Изучение некоторых свойств грунтов и их влияние на работу строительных и дорожных машин (Лабораторная работа № 1), страница 2

В борьбе с залипанием применяются так же пластинчатые отвальные поверхности. На продольных (по направлению движения рабочего органа ) пластинках создастся удельное давление, благодаря чему они лучше счищаются от налипания грунта.

Никелирование   и   хромирование   отвалов   увеличивает гидрофобность (водоотталкивасмость) их поверхности за счет большого краевого угла смачивания, уменьшает залипанис и снижает тяговые сопротивления на 30- 40%, однако эти покрытия быстро изнашиваются. Из-за дороговизны этот метод не нашел практического применения.

Трение скольжения грунт-сталь (внешнее трение грунта)

Внешним трением грунта, или трением скольжения, называется сопротивление грунта перемещению или скольжению по его поверхности других тел. Знание законов трения скольжения грунта по металлу необходимо для расчета конструкций рабочих органов землеройных машин и преодоления вредных сопротивлений во время их работы.

Внешнее трение подчиняется закону Амонтона (1699 г.), согласно которому сопротивление трению Т пропорционально нормальному давлению N между двумя трущимися поверхностями и выражается формулой:

Т=ГМ

где Г- коэффициент трения скольжения грунта по металлу.

Величина  удельного  давления  на  рабочей  поверхности


распределяются равномерно. Так, у кромке лезвия ножа отвала бульдозера оно может достигать 2-4, а в пиковых значениях 16- 18 кг/ см2 , снижаясь на других участках до десятых долей кг/см2.

Наиболее перспективным методом по борьбе с трением грунта по отвальной поверхности является применение пластмасс, таких как фторопласт, полиэтилен и др.

Трение грунтов при скольжении его по рабочей поверхности и прилипание- явления различные, но так как они проявляются одновременно, то вызываемые ими общее сопротивление скольжению Т характеризуется следующим уравнением:

Где Тпр- сопротивление скольжению от прилипания.

ро- коэффициент касательных сил удельного прилипания при отсутствии нормального давления;

S- видимая площадь контакта;

Р. коэффициент касательных сил удельного прилипания, вызываемого нормальным давлением;

Если силы измерять в кг, а длины в см., то размерность Ро- кг/см2, а Р- 1/см2.

Сопротивление сдвигу.

Сдвигом называется образование в грунте под действием касательных (боковых ) сил плоскости скольжения. Сопротивление сдвигу обусловлено силами сцепления и силами взаимного внутреннего трения между частицами грунта. Сцепление и внутреннее трение зависят от целого ряда факторов- механического состава, грунтовых цементов (СаСОЗ, соли, коллоиды и т. п. ). На сцепление и внутреннее трение сильное влияние оказывает пластичность и влажность. С увеличением плотности сцепление и внутреннее трение увеличиваются, с увеличением влажности- но и, наоборот, уменьшаются.

Внутреннее трение

Под внутренним трением понимается сопротивление части давлению относительно друг друга при той или иной шероховатости.

Чем больше шероховатость поверхности, тем больше внутреннее трение, тем больше оказывается препятствий передвижению частиц или грунтовых поверхностей относительно друг друга.

Абразивные свойства грунтов.

Абразивными называются такие свойства грунтов, которые изнашивают рабочую поверхность и способствуют износу поверхностного слоя металла движущимся грунтовыми частицами.

Абразивный износ зависит не только от свойств материала рабочих органов, но и от физико- механических свойств грунтов. Абразивному износу подвержены не только рабочие органы, но узлы и детали ходовой системы землеройных машин (гусеницы, катки, звездочки и т. п.).

Увеличение плотности и твердости грунта ведет к увеличению абразивного износа, так как фиксация частиц при этом увеличивается.

В песчаных и супесчаных грунтах, где мало глинистых частиц, основную связующую и фиксирующую роль играет их влажность. Для таких грунтов имеется «порог» увлажнения, при котором они обладают максимальным абразивным износом.

С уменьшением или увеличением влажности за пределами «порога» абразивный износ уменьшается.

б) Трение двух поверхностей.

При трении двух поверхностей получаются две противоположно направленные силы трения. Поставив трущуюся пару на ролики, закрепим нижнее тело В посредством динамометра С, соединенного с вертикальной опорой (силой трения роликов с поверхностью тела В пренебрегаем ). К верхнему трущемуся телу А приложим силу Р.