+3 8(066) 185-39-18
fобережно знімають з його поверхні вазелін, кладуть ґрунт у сушильну шафу і висушують при температурі 105оС до постійної маси.
Вимірюють об’єм формочки та довжину діагоналей сирого та сухого зразків ґрунту. Об’єм сухого зразка визначають методом гідростатичного зважування. Усадку обчислюють за формулами (12.2 − 12.4):
ly= (12.2)
Vy= (12.3)
Wy= , (12.4)
де ly – лінійна усадка, %; Vy – об’ємна усадка, %; Wy – вологість усадки, %; l1 – довжина діагоналей сирого ґрунту (діагоналей формочки), см; l2 – довжина діагоналей ґрунту після усадки, см; V1 – початковий об’єм ґрунту(об’єм формочки), см3; V2 – об’єм ґрунту після усадки, см3; W1 – вологість при верхній межі пластичності, %; Р – маса сухого ґрунту після усадки, г.
Визначення твердості. Кількісно вона може бути виміряна величиною сили, яку треба затратити для введення в ґрунт плунжера (кульки, циліндра, конуса і т. д.). Вимірюється твердість у кг/см2 або кПа за допомогою твердометрів, які розподіляються за принципом заглиблення у грунт на ударні та безперервні. До першого типу відносяться конструкції Желєзнова, Захарова, Волкова, другого - Горячкіна, Качинського (рис. 12.3), Ревякіна, Голубєва та ін.
Рис. 12.3. Твердомір конструкції Н.А. Качинського:
1 – сталевий корпус приладу, 2 – плунжер, 3 – шкала, 4 – рухоме кільце (покажчик), 5 – клямка
Найпоширенішим є метод визначення твердості ґрунту за допомогою твердоміра Ревякіна.
Хід визначення твердості ґрунту твердоміром Ю.Ю. Ревякіна (рис. 12.4). Основною робочою частиною твердоміра служить плунжер, нагвинчений на нижній кінець штока, який за допомогою рукоятки крізь вимірювану пружину втискується у досліджуваний ґрунт. При цьому вимірювальна пружина стискується пропорційно величині опору ґрунту зминання. Характер заглиблення плунжера різко змінюється, коли він досягає підґрунтя, підорної підошви, дна борозни, або зустрічає каміння, корені дерев’янистих рослин, щільні брили чи пустоти в горизонтах ґрунту.
Рис. 12.4. Схема твердоміра Ревякіна:
1 – ручка, 2 – пружина, 3 – штанга, 4 – наконечник
Твердомір має самописець для записів вимірювання величин зв’язаності ґрунту. Можлива довжина ортогональної діаграми 30 см відповідає робочому ходу штока у глибину. При цьому абсциса діаграми відповідає сантиметрам глибини ґрунтових горизонтів, а ордината – величині стискання пружини в мм.
Для отримання величини опору ґрунту Р1кг на плунжер у кожному горизонті його занурення (1, 5, 10, 15, 20, 25 і 30 см) потрібно виміряти в мм відповідну даному горизонту ординату діаграми (h) і помножити її величину на калібр вимірювальної пружини (n) кг/мм. Тоді загальний опір ґрунту на плунжер буде дорівнювати Р1= h · n, а твердість ґрунту відповідно:
Т= , (12.5)
де Р1— опір ґрунту на плунжер, кг; S — площа плунжера, см2.
Оцінку твердості грунту проводять за шкалою Н.А.Качинського (табл. 12.3).
Таблиця 12.3
Шкала твердості ґрунту за Н.А. Качинським
Твердість ґрунтуСтан ґрунту
кг/см2кПа
<10
10—20
20—30
30—50
50—100
>100<1,0
1,0—2,0
2,0—3,0
3,0—5,0
5,0—10,0
>10,0Пухкий
Середньопухкий (пухкуватий)
Ущільнений
Щільний
Дуже щільний
Злитий
Розрахунок питомого опору ґрунту за твердістю
Питомий опір ґрунту – це відношення зусилля, яке витрачається на підрізання, обертання і тертя скиби об робочу поверхню знаряддя до площі її поперечного перетину. Вимірюється в кг/см2 або кПа.
За величиною питомого опору розраховують сумарне тягове зусилля при обробітку. При цьому користуються формулою (12.6):
Р = К∙а∙b, (12.6)
де К – питомий опір ґрунту, кг/см2;
а – глибина оранки, см;
b – ширина захвату, см.
Питомий опір ґрунту при обробітку визначають динамометрично, що складно і потребує багато часу та праці. Простіше виконати розрахунки за показниками твердості ґрунту за рівнянням О.П. Оганесяна:
К= (12.7)
де К — питомий опір ґрунту, кг/см2; n – коефіцієнт тертя; Р1– опір грунту на плунжер, кг; S – площа плунжера, см2; 0,052 – перевідний коефіцієнт.
Якщо прийняти n за 1, врахувати, що Р1: S = Т, то рівняння набуде такого вигляду:
К = Т · 0,052 кг/см2 (12.8)
Тому сумарне тягове зусилля при обробітку