МЕХАНИЧЕСКИЙ ИЗНОС КОРПУСА ПЕНЕТРАТОРА В ПРОЦЕССЕ ЕГО ДВИЖЕНИЯ В ГРУНТЕ

Аннотация

Одним из важнейших параметров при выборе конструкции пенетратора служат обводы кавитатора – его головной части – и характер уноса материала. В ходе проведенных испытаний пенетрирующих элементов при внедрении в грунтовые преграды обнаружен эффект абразивного изнашивания материала на кавитирующей поверхности, вызванный царапающим воздействием частичек грунта. Масштаб абразивного изнашивания сильно зависит от формы головной части. Например, проникающий элемент с кавитатором с плоским торцом демонстрирует незначительный износ боковых кромок, а конический кавитатор заметно изменяет свою геометрическую форму. Для оценки величины износа пенетрирующих элементов с коническим кавитатором использовалась модель абразивного изнашивания Дж. Арчарда. Основная сложность применения этой модели сводится к экспериментальному определению значения коэффициента в зависимости величины износа от скорости. В экспериментах внутри пенетраторов располагались бортовые измерительные комплексы, регистрирующие зависимости ускорения от времени на террадинамическом участке траектории. После опытов пенетраторы извлекались из вала и измерялась их остаточная длина. Для оценки влияния износа на террадинамические характеристики пенетраторов проведена серия расчетов параметров процесса их внедрения в грунтовую преграду для плоской, оживальной и конической форм наконечника. Согласно полученным результатам, учет процесса изнашивания кавитирующего наконечника приводит к снижению глубины и к более интенсивному торможению пенетратора, что является результатом снижения массы пенетратора в процессе внедрения и увеличения диаметра кавитирующего конуса. Как и следовало ожидать, этот эффект заметно проявляется при большой начальной скорости внедрения.