Все силы сопротивления приводят к системе касательных и нормальных составляющих к траектории движения (рис. 1.17). Горизонтальная составляющая складывается из двух слагаемых — силы сопротивления резанию Рр и силы от трения затупленной

(изношенной) кромке ножа Р3ат(изн). Они направлены в одну сторону. Вертикальная -составляющая тоже состоит из двух слагаемых— сил резания Рн (направлена вниз) и отпора Рдг3ат(изн) на кромке ножа (направлена вверх). Эти силы возникают только при отделении грунта от массива. Процесс, происходящий при этом, называется процессом резания. Обычно при работе машин происходит и перемещение грунта впереди или по рабочему органу, что приводит к возникновению дополнительных сил. Совокупность процессов резания и перемещения называется процессом копания.

В настоящее время существует несколько направлений по исследованию сил взаимодействия. Они различаются методикой проведения эксперимента и представлениями о физических процессах, происходящих при разрушении грунта.

Определение сил резания и копания по методике В. П. Горяч-кина. Впервые экспериментальные работы по определению силы сопротивления копанию плугом Рк были начаты в СССР акад. В. П. Горячкиным. Он предложил следующую формулу определения этой силы:

Рк=0/+ксЬ+е^2, (1.17)

где в — вес плуга; / — коэффициент сопротивления перемещению плуга; к-—удельное сопротивление резанию; сЬ = Р — площадь поперечного сечения пласта; с — глубина пласта; Ъ — ширина пласта, м; е — коэффициент, учитывающий сопротивление при отбрасывании грунта лемехом; есЬи2 — сопротивление грунта отбросу его лемехом в сторону; это сопротивление (по данным опытов) не превышает 5... 10% от величины Рк и в ряде случаев его можно не учитывать; &сй~70...85% от величины Рн.

Определение сил резания и копания по методике Н. Г. Домб-ровского. Проведя большое количество опытов на экскаваторах различных типов, Н. Г. Домбровский составил шкалу удельных сопротивлений в грунтах разных категорий. Полученные данные являются основой для расчета сил сопротивления копанию экскаваторами. Кроме удельных сопротивлений копанию получены удельные сопротивления резанию &р, соответствующие коэффициенту к в работах В. П. Горячкина *. Значения кх и &р для одноковшовых экскаваторов приводятся в табл. 1.1.