АНАЛИЗ ЗАТРАТ ЭНЕРГИИ НА РЕЗАНИЕ ГРУНТА ДИСКАМИ Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

РАЗДЕЛ I

ТРАНСПОРТНОЕ, ГОРНОЕ И СТРОИТЕЛЬНОЕ МАШИНОСТРОЕНИЕ

УДК 625.08

Научная статья ► Check for updates

DOI: https://doi.org/10.26518/2071-7296-2022-19-1-12-23

АНАЛИЗ ЗАТРАТ ЭНЕРГИИ НА РЕЗАНИЕ ГРУНТА ДИСКАМИ

В.А. Николаев

Ярославский государственный технический университет,

г. Ярославль, Россия Nikolaev53@inbox.ru, https://orcid.org/0000-7503-6612

АННОТАЦИЯ

Введение. При проектировании агрегата для формирования подстилающего слоя возникла проблема выбора рабочих органов, предназначенных для предварительного рыхления поверхностного слоя грунта, насыщенного корнями растений, с целью последующего обнажения подстилающего слоя строящейся автомобильной дороги. При выборе рабочих органов технических средств следует учитывать многие факторы. Однако решающим показателем являются затраты энергии на единицу объёма обрабатываемого материала. Хотя теоретические основы резания грунта весьма подробно рассмотрены, но, основываясь на них, сложно выявить и сопоставить затраты энергии на единицу объёма разрабатываемого грунта. Варианты определения действующих сил и затрат энергии на резание грунта дисками, изложенные различными авторами, предполагают решение весьма громоздких зависимостей. Они основаны на синтезном подходе к решению проблемы. Не отвергая синтезный подход, сделан анализ взаимодействия дисков с грунтом. Вычисление затрат энергии дискового рыхлителя осуществлено на основе выявленных ранее значений его геометрических, кинематических и динамических параметров. Методика исследования. На основе конструктивной компоновки дискового рыхлителя определено расстояние и время перемещения дискового рыхлителя для разработки грунта объёмом один кубический метр. Для анализа диск разделён на элементы: кромку лезвия, фаску лезвия и боковые поверхности диска. Разработана методика определения затрат энергии: на отделение пласта грунта от его массива, разделение пласта на фрагменты, преодоление напора грунта на фаску диска, ускорение грунта фаской лезвия диска, преодоление трения между грунтом и фаской лезвия диска, преодоление трения между грунтом и боковой поверхностью диска. Разработана схема условных сил воздействия фаски лезвия диска на грунт для определения условной нормальной реакции фаски лезвия диска и схема сил для определения нормальной реакции боковой поверхности диска на воздействие грунта. Затраты энергии на резание корней кромкой лезвия диска можно определить только путём экспериментов.

Результаты. На основе разработанной методики определены затраты энергии: на отделение пласта грунта от его массива, разделение пласта на фрагменты, преодоление напора грунта на фаску диска, ускорение грунта фаской лезвия диска, преодоление трения между грунтом и фаской лезвия диска, преодоление трения между грунтом и боковой поверхностью диска. Из схемы условных сил воздействия фаски лезвия диска на грунт определена условная нормальная реакция фаски лезвия диска. Из другой схемы сил выявлена нормальная реакция боковой поверхности диска на воздействие грунта. Суммарные объёмные затраты энергии на резание грунта дисками получены путём сложения выявленных частных затрат энергии.

Заключение. На основании проведённых теоретических исследований вычислены объёмные затраты энергии на резание грунта дисками. К ним необходимо добавить затраты энергии: на резание корней кромками лезвий дисков и на перемещение дискового рыхлителя. В структуре известных затрат энергии преобладает энергия на преодоление трения между грунтом и боковой поверхностью диска. Так как затраты энергии на резание грунта дисками весьма велики, в агрегате для формирования подстилающего слоя их применение нецелесообразно. Это не исключает применение дисковых рыхлителей для других целей.

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: грунт, диск, дисковый рыхлитель, резание, анализ, силы, затраты энергии

Статья поступила в редакцию 21.11.2021; одобрена после рецензирования 24.12.2021; принята к публикации 28.02.2022.

Автор прочитал и одобрил окончательный вариант рукописи.

Прозрачность финансовой деятельности: автор не имеет финансовой заинтересованности в представленных материалах и методах.

Конфликт интересов отсутствует.

Для цитирования: Николаев В.А. Анализ затрат энергии на резание грунта дисками // Вестник СибАДИ. 2022. Т.19, № 1(83). С. 12-23. https://doi.org/10.26518/2071-7296-2022-19-1-12-23

© Николаев В.А., 2022

Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.

DOI: https://doi.org/10.26518/2071-7296-2022-19-1-12-23 Original article

ENERGY COSTS FOR CUTTING SOIL WITH DISKS ANALYSIS

Vladimir A. Nikolayev

Yaroslavl Technical University, Yaroslavl, Russia nikolaev53@inbox.ru

ABSTRACT

Introduction. When designing a unit for the formation of the underlying layer, the problem arose of choosing working bodies designed for preliminary loosening of the surface layer of soil saturated with plant roots, with the aim of subsequent exposure of the underlying layer of the road under construction. When choosing the working bodies of technical means, many factors should be taken into account. However, the decisive indicator is the energy consumption per unit volume of the material being processed. Although the theoretical foundations of cutting soil are considered in great detail, but based on them it is difficult to identify and compare energy costs per unit volume of the developed soil. Options for determining the active forces and energy costs for cutting soil with disks, outlined by various authors, suggest the solution of very cumbersome dependencies. They are based on a synthesis approach to solving the problem. Without rejecting the synthesis approach, an analysis of the interaction of disks with the soil is made. Calculation of energy costs of disk ripper is carried out on the basis of previously identified values of its geometric, kinematic and dynamic parameters.

The method of research. Based on the structural layout of the disc ripper, the distance and time of movement of the disc ripper for the development of soil with a volume of one cubic meter was determined. For analysis, the disc is divided into elements: the edge of the blade, the chamfer of the blade and the side surfaces of the disc. A method for determining energy costs has been developed: for separating the soil layer from its array, dividing the layer into fragments, overcoming the soil pressure on the chamfer of the disk, accelerating the soil with a chamfer of the disc blade, overcoming friction between the soil and the chamfer of the disc blade, overcoming friction between the soil and the side surface of the disk. A scheme of conditional forces of influence of a chamfer of a blade of a disk on a ground for determination of conditional normal reaction of a chamfer of a blade of a disk and scheme of forces from determination of normal reaction of a lateral surface of a disk on influence of a ground is developed. The energy costs of cutting the roots with the edge of the blade of the disc can only be determined by experiments.

Results. On the basis of the developed methodology, energy costs have been determined: for separating the soil layer from its array, dividing the layer into fragments, overcoming the ground pressure on the chamfer of the disk, accelerating the soil with the chamfer of the blade of the disk, overcoming friction between the soil and the chamfer of the blade of the disk, overcoming friction between the soil and the side surface of the disk. From the scheme of the conditional forces of the impact of the chamfer of the blade of the disk on the ground, the conditional normal reaction of the chamfer of the blade of the disc is determined. From another scheme of forces, the normal reaction of the lateral surface of the disc to the effects of the soil was revealed. The total volumetric energy costs for cutting soil with disks are obtained by adding the identified partial energy costs.

Conclusion. On the basis of the theoretical studies carried out, the volumetric energy costs for cutting the soil with disks have been calculated. To these it is necessary to add energy costs: for cutting the roots with the edges of the blades of the disks and for moving the disc ripper. The structure of known energy expenditure is dominated by the energy to overcome friction between the soil and the side surface of the disk. Since the energy costs for cutting soil with disks are very high, it is impractical to use them in the unit for the formation of the underlying layer. This does not exclude the use of disc rippers for other purposes.

KEYWORDS. Soil, disc, disc ripper, cutting, analysis, strength, energy expenditure

The article was submitted 21.11.2021; approved after reviewing 24.12.2021; accepted for publication 28.02.2022.

The authors have read and approved the final manuscript.

Financial transparency: the authors have no financial interest in the presented materials or methods.

There is no conflict of interest.

For citation: Nikolayev V.A. Energy costs for cutting soil with disks analysis. The Russian Automobile and Highway Industry Journal. 2022; 19 (1): 12-23. https://doi.org/10.26518/2071-7296- 2022-19-1-12-23

© Nikolayev V.A., 2022

Content is available under the license Creative Commons Attribution 4.0 License.

Том 19, № 1.2022 Vol. 19, No. 1.2022

РАЗДЕЛ I

ТРАНСПОРТНОЕ, ГОРНОЕ И СТРОИТЕЛЬНОЕ МАШИНОСТРОЕНИЕ

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ:

1) на основе конструктивной компоновки дискового рыхлителя определено расстояние и время перемещения дискового рыхлителя для разработки грунта объёмом один кубический метр;

2) разработана методика определения затрат энергии: на отделение пласта грунта от его массива, разделение пласта на фрагменты, преодоление напора грунта на фаску диска, ускорение грунта фаской лезвия диска, преодоление трения между грунтом и фаской лезвия диска, преодоление трения между грунтом и боковой поверхностью диска;

3) приведён пример расчёта этих частных затрат энергии на разработку грунта объёмом один кубический метр;

4) вычислены суммарные объёмные затраты энергии на резание грунта дисками.

ВВЕДЕНИЕ

При проектировании агрегата для формирования подстилающего слоя (патент РФ №2689007) [1, 2, 3] возникла проблема выбора рабочих органов, предназначенных для предварительного рыхления поверхностного слоя грунта, насыщен ого корнями растений, с целью последующего обнажения подстилающего слоя строящейся автомобильной дороги. Необходимо было рассмотреть вариант использования для этой цел ипассивныхдисков.

При выборе рабочих оуганкс технидискп х средств следует учитыватг мнонае фа кторы. Однако решающим показаенонаі япсяаясп затраты энергии на е—онивы ыбывмс тбра—с-тываемого материал б. Деки теоретанеские основы резания грунтовекьма подаоСно рассмотрены в работах1·2·^, Я, а, 7,0. 9, 10, -Н, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18,ИФ| И0, 21,22, 2б, 20, 25, 26, 27, 28], но, оснодыиоясо на них, плажно выявить и сопостонитстамспты энерыид на единицу объёма разрабатываемого грунта. Варианты определения и затрат энергии на резание грунта дисками, изложенные различным и ииторсми, пзедпо-лагают решение весьма громоздких зависимостей. Они основаны на

к решению проблемы. Не отвергая синтезный подход, сделаем анализ взаимодействия дисков с грунтом. Для предварительного резания грунта целесообразно использовать дисковый рыхлитель, агрегатируемый с энергетическим устройством. Вычисление затрат энергии дискового рыхлителя будем осуществлять на основе выявленных ранее значений его геометрических, кинематических и динамических параметров [1].

МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ

При движении дискового рыхлителя [1] передний диск осуществляет зажатое резание грунта. Остальные диски осуществляют полузажатое резание, так как режут и смещают последовательно грунт в пространство, созданное ранее прошедшим диском. Затраты энергии на разработку грунта передним диском, осуществляющим зажатое резание, равны сумме затрат энергии:

- на резание грунта лезвием диска;

- уплотнение грунта фасками лезвия;

- преодоление трения между грунтом и фа жами лезвия;

- преодоление трения между грунтом и боковыми поверхностями диска.

Встог^^псфе адилкз а ысвфыт эос-гои на раз-р а бот-а фдытп ыедедтов афыгком Оыло бпі весьма на8Kлллиτслындм| псскеопка сычленитп ыажмфты косонвфяющфю котоаы онедгио дафб поокатыофоки сложыо. фоэтыто спіэеэд ил Д1\Л тоткаты анасыиз ип ссзаыис фунтз иесоднол -пыско-/і, поантата аитблвτыτы ппоаыдмщих Г)ыі(::,г^поег ГЫ — Тают ныяплепы: гoсатенаелпыыя оыобтилыощсм ВИяе ы:оы|Г(Л'мпле^и^ пнюемс-о-клаю оеияписгя дисня, погыгтыы^н^ого ыы гы>^ыт^ ям ыыфпн3 (Г: скорости ефегата ча, ^(эетііч τΚρ ыавясЫоτак одно-б т.^йиа^екс—^ метдо оду-иа агрегатса ыcы>стяте ыοисгсτинecлыгс ястииН-cтпы ы дискотоге е-галитыло. -Г стреЛляемая моыыосыи на -бонние грунта передним диском

06оЯщяер — Вгне. ^Ы· (1)

Общие затраты энергии на резание грунта объёмом один кубический метр передним диском

1 Курилов Е. В., Трошин Д.И. Кяуое р-нснке фонта дисковым ножом: опыкпряуктвруваниии эккгнyктаоки кугтакыЕ торных ковшей с подвижнымо^гявоімн стенкемс.Я^клавль: ЯГТУ.2017. ыпи о.

2 Жук А. Ф. Теоретическое оУ основание рациональной технологической схемы и параметров ротационного плуга. Сборник научных трудов «Теория и расчёт почвообрабатывающих ташин». — 1KT.I\Л: Масону строение, 1989. С. 145153.

3 Попов Г. Ф. Рабочие органы фрез. М.: Материалы НТС ВИСХОМ. Вып. 27. ОНТИ ВИ

Тос ЫД Ыы \. КОКО ΌοΙ. 1Ы, 0° \ .иои-ы

91

ZZOZ l °Ν ‘61· Ί°Λ ΖΖΟΖ Ч ön ‘61- w οχ

10 ΒΙΗΘΙΛυΒάφ OIOHÜO ОИНЭОЭйЮ яРвіїюии 'duJ01

‘аіясіюосіяиїлі ниРо іоіїиоєиосіи lAiodoıo» вн ‘bibj -odJB иіЛи lAiNHaBd aioHMdo онжоїлі ΊяıнθlлıJвdφ ВН BlOBLfU OMHOLTOtfeBd IMtfOXOMOdU lAIOdOlO» BH ‘OMHHOlOOBd OOHtfodO XB19hOBd XM»09hM19d091 g uX5/ 1Н9ИІ1ИффЄ0Я XB19hOBd XM»09hM19d091 a aiBiAiMHMdu іэАйэоэ этяоод іліэі ‘вювоо вниіїї -1101 этяоод іліэь :вювоо оюіліэооэЬіо іяниіїі -ooı и BiHAdı аюиоаэ ίο іиоиавє но ййнэоаіэа

-10-Hllftl9dl ЭИЬИОВН И ОІЯЮОЯОООО О MMH9H9BdO

а MiooHxdaaou MOHM9HMOoaMd>iMoou иіївіїюоо эинэьиоэаА ииіїюшаїяіиьА ‘и/Ь/ інэйіійффеоя lAiaiAiMdu ‘lAioiooHxdaaou iAiıaHM9HMOoaMd>iMoou ou bioboo 0MH909tftBd aiBiaoAead a ии^эне iBdiBe эинэьиоэаА aıneBdıo іядоіь 'іліоюон -xdaaoo iAiiaHM9HMOoaMd>iMooo oo в ‘іліоюояэ -ooo oo эн іяінэілі^ф вн 00i90O9tftBd іовоу чяінэілі^ф вн οιθ i9oo9tftBd ‘ювоо овдиієи ‘oBdoio>i ‘вяэиЬ1 оиаеэо Аяэвф вн ювіївооо ювоо BiHAdı ваиоовілі ίο оинэоэКю эоэоу

іяшнэілігесіф єн

ешоеии эпнэиэдеес! єн ппгсіэне іяшес1ше£

(jj .dUJOyQdLUOZj _ рс/шо^

di9iAi иияээьидАя ниіїо ілюіліэчдо BiHAdı 9>ııogBdeBd Mdo ілюаиоовілі о вювоо omh -эооэИэ эйнэооІЛ^о вн oMid9H0 -0шоц ggıadıo Mdo BiHAdı OMH9hi9iAi9d90 Аниьиоэа lAiaiAindy

(g) .Qdiuos . dg _ VViojj

‘BiHAdı оинэооэИэ OMHBOobtodo οοϋ овіліиіїохдозн ‘вжон оюнаоооА oiohüo оиаеэо MMiAiod» иэнЬ^эо оиаюиэРеоа воно овнаооэА OBhigo ' d£> эинэжою^ вн BiHAdı mooHhodo oBtfödo іліэйнэжяоояэ oo oMHBead оюівжвєАооо ootf lAiaiAiMdjj оинэжою^ ошіівілюофэЬ' іэваіяі -іяоои iHAdı ваиоовілі ıo вювоо aaıadıo Mdy

иооио ионаоооА іліэаоевн ‘di9iAi иияээьидАя hmüo ілюіліэчдо вювоо оин -θοθΡιο oiOHHaiAiadaoHMtfe ooü оіАіліййохдоэн ‘Аоио и οι ‘BiHAdı єілі \, 9>ııogBdeBd Mdo Baıadıo MÜBhıooo MOHaBd ‘оіяіївіїюоо ювоо HBadoıo Αε -Bdo oıüAg »вя ‘яві іліэйнэоао lAiiaHHaiAiadaoHMtfa BiHAdı ваиоовілі ıo вювоо аоінэіліэое aıadıo иıянıθdяoи^J' момнэілівг онаоооА Аяяоояооу

(s) ■es.O = edujos

вяэиР оиаеэо оиаюиэРеоа ю вювоо Baıad -ıo яРв^юои 'es BHaBd di9w иияээьидАя hmüo ілюіліэчдо BiHAdı ваиоовілі ıo вювоо Baıadıo вн -moü OBhıgo BiHAdı єілі \, эяıogвdεвd Mdo Baiad -ıo иРвіїюоо MOHaBd ‘оіяіївіїюоо ювоо HBadoıo Aεвdэ oıüAg явя ‘яві іліэйнэоао wiaHHawada -онийэ BiHAdı ваиоовілі ıo вювоо аоінэіліэое

aıadıo иıянıэdяэиtJ' ілшнэіліве ■иıлıвaıяdıoodяиıлı iMtfoxoModo BiHAdı ваиоовілі ıo вювоо эинэо -θϋιο 'о BiHAdı ияıogвdεвd энйдАоі BHaBd ві -HAdı ваиоовілі ıo вювоо Baıadıo BHodopn еэпооеілі огэ шо ешнАсІг ешоеии ьпнэиэд -шо tsuQ эіяіліпдохдоэн ‘ппгсіэне іяшесІше£

092 вяоиtf ия

-ьоївє ooıA ‘іліиюАооР '092 ооояо и^оюя ‘оіяо -вю и ^oiHAdi ΑΙΛκθιλι 0MH9dı ooıA aiBmiaaado нэжооР эн вяэиР ияьоївє ? ooıA 'іліэваіяійьА эн оиагэо ияьоївє воіА o^иhвıлıdoφэнвdı ілюїє Mdy ooi9BhiBda эн яэиР oih ‘ілійюАооЬ1 ‘іліоязиР BiHAdı эинвεэd вн MMidgHe ıвdıвε єиовнв иияэ -9hMi9do9i Miogaodo іядоіь 'иoняoэıиεиogиdo віліяоэа ооіэооао вяоиР OMHghiBda яюodoяo ова -ooıA ‘xiadoia-og MMHgiOBd иıлıfc^нdoя HBaodnw -dB эн iHAdı oih ‘ілійюАооЬ1 эгиовнв ıлıoяoэhиıэd -оэі Mdo Аїлюїєоо ‘90ıнэıлıиdэooяє іліэіАо ояяооі aiMogtfgdoo онжоїлі вяэиР оиагэо иoяıлıodя иэн ^оя эинвεэd вн MMidoHe laiBdiBg MMHgioBd иілі -fc^нdoя BiHAdı оооо oiOHxdga MiooHHBaodn^dB а внэьоіоявг вєиовнв яюонжооо ‘xiaadao-og

вязиР oiaiooHxdaaoo иоаоя -од и woiHAdi АЬжэілі oMHadı aMHaooüoado -

ІвяойЬ1 оиагэо иояо

-вф и woiHAdi АЬжэілі oMHadı aMHaooüoado -ІвяойЬ1 оиагэо иояовф BiHAdı aMHadc^oA -

ІвяойЬ1

Аяовф вн BiHAdı BdooBH aMHaooüoado -Ііяінэілі^ф вн вювоо aMHaoa^Bd -ІвяойЬ1 іліэйагэо иэнdoя эинвεэd -

!вайэ

-0В1ЛІ оіэ ıo BiHAdı вювоо эйнэоэЬіо вн -

iMMidaHe iBdı

-Βε эілііліАо iHHaBd ‘эинвεэd эоівжвгАооо іліи^поі -ooaıoahıAoo ‘іліоязиР ^iadioo BiHAdı Aяıogвd ^Bd вн MMidaHe laiBdiBg вязиР MiooHxdaaoo эіяаояод и оиагэо Аяовф ‘оиагэо Aяıлıodя :іяі -нэіліэое вн яоиР ^Moa^Bd вєиовнв нор

Ы

ρΛ

— — Pi

9s ~

0MH9hl9lM9d9U 0lM9dg

(ε)

,4·” n

■— = P s

lA

aMHooiooBd

вн ooaiMioa^adao нэжооР яоиР тл BiHAdı Bdı -ділі оюяоэьидАя оюнРо ияıogвdεвd οοϋ Βϋιοχ и/ ΖΙΟ‘0 = Я вівахвє MOHMdnm BiHAdı эинвεэd эоівжвгАооо юооаюэУлАоо яэиР иіянаоооА ниРо в ‘iHAdı ıэвaıяıвgвdεвd aoaiMoxiad иіяа -оязиРоіонілі эн ‘іліиюАооР BiHAdı эинвεэd эоі -вжвєАооо ютоаюэ^пАэо ияоиР эіяняовюо

-dQjdsutngOpj _ d3utngon

I lyvd

0Nld33NI0N31V0INVH031/M QNV0NINI1AI IdOdSNVdl

3303 Ч ON ‘61· Ί°Α 3303 Ч ön ‘61. иоі

91

(81.) 09Ζ« Щел = еФ“а

:ияэвф

o эЬохэ Mdu B1BJ9CİJB кинэжиаЬ снин9иав0ивн BHdbuAjiMtfHaudau BiHAdJ aioodcwo квньэноя οι ‘BiBJadJB кинэжиаЬ cmiHauaBduBH OHauguuBd -BU ‘OHSUBlHOOMdOJ H9U3BdUBH вяэиЬ иояэвф о КИ9ЮИЭЬ01Л1ИВ09 OÜ BlHAdJ Mioodo>io d01»99 яв» ЯВІ 'Qa ВЯОИЬ UMH9bl91AI9d9U 0J0H4U91BUAl00U яıoodoяo о = hBH/X :o)uAh BH9Bd и BiBJadJB кин -эжиаЬ 0)MH9U9BduBH BHdfc4^MbH9udgu BiHAdJ яıoodoяo квняивьвн вяэиЬ киаоэи эяовф ou вıнэıлıJвdφ ojoıe uıiHabıaiAiadau e&us яіАи іэ -UU9b9dU0 BiHAdJ вювии BlHЭlΛIJBdφ OJObЖBЯ fc^инэdoяoA tHAiada oih ‘эжяві ıлıижououbэdlJ

'BlBJadJB НИНЭЖИаЬ 01MH9U9BdlJBH OHdfc^^Mb -H9Ud9U IMbOXOMOdU JM9bO Olh ‘ıлıижououbэdu BJMabo HMHuoiooBd oJomauoggH и BiHAdJ июон -euao АЬиад (j, яoнAoиd) q вяоиЬіяниЬіиоіАниь -ииэа вн iMboxoModu вяоиЬ киаоэи иояовф Ан -odoıo a BiHAdJ JMabQ AHodoıo a BiHAdJ biobuu ıяıнэıлıJвdφ іэькюяэА вяоиЬ киаоэи вяовф он -H9iAi9daoHbo 'снэ uoinooiAidoi ‘вяоиЬ киаоэи Аяо -вф вн 19BJ99BH BiHAdJ 10BUU maHHBogdio

єюпд поюєф

єшнАсІг эпнэсІояоА єн ппгсіэне іяшес1ше£

{Li) = е~гп

‘ВЯОИЬ АяОВф ВН BiHAdJ BdOUBH 9MH9U0b09dU ВН KBIAI9B9MhBdlB0 ‘UMJd9H0

(91.) ·>ΊΡ-^ = Ρ-^

diaiAi иияоэьидАя ниЬо ілюіліэчдо BiHAdJ эяıo9вd -OBd udu ‘вяэиЬ Аяовф вн ojabiotBJagBH ‘BiHAdJ киаюиэЬооа виио квнаоиэл 'ei diaiAi иияоэь -идАя ниЬо ілюіліэчдо BiHAdJ эяıo9вdεвd Mdu es 9MHUoıooBd вн вяэиЬ HMH9bi9iAi9d9u uiAigdg

(91.) -Рл ■ Р-гш =

BiHAdJ OJ9bıo)BJ9gBH bumo квннэаонллі Bbjoı вя -оиЬ 9MH9biBda oнhиuεвdεэ9 BiHAdJ ojabıotBJag -вн Kub Аїліоієои ‘аоиАюіяа м 9oεэdıя9 гэд ‘имя -Ьвш яоиЬ ілюАєяиоиои ‘xiadoia-og нэжиаЬоиэн яомЬ oih ‘эмнэЬіАйоЬ oıuHMdu оиіяд ‘xiaadau-oa ‘ОЯВНЬО 'U019BblBda ЯОИЬ ЯВЯ ЯВІ ‘OIUAh BH9Bd яияд внжиоЬ эн BiHAdJ OJ9bıo)BJ9gBH aıood -ОЯО КВНЬЭНОЯ ‘іяд яооивєв» О = Н0><а BiHAdJ OJ -9blO)BJ9gBH Я100d0Я0 КВНЬЭНОЯ ‘lAIMloAuoti

/ \ е~г1

(Н) =

9-гл

‘АЬнАяэо а вяомЬ Аяовф вн ojgbıoıAaıoMgbooa ‘ві -HAdJ воовілі d BiHAdJ яюонюии ‘ілімюАйоР

(Єї.) ■Ραα&Ό = Έ-ί-

'η е_гл

‘АЬнАяэо

а вяэиЬ Аяовф вн ojgbıoıAaıoMgbooa оннэаю -b9doou9H ‘BiHAdJ іліэчдо ‘,Ч BiHAdJ uouo іліоя -оиЬ OJOlлıэвεθdo BHMdnm ‘o BiHAdJ ияıo9вdεвd внидАш явя яві BiHAdJ OJ9bıo)BJ9gBH aıood -ояо квньэноя - но»а ІАЬнАяээ а вяэиЬ Аяовф вн аіэЬіоіАаіэйэЬгоа ‘BiHAdJ воовілі - е~гш 9bj

‘{но»а _ Q а ) d = е-гш[ = e-Zj

:MMhd9HM аю эиио BH9Bd BiHAdJ OJ9bioiBJ99BH виио нвннэаошіді 'BiHAdJ

Bdi9iAi 0J0яэθhИ9Aя oJOHbo θяıo9вdεвd udu ЭОиЭ 9 M0HH9h010b9d000 ‘ІЯООВІЛІ ИЭ09 1Л1ЭИ910

-иэЬооа ілііянінэіліоіліонЬо вяоиЬ киаоэи Аяовф вн BiHAdJ эиаюиэЬооа эоннэиэюои ілшнэіліве 'Рл o^яıoodoяo оо вяоиЬ киагэи Аяовф вн i9BJ -эдвн BiHAdJ ювии maHHBogdıo в ‘BiHAdJ эинэи -aMİOdUOO 19B99U0b09dU ЯОИЬ ЭН Olh ‘ілшюАиоЬ

кинэжиаЬ мюоняйэійооню иинваоноо вн

еюпд Аюеф єн єшнАсІг edoueH эпнэйодоэсій єн ппгсіэне іяшєсішє£

izi) -duiOydclJjj _ Cl0n

‘dıgiAi ИИЯО

-эьидАя ниЬо ілюіліэчдо BiHAdJ эяıo9вdεвd udu ‘іяінэілі^ф вн biobuu UMHgugboBd uub ивілімЬ -охдоэн ‘HMJd9H0 -0шоц eiHAdJ вıнэıлıJвdφ ojoiai -экиэЬю HMH9bi9iAi9d9u Анмьииэа lAigiAiMdy

(Ц) ·4Φζ^ΰ = 4φΖίΙ

ΊяıнэıлıJвdφ вн BiHAdJ вювии HMH9U9bted uub нвілімЬохдоэн ‘ВЯОИЬ ниагэи ияıлıodя ниаюиэЬгоа виио нвнаоиэл

(01.) ·ρ ifuud(ps = d<S>zs

вювии 909IЯdεвd ЯЬвЬюии UBHdBIAIlAlAo

dıgiAi мияоэьидАя ниЬо іліоіліэчдо BiHAdJ ваиоовілі io вювии Baıad -10 ІЯНИиЬ МЭЬідО MMHUOlOOBd ВН ВЯОИЬ НИ910

-иэЬгоа io вювии 909ıяdεвd оаюэнмио»

(д) ■ıqauA)i = d&s

:,q BiHAdJ ноиэ іліояоиЬ OJOlлıэвεэdo laHMdnm и ό BiHAdJ ияıo9вdεвd іянидАш ‘uXj/ вінэйЬ -иффєоя эинэbэ9εиodu явя lAiMugbgduo aıaıAdb

3HH30dl00HHmVlAI ЗОНЯиЗІИОейО И 30Hd0J 'dOHldOUOHVdl

I U3tfevd

LV

2202 Ч· on ‘61 |0Д 2202 I δΝ ‘61 іліоі

еуюпд вп9£эи похэеф п іліошнАсІг Аджэілі впнэски dnHdifoçoddu єн ппгсіэне іяше0ше£

(77\ ■____Е____= еФип

\СС) гдфилд)т90ш

‘BiBjadJB ошнвжиаїї ΐΛίΟΗάκυλχπϋΗθυάθυ ‘иинои -aBduBH а вхоиїї ьиаєои иоховф BiHAdj оиноіїї -oi/\iodou вн HHjdBHe иохооииюних iqiBdiBg

(it) ■9Гпдошдфиг) _ ρφυί

‘BİBJBdJB

ошножиаЬ1 lAiOHdbLrAxntfHBudBu ‘ı/ıı/iHBLraBduBH а иоховф owHOftioiAiodou ojo bBftioiAaioiuuodu ‘BiHAdj nnhdoHH виио ьвнаоиол ,ρί"9°ω ‘ιλιοχ -оиїї ілііянаоиоА іліинїїо ojoiAiobuxiadeBd ‘dıoı/\ı иихооиидАх ниїїо іліоіліоядо BiHAdj воовілі

-odou Фі HHOiAioda х ‘BiBJodJB ьиножиаїї сит -ouaBduBH lAiOHdbLrAxntfHOudou ‘HHHOLraBduBH а иховф о θϋοχο вн він Ad j uolto ojOHHBeodıo еФиа nioodoxo ошнотоню OHaBd ‘вхоиїї ьиа -εου иоховф ооіліовавїїєоо ‘onHodoxoA Btfjoj. bi -BJodJB ьиножиаїї OMHOuaBduBH OHdbLrAxntfHOu -dou ojodoiox OHHOLraBduBH ‘OHHodoxoAiBhALrou вхоиїї иховф хин вн ьиаюиоїїєоа oiBiauAeod а BiHAdj iqhnioBh ooa ‘i/\mioAuot/ BiBJodJB ьин -ожиаїї oiHHOLraBduBH ooHdbLrAxntfHOudou ‘оин -ouaBduBH lotfAg lAiiqHHoaiooftiAiAinodu охвнїїо ‘OHHOLraBduBH ooHhHLreBd яіоіліи iAjoiai вхоиїї иховф хин вн ьиаюиоїїєоа oiBiquAeod а ві -HAdj hnioBh хіяняиоїїю noioodoxo iqdoixog

(03)

Фі

ьена_дфиа

ρφυΌ

‘BiBJodJB ьиножиаїї owHOuaBdu -вн lAiOHdbLrAxntfHOudou ‘HHHOLraBduBH а иоховф BiHAdj OHHodoxoA эховф ou BiHAdj ьиноіїіоілі

■еФиБ OHHbOlOOBd вн оховф ou BiHAdj bHHOftioiAiodou m/\ıodg ·0α nioodoxo HOHaBd вхоиїї иховф quotfa BiHAdj qioodoxo іліэілійсій ‘quBio o BiHAdj twHodi bltjA отяноілі Go S3 вхоиїї ьиаєои ихиоіве ltojA Ахяиохооу

jölene эщ Aq рэцсішоэ

V - \/ uoyods -q !д -д uoyods - є

:epe/q os/р ejo jejuieqo эщ Buo/e ;иэшВещ nos ejo щесі эщ эйіййэ}эр o±- /. аіпВц іліосіошэе онэиэешэоэ

V - \/ эпнэьээ - 9 ‘<Б -<Б эпнэьээ - є :ехэпд ыпэеэи эхэеф ou ешнЛсІг ешнэілігесіф впнэ^пэмэВэи пшЛи otnHduoçoduo yj- l яонАэп^

I lîdVd

0Nld33NI0N31V0INVH03I/\I QNV0NINIIAI ‘idOdSNVdl

РАЗДЕЛ I

ТРАНСПОРТНОЕ, ГОРНОЕ И СТРОИТЕЛЬНОЕ МАШИНОСТРОЕНИЕ

Рисунок 2 - Схема условных силвоздействия фаски лезвия диска на грунт.

Составлено автором

Figure2-Diagmm of theconditional forcesof thebladechamferonthe soil.

Compiled by the author

Нарисунке 2 сложим : условную силу ҒЕг_д воздействия поступающего гуукни на фнику и условную силук Ғупу инеррин ярунта н направ-лении,перпннникуляп>ном кйкижению н^грр г^нн, спнолцрусвтв их н п н сп р онлн н и е : п ен п : нд нту -ВИрНЮ ПОВерХНОСкИ нПа ск^пілы^Е^і^с диоио .

Из рисунка К сковная ноумаленая мн5<а в-цио сіз^нпві/і с-еитсе .^йіс^і^ао. ^н«а іпавнн ı-i(^|:)i\^c3^t>-ноF роврірии фаскн лнзвия дикка, ккк бодто (Ио фаска однямоі\с^нт^о іЕзсвн.^ссі/і^т'і^^с'ЇКт на -эджи обоё-моьо о/^ин ı<yбичоотик тл^т.). Иск кск ^нв ^ОіСІ'^ВРІИІЮУ.І^е е^ нило ипмонпкктсс СО С|Э^сУ^ иеИ пмттетей, расі^ної0 иу-т мни|иоороытa і-сс^ни-но , <и<Вї к^J"и^1^:'ЕЕ’^■^ п^и/^Езі^сіги н нило0 ^ас^^ос^їяβ-ί-μ^ :"1^нвeнieиннркю нлонaотипа ітаакцию сТпаспкігі н Имсртоотию он|гн!1£и^лим ти нроноіниаи:

Ғнтк У Н Fl нт.і- и ОУуУ

КГ-ит:^ -гіиенввн ррунаа о фаилу Ηοη^ дикуна

ҒтфУ о f -^л у У ■ (2 С -

Общий путь грунта по фаске лезвия диска sy. ^ноотин на пу^одотеито еркиоу гг-^^ст«=» о фаскулезвия диска

Ч кк г0 — ^о у и ■ sd ■ (л л)

Затраты энергии на преодоление трения между грунтом и боковой соверхнострю диска

Определим затраты эиергти на преодоление трения между грритдо и (юколой потарл-ностью диска, исхооя ид икткотные с-нл с пе-следующейкоррекги|ро^к^й іле:з^-ліэТсат-3:

На иурмальную реакцию Токовой потерх-н окн н д- ска лнлонінаот лл о нн к: пi

- скат воздлТсон им УН|Э(И--п^ίк квомеи онеиия киска, ио(тКі)^адимая для кpeoдoлeниякоопул-ния ne^Ta! напрал лн нат елр πeнетосляонo фосна лесввя >дик сит;

- с и л а ^о:зле^еісеквУїн к-о а ки а им а в и д и нка : необхо.ноная нк-^ίκ риидолег^к^яки^к^нта грнинa ос скпіолкс/і нс-тьэі, н мправлдпкая уамае пекдіпено^уіс кг^сорано ^анкн ^(ин^ия отокaı

- си.л^ ине^рц^и стлитУї иротрτcнтпющер отя πeрамощeноо ск)асиой я тaиионлтнии. инпзстс дтк^ля|:)1-рг1У ,г^і^и>и(^пкю апэекнта;

- сила ктрб-ні^я грунта а фр^у лезтия анепOı

Век релоинню сст.по^і рассчитаны иск |ккі:зро-бекку кукинс Оомсvюн одоп и^ическкій метр

(Т.к^ингк у-ЛСОНЫМ ДИШт ^та ^ИКС ΠпИ|ПOИ-

рмбoτяп oyma oбсPрам омнн иуСбі^^^^с^^к^и литу тн тl|кптд-^ем нслоррнім милы к расстокидю ı\лnп|во(ЯT|з·ıt^lEзıгк 0°°:

Р-ткУ — спо к 5к . (26)

ҒФи=кЕФитнн -27)

п ф О = ^В - п ф О ЫЕ■ (28)

Приложим к фрагменту диска силы воздействия диска на грунт и определим нормальную реакцию боковой поверхности

иг юпоHеHппо Вест-к к: каиол Pine спаПзо Automobile тисі P і кПwпт In - и кегу J у и -и а І

Рисунок 3-Схемасилкопределению нормальной реакции боковой поверхности диска на воздействие грунта.

Составлено автором

Figure3-Forcediagramtodeterminethenormal reaction of the disc side to the soil.

Compiledbytheauthor

Л и ска ( p о су ι-ι о к О). С и л ы Ғотр д к ҒфР п р и л о-жим к кромке лезили фралмеику диска, силы Ср к С к к Три с и - к фиске лереия. Спрокциру-

и= <кя-к-)і ТРмр(. Τ-- іет<ки> и- попросле^-

оеяноифпоудиеиое иооскости досип (плеое иая -прсхитря линия). (Сламки зии псилкцие о оиня Ғкзфд, пяррит- яанподаЗсеитюколю излж п арпеидикулярну пс пл осилити и- ска (и о рисуесе пе посазапо). Нотмаепп-и рескцик ΝΚπΠ босовос понасоснсрр диика па ілядей-ствИУ киуиао искрозонаи к пнссиинколяжсую сторону, но не равна равнодействующей силе. Б0льшая доля равнодействующей силы компенсируется упругостью диска и передаётся на раму дискового рыхлитоир.

Для рдшеноо проблемы о|оиоі(^і\/і ои янаозо: нормальная реакция боковой поиятянооти диска на воздействзе грннта яииосотцаоооух-

ЕНН ДОЛВ бККЫРОП З(ЄВ^|КХНОсвоя ДРСКа, ПОГРН-жёииаН в гфрст. Ойра т-езея і^роо'нтк из бої-ооую КЯВерСНСДТИ ДОСКР

Ғ\биИ = П-ТЯпиИ· оРО)

Эне р гие н а п рот одол Єї я ие тре н а я фунти и Коковую повяаопоряь дзкрд

итбиИ = Трты от (оо-

Объдмоыл по/оранна/ нoaдныo еа /Сіподосх грунта дврооопс

С. мма fouc . з наёмные кет f- оо х. о н е х г и к н а резазее грухох ..пискаиди, к 3оы o э и е-1· хя н у ре· заниеко рней,

РЕЗУЛЬТАТЫ

Допустим, диск погружен в грунт на глуби-нл а = о,ПК Р. Для выявления затрат энергии на резание грунта объёмом один кубический метр агрегатом в составе энергетического устройства и дискового рыхлителя используем результаты предыдущих расчётов [1]: горизонтальная составляющая сопротивления реремещению переднего диска, погружённого в грунт на глубину а, Re пеТ = ОСКО Н. Скорость a грегата ήτ = й /и /с. Є репет т амрзКотки одного оуКимлскоро мт/деа рігунох тгртг п,ох т .

Потртбосрсхя мощтохзм ап рекхни е г тенти п^Ір^1і|і-іоі\л гЕзскоыі (Н):

-ао«яяин)°/Е = ОНКО · й = 8К05 ге/я·(l

З0 О л· .В -г о д> . (з гаоыоты э н е дд д л гд н а резант е нт.нсо янседетхі /иском (2):

иНбВпт- = СТ55 · П^81В) ты ПУ9ПВхКж/лаО

Г^озостио): не аоопедисковый рыхлитель, а оаи5тснопты9о9акосощеснвлоетноли нао/дое охрапоо ^іаусн^сГ мезеноїйі завзято Ь'о 0,^0:LC лз. Тогда дли рюзіалНотки одного о/биоескоое м^· тро фиате ^■ігоін1цйс)'^о^ол:гн:5н поромнсоиооио оа ууовеоазот /ир по- = ο2Τθ012 і11 ТТб гР^о0:3·

Вітнор теретезррния (на это ртсстооние (4):

тт =и — = П К О, (її (Т р/тЩ.

т 2,02 ' '

Τοινι ЕЯ, Ко Е. 2 0И2 По : : Е Я . Κ.. : с : 2 О у о

ЧН 2000-хИ2° Зтскник оимдо Тре Юиссіод огх-тозіїс коГ КрОо/зо доо2е Ознахі

3303 Ч ON ‘61· Ί°Α 3303 Ч ön ‘61. иоі

‘(гг)

BiBJ9dJB ошнэжиаЬ1 lAioHduuAjmtfHaudau ‘иинэи -aBduBH a вяоиР киагэи иояовф BiHAdJ эинэУл -91AI9d9U ВН MMJd9HB ИОЯОЭЬИХЭНИ» laiBdlBg

'gW/H 000091 = 0091 ■ 001 = e*ufjd

:(Zl) diaiAi иияо

-эьидАя hmüo ілюіліэчдо BiHAdJ 9»ıogBdoBd Mdu ıяıнэıлıJвdφ вн BiOBUu 9MH9U9tftBd вн UMJd9H0 ■імім\ = йшоц ıяıнэıлıJвdφ вн вювии иинэиэР -OBd Mdu KMH9hi9iAi9d9u Аниьииэа ı/\i9i/\mdu

‘(l,S) BlBJ9dJB

снинэжиаЬ' lAioHduuAjmtfHaudau ‘MMHauaBduBH a иояовф CHMH9hi9iAi9d9u 0J9 KBhicHAaioibuadu ‘BiHAdJ MMhdaHM виио ьвнаоиол [\,]Еім/гя009Т = Рт9°ш ‘іліояоиїґ ілімнїґо 0J0iAi9buxiadeBd ‘di9i/\i иияоэьидА» hmüo ілюіліэчдо BiHAdJ воов|Д|

/ ^бОО'О η (bu

70/ІЛІ 001 =----r = οφυΌ

Ζ ' μ 0-fr6 о

:(ог) иояовф BiHAdJ 9MH9do>iOA оьвОО'О = — = фі :(6L) e(pus aMHHOiooBd oie вн эяовф ou BiHAdJ HMH9fti9i/\i9d9u mAiadg

o/wf 6‘0 = £99f'0 ■ Z = ефиа :(8U) ихэвф о эРохо udu BiBJadJB кинажиаР cHMHauaBduBH BHduuAjiMtfHaudau BiHAdJ aıoodo^o ивньэно» ■ο/ηζ = °α BiBJadJB нинажиаР cHMHauaBduBH BHauauuBdBU вяоиЬ1 aıoodo»o о = hBHa :chuAh bh -aBd и BiBJadJB кинажиаР CHMHauaBduBH BHduu -AjiMtfHaudau BiHAdJ aioodo»o нвняивьвн Ш іліілі (,ι = вжэиР ниагэи эяовф ou BiHAdJ aMHahiaiAiaday ■ииhвıлıdoφoнвdı oja віэьА eag оО 92 вяэий ниагэи ияьоївє uoja (l. >iOHAoMd ΊΛΙΟ) М/800‘0 = Ч Аниьииэа ВН IMtfOXOMOdU в» -эиР ниагэи иояовф AHodoıo a BiHAdJ JMatfQ

'En/>Ktf 09Ъ9 = εεε -т'бт = е~гп

1{±\) ВЯОИЬ1 Аяовф ВН BiHAdJ BdOUBH эин -auotfoadu вн HBiAmtfoxgoaH ‘uMJdaHQ

ew/H Ζ6ΐε ~ S8‘T9T ■ Τ'6Τ = e~SJd :(9U) diaiAi иижюьидА» hmüo ілюіліэчдо ві -HAdJ 9»iogBdoBd Mdu ‘вяоиЬ1 Аювф вн ojaftı -0)BJ9gBH ‘BiHAdJ ниаюиэРеоа виио нвнаои -ОА '£w/o ςβ'ϊ9ΐ = ei diaiAi иияоэнидА» hmüo ілюіліэчдо BiHAdJ 9»ıogBdoBd Mdu es эинн -oıooBd вн вяоиЬ1 HMH9hi9iAiad9u uiAiadg

o Ih f'6l = Z ■ 9‘6 = e~sd 0J9hi0)BJ9gBH e~sj виио 0 = НОІ,л BiHAdJ ojahıoı НВНЬЭНО» ‘lAIMloAuoti

:(g ı,) BH9Bd BiHAdJ НВННЭ90НЛЛІ BÜJOl

-BJagBH aıoodo»o

о/гя 9‘6 = 900Ό-009Τ

- Р-г

Ш ‘{γ[) АРнАяэо 9

вяоиР Аювф вн ojahiotAaioMatfeoa ‘BiHAdJ воов|Д| 'ім/гя 0091 = d BiHAdJ яюонюии ‘ілімюАйоР

, P-s2

ο/ειμ 90o‘o ~ го'г ■ гто'о ■ ег'о =

‘(91,) АРнАяэо а вяоиЬ1 Аяовф вн ojahıotAaıo -Μ9ϋεο9 oHHaaiotfadoouaH ‘BiHAdJ іліэчдо w гіО'О = ,4 BiHAdJ коиэ іліоязиР oJoiAiaBeado BHMdnm ‘м/ s2‘o = o BiHAdJ M>ııogBdeBd внидАщ о/їм z = Qa o)9ioodo>io oo вяоиїґ киаеэи Аяо -вф вн i9BJ9gBH BiHAdJ ювии MiaHHBeadıo

'tW/жО οεεε = тоо'о ■ ооо οεεε = d*n

ew/h οοοοεεε = οοοοεεε8·το'ο = d*4

‘(ц,) IЯlHЭlΛIJBdφ BH BiHAdJ BioBuu KMHauaüeBd uutf ив^мРохдоэн ‘вяоиЬ1 ниаеэи MJiiAiod» имаюиэРеоа виио квнаоиэА

\vm οοοοεεεδ = oossx■oost = d*Js

:(0|.) вювии aoaıadeBd aüBhıouu UBHdBiAiiAiAo

8T0'0 n lfl,

00S8T = — = Є и

:(б) вяоиЬ1 ниаюиэРеоа ίο biobuu aoaıad -eBd ıgüMoenodu MMHUoıooBd im εεε = Qs вн

■ZIMIM OOST = гт ■ OSZ ■ S'T = d*s

:(8) OJOjAdüıo вıнэıлıJвdφ ojohPo нинэиэРю atfBhiouu їм STO'O = imim 81 ~ dujol ‘aıadıood>iMiAi ниРо ıgünoenodu lAiodoıo» вн ‘ві -BJ9dJB ИіАи lAII9H9Bd IЯlHЭlΛIJBdφ BH BİOBUU

aMHauaüeBd iMtfoxonodu lAiodoıo» вн ‘эиниою -OBd aaHtfödo lAiaiAiMdy ίλιιλι зі- мониїлиоі BiHAdJ BİOBUU UUtf 8'T = uAd ‘MMH9U919910-HMhl9dl эиьмивн M ОІЯІООЮОии O MMH9H9BdO 9 И100Н -xdaaou M0HM9HMU09Md>IMU0U MÜBhlOUU эинэьми -эаА MMhiotBaiaiMhA ‘інэйТшффеоя lAiaiAiMdy

\1м/ж1/οεεε = тоо'о ■ οοοοεεε = QduJ0n

.(l) dl91AI MM»09hMgA>l HMÜO іліоіліэчдо BiHAdJ 9»ıogBdeBd udu lAioiHAdJ о вювии кинэииэТю aMHauotfoadu вн uMJdaHg imim χ = 0шоц aaıadıo Mdu BiHAdJ HMH9hi9iAiad9u Анмьииэа lAiaiAiMdy

\п/н οοοοεεε = οοοοεεεδ ■ το'ο =υυιοτ^

‘(g) BiHAdJ

кинэииэТю HMHauotfoadu uutf ив^мРохдоэн ‘вя -эиР oJOHaouoA ojohPo ниаеэи M^iAiod^ MaHtföd -эи имаюиэРеоа виио нвнаоиоА еиїЛІ ТО'О = d& эинэжfc^ıoвd вн BiHAdJ MiooHhodu uaüadu іліэйнэж -яиою oo HMHBead oJoıвжвεAuou uutf lAiaiAiMdy

'eim/zimim 0000SZZ8 =

= eim/zim s2‘98 = εεε ■ ег'о = QduJ0s

:(g) вюиР имагэи

имаюиэРгоа ıo вювии Baıadıo яРв^юии

3HH30dl00HHmVlAI 30H4LJ31H0dl0 И dOHdOJ ‘dOHldOUOHVdl

I U3tievd

Из иису с 12 pi 2 со в о ку п н ат ^л N m t ак н о р м

HJ3IT S>eOKyT2 СЦИІСКИ ^^;ЗЕ!ЮМ ДиОВО ·2Ν;κ мтдЬкЭр-CNC77T Н/м0 Ga, К^К ANN СОУТАОЛЕШЩЕЛ ЄСМ CUMINI сЗСОПЯФЯОС Со ИрЛ,КК1ЛЙ PCai(K^(^EOİB, ІЭкі^^^ІЛ

О5с'сго Zc°-nKc ° OM (:;^^^[E^(^N ιππ-κοτο к: иссяо саоктоз осою. ИА|ріс^^о^ні-і-/,ю скзотоьпко клакцзю фотки к (с^сс;и^зкит-с:^ Amp опяедолия нс npjonoj)-CESIN N с : ср ф N = К л- <5 12 Я Я 0^0^ a 8 TR

Сі/цл^ оркесн греете о cf)iN(KiK^ ісозвия .jqoai^ia (OH):

Урф0 C фС ' 8 = N Н

Суто гноя-яга ио фсої застту диска sK G RNR м. C^H(^f)iriLO са сряядтлеяи8 -ι·Κ)Κ3-к^иї^ оруноа о фтслу оостя рсісзка (RR): к- pp pp C G N ■ О E 3 a ( e c N ТКж/мс .

Кіото тсоск к=и рі^о|з<а(^от^ке гу^^усг^ oбъёмao од лк c ку Зо о о ск N с до ко о ук g О О К м . Потта <^ні<)іт ОтРбщ8ОСЫТ СКПЫ К скагссояизю D kİ 0|К(РіСЭ ТіоіэІІ^ £С W к G О К 8 g (Л л , Т а , 2 о- i

С00СРЄЙСТП80Е0,

Fie о к ЗИЗРООО— СЕ К8С Н;

“Ί ЗЗС P

Офг, Н ОО30КЕК — я и80 Н;

0C кск о

,Лр-п^^:к:;1^Е()ЕиК-^:=ЭЕ,Сс^.

Приложим к фрагменту диска сииы воз-доіЕстиия доока оа срунт о определим ре-зул ьтсрующуюсиму (СМ к рИСуН о к 3). Ок N0-СТ0КЄНИІЙ (CİM. ALCAнои 1), ЕРЛИ всю боковую плосоксть flcao πрвocгoъ тетнзй С; длея Тпсо-30S посксипп сти sio Уко ( ооі"кіуж0ннок )і гртон тилна 0;ДП7. 0Коу)мал(зН0я 0NРKAИУ Еікзо^оіЕ

ПО00ЕИРОЄЕК ΟΡΠ^ΚίΞΙ НЭ 13<с:сі^еік(^‘^^йе фООТа ФскКп РЕГ Е|К ^ Е^-СО'Т G (NC Н.

Сила трения грунта о боковую поверхность A иста КСС:

Дти к 0,и ■ DNC = 73 Н

Энергия на преодоление трения грунта о Соковою с(-[з^ухдость дсста ТРО):

стсо = 73 ■ 3Е3 = M8895 Дж/м3.

Суммасоусе нУъёмные затраты энергии на f-єзаниє соунта дисзоми (Т1О:

аг< = елтз9 о єзсо + р^ркрзо -к <sm60 +

-а 703 -jc РЄРЗРЮС + ма895 = 79816 Дж/м3.

Затраты энергии на резание корней кром-КОО +Е133Я .О^ИСО^ МО >0Н9 ei ооуе кто только экс-пеиумнзитклаиоїм посёоІ Ихсиьлант пнсИзоісоь т Ь)лмнроым aAи-Eмнєм затратнім оееонйи. Стозкеоос выилслзтзыасктраз оотргии на ре-заниегрунтадисками показана на рисунке 4.

G 1 ■ 2

■ 3

■ 4

■ 5

■ 6 ■ 7

Рисунок4-Структуразатратэнергиинарезаниегрунтадисками: 1-энергиянарезаниегрунтапереднимдиском;2-энергиянаотделениепластагрунта отегомассива;3-энергиянаразделениепластанафрагменты;4-энергиянапреодоление напорагрунтанафаскудиска;5- энергия наускорениегрунта фаскойлезвиядиска; 6 - энергия напреодолениетрениямеждугрунтомифаскойлезвиядиска;7-энергиянапреодолениетрениямежду

грунтомибоковойповерхностьюдиска.

Составленоавтором

Figure4-Structureofenergy consumptionforcuttingsoilwithdiscs:1-energyforcuttingsoilwithfrontdisc; 2-energyfor separationofsoillayer fromits massif;3 -energy forsplittingsoillayerintofragments; 4 -energyforovercoming soilpressureon discbevel;5-energyforsoilaccelerationbydiscbladebevel;

6- energyfor overcomingfrictionbetweensoilanddisc bladechamfer; 7-energy forovercomingfriction betweensoiland lateral surfaceofdisc.

Compiledbytheauthor

Ю 2У24-)ЗЛУ Унстмоо ЄеОЛД И УЩм Уоосіол АєютоИіІт аоО СітТь/ор ІзОзЄД ИозгоиІ

РАЗДЕЛ I

ТРАНСПОРТНОЕ, ГОРНОЕ И СТРОИТЕЛЬНОЕ МАШИНОСТРОЕНИЕ

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

На основании проведённых теоретических исследований выявлены объёмные затраты энергии на резание грунта дисками: иобщр=79816 Дж/м3. К ним необходимо добавить затраты энергии: на резание корней кромками лезвий дисков, на перемещение дискового рыхлителя. В структуре известных затрат энергии преобладает энергия на преодоление трения между грунтом и боковой поверхностью диска. Так как затраты энергии на резание грунта дисками весьма велики, в агрегате для формирования подстилающего слоя их применение нецелесообразно. Это не исключает применение дисковых рыхлителей для других целей.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Николаев В. А. Геометрические, кинематические и динамические параметры дискового рыхлителя // Вестник СибАДИ. 2021. № 5. С. 476-487.

2. Николаев В. А. Анализ взаимодействия кромки лезвия консольного ножа с грунтом // Вестник СибАДИ. 2020. № 2. С. 172-181.

3. Николаев В. А. Затраты энергии на резание грунта ковшами агрегата непрерывного действия для формирования подстилающего слоя автодороги // Вестник СибАДИ. 2020. №6. С. 676-688.

4. Карасёв Г Н. Определение силы резания грунта с учётом упругих деформаций при разрушении // Строительные и дорожные машины. 2008. № 4. С. 36-42.

5. Карнаухов А. И., Орловский С. Н. Определение затрат удельной энергии на процесс резания лесных почв торцевыми фрезами // Строительные и дорожные машины. 2010. № 1. С. 20-22.

6. Кравец И. М. Определение критической глубины резания при комбинированном резании грунтов гидрофрезой // Строительные и дорожные машины. 2010. № 5. С. 47-49.

7. Кириллов Ф. Ф. Детерминированная математическая модель временного распределения тягового усилия для многорезцовых рабочих органов землеройных машин // Строительные и дорожные машины. 2010. № 11. С. 44-48.

8. Берестов Е. И. Влияние трения грунта по поверхности ножа на сопротивление резанию // Строительные и дорожные машины. 2010. № 11. С. 34-38.

9. Вершинин А. В., Зубов В. С., Тюльнев А. М. Повышение эффективности дискофрезерных рабочих механизмов для разработки мёрзлых грунтов // Строительные и дорожные машины. 2012. № 8. С. 42-44.

10. Баловнев В. И., Нгуен З. Ш. Определение сопротивлений при разработке грунтов рыхлителем по интегральному показателю прочности // Строительные и дорожные машины. 2005. № 3. С. 38-40.

11. Ryabets N., Kurzhner F. Weakening of frozen soils by means of ultra-high frequency energy. // Cold Regions Science and Technology. 2003. Vol. 36. P. 115-128.

12. Liu X., Liu P Experimental research on the compressive fracture toughness of wing fracture of frozen soil. // Cold Regions Science and Technology. 2011. Vol. 65. P 421-428.

13. Talalay PG. Subglacial till and Bedrock drilling. // Cold Regions Science and Technology. 2013. Vol. 86. P 142-166.

14. Sun X. ACT-timely experimental study on meso-scopic damage development of frozen soil under triaxial shearing. // Rock and Soil Mechanics. 2005. №8. P 150-163.

15. Li Q. Development of Frozen Soil Model. // Advances in Earth Science. 2006. №12. P 96-103.

16. Atkinson J. The Mechanics of Soils and Foundations. CRC. Press. 2007. 448 p.

17. Баловнев В. И., Данилов Р Г, Улитич О. Ю. Исследование управляемых ножевых систем землеройно-транспортных машин // Строительные и дорожные машины. 2017. № 2. С. 12-15.

18. Нилов В. А., Фёдоров Е. В. Разработка грунта скрепером в условиях свободного резания // Строительные и дорожные машины. 2016. № 2. С. 7-10.

19. Чмиль В. П. Насосно-аккумулятивный привод рыхлителя с автоматическим выбором угла резания // Строительные и дорожные машины. 2016. № 11. С. 18-20.

20. Кабашев Р А., Тургумбаев С. Д. Экспериментальные исследования процесса копания грунтов роторно-дисковыми рабочими органами под гидростатическим давлением // Вестник СибАДИ. 2016. № 4. С. 23-28.

21. Сёмкин Д. С. О влиянии скорости рабочего органа на силу сопротивления резанию грунта // Вестник СибАДИ. 2017. № 1. С. 37-43.

22. Константинов Ю. В. Методика расчёта сопротивления и момента сопротивления резанию почвы прямым пластинчатым ножом фрезы // Тракторы и сельхозмашины. 2019. № 5. С. 31-39.

23. Сыромятников Ю. Н., Храмов И. С., Войнаш С. А. Гибкий элемент в составе рабочих органов роторной почвообрабатывающей рыхлительно-сепа-рирующей машины // Тракторы и сельхозмашины. 2018. № 5. С. 32-39.

24. Пархоменко Г. Г., Пархоменко С. Г Силовой анализ механизмов перемещения рабочих органов почвообрабатывающих машин по заданной траектории // Тракторы и сельхозмашины. 2018. № 1. С. 47-54.

25. Драняев С. Б., Чаткин М. Н., Корявин С. М. Моделирование работы винтового Г-образного ножа почвообрабатывающей фрезы // Тракторы и сельхозмашины. 2017. № 7. С. 13-19.

REFERENCES

1. Nikolaev V.A. Geometric, kinematic and dynamic parameters of the disk ripper. The Russian Automobile and Highway Industry Journal, 2021. 5: 476-487.

2. Nikolayev V.A. Analiz vzaimodejstviya kromki lezviya konsol'nogo nozha s gruntom [Analysis of the interaction of the edge of the cantilever knife blade with the ground]. The The Russian Automobile and Highway Industry Journal, 2020. 2: 172-181. (In Russian)

3. Nikolaev V.A. Zatraty jenergii na rezanie grunta kovshami agregata nepreryvnogo dejstvija dlja formiro-vanija podstilajushhego sloja avtodorogi [Energy Expenditure on ground cutting by buckets of the unit of continuous action to form the underlying layer of the road]. The Russian Automobile and Highway Industry Journal, 2020. 6: 676-688. (In Russian)

4. Karasyev G.N. Opredelenie sily rezaniya grunta s uchyotom uprugih deformacij pri razrushenii [Determination of the cutting force of the soil, taking into account elastic deformations during destruction] Construction and road machinery, 2008. 4: 36-42. (In Russian)

5. Karnaukhov A.I.. Orlovskiy S.N Opredelenie za-trat udel'noj energii na process rezaniya lesnyh pochv torcevymi frezam [Determination of the cost of specific energy for the process of cutting forest soils with end mills]. Construction and road machinery, 2010. 1: 2022. (In Russian)

6. Kravets I.M. Opredelenie kriticheskoj glubiny rezaniya pri kombinirovannom rezanii gruntov gidrof-rezo [Determination of the critical cutting depth for combined cutting of soils with a hydrophreeze]. Construction and road machinery, 2010. 5: 47-49. (In Russian)

7. Kirillov F.F. Determinirovannaya matematich-eskaya model' vremennogo raspredeleniya tyagovogo usiliya dlya mnogorezcovyh rabochih organov zem-lerojnyh mashin. Construction and road machinery, 2010. No11. Pp. 44-48. (In Russian).

8. Berestov E.I. Vliyanie treniya grunta po poverh-nosti nozha na soprotivlenie rezaniyu. Construction and road machinery, 2010. No 11. Pp. 34-38.

9. Vershinin A.V., Subov V.S., Tyulnev A.M. Povy-shenie effektivnosti diskofrezernyh rabochih mekha-nizmov dlya razrabotki myorzlyh gruntov. Construction and road machinery, 2012. No 8. Pp. 42-44.

10. Balovnev V.I., Nguen Z.SH. Opredelenie so-protivlenij pri razrabotke gruntov ryhlitelem po inte-gral'nomu pokazatelyu prochnosti [Determination of resistances in the development of soils with a ripper according to the integral strength index]. Construction and road machines, 2005. 3: 38-40. (In Russian)

11. Ryabets N., Kurzhner F. Weakening of frozen soils by means of ultra-high frequency energy. Cold Regions Science and Technology. 2003. 36: 115-128.

12. Liu X., Liu P Experimental research on the compressive fracture toughness of wing fracture of frozen soil. Cold Regions Science and Technology. 2011. 65: 421-428.

13. Talalay P.G. Subglacial till and Bedrock drilling. Cold Regions Science and Technology. 2013. 86: 142166.

14. Sun X. ACT-timely experimental study on me-so-scopic damage development of frozen soil under triaxial shearing. Rock and Soil Mechanics. 2005. 8: 150-163.

15. Li Q. Development of Frozen Soil Model. Advances in Earth Science. 2006. 12: 96-103.

16. Atkinson J. The Mechanics of Soils and Foundations. CRC. Press. 2007: 448.

17. Balovnev V.I., Danilov R.G., Ulitich O.YU. Issle-dovanie upravlyaemyh nozhevyh sistem zemleroj-

no-transportnyh mashin [Research of controlled knife systems of earthmoving and transport machines]. Construction and road vehicles, 2017. 2: 12-15.

18. Nilov V.A., Fyodorov E.V. Razrabotka grunta skreperom v usloviyah svobodnogo rezaniya [Development of the soil with a scraper in the conditions of free cutting]. Construction and road machines, 2016. 2: 7-10.

19. CHmil' V.P. Nasosno-akkumulyativnyj privod ryhlitelya s avtomaticheskim vyborom ugla rezaniya [Pump-accumulator drive of the ripper with automatic selection of the cutting angle]. Construction and road machines, 2016. 11: 18-20.

20. Kabashev R.A., Turgumbaev S.D. Eksperimen-tal'nye issledovaniya processa kopaniya gruntov ro-torno-diskovymi rabochimi organami pod gidrostatich-eskim davleniem [Experimental studies of the process of soil digging by rotary-disk working bodies under hydrostatic pressure]. The The Russian Automobile and Highway Industry Journal, 2016. 4: 23-28. (In Russian)

21. Syomkin D.S. O vliyanii skorosti raboche-go organa na silu soprotivleniya rezaniyu grunta [On the influence of the speed of the working body on the strength of the resistance to cutting the soil]. The The Russian Automobile and Highway Industry Journal.

2017. 1: 37-43. (In Russian)

22. Konstantinov YU.V. Metodika raschyota soprotivleniya i momenta soprotivleniya rezaniyu poch-vy pryamym plastinchatym nozhom frezy [Method of calculating the resistance and moment of resistance to cutting the soil with a straight plate cutter knife]. Tractors and agricultural machines, 2019. 5: 31-39. (In Russian)

23. Syromyatnikov YU.N., Hramov I.S., Vojnash S.A. Gibkij element v sostave rabochih organov rotor-noj pochvoobrabatyvayushchej ryhlitel'no-separiruy-ushchej mashiny [Flexible element in the composition of the working bodies of the rotary tillage loosening and separating machine]. Tractors and agricultural machines, 2018. 5: 32-39. (In Russian)

24. Parhomenko G.G., Parhomenko S.G. Silovoj analiz mekhanizmov peremeshcheniya rabochih or-ganov pochvoobrabatyvayushchih mashin po zadan-noj traektorii [Power analysis of the mechanisms of movement of working bodies of tillage machines along a given trajectory]. Tractors and agricultural machines,

2018. 1: 47-54. (In Russian)

25. Dranyaev S.B., CHatkin M.N., Koryavin S.M. Modelirovanie raboty vintovogo G-obraznogo nozha pochvoobrabatyvayushchej frezy [Simulation of the operation of a screw L-shaped knife of a tillage cutter]. Tractors and agricultural machines, 2017. 7: 13-19. (In Russian)

СВЕДЕНИЯ ОБ АВТОРЕ

Николаев Владимир Анатольевич - д-р техн. наук, проф. кафедры «Строительные и дорожные машины».

INFORMATION ABOUT THE AUTHOR

Vladimir A. Nikolaev, Dr. of Sci., Professor of the Construction and Road Machines Department.