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履带挖掘机地面承载力计算(履带挖掘机地面承载力计算方法)2022-11-01 16:08

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履带行走装置牵引力计算

钻机行走时,需要不断克服行走中所遇到的各种阻力,牵引力也就是用于克服这些运动阻力的。牵引力计算原则是行走装置的牵引力应该大于总阻力,而牵引力又不应超过机械与地面的附着力。

钻机行走时,要克服的阻力很多,主要有:履带运行的内阻力、由履带支承引起的土壤变形的阻力、坡度阻力、转弯阻力、风载阻力、惯性阻力、传动损失和液压损失等。

图6-12 双排行星轮行走减速器内部结构

(一)钻机行走时要克服的阻力

1.履带运行的内阻力Fn

履带运行时,由于驱动力与履带板的啮合有啮合阻力Fn1;驱动轮和导向轮轴颈的摩阻力Fn2;履带销轴摩擦阻力Fn3;支重轮的摩擦损失Fn4。

综上所述,等效到驱动轮节圆上的履带总内阻力Fn为

液压动力头岩心钻机设计与使用

当钻机前进时和钻机后退时履带运行的内阻力Fn不同。考虑到这些损失,在计算时可取履带行走装置效率等于0.8~0.85。

2.土壤变形阻力Fd

该项阻力为土壤对履带运行的阻力,是由于支重轮沿履带滚动,履带使土壤受挤压变形而引起的。双履带的地面总变形阻力,即运行阻力Fd(N)为

液压动力头岩心钻机设计与使用

式中:m为钻机工作质量,kg;λd为运行比阻力系数,根据试验测定,见表6-1。

3.坡度阻力Fs

坡度阻力是钻机在斜坡上因自重分力所引起的。设坡角为α,则坡度阻力Fs(N)为

液压动力头岩心钻机设计与使用

式中:m为钻机工作质量,kg。

表6-1 运动比阻力系数

4.转弯阻力Fr

履带行走装置转弯时所受到的阻力较为复杂,而主要是履带板与地面的摩擦阻力Fγ(N)

液压动力头岩心钻机设计与使用

式中:μ3为转弯时履带与地面摩擦系数,一般为0.4~0.7,对于坚实地面取较小值,对于松软地面取较大值。m为钻机工作质量,kg;L为履带接地长度,m;R为行走履带的转弯半径,m。

当钻机以单条履带制动转弯时,由R=B,所以,此时转弯行驶阻力可表示为Fγ(N)

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式中:B为履带轨距,m。

5.风载阻力Fw

风载阻力可表示为Fw(N)

液压动力头岩心钻机设计与使用

式中:qW为钻机工作状态的风压,取qW=250Pa;AW为钻机的迎风面积,m2。

6.惯性阻力Fi

若钻机的行走速度为1~2km/h,启动时间为3s,则不稳定运行启动、停车时的惯性阻力Fi(N)为

液压动力头岩心钻机设计与使用

(二)履带行走装置的牵引力

综上所述,以上6种运行阻力中,以坡度阻力和转弯阻力为最大,往往要占到总阻力的2/3,尤其钻机的原地转弯阻力比机械式的绕一条履带转弯阻力更大,但转弯和爬坡一般不同时进行。因此,可以根据上坡时作直线行走的情况计算履带行走装置,并根据平道上转弯的情况来验算。故在实际计算履带行走装置的牵引力FT时,总是从下面两种组合情况中选用较大者,即

爬坡时:

液压动力头岩心钻机设计与使用

转弯时:

液压动力头岩心钻机设计与使用

在对钻机的履带底盘进行设计时,有些阻力很难精确计算,因此可用整机重力估算钻机的行走牵引力,即

液压动力头岩心钻机设计与使用

若钻机的液压功率PT(kW)为已知,则可根据下列公式验算行走速度等参数

液压动力头岩心钻机设计与使用

式中:η为行走传动机构的效率,取0.8~0.85;RV为泵或马达的变量系数(如采用定量泵和定量马达,则取RV=1);FT为牵引力,N;υ为行走速度,km/h。

采用变量泵系统的钻机在爬坡或转弯时可根据阻力的增加,自动降低行走速度,增加牵引力;在平坦路面上又能自动减少牵引力,提高行走速度。因此,牵引力和行走速度两者通常都能满足要求。

在采用定量泵系统时,如果发动机功率不太富裕,则可以适当降低行走速度,满足必需的最大行走牵引力,使钻机在一般路面能实现原地转弯。

目前采用变量泵或变量马达的履带式钻机的最大行走速度一般在2~5.5km/h范围内,采用定量泵和定量马达的行走速度一般在1.5~3km/h范围内。

为了保证钻机在坡道上运行,应验算其附着力,即牵引力必须小于履带和地面之间的附着力

液压动力头岩心钻机设计与使用

式中:φ为履带和地面间的附着系数(表6-2);Tf为钻机的地面附着力,N;m为钻机整机质量,kg;α为坡度角,(°)。

表6-2 履带和地面间的附着系数φ

地面承载力的计算问题

题问条件不够,混凝土、砖渣厚度,60与300mm如何比?压实的砖渣、压实的粘土层承载力特征值多少?不说“验算一下”,估计都没法!

要说是履带吊,就没问题,但履带吊损坏路面,轮胎吊,最大轮压多少?怎么“验算一下”?

地基承载力是怎么计算的

地基承载力=8*N-20(N为锤击数)

地基承载力特征值fak是由荷载试验直接测定或由其与原位试验相关关系间接确定和由此而累积的经验值。它相于载荷试验时地基土压力-变形曲线上线性变形段内某一规定变形所对应的压力值,其最大值不应超过该压力-变形曲线上的比例界限值。

扩展资料

地基承载力(subgrade bearing capacity)是地基土单位面积上随荷载增加所发挥的承载潜力,常用单位KPa,是评价地基稳定性的综合性用词。

应该指出,地基承载力是针对地基基础设计提出的为方便评价地基强度和稳定的实用性专业术语,不是土的基本性质指标。土的抗剪强度理论是研究和确定地基承载力的理论基础。

地基承载力的确定方法有:

(1)原位试验法(in-situ testing method):是一种通过现场直接试验确定承载力的方法。包括(静)载荷试验、静力触探试验、标准贯入试验、旁压试验等,其中以载荷试验法为最可靠的基本的原位测试法。

(2)理论公式法(theoretical equation method):是根据土的抗剪强度指标计算的理论公式确定承载力的方法。

(3)规范表格法(code table method):是根据室内试验指标、现场测试指标或野外鉴别指标,通过查规范所列表格得到承载力的方法。规范不同(包括不同部门、不同行业、不同地区的规范),其承载力不会完全相同,应用时需注意各自的使用条件。

(4)当地经验法(local empirical method):是一种基于地区的使用经验,进行类比判断确定承载力的方法,它是一种宏观辅助方法。

参考资料:百度百科-地基承载力

如何计算地面承载力

地基承载力的定义: 地基承载力是指地基土单位面积上所能承受的荷载,通常把地基土单位面积上所能承受的最大荷载称为极限荷载或极限承载力。 (1)根据载荷试验的p-s曲线来确定 确定地基承载力最直接的方法是现场载荷试验的方法。载荷试验是一种基础受荷的模拟试验,方法是在地基土上放置一块刚性载荷板(深度一般位于基底的设计标高处,载荷板面积一般约为0.5 m2),然后在载荷板上逐级施加荷载,同时测定在各级荷载下载荷板的沉降量,并观察周围土位移情况,直到地基土破坏失稳为止。根据试验结果可绘出载荷试验的p-s曲线,如果p-s曲线上能够明显地区分其承载过程的三个阶段,则可以较方便地定出该地基的比例界限荷载pcr和极限承载力pu。若p-s曲线上没有明显的三个阶段,根据GBJ 7-89《建筑地基基础设计规范》,地基承载力基本值可按载荷板沉降与载荷板宽度或直径之比即s/b的值确定,对低压缩性土和砂土可取s/b=001~0.015,对中、高压缩性土可取s/b=0.02。 (2)根据设计规范确定 在GBJ 7-89《建筑地基基础设计规范》中给出了各类土的地基承载力经验值。这些表是根据在各类土上所做的大量的载荷试验资料,以及工程经验经过统计分析而得到的,在无当地经验时,可据此估算地基的承载力。 (3)根据地基承载力理论公式确定 地基承载力理论公式是在一定的假定条件下通过弹性理论或弹塑性理论导出的解析解,包括地基临塑荷载pcr公式、临界荷载p1/4公式、太沙基公式、斯肯普顿和汉森公式等。 当基础宽度大于3m或埋置深度大于 0.5m 时,除岩石地基外,其地基承载力设计值应按下式计算:f=fk+ηbγ(b-3)+ηdγ0(d-0.5)  (5.1.3)式中 f --- 地基承载力设计值;

  fk --- 地基承载力标准值,按本规范第3.2.1条至3.2.3条确定;

  ηb、ηd --- 基础宽度和埋深的地基承载力修正系数,按基底下土类查表5.1.3;

  γ --- 土的重度,为基底以下土的天然质量密度 ρ 与重力加速度 g 的乘积,地下水位以下取有效重度;

  b --- 基础底面宽度(m),当基宽小于 3m 按 3m 考虑,大于 6m 按 6m 考虑;

  γ0 --- 基础底面以上土的加权平均重度,地下水位以下取有效重度;

  d --- 基础埋置深度(m),一般自室外地面标高算起。在填方整平地区,可自填土地面标高算起,但填土在上部结构施工后完成时,应从天然地面标高算起。对于地下室,如采用箱形基础或筏基时,基础埋置深度自室外地面标高算起,在其他情况下,应从室内地面标高算起。

  当计算所得设计值 f<1.1fk 时,可取 f=1.1fk;

当不满足按(5.1.3)式计算的条件时,可按 f=1.1fk 直接确定地基承载力设计值。承载力修正系数  表5.1.3 土的类别 ηb ηd 淤泥和淤泥质土 fk<50kPa

fk≥50kPa 0

0 1.0

1.1 人工填土

e 或 IL 大于等于 0.85 的粘性土

e≥0.85 或 Sr>0.5 的粉土 0 1.1 红粘土 含水比aw>0.8

含水比 aw≤0.8 0

0.15 1.2

1.4 e 及 IL 均小于0.85的粘性土

e<0.85 及 Sr≤0.5 的粉土

粉砂、细砂(不包括很湿与饱和时的稍密状态)中砂、粗砂、砾砂和碎石土 0.3

0.5

2.0

3.0 1.6

2.2

3.0

4.4 注:① 强风化的岩石,可参照所风化的相应土类取值;

② Sr为土的饱和度,Sr≤0.5,稍湿;0.5<Sr≤0.8,很湿;rr>0.8,饱和。

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