Строительные машины и оборудование, справочник



Категория:
   Условия применения машин для специальных земляных работ

Публикация:
   Условия разрушения грунтов при динамическом воздействии

Читать далее:




Условия разрушения грунтов при динамическом воздействии

В производственных условиях возникает необходимость разрабатывать грунт не только при различных положениях и формах рабочего инструмента, но и с большими рабочими скоростями. При динамическом воздействии на грунт существенное значение приобретают силы инерции деформируемых и разрушаемых масс грунта. Скорость рабочего инструмента становится соизмеримой или даже превышает скорости распространения деформаций и разрушений в грунтовом массиве.

В условиях приложения нагрузки с большой скоростью предлагается рассматривать процесс разрушения грунтов на основании принципов теории распространения волн деформаций в грунтах.

При статическом нагружении грунтов рабочими органами землеройных машин объем разрушенного грунта определяется глубиной внедрения рабочего органа и величиной отделяемой стружки. При динамическом нагружении объем разрушенного материала зависит яе только от глубины внедрения инструмента (так как’зона разрушения значительно превышает зону внедрения), но и от импульса, вызывающего остаточные деформации, и от условий его прохождения в грунте. При мгновенной нагрузке на массив частицы грунта приходят в движение и передают этот импульс близлежащим частицам.

Частицы грунта связаны между собой силами взаимодействия, зависящими от его физико-механических свойств. При равновесном нена-груженном состоянии массива силы взаимодействия соприкасающихся частиц уравновешены. Если при внешнем воздействии частица грунта выходит из состояния равновесия, она, согласно законам механики, действует на соседние частицы, те, в свою очередь, на последующие и т. д., то есть в грунте распространяется импульс смешения. В результате последовательного колебания частиц импульс распространяется постепенно, а не мгновенно. Процесс распространения (волна) деформаций в грунте является следствием не только ударных нагрузок, но и увеличения скорости движения рабочих органов землеройных машин, и чередования сколов грунта.

В условиях работы рассматриваемых машин, особенно при увеличении скорости рабочего воздействия, грунты в большей степени проявляют хрупкие свойства, и области пластического деформирования сокращаются. Динамический характер разрушения грунта современными машинами рассматриваемого класса может преобладать над статическим, а перспективы увеличения скорости машин очевидны.

Характеристики динамического разрушения грунтов отличаются от статических. Н. А. Цытович указывает на необходимость при изучении динамики грунтов рассматривать волны деформаций двух типов: поперечные и продольные.

Волны распространяются в невозмущенном грунте с определенными скоростями, зависящими от характеристик грунта. В зависимости от вида деформаций возникают волны различных типов. Если движение описывается только объемным сжатием и растяжением, волна называется продольной, если деформациями сдвига — поперечной.

При динамическом нагружении возникает необходимость учитывать необратимость (конечность) деформаций. Необратимые явления обусловливаются превращением кинетической энергии динамического на-гружения в остаточные искажения структуры грунта и затем рассеивания этой энергии в форме тепла. Механизм развития остаточных деформаций в значительной мере объясняется теорией распространения волн.

Характеристикой условий прочности связных грунтов могут служить показатели сопротивления грунтов сдвигу: сцепление с и коэффициент внутреннего трения. Хотя эти показатели являются лишь математическими параметрами прямолинейной огибающей кругов предельных напряжений, они достаточно полно характеризуют процесс разрушения при небольших изменениях давлений.

Кроме главного нормального напряжения в грунте по направлению распространения волны о, для описания процесса одноосного сжатия необходимо знать главное боковое напряжение а, действующее в направлении, перпендикулярном к направлению распространения волны.

Отношение главного бокового о и главного нормального о напряжений называют коэффициентом бокового давления. Для многих грунтов в большом интервале давлений это — величина постоянная.

Возникновение на некоторых поверхностях, перемещающихся в грунте, разрывов непрерывности напряжений и скорости наглядно иллюстрируется на диаграмме (рис. 15) динамического сжатия грунта по Н. А. Цытовичу. В грунте при Р > Р2 волна деформаций является ударной; при Р < Рг она распадается на упругую и пластическую. Здесь ОАВС — линия нагрузки; BD, CDt— линии разгрузки.

Появление разрывов возможно и в случае разгрузки, если предел прочности материала на разрыв значительно меньше, чем на сжатие, что весьма существенно для скальных и мерзлых грунтов.

В уравнениях движения частиц грунта при динамическом нагружении, в которых напряженное состояние грунта, скорость его частиц и другие параметры зависят от пространственной координаты х и времени t, зависимость ад (вд) представлена в соответствии с эксперимент тальным соотношением указанных параметров. Этому положению от-; вечает модель упругопластической среды.

Движение рабочего органа со скоростью v при динамическом нагружении характеризуется следующими параметрами: глубиной его внедрения в грунт за время одного-удара (или полупериода колебаний для динамического рабочего органа), либо за время от начала внедрения до скола грунта при непрерывном внедрении; образованием впереди рабочего органа сжатой зоны грунта длиной, фронт которой движется со скоростью и; изменением массовой плотности грунта, в этой зоне; упругой и пластической деформацией ва грунта в этой зоне, ее частичным или полным разрушением, зависящим от условий нагружения и свойств грунта.

Рекламные предложения:



Читать далее:

Категория: - Условия применения машин для специальных земляных работ

Главная → Справочник → Статьи → Форум



Разделы

Строительные машины и оборудование
Для специальных земляных работ
Дорожно-строительные машины
Строительное оборудование
Асфальтоукладчики и катки
Большегрузные машины
Строительные машины, часть 2,
Дорожные машины, часть 2
Ремонтные машины
Ковшовые машины
Автогрейдеры
Экскаваторы
Бульдозеры
Скреперы
Грейдеры Эксплуатация строительных машин
Эксплуатация средств механизации
Эксплуатация погрузочных машин
Эксплуатация паровых машин
Эксплуатация экскаваторов
Эксплуатация подъемников
Эксплуатация кранов перегружателей
Эксплуатация кузовов машин
Крановщикам и стропальщикам
Ремонт строительных машин
Ремонт дорожных машин
Ремонт лесозаготовительных машин
Ремонт автомобилей КАмаЗ
Техническое обслуживание автомобилей
Очистка автомобилей при ремонте
Материалы и шины

 



Остались вопросы по теме:
"Условия разрушения грунтов при динамическом воздействии"
— воспользуйтесь поиском.

Машины городского хозяйства
Естественная история машин
Транспортная психология
Пожарные автомобили
Автомобили-рефрижераторы
Монтаж и эксплуатация лифтов
Тракторы

Небольшой рекламный блок


Администрация: Бердин Александр -
© 2007-2019 Строй-Техника.Ру - информационная система по строительной технике.

  © Все права защищены.
Копирование материалов не допускается.


RSS
Морская техника - Зарядные устройства