[ALDER]

Приветствую всех! Необходим динамический зонд, но покупные зонды, по ряду причин, не устраивают. Хотим сделать его своими силами, но при этом уменьшить массу молота (30кг согласно ГОСТ для легкого зонда тяжеловато). Нужна помощь в пересчете массы и высоты падения молота, чтобы удельная энергия зондирования оставалась согласно ГОСТ 280 Н/см. То есть массу молота уменьшить, а высоту падения увеличить.

На прошлой работе пользовались легким динамическим зондом конструкции ЛИСИ. Там высот падения была 90 или 100см, но массу того молота я не знаю.

[Forrest_Gump]

пардон, пересчитать из условия равенства потенциальных энергий молота не можете? школьная физика ведь.

[ALDER]

В тот-то и дело, что пробовал по закону сохранения энергии посчитать. Не получается заданная удельная энергия. И по импульсам смотрел, не подходит...

[topos2]

Сообщение от ALDER На прошлой работе пользовались легким динамическим зондом конструкции ЛИСИ. Там высот падения была 90 или 100см, но массу того молота я не знаю.

... масса молота - 10 кг, высота падения - 50 см, диаметр штанги 20 мм, диаметр наконечника 28.8 с углом 60 град, общая масса зонда в снаряженном состоянии 30 кг. (блин, себе удивляюсь, ведь наизусть помню)

[ALDER]

Это зонд конструкции ЛИСИ? Вы уверены? У нас вроде другой был...

[Forrest_Gump]

простите меня глупого, но почему у Вас не получилось пересчитать по закону сохранения энергии? ведь энергия удара будет определяться потнейциальной энергией молота - m1*g*h1=m2*g*h2. Отсюда получим новую высоту для молота меньшей массы. и причему тут импульс?

[AMS]

Forrest_Gump - если бы "молот-свая зонд" была замкнутая система, то закон сохранения энергии работает, но на практике происходит рассеивание (потеря) части энергии удара, учитываемая эмпирическим коэффицентами, входящими в формулы для обработки результатов динамического зондирования. Не вся потенциальная энергия тратится только на премещение сваи или сваи-зонда. Если коэффиценты, учитывающие "рассеивание" не зависят от энергии удара, то их можно принять "как есть" для любого значения потенциальной энергии, а если нет - то здесь есть над чем думать...

[Forrest_Gump]

не соглашусь, что механические потери в системе "молот-свая зонд" велики и существенны. аналогично можно пытаться найти потери еще на сопротивление воздуха.
я больше поверю в то, что эмпирические коэффициенты учитывают "масштабность" системы, по аналогии с натурными испытаниями машстабных моделей, чем механические потери при движении молота вниз под действием силы тяжести.

[topos2]

к #5
Уверен. Зонд образца 197.. г. Может у Вас есть другие зонды, например ВНИИМИ, Беларусь патентовала. Но на всех 10 кг и направляющая в 60 см. Были еще в Питере авторские зонды с весом молота 5 кг и тонкими штангами.
Энерги зондирования это произведение
А- удельная энергия
К - коэффициент учета потерь на упроугость штанг и на наковальнь
В- коэффициент трения штанг о грунт

[AMS]

Forrest_Gump - не сказал бы, что потери малы и не существенны - тот самый коэффицент К, что привел topos2 по табл. 3 ГОСТ 19912-81 имеет диапазон от 0,72 до 0,25 и зависит от типа установки и интервала глубины зондирования...
В формуле для определения отказа свай есть эмпирический коэффицент восстановления удара =0,2 с примечанием "для деревянного вкладыша" - это то же потеря части первоначальной энергии удара и получена она Герсевановым с использованием теории соударения абсолютно жестких тел с учетом рассеивания энергии ...

[Forrest_Gump]

неее, я говорю о том, что с точки зрения энергии удара не важно, брошу я молот в 10 кг с высоты в 0,5 м или я брошу молот в 5 кг с высоты в 1,0 м. все равно кинетическая энергия молота в момент удара о наковальню будет одинаковая. я не прав?

[ALDER]

Сообщение от Forrest_Gump простите меня глупого, но почему у Вас не получилось пересчитать по закону сохранения энергии? ведь энергия удара будет определяться потнейциальной энергией молота - m1*g*h1=m2*g*h2. Отсюда получим новую высоту для молота меньшей массы. и причему тут импульс?

Я конечно не супер спец, но формулу потенциальной энергии знаю. А Вы пробовали посчитать прежде чем давать советы? Давайте сделаем это вместе
Берем параметры установки по ГОСТ: m=30кг; h=40см; g=9,8м/с2.
Удельная энергия зондирования А=280Н/см или 28кгс/см. Следовательно, исходя из ваших слов должно соблюдаться равентво: А=mgh
280=30*9,8*40
280=11760???
Возьмем высоту в метрах: 280=30*9,8*0,4 => 280=117,6???

Что-то не выходит. Или я в чем-то не прав?

[Forrest_Gump]

к сожалению, удельная энергия удара (указанные Вами 280 Н/см) не есть энергия в физическом смысле. потому что энергия измереятся в Джоулях (1 Дж = 1 кг*м2/с2). Вы же пытаетесь сравнивать, невзирая на размерность, апельсины с яблоками.
опять же, как подметил AMS, потенциальная энергия молота, переходящая затем в кинетическую энергию в момент удара, полностью не перейдет в энергию зондирования из-за механических потерь в момент удара о наковальню (и механическое трение о штангу при падении %-)))).

[ALDER]

Сообщение от Forrest_Gump простите меня глупого, но почему у Вас не получилось пересчитать по закону сохранения энергии? ведь энергия удара будет определяться потнейциальной энергией молота - m1*g*h1=m2*g*h2. Отсюда получим новую высоту для молота меньшей массы. и причему тут импульс?

Уважаемый Forrest_Gump, это Ваши слова. Я ничего не придумал. Я знаю про размерность. Почему же тогда Вы пишете формулу mgh, если знаете, что с размерностью засада? Все не так просто, потому я и попросил помощи у "головастых".

[Forrest_Gump]

а теперь конкретнее - тыкнете в место, где я был не прав? давайте будем объективнее.
и не предлагал я Вам приравнивать "удельную энергию зондирования" потенциальной энергии молота.
моя идея была простейшей. Вам известна масса "старого" молота и высота падения. Вы знаете массу "нового" молота. найти высоту падения "нового" молота можно из равенства потенциальных энергий "старого" и "нового" молотов.
механические потери на наковальне не зависят от высоты падения молота и его массы. соответственно Вы получите эквивалентную "удельную энергию зондирования".

[ALDER]

Значит я не правильно Вас понял. Приношу извинения. Теоретически Вы правы, я ступил . Спасибо всем откликнувшимся. Тема клоз...

З.Ы. И все таки интересно, как рассчитывается эта удельная энергия?

[topos2]

ALDER, удельная работа (удельное динамическое сопротивление) в кг/см2

обычно она переводится на погружение в 10 см и считается
вес молота(кг)*высоту падения (см)*количество ударов/ площадь основания (или h конуса в квадрате)/10 см

Для динамического сопротивления зондированию берется формула Герсеванова (она приведена в силу (кг)) или
по формуле (в кг/см2) см. ниже
р1-вес молота з2-вес зонда, l-высота падения r-радиус, S- осадка от одного удара.
На легких зондах поправки на увеличение веса не делают. Поправку на трение - для пластичных грунтов.

Сообщение от ALDER И все таки интересно, как рассчитывается эта удельная энергия?

Добавка к моему посту выше.
Если молот падает с высоты L (без дополнительной помощи), то его живая сила (кинетическая энергия) на наковальню будет 1/2mv^2 - это понятно.
Произведенная работа молота на данном пути будет mgL.
Данная работа и будет равна живой силе или энергии.
Приставка удельная, говорит что данная энергия распределяется на какую-либо единицу. В нашем случае на площадь

[grozd62]

Что может дать динамическое зондирование супесей пластичных?
ГОСТ 19912-2001 вроде бы допускает для таких грунтов этот вид зондирования,но в таблицах прил. И СП 11-105-97 вроде бы нет данных для супесей и динамики. Может быть есть другие материалы?
СН 448-72 не рекомендует..Но это был 72 год..

[Ivan Morozov]

Сообщение от ALDER Я конечно не супер спец, но формулу потенциальной энергии знаю. А Вы пробовали посчитать прежде чем давать советы? Давайте сделаем это вместе Берем параметры установки по ГОСТ: m=30кг; h=40см; g=9,8м/с2. Удельная энергия зондирования А=280Н/см или 28кгс/см. Следовательно, исходя из ваших слов должно соблюдаться равентво: А=mgh 280=30*9,8*40 280=11760??? Возьмем высоту в метрах: 280=30*9,8*0,4 => 280=117,6???

Только в см. и кг.

Сообщение от topos2 Приставка удельная, говорит что данная энергия распределяется на какую-либо единицу. В нашем случае на площадь

В данном случае площадь конуса = 43 см2 при Дкон=7,4 см.
делим 11760/43 = 273,4 - при ГОСТе 280 - почти в точку. Герсевановские похоже g взяли 10 ровно вместо 9.8 - этим объестняется неточность.

зы Сам участвовал в составление ОСТа на Винтовые сваи для РАО ЕЭС. и опираясь на свой опыт и выше приведеный факт, можн осказать , что большинство ГОСТов написанны студентами и прочими лаборантами, а умные люди потом над ними голову ломают!

ззы Adler, Вы собрали установку, что получилось? я в Ижевске планирую делать подобную.

[Hund]

Есть установка, молот - 10, высота 50 см, конус 3 см

Исходя из вышеперечисленного, А = 10*50*9,8/Sконуса = 4900/П*r*l = 4900/14,13 = 346,78?

П.С. Ivan - а по какой формуле вы измеряете площадь конуса? Конус с таким диаметром и такой площадью невозможен.