Работа режущих органов землеройных машин
2009-01-27 by admin | Просмотров: 674
Внедряясь в грунт, режущий клин отделяет его часть, называемую стружкой. Форма и размеры последней зависят от вида разрабатываемого грунта. После прохода режущего клина в грунте образуется выемка с трапецеидальным поперечным сечением, расширяющимся кверху. Экспериментально установлено, что для одних и тех же грунтов при определенной ширине режущей кромки l с увеличением толщины среза h приложенные к рабочему органу усилия растут медленнее площади поперечного сечения выемки. Такая закономерность, характеризуемая снижением энергоемкости рассматриваемого процесса при увеличении толщины среза, наблюдается до определенного предела h = hкр, называемого критической глубиной резания. При дальнейшем увеличении толщины среза энергоемкость процесса возрастает. Следовательно, для снижения энергоемкости разработки грунта толщину среза необходимо поддерживать на уровне ее критического значения. Этого добиваются как при эксплуатации машин путем управления рабочими движениями, так и при создании машин подбором соответствующей ширины режущей кромки землеройного рабочего органа.
В рассмотренном взаимодействии режущего клина с грунтом предполагалось наличие на рабочем органе режущей кромки, что возможно только в случае острых режущих органов. В процессе эксплуатации землеройные рабочие органы (зубья, режущие кромки ковшей, ножи бульдозерных отвалов и т.п.) изнашиваются и затупляются. При этом между передней и задней гранями режущего рабочего органа образуется поверхность, близкая к цилиндрической, без явно выраженной режущей кромки. С увеличением затупления режущего органа энергоемкость процесса разработки грунта возрастает.
Для повышения износостойкости режущих рабочих органов переднюю грань упрочняют твердым сплавом в виде наплавок износостойкими электродами или напаек из металлокерамических твердых пластин. Последние более эффективны по сравнению с наплавками. Они обладают высокой твердостью (несколько выше твердости оксида кремния, содержащегося в песчаных грунтах), но подвержены хрупкому разрушению при встрече с валунами. Упрочненные по передней грани землеройные рабочие органы обладают эффектом самозатачивания, который проявляется в том, что державка рабочего органа, имеющая более низкую твердость по сравнению с упрочняющим слоем, изнашивается быстрее последнего, так что рабочий орган во все время работы остается практически острым с затуплением лишь по толщине упрочняющего слоя. Такие рабочие органы обеспечивают менее энергоемкую разработку грунта по сравнению с рабочими органами без упрочнения.