книги / Устройство автогрейдера и расчёт рабочего оборудования

(Vno* “ скорость поворота отвала, Fn0B = 5 см/с = 0,05 м/с; L0TB - длина отвала, L0TB = 3,72 м);

т| - КПД механизма поворота отвала, т| = 0,75.

Механизм изменения угла резания отвала

Механизм изменения угла резания отвала рассчитывают по усилию, равному силе тяжести отвала.

Внутренний диаметр гидроцилиндра определяют по формуле

где GOTBсила тяжести, создаваемая отвалом, <70ТВ = 8 кН.

По ГОСТ 12447-^80 выбирают стандартный вяутретвгй~диаметрг гид^ роцилиндра, Dp - 35 мм.

Диаметр штока

dm = 0,5 Dp= 0,5-35 = 17,5 мм.

Принимают = 18 мм.

Мощность механизма изменения угла резания отвала определяют по формуле

где Уи- скорость изменения угла резания отвала, Уи = 0,02 м/с; т] - КПД механизма изменения угла резания отвала, г\ =0,75.

Механизм выдвижения отвала

Механизм выдвижения отвала рассчитывают по усилию, равному си­ ле тяжести отвала. Скорость выдвижения отвала для гидравлического при­ вода считают равной 0,1 м/с.

Мощность механизма выдвижения отвала

где G0XBсила тяжести, создаваемая отвалом, G0TB = 8 кН; т] - КПД механизма выдвижения отвала, г| = 0,75.

По ГОСТ 12447-80 выбирают стандартный внутренний диаметр гид­ роцилиндра, Dp= 35 мм.

Диаметр штока

dm= 0,5 Dp- 0,5-35 = 17,5 мм.

Принимают dm= 18 мм.

Механизм выноса тяговой рамы в сторону

Механизм выноса рамы рассчитывают при выглубленном отвале:

Рвын ~ (С'отв Срамы)/2 —34/2 17 кН,

где (Соте* Срамы) = Gp= 34 кН (см.выше). Мощность механизма выноса тяговой рамы

По ГОСТ 12447-80 выбирают стандартный внутренний диаметр гид­ роцилиндра, Dp= 50 мм.

Диаметр штока

dul= 0,5 Dp - 0,5-50 = 25 мм.

Принимают dm= 25 мм.

Основным этапом расчета гидропривода является выбор насоса. Мощ­ ность гидропривода определяется мощностью установленного насоса, а мощность насоса складывается из мощностей, работающих от этого насоса гидроцилиндров:

где Кс- коэффициент запаса по скорости, ЛГС=1,1; Ку - коэффициент запаса по усилию, Ку- 1,1.

Nr - наибольшая суммарная мощность гидродвигателей, работающих в одном рабочем цикле,

N r ^ N n + Nn+Nv +Nr- 1,8+ 1,1 +0,21 + 1,8 = 4,91 кВт.

Зная необходимую полезную мощность насоса, можно найти подачу насоса:

Q„=NH/PH= 6/10,5 = 0,57 дм3/с,

где Рн - номинальное давление насоса с учетом потерь в гидролинии, Рп = = 1,05-10= 10,5 МПа.

По давлению Рн и подаче QHвыбирают насос по справочникам. Сле­ дует выбрать насос с ближайшей к расчетному значению подачей в боль­ шую сторону. Выбирают насос 207.20 и распределитель Р20.

РАСЧЕТ АВТОГРЕЙДЕРА НА УСТОЙЧИВОСТЬ Расчет продольной устойчивости

В процессе работы потеря устойчивости и опрокидывание автогрей­ дера могут произойти при его движении по наклонной поверхности и при

где (р - коэффициент сцепления движителя с опорной поверхностью,

ф= фсц= 0,6;

/-коэффициент сопротивления качению колес,/ = 0,05. Тогда предельный угол подъема

а п= arctg 0,55 = 28,8°.

Наибольший угол подъема, преодолеваемый по условию реализации 100 % мощности двигателя, устанавливают по соотношению

sin a n =Nr)/G V (1 + / 2) = 99-0,76/105,3- 1,1 (1 + 0,052) = 0,65,

где V - скорость автогрейдера, V= 1,1 м/с;

N - номинальная мощность двигателя, N=99 кВт; G - вес автогрейдера, G = 105,3 кН;

rj - КПД трансмиссии, для гидродинамической трансмиссии г\ = 0,76. Тогда наибольший угол подъема

а п= arcsin 0,65 = 40,5°.

Предельный уклон по условию сцепления тормозящих колес__с. доро­

а п = arctg 0,33 = 18,3°

Расчет поперечной устойчивости

По условию опрокидывания допускаемый угол поперечного уклона tg а = 0,5 А/1,2 Ац= 0,5-2,0/1,2-1,06 = 0,79,

где b - ширина колеи автогрейдера, Ь=2,0 м;

Ац - расстояние от опорной поверхности до центра тяжести автогрейде­ ра, Ац= 1,06 м.

Тогда допускаемый угол поперечного уклона

а = arctg 0,79 = 38,3°.

Максимальную скорость движения на поворотах по условию опрокидывания находят из формулы

hn V2

где Куст- коэффициент устойчивости, Куст~ 1,2;

р- радиус поворота, р = 10 м;

е- эксцентриситет центра тяжести относительно продольной оси машины, равный 0.

По условию сцепления движителя с дорогой допускаемый угол попе­ речного уклона

tg а = 0,8 срЯ,2 = 0,8-0,6/1,2^ 0,4,__________ ___

где ср - коэффициент сцепления движителя с дорогой, ф = 0,6. Тогда допускаемый угол поперечного уклона

а = arctg 0,4 = 21,8°.

Максимальная скорость движения на поворотах по условию сцепле­ ния движителя с дорогой

РАСЧЕТ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ АВТОГРЕЙДЕРА

Производительность автогрейдера при профилировании дороги опре­ деляют в километрах спрофилированной дороги в единицу времени. Она зависит от основных параметров автогрейдера и от условий работы.

Когда известна схема проходов автогрейдера по участку и определено число проходов, необходимое для выполнения работ при постройке земля­ ного полотна или корыта, производительность автогрейдера определяют по формуле

где Lnр - длина участка профилирования, = 100 м;

Кв - коэффициент использования машины по времени, Кв= 0,85; tCM- число рабочих часов в смене, /см= 8,2 ч;

Т- время профилирования;

Т=2Ьпр(П\/У\ +TI2/v2+/l3/v3 + ...) + 2 п t\ = = 2-1004/66,7 + 24-1 = 19,99 « 20 мин,

здесь ль л2, л3 - число проходов, выполняемых соответственно на первой, второй и третьей передачах коробки скоростей автогрей­ дера, И1 = 4, л2= 0, л3 = 0;

vi, v2, v3 - скорости соответственно на первой, второй и третьей пе­ редачах, vi = 4 км/ч = 66,7 м/мин, скорости v2 и v3 в расчет не берут, так как при второй и третьей передачах авто­ грейдер не выполняет работу;

п - общее число проходов, п = 4;

t\ - время на поворот автогрейдера или поворот его отвала на 90° на концах рабочего участка для движения в обратную сторону, t\ = 1мин.

При выполнении автогрейдером земляных работ по возведению насы­ пи и устройству выемки путем перемещения грунта из выемки в насыпь отвалом, установленным под углом 90° к направлению поступательного движения, производительность подсчитывают по формуле

где V - объем ipynra, перемещаемый за один цикл;

Кв - коэффициент использования машины по времени, Кв= 0,85; Г- время на рабочий цикл, с:

Кр - коэффициент рыхления грунта, Кр= 1,2; Объем грунта, перемещаемый за один цикл,

ф - угол естественного откоса насыпного грунта, для расчетов Ф =35°;

Время на рабочий цикл

t t0 + 2tn = ^ . + ^ + 1 ^ + 5 + 2 + 2-40 = 144,7с,

где /р, /п, /0 - длина пути резания, перемещения и обратного хода, соответ­ ственно 25, 75, 100 м;

vp, vn> vo - скорости при резании, перемещении и обратном ходе, соот­ ветственно 1,1; 5; 5 м/с;

tc- время на переключении передач, tc= 5 с;

t0- время на опускание и подъем отвала, t0= 2 с;

/п - время на поворот автогрейдера в начале и в конце рабочего участка, tn - 40 с.

------------------- ТЕХНИКА-БЕЗОИАСШЗеТИ

К работе на автогрейдере допускается машинист, имеющий соответ­ ствующее удостоверение.

Работать на неисправном автогрейдере запрещается.

Перед выездом на работу машинист обязан осмотреть автогрейдер и устранить все обнаруженные неисправности. При осмотре автогрейдера двигатель должен быть заглушен.

При движении автогрейдера машинист обязан соблюдать все правила дорожного движения, установленные для автотранспорта.

Снятие или установку сменного дополнительного оборудования, а также другие тяжелые работы должны выполнять двое рабочих.

Электроосвещение, установленное на автогрейдере, должно обеспе­ чивать хорошую видимость маршрута движения и каждого рабочего орга­ на во время ремонта.

Запрещается:

S оставлять без присмотра автогрейдер при работающем двигателе; S регулировать, исправлять и смазывать автогрейдер на ходу или при

работающем двигателе;

S останавливать автогрейдер на уклонах;

S находиться под рамой автогрейдера при поднятом отвале;

S во время работы автогрейдера удалять из-под ножа случайно по­ павшие предметы.

Техническое обслуживание и ремонт автогрейдера следует проводить только после полной остановки двигателя.

Техническое обслуживание проводится по истечении установленного срока эксплуатации.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1.Борадачев И.П. Справочник конструктора дорожных машин. - М.: Высш. шк., 1973.

2.Васильченко В.А. Гидравлическое оборудование мобильных ма­ шин: Справочник. -М .: Машиностроение, 1983.

5.Машины для земляных работ: Учебник / Н.Г. Гаркави, В.И. Аринчечков, В.В. Карпов и др. - М.: Высш. шк., 1982.

6.Машины для земляных работ: Учебник для студентов вузов по спе­ циальности «Подъемно-транспортные, строительные, дорожные машины и оборудование» / Д.П. Волков, В.Я. Крикун, П.Е. Тотолин и др.; Под общ. ред. Д.П. Волкова. -М .: Машиностроение, 2002.

7.Расчет основных элементов объемного гидропривода дорожных машин: Метод, указания к выполнению курсовой работы для студентов специальности СДМ / Сост.К.Г. Пугин; Перм. гос. техн. ун-т. - Пермь, 1999.

8.Ронинсон Э.Г. Автогрейдеры. - М.: Высш. шк., 1986.

9.Серов К.П. Автогрейдеры. Теория, конструкция и расчет. - М.: Машиностроение, 1970.

10. Справочник конструктора-машиностроителя. Т. 1 / Под ред. В.И. Анурьева. - М.: Машиностроение, 1980.

11.Справочные таблицы по курсу «Сопротивление материалов» для выполнения учебных заданий / Сост. В.А. Гладковский, М.Л. Эйнштейн, Г.П. Размахнин; Перм. политехи, ин-т. - Пермь, 1989.

12.Хархута Н.Я. Дорожные машины. Теория, конструкция и расчет. Учебник для вузов / Н.Я. Хархута, М.И. Капустин, В.П. Семенов и др.; Под общ. ред. Н.Я. Хархуты. 2-е изд. доп. и перераб. - Л.: Машиностроение (Ленингр. отд.), 1976.

13.Холодов А.М. Проектирование машин для землеройных машин. - М.: Высш. шк., 1986.