Модель активного взаимодействия при нормальном воздействии рабочего органа землеройных машин на массив породы | Статья в журнале «Молодой ученый»

Автор:

Рубрика: Технические науки

Опубликовано в Молодой учёный №6 (17) июнь 2010 г.

Статья просмотрена: 32 раза

Библиографическое описание:

Козбагаров Р. А. Модель активного взаимодействия при нормальном воздействии рабочего органа землеройных машин на массив породы // Молодой ученый. — 2010. — №6. — С. 18-22. — URL https://moluch.ru/archive/17/1642/ (дата обращения: 18.10.2018).

Математическая модель активного взаимодействия может быть получена на основе рассмотрения двух возможных перемещений или воздействий элементов рабочих органов на материал: касательного и нормального к поверхности липкой породы. В зависимости от угла воздействия или заострения рабочего органа каждая схема может быть двух видов, которые отличаются наличием или отсутствием уплотненного ядра, дополняющего рабочий орган.

Влияние скорости перемещения для любой схемы взаимодействия на возникающие сопротивления проявляется по поверхностям скольжения и рабочего органа. Этот показатель учитывают так же, как и при пассивном взаимодействии, коэффициентом влияния скорости [1,2].

Для модели активного взаимодействия может быть принят за основу метод поэлементного расчета сопротивлений [3]. При этом необходимо принять следующие допущения: призмы материала, ограниченные плоскостями скольжения, при взаимодействии не подвергаются уплотнению, а являются как бы «затвердевшими телами»; плоскости скольжения имеют прямую форму и выходят на свободную поверхность под углом, равным , где -угол внутреннего трения липкой породы.

Рассмотрим общий случай нормального воздействия рабочего органа на поверхность материала (см. рисунок 1), когда уплотненное ядро дополняет рабочий орган. Проанализируем последовательно условия равновесия призм материала, ограниченных плоскостями скольжения.

Для призмы материала сечением bdec:

                                  (1)

сечением

               (2)

сечением

          (3)

 

Рисунок 1 – Физическая модель активного взаимодействия при нормальном воздействии рабочего органа на массив породы

 

Значения , ,…., , , ,  и при глубине внедрения h, толщине рабочего органа а,ширине b с углом заострения  составляют:

;                                                                                                               (4)

;                                                                                                                           (5)

;                                                                                                  (6)

;                                                                                                   (7)

;                                                                                                            (8)

;                                                                                                                    (9)

;                                                                                           (10)

.    (11)

Применив тригонометрические преобразования, преобразуем выражения (1) - (3) и получим алгебраическую систему уравнений, линейную относительно неизвестных  вида

                     (12)

Эту систему можно разделить на три подсистемы: I – 1 и 2 уравнения, II – 3 и 4, III – 5 и 6. Решим подсистему III, найдем значение силы . Для этого первое ее уравнение умножим на  и, почленно сложив со вторыми умножив на , получим

  (13)

или

              (14)

Из подсистемы II определим значение силы .  Умножим первое уравнение системы на , а второе – на  и, почленно сложив, найдем

                    (15)

или

.                          (16)

Из системы I определим значение силы . Умножим первое ее уравнение на , а второе – на - и, почленно сложив, найдем

                     (17)

или

.                 (18)

Подставив выражение (16) из (14), вычислим

              (19)

Усилие, необходимое для внедрения рабочего органа в массив липкой породы, определим по формуле

                                   (20)

или

.                                        (21)

Подставляя в (21) значения сил  и  получим:

  (22)

Сделав приведение подобных членов и внеся соответствующие обозначения, найдем:

                     (23)

где

                                                                     (24)

          (25)

                                            (26)

                                                 (27)

                                        (28)

                   (29)

Таким образом, процессы взаимодействия рабочих органов добывающих машин с липкими породами представляют собой совокупность или сочетание элементарных взаимодействий - активного (рабочего органа на среду) и пассивного (среды на рабочий орган), каждое из которых может происходить при относительном перемещении или без такового. Коэффициенты рассчитываем в зависимости от соотношения  и  по формулам, полученным по той или иной схеме. В результате можно найти коэффициенты при нормальном воздействии на массив породы.

 

Литература

1.  Баловнев В.И. Моделирование процессов взаимодействия со средой рабочих органов дорожно-строительных машин. М., 1981. 335 c.

2.  Ветров Ю.А., Кархов А.А., Кондра А.С., Станевский В.П. Машины для земляных работ. Киев, 1981. 383 с.

3.  Заднепровский Р.П. Результаты снижения трения и прилипания влажных грунтов при разработке землеройными машинами//Строительные и дорожные машины. 1973. №5. C. 31-33

 

Основные термины (генерируются автоматически): рабочий орган, III, активное взаимодействие, липкая порода, нормальное воздействие, значение силы, плоскость скольжения, массив породы, призма материала, уплотненное ядро.


Похожие статьи

Обоснование и анализ процесса взаимодействия пальцевого...

Модель активного взаимодействия при нормальном воздействии рабочего органа землеройных машин на массив породы.

Анализ путей повышения работоспособности зубьев землеройных...

Модель активного взаимодействия при нормальном воздействии рабочего органа землеройных машин на массив породы.

Кротование грунтов пассивными рабочими органами

Ядро вторичного типа перемещается по поверхности рабочего органа, уплотняя

где: – касательное напряжение в рассматриваемой точке сыпучей среды; - нормальное напряжение

Основные термины (генерируются автоматически): рабочий орган, сила резания, зависимость...

Напряженно-деформированное состояние геологической среды...

III.

Массив горных пород Байтуганского месторождения слагает множество различных по составу пластов.Для расчета максимально возможной величины оседаний земной поверхности использована программа для ЭВМ на основе формулы (1), реализующая метод конечных...

Упрочнение поверхностного слоя деталей машин виброударной...

Как известно, при ударных методах рабочие тела или среда многократно воздействует на всю обрабатываемую поверхность или на ее часть, при этом сила воздействия Р в каждом цикле изменяется от нуля или от некоторого значения Р1до максимума...

Математические модели процесса взаимодействия контактного...

Твердость почвы — это ее свойство оказывать сопротивление сдавливающему и расклинивающему воздействию, определяется отношением силы внедрения рабочего органа в почву, к его поперечному сечению и характеризует трудность обработки почвы.

Способы возведения первичной дамбы обвалования...

Возведение упорных призм первичных ограждающих дамб из скальной вскрыши карьеров

отвалообразования, нами рекомендуется центральное ядро из уплотненного суглинка.

Расчеты повторяют, пока не будут подобраны значения и удовлетворяющие условию.

К вопросу учета взаимодействия рабочего органа лесных машин...

Модель активного взаимодействия при нормальном воздействии рабочего органа землеройных машин на массив породы.

Исследование геомеханического состояния прибортовых...

И на базе этих методов вполне можно разработать новейшие методики на основе современных технологий расчета и применения инноваций во время проведения горных работ для обоснования устойчивости массивов горных пород.

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle

Похожие статьи

Обоснование и анализ процесса взаимодействия пальцевого...

Модель активного взаимодействия при нормальном воздействии рабочего органа землеройных машин на массив породы.

Анализ путей повышения работоспособности зубьев землеройных...

Модель активного взаимодействия при нормальном воздействии рабочего органа землеройных машин на массив породы.

Кротование грунтов пассивными рабочими органами

Ядро вторичного типа перемещается по поверхности рабочего органа, уплотняя

где: – касательное напряжение в рассматриваемой точке сыпучей среды; - нормальное напряжение

Основные термины (генерируются автоматически): рабочий орган, сила резания, зависимость...

Напряженно-деформированное состояние геологической среды...

III.

Массив горных пород Байтуганского месторождения слагает множество различных по составу пластов.Для расчета максимально возможной величины оседаний земной поверхности использована программа для ЭВМ на основе формулы (1), реализующая метод конечных...

Упрочнение поверхностного слоя деталей машин виброударной...

Как известно, при ударных методах рабочие тела или среда многократно воздействует на всю обрабатываемую поверхность или на ее часть, при этом сила воздействия Р в каждом цикле изменяется от нуля или от некоторого значения Р1до максимума...

Математические модели процесса взаимодействия контактного...

Твердость почвы — это ее свойство оказывать сопротивление сдавливающему и расклинивающему воздействию, определяется отношением силы внедрения рабочего органа в почву, к его поперечному сечению и характеризует трудность обработки почвы.

Способы возведения первичной дамбы обвалования...

Возведение упорных призм первичных ограждающих дамб из скальной вскрыши карьеров

отвалообразования, нами рекомендуется центральное ядро из уплотненного суглинка.

Расчеты повторяют, пока не будут подобраны значения и удовлетворяющие условию.

К вопросу учета взаимодействия рабочего органа лесных машин...

Модель активного взаимодействия при нормальном воздействии рабочего органа землеройных машин на массив породы.

Исследование геомеханического состояния прибортовых...

И на базе этих методов вполне можно разработать новейшие методики на основе современных технологий расчета и применения инноваций во время проведения горных работ для обоснования устойчивости массивов горных пород.

Задать вопрос