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Projeto de máquinas de preparo de solo Profundidade crítica Paulo Graziano Magalhães

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Apresentação em tema: "Projeto de máquinas de preparo de solo Profundidade crítica Paulo Graziano Magalhães"— Transcrição da apresentação:

1 Projeto de máquinas de preparo de solo Profundidade crítica Paulo Graziano Magalhães

2 Profundidade Crítica n Quando uma ferramenta de preparo de solos muito estreita trabalha a uma profundidade muito grande esta não é capaz de elevar o solo em toda sua profundidade de operação para certas condições do terreno

3 Ruptura do solo por uma ferramenta estreita

4 A profundidade crítica dc é definida como: n A profundidade abaixo da qual o solo não é mobilizado mas, ao contrário, é comprimido lateralmente, formando um sulco no solo. n A profundidade abaixo da qual isto ocorre dependente: –da geometria da ferramenta –da estrutura do solo.

5 n Nesta profundidade a energia para romper o solo e move-lo horizontalmente é menor que a energia que seria necessária para mover o solo para cima e para frente. n Godwin (1974), apresentou um modelo matemático para movimento do solo abaixo da profundidade crítica.

6 dc Superficie do solo Sentido de deslocamento d Q H P dz

7 Profundidade crítica n Uma cunha vertical foi assumida formando- se à frente da ferramenta O solo rompe para as laterais sobre uma plano em forma de espiral logarítimico, limitado por um ângulo, atrás da face da ferramenta. Na face posterior da espiral logarítimica age a pressão exercida pelo solo em repouso. O solo rompe para as laterais sobre uma plano em forma de espiral logarítimico, limitado por um ângulo, atrás da face da ferramenta. Na face posterior da espiral logarítimica age a pressão exercida pelo solo em repouso.

8 w q w o y x ø

9 Região a baixo da prof. crítica Onde Ko é a razão entre a tensão vertical e horizontal do solo dada por Ko = (1-sen ) Onde Ko é a razão entre a tensão vertical e horizontal do solo dada por Ko = (1-sen ) n assume-se que uma cunha vertical se forma a frente da ferramenta com um ângulo definido por:

10 A equação de Meyerhof (1951) é usada para calcular a pressão q', atuando na face da ferramenta q' = c.Nc' + 0.Nq = c.Nc' + g.z.K 0.Nq' sendo q' = c.Nc' + 0.Nq = c.Nc' + g.z.K 0.Nq' sendo K 0 = [1-sen ( )] K 0 = [1-sen ( )] Nq = [{1+sen( )}/{1-sen( )}].e 2 ( 2 + ).tan( ) Nq = [{1+sen( )}/{1-sen( )}].e 2 ( 2 + ).tan( ) Nc = cot( ).{ [(1+sen( )}/{1-sen( ))]. Nc = cot( ).{ [(1+sen( )}/{1-sen( ))]. e 2 ( 2 + ).tan( ) -1} e 2 ( 2 + ).tan( ) -1}

11 Integrando-se q entre d e dc temos: Q= [ c.Nc.(d-dc)+ 1/2. g.K o.Nq(d 2 -dc 2 )].w 1/2. g.K o.Nq(d 2 -dc 2 )].w

12 n Para a determinação da profundidade crítica, deve-se utilizar um processo iterativo, no qual avalia-se o valor da força total Q+H onde H é a força calculada até o início da profundidade crítica, onde o solo está sendo mobilizado para frente e para cima. n Para o valor mínimo da força total haverá uma valor correspondente da profundidade de trabalho que é a profundidade crítica.

13 Exemplo Um solo com c = 0; densidade = 1,2 t/m 3 35 o e deve ser subsolado com uma ferramenta de 2 cm de largura e ângulo de ataque de 60 0 a uma profundidade de 20 cm. Qual o valor da prof. crítica. Um solo com c = 0; densidade = 1,2 t/m 3 35 o e deve ser subsolado com uma ferramenta de 2 cm de largura e ângulo de ataque de 60 0 a uma profundidade de 20 cm. Qual o valor da prof. crítica.

14 Solução Tentativa d c mm dc/w N HNHN QNQN H+Q N ,4 502,58,65148,5153,5 753,7512,115,9136,1152, ,235,5118,8154,3 1507,521,5113,069,3182, ,0261,60


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