Резание и копание грунта экскаватором

При резании грунта стружками толщиной h грунт первоначально уплотняется, а затем под действием внутренних напряжений сдвигается вдоль плоскости, расположенной под некоторым углом ф. Призма грунта, ограниченная рабочей плоскостью режущего инструмента и плоскостью сдвига грунта, под действием подпора нижележащих слоев поднимается вверх, перемещаясь по режущему инструменту.

Для эффективного процесса резания необходимо обеспечивать рациональные углы резания а. При большом угле резания а угол ф наклона плоскости сдвига уменьшается, а длина площади сдвига увеличивается, что отрицательно сказывается на рабочем процессе и вызывает увеличение усилия п энергоемкости копания. При малых углах резания путь подъема грунта режущим органом по плоскости увеличивается, возрастают потери па трение и, кроме того, режущая кромка получается очень острой и невозможно до

Сопротивление копанию во многом зависит от толщины режущей кромки. Практически идеально острую кромку создать невозможно, она всегда имеет большее или меньшее затупление. При внедрении затупленной режущей кромки в грунт возникает ядро уплотнения. Чем толще затупленная режущая кромка, тем больше ядро уплотнения и тем большее усилие необходимо приложить для вдавливания режущей кромки в грунт. Поэтому чем острее режущая кромка и чем она тоньше по сравнению с толщиной снимаемой стружки, тем ниже сопротивление резанию. По этой причине режущие кромки ковшей и зубья изготовляют острыми из прочных износостойких сталей, а в процессе эксплуатации следят за своевременной их заточкой и заменой. Скорость затупления режущих кромок зависит от их конструкции, которая должна предусматривать их самозаточку в процессе работы, а также от расположения наплавки твердым сплавом. При наплавке с двух сторон тупится острие режущей кромки и внедрение ее в грунт затрудняется. При наплавке только верхней грани износ идет по нижней ненаилавленной грани и по мере изнашивания режущая кромка заостряется, т. е. обеспечивается самозаточка режущей кромки.