Page 174 - Зимнее содержание дорог

ЗИМНЕЕ СОДЕРЖАНИЕ ДОРОГ
171
Согласно исследованиям В.И. Баловнева [1], энергозатраты на этот
процесс могут быть определены из выражения
ФР ТР ФР 8
TP Ж
ДЕФ ω ω) (
dS
S Р
y S
dS
fК N
K = − = (2.61)
Произведение SωФР представляет собой скорость резания льда и
снежного наката, а сила трения связана с силой резания
соотношением (2.54), поэтому единственным независимым от
процесса резания параметром будет являться dS. Как видно из
уравнения (2.61), увеличение его значения будет приводить к
снижению энергозатрат на деформацию ворса и процесса удаления
льда и снежных накатов в целом. При этом для создания требуемой
силы трения коэффициент жёсткости щётки должен быть также
увеличен (см. (2.60)). Таким образом, для обеспечения минимума
энергозатрат на фрезерование льда, связанного с деформацией
элементов ворса, необходимо увеличивать жёсткость ворса. Данное
мероприятие может быть осуществлено за счёт уменьшения его
длины, так как этот параметр не входит ни в одно из выражений,
связанных с процессом фрезерования льда и снега. Поэтому можно
считать доказанным, что уменьшение длины ворса однозначно
приведёт к снижению энергозатрат на фрезерование льда.
Графический вид зависимости показан на рис. 2.50.
Величиной, ограничивающей применение щёток с малыми
длинами ворса, является то, что его максимальная деформация не
должна превышать 1/15 его длины. Таким образом, имеется прямая
взаимосвязь между максимальным перемещением рабочего органа и
рациональной длиной ворса:
POmax 15Z S = (2.62)
С учётом данных, полученных исследователями, занимавшимся
проблемой колебаний рабочих органов, имеем
))) 1 2,0(05,0 sin( 0033 ,0(15
PO 2.0
П
G
L
G
V
S + + = , (2.63)
где LРО – расстояние от оси центра масс машины до рабочего органа;
G – масса машины. Несмотря на то, что параметр диаметр ворса
присутствует в выражениях как для определения потребной силы
резания, так и образования силы трения, проведённый анализ
показал, что суммарная сила резания на всей щётке от указанного