Определение основных параметров автогрейдера

К основным параметрам и размерам автогрейдера относятся: масса, длина и высота отвала, боковой вынос отвала, дорожный просвет и заглубление отвала, угол резания ножа, углы захвата наклона отвала, калёсная база, колея передних и задних колёс, колёсная формула.

Определим оптимальную силу тяжести автогрейдера по заданным площади поперечного сечения кювета автодороги и необходимому для создания земляного полотна числу проходов:

где m - коэффициент, учитывающий неравномерность сечений стружки при последовательных проходах, m = 1,35

S -площадь сечения треугольного кювета, S = 2,25h_k² = 2.25 ^. 0.6² = 0.81м²

k - удельное сопротивление грунта резанию, k = 130 кПа

ш - коэффициент учитывающий колёсную формулу автогрейдера,

ш = 0,75 при формуле 1х2х3

ц_сц - коэффициент сцепления при буксовании колёс, ц_сц = 0,75

n - число проходов при устройстве земляного полотна в нулевых

отметках, для грунтов II категории n = 4

Сила тяжести автогрейдера, приходящаяся на его задний мост:

где G = 105,3кН - вес автогрейдера

Сила тяжести автогрейдера, приходящаяся на его передний мост:

Сцепной вес автогрейдера (вес, приходящийся на ведущие колёса):

где ш₁ - коэффициент, определяемый колёсной схемой автогрейдера, дл схемы 1х2х3 ш₁ = 0,7…0,75

Необходимая при рабочем режиме мощность двигателя:

где N_пол - полезная мощность, кВт:

где V_ф =4 км/ч - фактическая скорость перемещения машины

N_дв - мощность затрачиваемая на перекатывание:

N_букс - мощность затрачиваемая на пробуксовку:

k₁ = 1 - коэффициент учитывающий уменьшение мощности двигателя в

условиях неустановившейся нагрузки.

Ю = 0,76 - КПД трансмиссии, для гидромеханической трансмиссии

Мощность двигателя, определяемая для транспортного режима:

где f = 0,04 - коэффициент сопротивления качению

V_max - максимальная скорость движения автогрейдера

Из найденных двух значений мощности выбираем максимальную и используем её в расчётах. Найденная максимальная мощность совпадает с номинальной рассчитываемого автогрейдера.

Длина отвала:

где m_а - масса автогрейдера, m_а = G/g = 105,3/9,81 = 10,7 т

Высота отвала:

Радиус кривой отвала:

В поперечном сечении профиль отвала обычно очерчивается по дуге окружности (рис.1). При таком профиле стружка вырезаемого грунта, перемещаясь по отвалу вверх, поворачивается на нём в направлении его движения и, дойдя до верхней кромки отвала, рассыпается или опрокидывается перед ним, образуя призму грунта.

Рис.1 Поперечный профиль отвала

Чтобы исключить пересыпание грунта за отвал, угол опрокидывания ш принимают равным 65…70°. При установки углов должно быть обеспечено равенство

Ь + ю + ш = р

т.е. ю = р - Ь - ш = 180° - 50° - 65° = 65°

База автогрейдера выбирается из условия возможности разворота отвала (рис.2).

рис.2 Ходовое устройство автогрейдера

где L - база трёхосного автогрейдера

L₁ - база двухосного автогрейдера:

L_отв = 3,72м - длина отвала

b= 2,0м - колея автогрейдера

Д = 0,055м - минимальный зазор между отвалом и колесом

D = 1,2м - внешний диаметр шины

Д = 0,6м - минимальный зазор между задними колёсами

Размеры b и L_отв и связанного с ними радиуса поворота R автогрейдера (рис.2) выбираю такими, чтобы машина имела наименьшие размеры. Однако наличие наименьших величин обуславливается следующим. Устойчивость движения автогрейдера при вырезании стружки с наибольшей шириной захвата обеспечивается, если колёса автогрейдера идут по краям забоя.