PRZEGLĄD MECHANICZNY 5/2015

liczny z akumulatorem wytwarzajàcym du˝e przep∏ywy
oraz dwa reduktory, które montowane sà w uk∏ad
przeniesienia nap´du podczas pomiarów z ma∏à pr´dkoÊcià
Êcinania. Konstrukcja urzàdzenia umo˝liwia
Êcinanie oÊrodków rozdrobnionych z pr´dkoÊciami
od ok. 1 mm/min do 300 000 mm/min (5 m/s). Na wale
nap´dowym zamocowano enkoder s∏u˝àcy do okreÊlania
pr´dkoÊci kàtowej i obrotu ko∏a nap´dowego.
Z wartoÊci tych wyliczane jest odkszta∏cenie oraz
pr´dkoÊç odkszta∏cenia. Jako element jezdny wykorzystano
gàsienic´ aluminiowà. Jest ona naciàgni´ta
mi´dzy ko∏em nap´dowym a dwoma ko∏ami noÊnymi,
o regulowanym rozstawie. Umo˝liwia to regulacj´
powierzchni kontaktu z pod∏o˝em. Naciàg gàsienicy
realizowany jest za pomocà Êruby rzymskiej po∏àczonej
z czujnikiem si∏y, który pozwala rejestrowaç
si∏´ naciàgu. Konstrukcja umo˝liwia pomiary w zakresie
obcià˝eƒ odpowiadajàcych normalnym naciskom
jednostkowym do ok. 150 kPa. Istnieje mo˝liwoÊç
pod∏àczenia do urzàdzenia dodatkowego si∏ownika
umo˝liwiajàcego pomiary przy zmiennej pr´dkoÊci
osiadania. W celu umo˝liwienia badaƒ laboratoryjnych
stanowisko zosta∏o wyposa˝one w zbiornik glebowy
o wymiarach 45x45x70 cm.
Urzàdzenie zosta∏o zg∏oszone jako wynalazek w urz´dzie
patentowym, a nast´pnie wykonane w Katedrze
In˝ynierii Maszyn Roboczych i Pojazdów Przemys∏owych
(KIMRiPP) Politechniki Wroc∏awskiej. Aktualnie
trwajà badania z jego u˝yciem. Wst´pne badania laboratoryjne
i polowe wykaza∏y kilkukrotny wzrost
wytwarzanej si∏y uciàgu podczas pomiarów dynamicznych
wzgl´dem pomiarów quasi-statycznych. Planowane
sà badania zarówno laboratoryjne, jak i terenowe.
Na rys. 6 przedstawiono fotografi´ urzàdzenia
znajdujàcego si´ w laboratorium KIMRiPP, a na rys. 7
fotografi´ urzàdzenia podczas badaƒ terenowych.
Rys. 6. Urzàdzenie w laboratorium Katedry In˝ynierii Maszyn
Roboczych i Pojazdów Przemys∏owych Politechniki Wroc∏awskiej
Podsumowanie
Rys. 7. Urzàdzenie podczas badaƒ terenowych
Na podstawie analizy stanu wiedzy i techniki opracowano
koncepcj´ innowacyjnego urzàdzenia do
eksperymentalnej identyfikacji dynamicznych wskaêników
interakcji mobilnych maszyn roboczych z pod-
∏o˝em odkszta∏calnym, eliminujàcego wady znanych
standardowych rozwiàzaƒ. Urzàdzenie to, dzi´ki eliminacji
tzw. efektu skali, a przede wszystkim dzi´ki
realizacji procesu o kinematyce i dynamice odpowiadajàcej
badanemu zjawisku oraz unikni´ciu efektu
spychania gruntu, stanowi rozwiàzanie nieposiadajàce
swojego odpowiednika w skali Êwiatowej. W Katedrze
In˝ynierii Maszyn Roboczych i Pojazdów Przemys∏owych
trwajà aktualnie prace badawcze nad
ró˝nymi oÊrodkami rozdrobnionymi. Wst´pne wyniki
wykaza∏y, ˝e spoiste oÊrodki rozdrobnione umacniajà
si´ podczas dynamicznego Êcinania nawet kilkukrotnie
wzgl´dem Êcinania quasi-statycznego.
Nale˝y dodaç, ˝e urzàdzenie to na Mi´dzynarodowych
Targach WynalazczoÊci, Badaƒ Naukowych
i Nowych Technik BRUSSELS INNOVA 2013 w Brukseli
oraz na Mi´dzynarodowej Wystawie Wynalazków
w Genewie w roku 2014 zosta∏o wyró˝nione z∏otymi
medalami.
LITERATURA
1. Dudziƒski P.: Contribution to the studies on the dynamic
shearing strength of soils. 9 th International Conference of
ISTVS, Barcelona, Spain, 31 st August – 4 th September 1987.
2. Cerato A.B., Lutenegger A.J.: Scale effects of shallow foundation
bearing capacity on granular material. Journal of
Geotechnical and Geoenvironmental Engineering, Vol. 133,
No. 10, October, 2007, pp. 1192 –1202.
3. Dadakh R., Ghafoori M., Ajalloeian R., Lashkaripour G.R.:
The Effect of Scale Direct Shear Test on the Strength Parameters
of Clayey Sand in Isfahan City, Iran. Journal of
Applied Sciences, Vol. 10, No. 18, 2010, pp. 2027 – 2033.
4. Wu P., Matsushima K., Tatsuoka F.: Effects of Specimen Size
and Some Other Factors on the Strength and Deformation of
Granular Soil in Direct Shear Tests. Geotechnical Testing
Journal, Vol. 31, No. 1, 2008, pp. 45 – 64.
5. Kogure K., Yamaguchi H., Ohira Y.: Comparison of strength
and soil thrust characteristics among different soil shear tests.
Journal Terramechanics, Vol. 25, No. 3, 1988, pp. 201 – 221.
6. Stafford J.V., Tanner D.W.: Field measurement of soil shear
strength and a new design of field shear meter. Proceedings
of the 9th Conference of the International Soil Tillage
Research Organization, ISTRO, Osijek, Yugoslavia, 1982.
7. Zimbone S.M., Vickers A., Morgan R.P.C., Vella P.: Field
investigations of different techniques for measuring surface
soil shear strength. Soil Technology, Vol. 9, No. 1,1996,
pp. 101 – 111.
8. Zg∏oszenie patentowe P.405666. Urzàdzenie do wyznaczania
w∏asnoÊci reologicznych oÊrodków rozdrobnionych. Wynalazcy:
Dudziƒski P., Stefanow D.
42 ROK WYD. LXXIV ZESZYT 5/2015