Моделирование процесса забивки сваи на копровой установке (стр. 3 из 3)

(26)

где H –высота падения груза и

(27)

так как начальная скорость груза равна нулю.

2.2. Порядок выполнения работы

1. Установить подставку в горизонтальном положении.

2. Подключить источник электропитания 6В постоянного тока к установке.

3. Установить груз 6 на расстоянии х=5 см от правой кромки стержня 5. Результат записать в таблицу.

4. Включить электромагнит тумблером, расположенным на подставке.

5. Поднять груз 12 вверх и зафиксировать его электромагнитом 13 (см.рис.3).

6. Слегка поднять стержень 5, освободив стержень –“сваю” 8. Вытянуть стержень вверх на =50 мм и опустить стержень 5. “Свая” будет зафиксирован в цилиндре –“грунте”.

7. Измерить h –расстояние от верхней плоскости цилиндра 4 до нижней кромки головки стержня “сваи” 8 и H1 –расстояние от верхней кромки головки стержня 8 до указателя на грузе 12. Результаты измерений записать в таблицу.

8. Выключить питание электромагнита. Груз 12,двигаясь вдоль направляющих–стержней 10 упадет на стержень –“сваю” 8. “Свая” войдет в “грунт” на некоторую глубину.

9. Рассчитать скорость груза в момент удара v1, используя формулу (26), и величину энергии Eпол.1, затраченной на вбивание “сваи”, по формуле (25), принимая m=0,336 кг и М=1.989кг.

10. Включить электромагнит тумблером, расположенном на подставке, поднять груз 12 вверх и зафиксировать вновь его электромагнитом. Измерить H2 –расстояние от верхней кромки головки стержня 8 до указателя на грузе 12. Результат измерений записать в таблицу. Выключить питание электромагнита. Груз 12, двигаясь вдоль направляющих стержней 10, упадет на стержень –“сваю” 8. “Свая” войдет в “грунт” на некоторую глубину.

11. Рассчитать скорость груза в момент удара v2и величину энергии Eпол.2, затраченной на вбивание “сваи”.

12. Повторить пункты 10-11 до тех пор, пока стержень –“свая” не войдет в цилиндр –“грунт” полностью.

13. Рассчитать полную энергию, затраченную на совершение механической работы для забивки “сваи” в “грунт”, используя формулу:

, где n –общее число ударов.

14. Рассчитать силу сопротивления грунта при движении “сваи” по формуле:

Результаты расчетов занести в таблицу.

15. Увеличить расстояние x на 5 см и повторить пункты 4-14. Результаты измерений и расчетов заносят в новую таблицу.

16. Действия в соответствии с пунктом 4-15 выполнить 4-5 раз.

17. Построить зависимость Fсопр. от x

X= см , H= см

Номер Hi,мм vi,м/с Eпол.i,Дж Eпол.= Eпол.i, Дж Fсопр,Н

удара