Systems. Methods. Technologies 2 (42) 2019

Системы Методы Технологии. С.А. Зеньков и др. Повышение эффективности … 2019 № 2 (42) с. 49-54 51 Математическая обработка результатов, получен- ных в ходе экспериментальной работы, произведена при помощи программы Model для многофакторных уравнений регрессии. Итоговый результат программ- ной обработки позволил получить уравнения регрес- сии, определяющие напряжение сдвига от различных воздействующих на исследуемый объект факторов (температуры окружающей среды Т ср , относительной влажности грунта W,времени контакта грунта с по- верхностью технологических машин t), для двух мето- дов исследования: без воздействия на контактную зону и с использованием ПОЖ «MaxFlight 04». Без воздействия [3]: 2 2 2 134.3 1.026 4.3 46.08 0.1 0.1074 3.985 0.4 0.8 1.3 БВ ср ср ср ср Т W t Т W t Т W Т t W t                        (1) С использованием «MaxFlight 04» [3]: 2 2 2 41.22 0.66 8.14 4.4 0.03 0.43 0.27 0.22 0.17 0.062 Maxflight ср ср ср ср Т W t Т W t Т W Т t W t                        (2) 1. Сила трения F грунта относительно поверхности скольжения при учете образования адгезии имеет вы- ражение [4]: S n f fP F     1 , (3) где Р — равнодействующая сил нормального давления на зону контакта с грунтом; п  —удельная сила прили- пания (намерзания) массива грунта, Па ; f 1 — коэффициент пропорциональности для адгезионной составляющей силы трения; f —коэффициент пропор- циональности для деформационной составляющей си- лы трения; S —площадь контакта металлической по- верхности. При равенстве коэффициентов 1 f f  име- ем известную формулу Дерягина– Кротовой. Сопротивление сдвигу [4]: S Sп f fP     1 . (4) При анализе формулы (4) получаем, что сопротив- ление (напряжение) сдвигу грунтового массива по ме- таллической поверхности рабочего органа включает в себя адгезионную ) , , ( S f п  и деформационную ( f P ) составляющие и зависит от давления прижатия и пло- щади контактирующей поверхности, свойств поверх- ностей сдвига и скорости перемещения грунта. Коэффициент пропорциональности f выражается формулой [4]: P S п f f P rS f     1 . (5) Приведенный коэффициент трения f , или коэффи- циент пропорциональности, учитывает особенности сдвига образца при определении силы трения грунта по металлической поверхности рабочего органа. Его вели- чина включает деформационную и адгезионную со- ставляющие и зависит от тех же параметров, что и со- противление сдвигу, а именно: времени t и давления Р контакта, влажности W и дисперсности D грунта, тем- пературы в плоскости сдвига Т , состояния поверхности металла. Считается [4], что формула сопротивления сдвигу (4) определяет и значение сопротивления сдвигу при примерзании связного грунта к поверхности скольже- ния. В этом случае коэффициент пропорциональности f будет учитывать влияние адгезии при отрицательной температуре и определяется равенством зависимостей, полученных аналитическим путем (4) и эксперимен- тальным методом на специальном сдвиговом стенде ((1), (2)), где ), , , , , ( tTWPFDf  . Сопротивление сдвигу  , площадь S и давление контакта Р можно измерить, что дает возможность экс- периментального определения приведенного коэффи- циента трения f при смерзании грунта с контактирую- щей поверхностью рабочего органа. Без воздействия жидкости, с учетом зависимости (1): P S )tW. t срТ . WсрТ . t . W . срТ. t . W. срТ . . ( f                      31 80 40 2 985 3 2 1074 0 2 10 0846 34 026 13134 (6) При применении жидкостного промежуточного слоя, с учетом зависимости (2): P S tW t срТ WсрТ t W срТ t W срТ f                      ) 062 .0 17.0 22.0 2 27.0 2 43.0 2 03.0 4.4 14.8 66.0 22.41( (7) Результаты математического расчета коэффициента пропорциональности по зависимостям относительно тем- пературы окружающей среды приведены в табл.2–4. Таблица 2 Ориентировочные значения коэффициента пропорциональности f в зависимости от температуры в плоскости сдвига Использование профилактических средств Температура окружающей среды T ср , °С +5 –5 –15 –25 –35 Без воздействия 0,39 1,1 1,7 2,16 2,5 «MaxFlight04» 0,11 0,38 0,61 0,81 0,97 1. Данные величины коэффициента пропорцио- нальности f определены при следующих значениях внешних факторов: давление прижатия Р = 20 кПа, влажность W = 17,5%, время контакта t = 7 мин. Графическая интерпретация квазиоднофакторных зависимостей коэффициента пропорциональности, полученных из зависимостей (6), (7), представлена на рис. 1–3.