Способы разработки грунтов

При выполнении земляных работ рабочие органы землеройных машин (ножи бульдозеров, ножи скреперов, ножи грейдеров и др.) отделяют часть грунта от основного массива. Независимо от вида рабочего органа машин режущий клин характеризуется основными показателями — углом заострения β и шириной (рис. 1.3).
Для отделения стружки грунта от основного массива клину сообщаются два движения: одно по направлению ох, называемое главным движением, характеризуемое скоростью резания v , другое — по направлению оу, называемое движением подачи, характеризуемое скоростью подачи v п
Условия отделения грунта от массива и возникающие при этом усилия зависят от положения режущего клина относительно направления главного движения. Это положение определяется углом резания δ, образуемым между передней гранью клина (плоскостью ножа) и касательной к поверхности среза. От величины угла резания зависит сопротивление резанию. С увеличением угла резания увеличивается сопротивление резанию и наоборот, с уменьшением угла резания уменьшается и сопротивление резанию. Задний угол а — угол между задней гранью клина (плоскостью ножа) и касательной к поверхности среза. В процессе разработки грунтов в зависимости от их свойств углы резания, задний угол и угол заострения меняются.
В процессе работы углы а и δ меняются по своему значению в зависимости от скорости резания, подачи и т. д. 

Схема режущей части бульдозера
Рис. 1.3. Схема режущей части рабочего органа

Свойства грунтов оказывают влияние на форму срезаемой стружки, которая в свою очередь зависит от условий и особенностей резания. При работе с малым углом резания δ и небольшом заглублении рабочего органа в грунтах средней влажности и связности срезанные (отделенные) куски их имеют форму трапеции, а основание борозды имеет ровную поверхность. При резании сухих грунтов отделяемый пласт разламывается на куски неправильной формы, а основание борозды имеет изрытую неровную поверхность. При резании влажных вязких грунтов отделяемый пласт имеет вид сплошного слоя, а основание борозды — гладкую поверхность. При разработке малосвязных грунтов отделяемый пласт распадается на отдельные куски, скапливающиеся перед рабочим органом.
В дорожных машинах режущий орган часто устанавливают под определенным углом относительно вертикальной оси, в результате чего лезвие (режущая грань) клина составляет острый угол с направлением движения. Режущий орган при этом получает вид косого клина. Так же часто устанавливают режущий орган под определенным углом относительно горизонтальной оси, в результате чего лезвие (режущая грань) клина также будет составлять острый угол к направлению движения рабочего органа (угол захвата).
Сопротивление резанию зависит не только от площади поперечного сечения отделяемой от массива стружки, но и от отношения высоты стружки к ее ширине при одной и той же площади сечения. Исследования и практика показывают, чем больше толщина стружки по сравнению с шириной, тем меньше сопротивление резанию и наоборот.