Определение рациональных параметров одномассных и двухмассных штампов трамбующих машин

• Автор: Тюремнов, Иван Сергеевич
• Шифр специальности: 05.05.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Ярославль
• Количество страниц: 198 с. : ил

Содержание
Введение
1. Состояние вопроса и задачи исследований
1.1. Практика использования трамбующих машин
1.2. Обзор теоретических исследований процесса уплотнения грунта ударными нагрузками
1.3. Выводы и задачи исследований
2. Распространение волн напряжения в грунтовом полупространстве при трамбовании
3. Экспериментальные исследования напряженно-деформированного состояния грунта при уплотнении одномассным и двухмассным штампом
3.1. Методика проведения исследований
3.2. Закономерности развития контактных напряжений при ударе одномассным и двухмассным штампом
3.3. Распространение напряжений в грунтах при ударных нагрузках
3.4. Закономерности развития деформаций
3.5. Выводы
4. Разработка методики расчета конструктивных и технологических параметров одномассных и двухмассных штампов трамбующих машин
4.1. Обобщение результатов теоретических и экспериментальных исследований
4.2. Алгоритм и программа расчета параметров и режимов работы одномассных и двухмассных штампов трамбующих машин
5. Анализ результатов расчета и рекомендации по выбору конструктивных и технологических параметров одномассных
и двухмассных штампов 13
5.1. Анализ результатов расчета конструктивных и технологических параметров одномассных штампов
5.2. Анализ результатов расчета конструктивных и технологических параметров двухмассных штампов
5.3. Выводы и рекомендации по выбору параметров одномассных и двухмассных штампов
5.4. Реализация результатов исследований
Заключение
Список источников
Приложение А
Приложение Б
Приложение В
Приложение Г
Введение
Актуальность темы. Уплотнение грунтов оснований инженерных сооружений является наиболее эффективным способом повышения их прочности, устойчивости и несущей способности. От качества выполнения этой операции во многом зависит срок их службы.
В строительстве при устройстве котлованов, выемок, возведении высоких насыпей, устоев мостов, обратной засыпке траншей, устройстве насыпи "с го-I ловы" и др. возникает необходимость уплотнения грунтов слоями большой
толщины. Для этих целей целесообразно применение машин ударного действия - трамбующих машин. Трамбующие машины также весьма эффективны при уплотнении тяжелых грунтов, каменных материалов, производстве работ в зимнее время.
Повышение эффективности работы трамбующих машин является научно-1 технической задачей, имеющей важное народно-хозяйственное значение, по-
скольку необходимость уплотнения грунтов слоями большой толщины возникает в автодорожном, промышленном, гражданском, мелиоративном, железнодорожном и аэродромном строительстве.
Мировой опыт характеризуется тенденцией к увеличению глубины уплотнения трамбующими машинами, в основном, за счет увеличения массы и размеров основания их штампа. Однако в нашей стране недостаток в строительных организациях базовых машин большой грузоподъемности и быстрый их износ вследствие высоких динамических нагрузок сдерживает применение более эффективных тяжелых и сверхтяжелых штампов.
Таким образом, актуальной является задача повышения глубины уплотнения трамбующих машин без увеличения массы их рабочего органа. Решение данной задачи возможно при использовании рабочих органов, реализующих сложное динамическое нагружение грунта - двухмассных штампов.

Из (1.23), полагая В](Х1)=е5, возможно определение глубины XI грунта, подвергнутого пластическому деформированию. Остаточная деформация определяется из:
е*(х)= е,(х) -сг,(х)/Е2 , о!(х)= сг5 + Е1 [б 1<х) - е8] . (1.24)
Задача решается также и для повторных ударов. Однако, принятое в работе предположение о совпадении кривой разгрузки с кривой нагружения при последующем ударе неправомерно, т.к. наблюдаемый гистерезис [90] вследствие влияния вязкости и сил инерции грунта столь значителен, что его нельзя не учитывать даже в приближенных расчетах.
Задачу о распространении плоской одномерной волны напряжения в неоднородной и пластической среде, свойства которой меняются от частицы к частице, исследовал Г. М.Ляхов [91, 92]. Предположения о постоянстве объема среды при разгрузке и аппроксимация диаграммы <т(е) при нагружении линейной функцией позволили получить решение задачи о распространении сильного возмущения в грунте в простом аналитическом виде. Проведенные Г.М.Ляховым обширные экспериментальные исследования [93-98] позволили значительно расширить представления о распространении волн напряжения в грунтах и горных породах при динамических нагрузках.
Наиболее полное решение задачи о динамическом деформировании грунта содержится в работах Л.Р.Ставницера, где на основании метода описанного в [94, 99, 100], приведены точное [80, 101] и приближенное в элементарных функциях [90, 102] решения задачи об ударе жестким штампом по однородному упруго-пластическому столбу грунта с кусочно-линейной зависимостью <у (е), свободную от предположения о постоянстве деформаций за волной разгрузки. При этом принималась справедливой гипотеза плоских сечений, отсутствие поперечных деформаций и трения по боковым поверхностям.
В основу решения положены уравнения движения и неразрывности в системе координат Лагранжа Ь-Е