Анализ взаимодействия кромки лезвия консольного ножа с грунтом
Введение. Чтобы автомобильная дорога была долговечной при минимально необходимых затратах на её строительство, следует тщательно удалить верхний слой грунта, не затрагивая грунт, расположенный под верхним слоем. Проблема удешевления строительства автодорог без снижения их качества может быть решена путём создания агрегата непрерывного действия для формирования подстилающего слоя. Основными рабочими органами агрегата являются ковши. Лезвие консольного ножа, установленного на ковше, подрезает верхний слой грунта снизу. Оно расположено под углом 45° к направлению перемещения ковша, имеет угол заточки. Передний угол лезвия консольного ножа. Методика исследования. Консольный нож разделен на элементы: кромку лезвия, верхнюю фаску лезвия, поверхность консольного ножа, нижнюю плоскость. Заменено последовательное воздействие на грунт многих консольных ножей в пределах ширины захвата агрегата воздействием на грунт одного условного консольного ножа на расстоянии, необходимом для разработки одного кубического метра грунта. Силы взаимодействия условного консольного ножа с грунтом названы условными силами. Приведена методика расчёта затрат энергии при внедрении кромки лезвия консольного ножа в грунт: на отделение пласта от массива грунта, на создание щели в массиве грунта, на преодоление трения грунта о кромку лезвия консольного ножа. Общие затраты энергии при взаимодействии кромки лезвия консольного ножа при разработке грунта объёмом один кубический метр получены сложением частных затрат энергии. Результаты. На основе разработанной методики расчёта выявлено расстояние, на которое должен переместиться консольный нож для разработки одного кубического метра грунта, и время этого перемещения. Рассчитаны затраты энергии при внедрении кромки лезвия консольного ножа в грунт: на отделение пласта от массива грунта, на создание щели в массиве грунта, на преодоление трения грунта о кромку лезвия консольного ножа. Определены общие затраты энергии и их структура при взаимодействии кромки лезвия консольного ножа с грунтом при разработке грунта объёмом один кубический метр. Заключение. Общие затраты энергии при взаимодействии кромки лезвия консольного ножа с грунтом при разработке грунта объёмом один кубический метр около 7 тыс. Дж/куб.м. В структуре затрат энергии при взаимодействии кромки лезвия консольного ножа с грунтом преобладают затраты энергии на преодоление трения грунта о кромку лезвия. Для определения общих затрат энергии на резание грунта консольными ножами ковшей агрегата для удаления верхнего слоя грунта с подстилающего слоя автодороги нужно проанализировать взаимодействие с грунтом других элементов консольных ножей.