische Boden mechanick. - Grundlagen der Landteolmick, Heft T/1956, S. 11.

135. Tyro G., Vogel G. Probleme des SchulttvorgangeB bei Erdbewegangsmasciiinen insbesondere bei Flaehbaggern. - In Buch: Wissenschaftliche Zeitschrift der Technischen Hochschule Otto von Guericke, Magdeburg, Nr 13, 1969, Heft 7, S. 715 - 724.

136. Tyro G. Zgamiarki kolowe. Okreslenie oporow pracy i ksztaltu naczynla urabia;iacego. - Warssawa, 1968. - 97 s.

137. Vornkahl W. Dynamik gezogener Bodenwerkzeuge im Modellversuch. - Stuttgart. Institut für Landtechnik der Universität. Hohenheim, BissertatIon, 1966.

138. Wismer R.B., Luth H.J. Rate Effects In Soll OuttInga -Journal of Terramechanics, 1972, Vol 8, No. 3, S. 11.