Шнекороторный снегоочиститель на базе трактора Т-150
Дипломная работа - Транспорт, логистика
Другие дипломы по предмету Транспорт, логистика
ь снега
Несущая способность снега как дорожной одежды, если он не подвергался специальной обработке, повышающей его прочностные свойства, характеризуется быстрым изменением состояния в зависимости от воздействия внешних факторов и, прежде всего от изменения температуры окружающего воздуха. Свежевыпавший снег обладает незначительной несущей способностью, но по мере увеличения плотности и твердости его несущая способность возрастает, и допускаемая на него нагрузка может достигнуть значительных размеров, обеспечивающих скоростное движение по нему транспорта. Однако уплотнение снега проходящим транспортом не может гарантировать получение дорожной одежды с достаточно хорошей несущей способностью, так как с погружением колеса и гусеницы в снег увеличивается сопротивление движению вследствие неравномерности образующейся толщины снежного покрова.
Движение автомобильного транспорта по дороге, покрытой рыхлым снегом, практически возможно при толщине покрова, не превышающей 25-30 см при толщине 5 см - движение грузовых автомобилей возможно со скоростью, не превышающей 50 км/ч; при толщине до 10 см - скорость автомобилей снижается до 15 км/ч, а движение автопоездов уже невозможно; при толщине до 20 см движение автотранспорта возможно на скоростях 5-15 км/ч только с цепями противоскольжения; еще меньшие скорости у автомобилей при толщине покрова более 20 см. Проходимость гусеничных машин обычно ограничена размером дорожного просвета.
Допускаемые на снег и лед вертикальная нагрузки от лыж снегоочистительного оборудования и горизонтальная нагрузка от ведущих колес и гусениц приведены по данным [4] в таблице 3.3.
Таблица 3.3 - Допускаемая нагрузка на снег и лед
Вид снегаПлотность снега в г/см3Вертикальная нагрузка в Н/см2Горизонтальная нагрузка в Н/см2Очень рыхлыйДо 0,100,3-0,50,05-0,1Рыхлый0,11-0,250,5-1,21,0-2,5Средней плотности0,26-0,351,2-4,02,5-8,0Плотный0,36-0,504,0-8,00, 8-1,6Очень плотный0,51-0,608,0-15,01,6-3,0С прослойками льда0,65-0,8515,0-60Лед дробитсяЛед0,9260-120-
Основные физические свойства
Наиболее важными физическими свойствами снега, определяющими условия эксплуатации и проектирования машин и оказывающими непосредственное влияние на экономичность процесса уборки снега, являются его плотность, твердость и влажность.
Плотность снега. Под плотностью снега, характеризующей массу, заключенную в единице объема, понимают его объемный вес, т.е. отношение веса воды, полученной из взятой снежной пробы, к объему снега. Плотность снега определяют плотномером (снегомером), состоящим из мерного полого металлического цилиндра и пружинных или рычажных весов [4]. Хорошо зарекомендовал себя в работе удобный в эксплуатации и компактный снегомер производства Тбилисского завода гидрометприборов.
Плотность снега может меняться в очень широких пределах: от 0,01 г/см3 для свежевыпавшего до 0,8 г/см3 для обледенелого. На практике обычно имеют дело со снегом, плотность которого лежит в пределах от 0,1 до 0,6 г/см3, и этим диапазоном значений плотности руководствуются при проектировании снегоочистительных средств.
На протяжении зимы снежный покров непрерывно уплотняется, в течение каждого месяца плотность его увеличивается в среднем на 10-12% [5]. В сечении снежный покров состоит обычно из слоев, плотность которых возрастает с глубиной. Как правило, нижерасположенный снег возникает раньше верхнего и более подвержен процессу фирнизации. В первом приближении можно считать, что плотность снега от некоторого начального своего значения на поверхности слоя увеличивается пропорционально глубине залегания.
Среднее значение плотности свежевыпавшего снега в г/см3 в зависимости от температуры воздуха при снегопаде в С характеризуется следующими данными:
Таблица 3.4 - Параметры плотности снега (г/см3)
Температура, 0СНиже -10От -10 до -5,1От -5,1 до -2,1От -2,1 до -0,1От 0 до +2,0Плотность г/см30,0750,0870,1040,1280,183
В широком диапазоне меняется плотность снега в зависимости от его состояния в городах. Эту зависимость характеризуют данные исследований [9]:
Плотность снега, г/см3
Свежевыпавший, чистый, нескученный 0,1-0,15
скученный лопатами0,18-0,22
обвалованный плужно-щеточным снегоочистителем0,25-0,35
Скученный старый, лежалый.0,34-0,42
Лежалый, обвалованный плужно-щеточным снегоочистителем 0,30-0,44
Целинный, лежалый в течение 30 дней 0,20-0,30.
Твердость снега. Под твердостью понимается способность материала сопротивляться проникновению в него другого, не получающего остаточных деформаций, тела. При небольшой толщине снежного покрова твердость снега определяется с помощью портативного или индикаторного твердомера, при больших толщинах снежного покрова - таранным пенетрометром [5,6].
Твердость снега меняется с течением времени. Пределы изменения твердости для различного состояния снега в зависимости от его плотности приведены в таблице 3.5.
Твердость снега увеличивается с уменьшением зерен снега и с уменьшением пористости: она возрастает при перемешивании снега даже без дальнейшего его уплотнения. Эффект увеличения твердости тем выше, чем ниже температура.
Резко заметное увеличение твердости снега достигается при сочетании перемешивания с последующим уплотнением.
Таблица 3.5 - Твердость снега
Вид снегаПлотность снега, г/см3Твердость снега, Н/см2, при температуре от -1 до -20 СРыхлыйменее 0,25До 5Слабо уплотненный0,26-0,356-10Плотный0,36-0,5021-200Очень плотный0,51-0,6038-300
Коэффициент внешнего трения. Под коэффициентом внешнего трения снега по како?/p>