КАТЕГОРИИ: Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748) |
Понятие о технологических режимах рабочих операций и формирующих их факторовСтроительный процесс сооружения автомобильной дороги состоит из ряда комплексных технологических процессов. Наиболее трудоемкими, материало- и энергоемкими из них являются, как правило, процессы возведения земляного полотна и устройства дорожной одежды. Из-за их особой значимости в общем, комплексе строительства дороги эти процессы относятся и к числу основных объектов изучения в технологии строительства дорог. Каждый из названных комплексных процессов включает большое количество различных по своей природе рабочих операций - простейших технологически однородных и организационно неделимых элементов процесса. Так, в комплексном процессе возведения земляного полотна в число важнейших операций входят резание или копание грунта, транспортирование его, укладка в тело насыпи, обеспечений требуемого влажностного режима, планировка, уплотнение; важнейшими операциями процесса устройства дорожной одежды являются размельчение материалов, транспортирование их, перемешивание, укладка, уплотнение и др. Результатом осуществления рабочей операции является завершение простейшего вида работ, свойственного данному технологическому процессу. Для осуществления технологического процесса рабочие операции должны выполняться в строго определенной последовательности и при строго определенных режимах, под которыми понимают конкретное сочетание значений параметров и факторов, определяющих данную операцию. Всякое несоблюдение требуемых режимов выполнения рабочих операций является нарушением технологической дисциплины и неизбежно влияет как на эффективность процесса в целом, так и на качество его конечного результата. Основная задача рассматриваемых комплексных технологических процессов состоит в сооружении прочных, устойчивых и надежных в данных условиях основных подсистем дороги - земляного полотна и дорожной одежды - при минимально возможных затратах энергетических, материальных и трудовых ресурсов. Для успешного решения этой задачи все рабочие операции, формирующие данный процесс, должны осуществляться при технически обоснованных и экономически оптимальных для данных условий технологических режимах, которые в каждом конкретном случае необходимо тщательно обосновать: чем обоснованнее будут эти режимы, тем эффективнее будет протекать технологический процесс. Параметры и факторы, формирующие технологические режимы отдельных операций, устанавливают на основе анализа сущности явлений, протекающих при выполнении этих операций. Здесь учитывают свойства используемых материалов, особенности взаимодействия с ними рабочих органов машин и механизмов, условия осуществления данного взаимодействия и т.п. Покажем это на примерах отдельных рабочих операций. При резании грунта - важнейшей операцией технологического процесса возведения полотна - основная энергия землеройно-транспортных машин расходуется на преодоление сопротивления резанию. Составляющими этого сопротивления являются: сила сопротивления резанию, возникающая при развитии пластических деформаций в грунте и отрыве частиц и агрегатов грунта от массива и зависящая от влажности, плотности, степени дисперсности грунта, формы рабочего органа землеройной машины и его размеров, типа режущей части рабочего органа, углов резания и захвата, схемы и глубины резания; сила сопротивления уплотнению грунта, возникающая впереди рабочего органа и под ним и зависящая от гранулометрического состава грунта, его влажности, формы размеров рабочего органа и его режущей части, углов установки рабочего органа, схемы и глубины резания; сила трения рабочего органа о грунт, возникающая при перемещении рабочего органа и зависящая от гранулометрического состава и влажности грунта и параметров рабочего органа; сила сопротивления перемещению призмы волочения или движению грунта при наполнении ковша, зависящая от фактических сдвиговых характеристик грунта - коэффициента внутреннего трения и сцепления, являющихся функцией гранулометрического состава и его влажности; сила сопротивления при отбрасывании грунта, возникающая при работе рабочего органа, прямо пропорциональная массе отбрасываемого грунта и скорости перемещения рабочего органа; вязкое сопротивление, возникающее как результат проявления вязких свойств грунтов при развитии пластических деформаций и зависящее от вида грунта, его влажности и скорости резания. Из анализа составляющих сопротивления резанию следует, что основными факторами технологического режима резания грунта применительно к конкретным условиям являются влажность грунта, установка углов режущего органа, глубина, скорость и схема резания. В комплексном технологическом процессе устройства дорожной одежды операция уплотнения завершает процесс формирования требуемой структуры материала слоев. Сущность уплотнения состоит в увеличении количества связей в материале и упрочнении их. При этом преодолевается сопротивление материала уплотнению, включающее три составляющих - структурное, вязкое и инерционное сопротивления. Сопротивление уплотнению и соотношение между его составляющими зависят от структуры уплотняемого материала. Так, при уплотнении материала с коагуляционно-кристаллизационной структурой вызываемое уплотнителем напряженно-деформированное состояние приводит вначале к упругому сжатию минеральных зерен и жидкой фазы в контактах между ними, а затем к разрушению структуры жидкой фазы в пленках, уменьшению их прочности и к взаимным сдвигам частиц и агрегатов. При этом происходит переориентация частиц, более плотная их упаковка, в результате чего насыщение связями единицы объема возрастает. Дальнейшее увеличение уплотняющих нагрузок приводит к уменьшению толщины пленок в зонах контактов и вследствие этого - к упрочнению связей между минеральными зернами. Возникающее при этом структурное сопротивление возрастает по мере увеличения числа и упрочнения структурных связей. Вязкое сопротивление возрастает с увеличением интенсивности приложения уплотняющих нагрузок за счет вязкости пленок. Регулировать сопротивления при уплотнении таких структур можно изменением количества жидкой фазы, изменением ее структуры (температурные воздействия, структурообразующие добавки и разжижители), а также регулированием скорости уплотнения. При уплотнении материалов с контактным типом структуры (песок, щебень и т.п.) по мере увеличения уплотняющих напряжений происходит вначале упругое сжатие частиц и агрегатов, а затем после преодоления сил трения и сцепления по площадкам контактов - необратимые смещения и сдвиги их относительно друг друга. Смещения и сдвиги частиц приводят к переориентации частиц и, как следствие, - к повышению плотности материала и увеличению числа связей в единице объема. Дальнейшее увеличение уплотняющих напряжений приводит к упрочнению связей: от сжатия минеральных зерен площадки контактов частиц и нормальные к этим площадкам усилия увеличиваются, и силы трения и сцепления по этим площадкам возрастают. В общем, сопротивлении контактных структур уплотнению преобладающая роль принадлежит структурному сопротивлению, которое возрастает по мере увеличения числа структурных связей и их упрочнения. Вязкое сопротивление определяется силами зацепления частиц при сдвигах. Регулировать сопротивление этих структур уплотнению можно подбором гранулометрического состава и сменой режимов приложения уплотняющих нагрузок. Приведенные особенности уплотнения различных структур показывают, что интенсивность протекания его зависит от уплотняющих нагрузок и режима их изменения (преодоление структурного сопротивления), времени их воздействия - площади следа, скорости и числа проходов уплотнителя (преодоление вязкого сопротивления), особенностей эпюры развиваемых уплотнителем контактных давлений (степень концентрации напряжений по глубине слоя), гранулометрического состава минеральной части, количества и свойств жидкой фазы, температурного режима. Все эти факторы и подлежат тщательному обоснованию при проектировании технологического режима данной операции. Практическая отработка студентами вопросов обоснования технологических режимов рабочих операций осуществляется в ходе выполнения лабораторных работ.
Дата добавления: 2015-06-04; Просмотров: 550; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |