Опорная проходимость
…5.2.1. Краткие сведения из механики грунтов…
Размеры частиц грунта:
Ø Глинистые грунты – до 0,005 мм
Ø Пылеватые грунты – 0,005…0,05 мм
Ø Песчаные грунты – 0,05…2,0 мм
Классификация грунтов по составу:
| Грунт | Содержание глинистых частиц (частицы, размером до 0,005 мм), % | ||
| Связанные | Глина | ||
| Суглинок | 30…12 | ||
| Супесь | 12…3 | ||
| Сыпучие | Песок | Менее 3 | |
Кроме того, существуют еще и торф, ил, и т.д.
Характеристики грунтов:
Ø Абсолютная влажность – отношение массы воды к массе сухого вещества.
В зависимости от влажности грунты могут быть:
o Твердыми (характеризуется пределом пластичности Wп);
o Пластичными (характеризуется пределом текучести Wт);
o Текучими.
Относительная влажность (степень влажности, коэффициент водонасыщенности)– отношение влажности (содержание влаги) к полной влагоемкости грунта при данной пористости.
При незначительной влажности связность грунта возрастает. Дальнейшее увеличение влажности только снижает связность.
Ø Пористость – отношение объема пор к объему скелета:
· Пашня (разрыхленные грунты);
· Задернованные (стерня, луг);
· Уплотненные (грунтовая дорога).
Снег сильно меняет свои свойства в зависимости от внешних условий.
Ø Плотность.
Механические характеристики грунтов:
ü Нормальная деформируемость;
ü Касательная деформируемость.
Нормальная и касательная деформируемости тесно связаны между собой для всех грунтов, кроме песка.
Глубина колеи h (деформации) в грунте под действием приложенной вертикальной нагрузки с реализацией давления в контакте р определяется по эмпирической зависимости Летышнева:
р =С0 · hμ, (р, кгс/см2; h, см)
где С0 – коэффициент осадки; μ – коэффициент уплотнения.
Данные по численному значению коэффициента осадки С0 и коэффициента уплотнения. Μ обычно получают на основании экспериментальных исследований грунтов.
Формулу Летышнева можно использовать и для определения глубины деформации грунта при заданном давлении в контакте колеса с грунтом:
.
 |
5.2.2. Коэффициент сопротивления качению колеса по деформируемому грунту:
Рассмотрев взаимодействие колеса с деформируемой опорной поверхностью, выделим элементарную площадку dS и определим элементарную нормальную реакцию dN:
dN = p* dS* b
где:
p – давление в контакте шины и грунта;
b – ширина контактной площадки.
Разложив элементарную нормальную реакцию на составляющие dRx и dR z и приняв:
dS*Cosά = dx
dS*Sinά = dz
где – ά – угол между dN и dR z
и, в соответствии с уравнением Летышнева:
р = С0 (h – z) μ
получим два уравнения для определения продольной и вертикальной составляющих реакции деформированного грунта на опорную поверхность колеса:
h
Rx = 
С0 *(h – z) μ * b* dz
0
a
Rz = С0 *(h – z) μ * b* dx
Проведя интегрирования и разделив Rx на Rz, определим коэффициент сопротивления качению, определенный по условию затрат энергии на деформацию грунта:
.
Давление на грунт в первом приближении принимают равным давлению в шине.
Коэффициент уплотнения μ
| Влажность (состояние) | 1. (текучее) | 0,5 (пластичное) | Менее 0,5 Уплотняющееся | Менее 0,5 |
| μ = | 0,5 | 1,0 | 1 - 2 | |
| Пример | Грязь (жидкая) | Пластичный связанный грунт, сухой песок | Сухой Связанный грунт | Рыхлый уплотняющийся грунт |
Коэффициент осадки С0
| Грунт | Относительная влажность | ||
| 0,5 | 0,5...1 | ||
| Песок | 1,0...1,5 | – | – |
| Супесь | 10...15 | 2...6 | 0,5...1 |
| Суглинок | 1...5 | ||
| Глина | 15...20 | 1...2 |
Свойство грунта сопротивляться горизонтальному сдвигу под действием касательной реакции в зоне сцепления с колесом (сцепные свойства грунта) определяют по зависимости Кулона:
τ = р tg ρ + Cг
где τ – удельное сопротивление грунта сдвигу, кгс/см2; р – давление на грунт, кгс/см2; ρ – угол внутреннего трения грунта; Сг – коэффициент внутреннего сцепления; fг = tg ρ – коэффициент внутреннего трения грунта.
Дата добавления: 2016-03-15; просмотров: 1107;