Главная / Статьи / Циклы статей / Ударное уплотнение грунтов / Глава 4.2

Сила взаимодействия между ударником и инструментом

При решении задачи о взаимодействии инструмента с грунтом будем исходить из следующих положений:

  • уплотняемый грунт рассматривается в конце уплотнения, когда при достаточно большом числе циклов нагрузки-разгрузки деформации приобретают характер упругих;

  • силы взаимодействия между инструментом и уплотняемым грунтом прямо пропорциональны возникающим деформациям и характеризуются модулем упругости;

  • для определения возникающих усилий и напряжений принят метод общих упругих деформаций, применяемый в механике грунтов и теории упругости для упругого полупространства, при этом нагрузка не должна превышать предел фазы уплотнения грунта и вызывать развитие сдвигов в грунте;

  • при методе общих упругих деформаций учитываются упругие перемещения не только точек, лежащих под нагруженной поверхностью, но и точек, лежащих вне ее.

    Предельная глубина, на которую еще распространяется действие нагрузки, составляет 3,5 диаметра штампа, однако распределение напряжений на этой глубине неравномерно и требуемую плотность грунта получить не удается. Поэтому выделяют глубину активной зоны, в которой деформации распределяются более или менее равномерно и при достаточном количестве циклов уплотнения монет быть достигнута требуемая плотность грунта.

    Таким образом, получена зависимость напряжений, развивающихся в конечной стадии уплотнения, от основных параметров трамбующей плиты, молота и типа грунта.

    Сила взаимодействия между ударником и инструментом за время удара возрастает до максимума и падает до нуля, ускорение изменяется аналогично сил. Перемещение возрастает до наибольшего значения, а затем убивает до некоторой величины, равной перемещению инструмента за время. Как уже указывалось, величина перемещения ударника складывается из перемещения за счет деформации ударника и инструмента и перемещения вместе с инструментом за счет деформации грунта.

    Две стадии удара

    К моменту времени перемещение за счет упругой деформации ударника и инструмента равно нулю. При движении ударника вверх на него оказывает воздействие сжатый воздух или жидкость, в зависимости от типа ударного устройства.

    На первой стадии удара массе инструмента сообщается ускорение и скорость. Величина ускорения возрастает до максимальной величины и убывает до нуля, при этом скорость достигает наибольшего значения.

    На второй стадии удара ускорение меняет знак и инструмент движется замедленно. Скорость сравнительно плавно уменьшается до нуля, в этот момент сила Р, взаимодействия между инструментом и грунтом и перемещение инструмента достигают максимальных значений. Затем инструмент за счет упругости грунта возвращается в исходное положение и процесс удара прекращается.

    Продолжительность удара увеличением жесткости уменьшается. При этом скорость инструмента и импульс силы практически остаются постоянными. Параметры соударения бойка и инструмента также не меняются. Это объясняется тем, что продолжительность удара плиты о грунт значительно (в 10-30 раз) больше времени соударения бойка и инструмента.

    Анализ выполненных решений позволил установить зависимость кинетической энергии, сообщаемой инструменту при ударе, от соотношения масс инструмента и ударника. Наибольшая кинетическая энергия передается при равенстве масс. При уменьшении этого отношения передаваемая энергия сокращается более резко, чем при увеличении. Трамбующие плиты из условий прочности имеют массу больше, чем ударник. Поэтому практическим выводом из данного анализа может быть рекомендация по уменьшению массы инструмента путем выбора оптимальной конструкции и более прочных и легких материалов ее изготовления.


    << ПРЕДЫДУЩАЯ ГЛАВА
    Процесс передачи энергии между ударником и инструментом
     СЛЕДУЮЩАЯ ГЛАВА >>
    Максимальные контактные напряжения
    << Содержание >>
  •   
    добавить фирму | добавить объявление | заказ рекламы | карта сайта | политика конфиденциальности | написать нам
    Время генерации страницы: 0,0073 sec.
    STROYFIRM.RU © 2004-2024 Каталог Строительных Фирм
    ↑НАВЕРХ↑