6.2. Основные параметры грунтоуплотняющих машин

И ИХ РАСЧЕТ

Основными параметрами катков с жесткими гладкими вальцами являются радиус вальца г₀, ширина вальца В_в и вес катка G_K.

Исходя из условий поперечной устойчивости катка и обеспечения равномерного уплотнения грунта по ширине следа, ширину вальца выбирают как

В_в = (0, 7... О, 89) г₀. (6.1)

Вес катка должен рассчитываться из условий эффективного уплотнения грунта, согласно которым максимальное напряжение на поверхности грунта б_тах должно быть близко к пределу его прочности б_р, т.е.

б_тах = (0:9 ... 1,0) б_р. (6.2)

Упрощенная формула, устанавливающая зависимость между весом

катка, его радиусом и прочностью грунта, может быть получена из

рассмотрения схемы взаимодействия вальца , как недеформируемого колеса с пневматической шиной, с грунтом

G_K = В_в &i, (6.3)

3-г₀

где Cj - коэффициент полной деформации грунта, кг/см³ а_± - ширина зоны загрузки, см.

О j — ,

В_ш - ширина штампа, см [В_ш~(0,1... О, 3)2г₀];

Е_д - динамический модуль полной деформации грунта, кг/см²

Е_д = Et • (1+t-iAT)

Ej - статический модуль полной деформации грунта, кг/см² (для связного грунта Ej=150...200 кг/см², для несвязного Ej=100...150 кг/см²);

t - коэффициент, зависящий от вида грунта (для связного грунта t=0,09...0,11, для несвязного 1=0, 06...О,08);

v_K - скорость движения катка, км/ч.

Оптимальную толщину уплотняемого слоя грунта можно определить из зависимости

w /3 • G_k ■ r₀

h₀ = V ^K-^ , (6.4)

w₀ \/ B_B • Ci

где w, w₀ - соответственно действительная и оптимальная влажность уплотняемого грунта в % (при w<w₀).

К числу эксплуатационных параметров, характеризующих режим работы грунтоуплотняющей машины, относится скорость ее передвижения по уплотняемому слою грунта.

Для машин вибрационного действия (виброкатков и виброплит) режим работы характеризуется еще и частотой вибрации рабочего органа, которая, для обеспечения эффективного уплотнения, должна быть близка к частоте собственных колебаний грунтовой среды и составлять приблизительно 25 Гц.

Скорость передвижения катков в процессе укатки должна изменяться. Она устанавливается пробным уплотнением при условии обеспечения наибольшей производительности и надлежащей

проходимости катка, особенно на первых проходах по рыхлому грунту.

Исходными величинами, определяющими производительность грунтоуплотняющей машины, являются:

ширина уплотняемой за один проход машины полосы грунта В, м;

глубина проработки слоя грунта п, м;

скорость движения машины v, км/ч;

необходимое число проходов машины п для достижения заданной степени уплотнения.

Производительность П самоходной грунтоуплотняющей машины, работающей по челночной схеме

П = 1000 (В - a) v-h/n, м³/ч; (6.5)

где а - величина перекрытия следов прохода машиной, м.

В случае применения прицепных катков на дорожных работах, когда требуются их развороты на обратный ход, а протяженность уплотняемого участка достаточно велика, удобнее определять производительность машины как длины участка дороги, уплотненного за смену П_см. Зависимость для определения производительности в данном случае имеет следующий вид:

. Т- к- 1000- L П_см ⁼ » (6.6)

г ( ^П1 ^П2^ 1

L + + n-t ■ М-р

L I _Vl V₂J ^J

где П_см - производительность катка, м в смену; Т - продолжительность смены, ч;

к - коэффициент использования рабочего времени в течение смены (к = 0,8);

L - длина уплотняемого участка, км;

п_± - количество проходов катка по одному месту на пониженной

скорости движения тягача; п₂ - количество проходов катка по одному следу на повышенной

скорости движения тягача; п=щ+п_г - общее количество проходов катка по одному месту; Vj - средняя пониженная скорость движения катка, км/ч; v₂ - средняя повышенная скорость движения катка, км/ч; t = 0, 05 ч - время на поворот катка в конце укатываемого

участка при каждом проходе; М - общее количество проходов катка по ширине укатываемого

слоя; 0 = 1,1- коэффициент увеличения фактического количества

проходов в связи с возможностью неточного их выполнения.