Электронное издание СДМ - Строительные Дорожные Машины и Техника

В таком случае максимальную величину сопротивления резанию следует определять по состоянию упругого деформирования массива грунта соответствующего упомянутым выше пластическим деформациям. До образования скола в массиве упруго деформированного грунта действуют радиальные напряжения сжатия _r. Сдвиг элемента скола произойдет тогда, когда сумма этих напряжений, действующих над плоскостью сдвига, превысит величину сопротивления сдвигу этого элемента. В таком случае определим эту величину для крупного элемента скола.
На рис. 3 показана схема сил, действующих на элемент крупного скола грунта со стороны поверхности ножа и поверхности сдвига массива грунта. Дневная поверхность разрабатываемого грунта для удобства изложения в расчетной схеме принимается горизонтальной. Символом G  обозначен вес элемента крупного скола, величина которого при равенстве высоты ножа и глубины копания определяется выражением
 
где  - объемный вес рыхлого грунта кН/м³; b – ширина ножа в м; h_ск <> h – высота элемента скола, принятая приблизительно равной глубине резания грунта, из-за относительно малых величин h_д и h_см; a - угол резания грунта; - угол наклона к горизонту поверхности крупного скола.
Сверху на элемент скола действует сила Q – пригрузка со стороны ранее сколотого грунта. Со стороны поверхности ножа на элемент скола действует равнодействующая сил нормальной N₁ и трения F₁= N₁tg₁   
R₁=N₁cos₁,
где ₁ – угол трения грунта о поверхность ножа.
Со стороны массива грунта на поверхность элемента скола действует равнодействующая сил нормальной N₂ и трения F₂= N₂tg₂   
R₂=N₂сos₂,
где ₂ – угол трения грунта о грунт. По поверхностям сдвига на элемент скола действуют  также сила сцепления H₁ с поверхностью ножа и сила сцепления с поверхностью массива грунта H₂
H₁ = С₁bh/sina,   H₂ = С₂bh/sin  ,
где С₁ и С₂ – соответственно сцепление грунта с поверхностью ножа и с грунтовой поверхностью разрабатываемого массива грунта.
Из анализа расчетной схемы (рис. 3) сила сопротивление сколу определяется выражением
 
где  Q – пригрузка на элемент скола со стороны призмы волочения или грунта, находящегося в рабочем органе, G – вес элементов скола, определяемый по вышеприведенной формуле при высоте ножа, равной глубине резания

Рис. 3. Схема сил,  действующих на элемент скола грунта