Chƣơng 2 ĐẤT, ĐỐI TƢỢNG LÀM VIỆC CỦA MÁY LÀM ĐẤT
2.3. Quá trình đào đất, lực tƣơng hỗ giữa đất và bộ phận cơng tác
Sự tƣơng hỗ giữa bộ cơng tác và đất khi máy làm việc là một quá trình phức tạp. - Đào đất thuần tuý: đất bị bong ra dƣới tác đụng của bộ cơng tác giống nhƣ ta dùng chiếc cuốc, thuổng, mai; nhƣng để đo đạc lực cản thống nhất thƣờng ngƣời ta đào bằng lƣỡi đào mẫu (H.2.1).
- Đào đất và tích lại khi đất bị bong ra dƣới tác dụng của bộ cơng tác kiểu nhƣ gầu xúc (máy xúc), lƣỡi ủi (máy ủi); thùng xúc chuyển (máy xúc chuyển)...
Trong phần lớn các trƣờng hợp, năng lƣợng cần thiết cho quá trình đào đất và tích lại trong bộ cơng tác lớn hơn hẳn so với quá trình đào đất thuần tuý trong cùng điều kiện về chất đất, dạng hình học lƣỡi đào và kích thƣớc vỏ bào.
Hình 2.1. Dạng hình học lƣỡi đào (a) và lực cản đào (b) Trong đĩ: b, c- kích thƣớc vỏ bào - gĩc trƣớc - gĩc sau - gĩc lƣỡi nhọn = + - gĩc đào Po- lực cản đào tổng hợp.
P01, P02- lực cản đào tiếp tuyến và pháp tuyến. (theo lý thuyết N.G Dombrơvski).
Mơi trƣờng đất là một mơi trƣờng rất phức tạp, bộ cơng tác đào đất và phƣơng pháp đào cũng rất khác nhau, điều này đã ảnh hƣởng lớn đến sự xác định lực cản đào cho đến ngày nay, một cơng thức chính xác để tính lực cản đào đất, dù là đào đất thuần tuý đi nữa, vẫn chƣa cĩ. Nhiều ngƣời đã bỏ cơng nghiên cứu vấn đề này nhƣ E. Dinlinger; Nerlo- Nerli; N.G. Dombrovski; M.I. Galperin; Ju.A. VetrơV; A.N. Zelenin…
Xét về quan điểm thực tiễn, chỉ cĩ cơng thức của N.G.Dombrơvski là phổ biến hơn cả. Dombrơvski đề nghị tính lực cản đào thuần tuý P0 là tổng hai thành phần P01 và P02 (xem H.2.1). Trị số P01 cĩ thể tính theo:
P01 = K2.b.c Trong đĩ
K2- hệ số cản đào thuần tuý (bảng l.6) b.c- kích thƣớc vỏ bào.
P02 tính từ P01; nĩ phụ thuộc vào loại máy, cấu tạo bộ cơng tác, tình trạng sắc cùn lƣỡi đào, quỹ đạo đào. Cụ thể tính nhƣ sau:
P02 = .P01
Trong đĩ = 0,1 0,45.
Giới hạn lớn đối với lƣỡi đào cùn, vỏ bào mỏng: Dombrơvski cho trƣờng hợp đào và tích đất lại lực cản đào cũng tính tƣơng tự nhƣ trên, nghĩa là:
P01 = K1. b.c
Ở đây K1- hệ số cản đào vả tích đất lại;
Tới đây ta thấy rõ đƣờng lối của N.G.Dombrơvski cĩ nhƣợc điểm là khơng chính xác nhất là trong cách tính P02. Tuy nhiên hiện nay nĩ phổ biến hơn cả. Nhờ sự đơn giản và chọn lọc cẩn thận hệ số K1, K2 và hệ số là ta cĩ các kết quả chính xác đủ dùng, nhất là đối với các máy cỡ trung bình trở lên.
Hệ số cản đào và tích đất trong bộ cơng tác nhƣ thùng xúc chuyển, lƣỡi ủi... cịn chƣa đƣợc nghiên cứu tồn diện, nên tính sức kéo cho các máy đĩ khi cơng tác ngƣời ta thƣờng sử dụng hệ số cản đào thuần tuý để tính ra lực cản đảo (hệ số K2). Sau đĩ tùy đặc điểm của quá trình tích đất, ngƣời ta lập sơ đồ lực cản phụ, phân tích nĩ rồi cộng vào lực cản đào thuần tuý để tính đƣợc lực cản chung (đào và tích). Đối với máy xúc và các bộ cơng tác máy khác làm việc nhƣ máy xúc, việc xác định lực cản đào chung (đào và tích) chỉ tiến hành một bƣớc trực tiếp nhờ hệ số K1 trong bàng 1.6.