Постановка завдання: Підібрати відповідний тип віброзанурювача і вібромолота для занурення паль, шпунтів і оболонок в грунт. Вихідні дані для розрахунку прийняти згідно варіанту по таблиці 26.
Послідовність виконання завдання
Визначення вимушених коливань вібратора.
Визначення кутової швидкості обертання валів дебалансов.
Визначення потужності двигунів віброзанурювача.
Вибір типу віброзанурювача.
Визначення маси ударної частини вібромолота.
Визначення частоти ударів вібромолота.
Розрахунок і вибір вібромолота.
Методика розрахунку
Для занурення елементів невеликої маси (шпунти, труби) служать високочастотні віброзанурювачі, для занурення елементів більшої маси - низькочастотні. Спочатку визначається критичне опір палі переміщенню щодо грунту:
де L - периметр поперечного перерізу палі, м; Н - повна глибина забивання палі, м; Τкр - питомий опір впровадженню палі, залежне від типу палі і грунту, МПа (таблиця 26).
Обурює сила вібратора може бути визначена за формулою:
де Ку - коефіцієнт, що враховує вплив пружності грунту (для важких паль Ку = 0,6; для легких Ку = 1).
Статичний момент дебалансов вібратора визначається за формулою:
де g = 9,81 м / с 2 - прискорення вільного падіння; А - амплітуда коливань (для піщаних легких грунтів - 6 ... 10 мм; для глинистих ґрунтів - 8 ... 17 мм; m - маса віброзанурювача, т (таблиці 23, 24); Кс - коефіцієнт, що враховує тип палі (Кс = 0,8 - для залізобетонних паль, Кс = 1 - для всіх інших елементів).
Кутова швидкість обертання дебалансов (частота коливань):
Середня потужність двигуна віброзанурювача:
На основі отриманих даних, користуючись таблицями 23, 24 необхідно вибрати тип віброзанурювача, виписати його основні параметри і викреслити конструктивну схему віброзанурювача.
Маса ударної частини вібромолота визначається за формулою:
де mсв - маса палі (таблиця 26); mн - маса наголівника: для варіантів 1-6 і 19-30 дорівнює масі віброзанурювача; для варіантів 7-18 - 0,3 маси віброзанурювача.
Число ударів вібромолота визначається по залежності:
де n = 1000 ... 1500 хв -1 - стандартна частота обертання серійного двигуна вібромолота; К = 2 - коефіцієнт режиму роботи.
Швидкість переміщення деформації грунту U і питомий динамічний опір впровадженню палі Кд можна визначити в зв'язку з невеликими швидкостями впровадження палі по наближеним залежностям:
де σ = 0,8σпр - максимальне значення напруги ущільнення грунту, що не досягає межі його міцності σпр. Значення σ, ξ, І, μ наведені в таблиці 26.
Критичне опір палі Ткр визначається по залежності:
Розрахункова швидкість удару
де S - площа контакту, см 2 (таблиця 26).
Потужність приводу вібромолота визначається за формулою:
Повна потужність вібромолота
За обчисленої потужності з таблиці 25 вибрати тип вібромолота, виписати його основні параметри і викреслити його конструктивну схему.
Таблиця 23. Технічні характеристики низькочастотних віброзанурювачів