1. Определение основных параметров автогрейдера
Берем за основу автогрейдер ДЗ-122.
Техническая характеристика автогрейдера ДЗ-122:
Тип автогрейдера………….средний
Мощность двигателя, кВт……………………………….99
Размеры отвала, м:
длина...............................................................3,72
высота.....................................................0,62
Угол наклона отвала, град......................................40...90 (50)
Угол резания, град..............................................30...70 (40)
Угол поворота отвала, град.............................................360°
Вынос отвала в сторону, м............................................0,81
Высота подъема отвала, м...................................0,4
Колесная формула..............................................1x2x3
Давление в гидроприводе, МПа...............................10
Колея колес, м:
передних.....................................................2,0
задних....................................2,0
База, м...........................................................................5,83
Радиус поворота, м.......................................14
Тип трансмиссии............................гидромеханическая
Дорожный просвет, м...............................................0,4
Скорости передвижения, км/ч:
вперед...............................................7,4…43
назад.................................................7,7;25,2
Габаритные размеры, мм:
длина.................................................................9450
ширина.............................................................2500
высота............................................................................3500
Эксплуатационная масса, т……………………………14,7
К основным параметрам и размерам автогрейдера (грейдера) относятся: масса, длина Lотв и высота Н отвала, боковой вынос отвала l, дорожный просвет С и заглубление отвала h, угол резания ножа б, углы захвата ц и наклона х отвала, колесная база Lб, колея передних и задних колес ВП и ВЗ, колесная формула АхВхД. Определим оптимальную силу тяжести автогрейдера можно по заданным площади поперечного сечения S кювета автодороги и необходимому для создания земляного полотна числу проходов:
где т - коэффициент, учитывающий неравномерность сечений стружки при последовательных проходах, принимают т=1,35;
S - площадь сечения треугольного кювета, S = 2,25 hК2 =2,25*0,62 =0,81 м2 (здесь hк - глубина кювета, hк= 0,6 м);
k - удельное сопротивление грунта резанию, k=130 кПа;
ш - коэффициент, учитывающий колесную формулу автогрейдера, ш=0,75, при формуле 1x2x3;
цсц - коэффициент сцепления при буксовании колес 18 ... 22 %, цсц=0,45;
п - число проходов при устройстве земляного полотна в нулевых отметках, для грунтов II категории п = 4.
Сила тяжести автогрейдера (в кН), приходящаяся на его задний мост,
G2 = (0,7 ...0,75)*G =0,7*105,3 =73,7 кН,
где G - вес автогрейдера, G = 105,3 кН.
Сила тяжести автогрейдера (в кН), приходящаяся на его передний мост,
G1 = G-G2=105,3-73,7 = 31,6 кН.
Сцепной вес автогрейдера (вес, приходящийся на ведущие колеса, кН):
Gсц= ш1G = 0,75*105,3 =79 кН,
где ш1 - коэффициент, определяемый колесной схемой автогрейдера, для схемы 1x2x3, ш1=0,7 ... 0,75.
Необходимая при рабочем режиме мощность двигателя
Nр.р.=(Nпол+ Nдв + Nбукс)/k1з= (52,7 + 10,5 + 10,5) / 1*0,76 =97 кВт,
где Nпол - полезная мощность, кВт:
(Vф - фактическая скорость
перемещения машины, Vф=4 км/ч; цсц - коэффициент сцепления, цсц = 0,6);
Nдв - мощность, затрачиваемая на перекатывание:
(f - коэффициент сопротивления качению, f= 0,09);
Nбукс - мощность, затрачиваемая на пробуксовку:
(-коэффициент буксования, 0,18);
k1 - коэффициент, учитывающий уменьшение мощности двигателя в условиях неустановившейся нагрузки, для гидромеханической трансмиссии k1=1;
з - КПД трансмиссии, для гидродинамической трансмиссии з=0,76. Мощность двигателя, определяемая для транспортного режима:
где f - коэффициент сопротивления качению, для случая движения автогрейдера по твердому пути f = 0,04;
- максимальная скорость движения автогрейдера, принимают равной 40 км/ч.
Из найденных двух значений мощности выбираем максимальную и далее используем ее в расчетах. Найденная максимальная мощность совпадает с номинальной мощностью рассчитываемого автогрейдера.
Длину отвала рассчитывают по формуле
Lотв =(0,7 ... 0,76) + 1,2 = 0,76+ 1,2=3,7 м,
где та - масса автогрейдера, та = G/g = 105,3 / 9,81 = 10,7 т.
Высота отвала
Hотв= 0,2 Lотв- 0,12 = 0,2*3,7-0,12 = 0,62 м.
Радиус кривизны отвала
К =Hотв/ (соsш + соsш) = 0,62 / (соs65° + соs50°) = 0,58 м.
В поперечном сечении профиль отвала обычно очерчивается по дуге окружности (рис. 1). При таком профиле стружка вырезаемого грунта, перемещаясь по отвалу вверх, поворачивается на нем в направлении его движения и, дойдя до верхней кромки отвала, рассыпается или опрокидывается перед ним, образуя призму грунта. Чтобы исключить пересыпание грунта за отвал, угол опрокидывания ш принимают равным 65 ... 70°. При установке углов должно быть обеспечено равенство
б + щ + ш= р,
т.е. щ = р-б-ш =180°-50°-65°= 65°.
Рис 1. Поперечный профиль отвала
База автогрейдера выбирается из условия возможности разворота отвала (рис. 2):
L = L1 + 0,5D + 0,5Д = 4,45 + 0,5*1,2 + 0,5*0,6 = 5,35 м,
где L - база трехосного автогрейдера;
Рис.2. Ходовое устройство автогрейдера
Размеры b и Lотв и cвязанного с ними радиуса поворота R автогрейдера (см.рис.2) выбирают такими, чтобы машина имела наименьшие размеры. Однако назначение наименьших величин этих параметров обусловливается следующим. Устойчивость движения автогрейдера при вырезании стружки с наибольшей шириной захвата обеспечивается, если колеса автогрейдера идут по краям забоя. Размеры b и Lотв берут из технической характеристики рассчитываемого автогрейдера.
Все данные определяют по чертежу или берут из технической характеристики стандартного автогрейдера.
- Введение
- Патентный поиск
- 1. Определение основных параметров автогрейдера
- 2. Тяговый расчет автогрейдера
- 3. Расчет на прочность оборудования автогрейдера
- 3.1 Расчет основной рамы
- 3.2 Расчёт тяговой рамы
- 3.3 Расчёт отвала
- 4. Расчёт механизмов управления рабочим оборудованием автогрейдера
- 4.1 Механизм подъёма отвала
- 4.2 Механизм поворота отвала
- 4.3 Механизм изменения угла резания отвала
- 4.4 Механизм выдвижения отвала
- 4.5 Механизм выноса тяговой рамы в сторону
- 5. Расчёт автогрейдера на устойчивость
- 5.1 Расчёт продольной устойчивости
- 5.2 Расчёт поперечной устойчивости
- 6. Расчёт производительности автогрейдера
- 7.Гидравлическая система автогрейдера
- 8. Техника безопасности