Литература
Чугаев Р.Р. Гидротехнические сооружения. Глухие плотины.- М.: Агропромиздат, 1985. – 318 с.
Технический отчет «Наращивание дамб золоотвала Карагандинской ГРЭС-2 (III очередь). Материалы изысканий. Геология и гидрогеология». Теплоэлектропроект, Ростовское отделение, арх. 259, 1990 .
УДК 624.131
МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ
ПОЧВООБРАБАТЫВАЮЩЕГО РАБОЧЕГО ОРГАНА С ПОЧВОЙ
- МЕХАНИКИ ПОЧВ
Оразбахов Н.
Казахский агротехнический университет им.С. Сейфуллина, г. Астана
Научный руководитель – д. т. н., профессор кафедры
технической механики Есхожин Д. З.
Академик В.П. Горячкин уделял большое внимание разработке теоретических вопросов взаимодействия рабочих органов машин и орудии с сельскохозяйственными материалами, в том числе с почвой. Он писал: «Теория сельскохозяйственных машин и орудии слабо развиваются потому, что в большинстве случаев эксперименты не опирается на теорию. Между тем всякая теория, какая бы она ни была, даёт, по крайней мере, основные величины, которые управляют процессами. А последующие опыты дадут указание, в каком направлении должна быть исправлена теория» [1, с. 60]. Поэтому, посвящая значительную часть своей работы изучению взаимодействия почвы с рабочими органами машин и орудии, он теоретически и экспериментально разработал рациональную формулу, определяющую тяговое сопротивление плугов, в виде [1, с. 67]:
где: f, к, – коэффициенты;
G – вес плуга;
а, в – глубина и ширина обработки;
V – поступательная скорость и показал пути дальнейшего изучения этого вопроса.
В.П. Горячкин указал, что рабочие органы всех почвообрабатывающих машин и орудии в той или иной степени можно свести к двух или трёхгранному клину, которые в общем случае служат для разделения и перемещения элементов почвы. Поэтому в основу теории почвообрабатывающих машин и орудии он положил теорию клина.
До недавнего времени, как отмечают Г.Н. Синеоков и И.М. Панов, изучение почв в инженерном аспекте ограничивалось определением лишь рассмотренных в предыдущем параграфе физико-механических свойств. Однако перечисленные характеристики почвы не обеспечивают полного решения ряда вопросов, возникающих при разработке почвообрабатывающих машин и орудии. Необходимо также изучение её механического состояния.
Раннюю систематизацию работ о механическом состоянии почв при её обработке можно встретить в трудах Гологурского Т.М. (1916 г.) [2, с.17-19].
Систематизация, обзор и анализ известных теоретических и экспериментальных работ представляет не только познавательное значение, но также носит чисто практический интерес, ибо, не изучив всё проделанное ранее, нельзя сделать что-либо новое. При этом круг интересов должно включать обширный перечень вопросов. К ним можно отнести взаимодействия различных деформаторов с почвой, напряжения и деформации, возникающие в почве под воздействием различных рабочих органов. Также необходимо, рассмотреть разрушения почв, сопротивления почв деформациям, различные виды воздействия на почву, а также оборудования и методики экспериментальных исследовании и др. Очевидно, настало время, приведённый выше перечень вопросов назвать одним термином – «Механика почв», по аналогии «Механике грунтов».
Основными теоретическими методами, используемыми в той или иной мере в исследованиях вопросов механики почв, являются методы: классической теоретической механики, теории упругости и пластичности, механики грунтов, механики сплошной среды и вариационные (статистические) методы.
Как известно, каждый из перечисленных методов отличаются принимаемыми основными гипотезами и допущениями, а также рассматриваемыми объектами исследования, что является причиной различия результатов. Так, если классическая теоретическая механика рассматривает материальную точку, их систему – тела, обладающие свойством абсолютной твёрдости, то механика сплошной среды с помощью и на основе методов теоретической механики рассматривает материальные тела, заполняющие пространство непрерывно, сплошным образом и расстояния между точками которых может меняться [3, с.9; 4, с.21-27; ].
Теории упругости и пластичности пользуются аппаратом механики сплошной среды, но они между собой отличаются. Теория упругости рассматривает тела, для которых зависимости между нагрузкой и деформацией носит линейный характер и при снятии нагрузки деформации исчезают, а теория пластичности – тела, обладающие свойством сохранять деформации и после снятия нагрузки и указанная выше зависимость, носит для них нелинейный характер. Механика грунтов, как известно, пользуется аппаратом теории упругости и пластичности, в приложении к конкретному материальному телу. Однако, механика грунтов возникла как аппарат для расчёта основании и земляных сооружении. Поэтому, основное внимание в ней уделяется длительности воздействия нагрузки [5, с.7; 6, с.3-4; ].
Воздействия на почву носит кратковременный, порой мгновенный характер. При этом механическое состояние почвы будет отличаться от такого же грунтов. Поэтому, предметом "Механики почв" является обоснование и описание механического состояния почвы при воздействии на неё различными деформаторами, а объектом – сама почва. Очевидно, что «Механика почв» будет опираться на уже достигнутые результаты «Механики грунтов» и может развивать некоторые её разделы, например, касающиеся землеройных машин.
Исследовательские работы, в зависимости от используемого метода, получают чаще различные результаты, порою резко отличающиеся. Поэтому, для полного анализа известных работ, целесообразно их систематизировать следующим образом:
- линейные теории механики почв;
- нелинейные теории механики почв;
- теории разрушения почв;
- сопротивления почв деформаторам;
- новейшие виды воздействия на почву;
- методика и оборудования экспериментальных исследований почв.
Приведенные составляющие системы являются собственно содержанием "Механики почв".
Литература
1. Горячкин В. П. Рациональная формула для силы тяги плугов. – Собрание сочинений, т. 2. – М.: Колос, 1965 г. – С. 65 – 67.
2. Гологурский Т. М. Технологические процессы в почве при её обработке. Пер с нем. – Петроград,1916. – 221 с.
3. Седов Л. И. Механика сплошной среды. Т. 1, 3-изд. – М.: Наука, 1976 г. – 535 с.
4. Ландау Л. Д. Механика сплошной среды. Изд. 2 – М.: Гос. изд. тех.-теор. лит.,1954. – 786 с.
5. Цытович Н. А. Механика грунтов. 3-изд. – М.: Высшая школа, 1979 г. – 272 с.
6. Вялов С. С. Реологические основы механики грунтов. М.: Высшая школа, 1978 г. – 447 с.
УДК 624:04
ПОИСК РАЦИОНАЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ КОНСТРУКЦИОННЫХ МОДУЛЕЙ НОВОГО ТИПА «АРМАС»
Роот Ю.С., Веселов И.И.
Евразийский национальный университет им. Л.Н. Гумилева, Астана
Научный руководитель – доцент, канд. техн. наук Гривезирский Ю.В.
Поиск рациональных параметров конструкций является одной из актуальных задач их совершенствования. Постановка задач поиска рациональных параметров конструкций включает в себя выбор варьируемых и оптимизируемых параметров. Важным компонентом постановки задач поиска рациональных параметров конструкций является выбор критерия оптимальности, которым обычно является экстремальное значение функции искомых варьируемых параметров – целевой функции. При проектировании конструкций широко применяемым критерием качества является минимальная материалоемкость.
В данной работе приводятся результаты поиска рациональных соотношений конструктивно-геометрических параметров конструкционных модулей нового типа «АРМАС» в балочном варианте их применения. Принципиальное конструктивное решение конструкционного модуля «АРМАС» защищено инновационным патентом. Результаты исследований напряженно-деформированного состояния модулей «АРМАС» опубликованы в ряде научных статей [1, 2]. В одном из вариантов (рисунок 1) модуль состоит из одного (нескольких) винтового стержня 1 круглого сечения диаметром , ряда продольных стальных стержней 2 круглого сечения диаметром d и концевых кольцевых обечаек 3.
Рисунок 1. Конструктивная схема конструкционного модуля типа «АРМАС»
Продольные 2 и винтовые стержни 1 соединяются сваркой в местах их контакта, за счет чего образуется единая конструкция модульного типа. Длина модуля L определяется конструктивно-технологическими соображениями его соединения с другими модулями такого же типа в несущем каркасе сооружения. Примерами применения модулей «АРМАС» могут быть рамы, рамные каркасы сооружений, балки, стойки, столбы и др.
Цель настоящей работы: повышение удельной несущей способности 8-стержневых двухвинтовых конструкционных модулей нового типа «АРМАС» на основе проведения численно-экспериментальных исследований по установлению рациональных соотношений их конструктивно-геометрических параметров при учете фактора унификации применяемой проволоки-заготовки для продольных и винтовых стержней.
Достарыңызбен бөлісу: |