Технические характеристики автогрейдера тяжелого типа

n – общее число проходов

t1 – время на поворот  автогрейдера

При выполнении автогрейдером земляных работ по возведению насыпи и устройству выемки путём перемещения грунта из выемки в насыпь отвалом, установленном под углом 90° к направлению поступательного движения, производительность подсчитывают по формуле:

 

 

гдеV – объём грунта, Перемещаемый за один цикл

КВ = 0,85 – коэффициент использования машины по времени

t – время на рабочий цикл, с

Кр = 1,2 – коэффициент рыхления грунта

Объём грунта, перемещаемый за один цикл

 

 

где К3 =1,9 - коэффициент заполнения отвала грунтом

φ – угол естественного откоса насыпного грунта

Время на рабочий цикл:

 

 

где lр, lп, l0 – длина пути резания, перемещения и обратного хода

vр, vп, v0 – скорости при резании, перемещении и обратном ходе

tс = 5с – время на переключение передач

t0 = 2с – время на  опускание и подъём отвала

tп = 40с – время на поворот автогрейдера в начале и в конце рабочего участка

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6. Расчёт и подбор гидроцилиндров подъёма отвала

 

Механизм подъема отвала рассчитывается исходя из таких предпосылок. Рабочий ход механизма подъема должен обеспечить заданную глубину копания, возможность полного выглубления отвала и удовлетворять условиям проходимости автогрейдера в транспортном положении. Величину подъемного усилия определяют для самого невыгодного положения при котором отвал заглублен одной стороной, на него действует максимальная горизонтальная реакция грунта, а угол захвата равен 90 градусов.

Принимаю, что сила тяжести отвала, и тяговой рамы сосредоточены в центре тяжести системы, вертикальная составляющая грунта направлена вниз и препятствует выглублению отвала. Все эти усилия преодолеваются одним подъемным механизмом (гидроцилиндром), усилие в котором определяют, пользуясь расчетной схемой на рис. 6.1

Рисунок 6.1 - Схема для определения усилий подъема отвала автогрейдера.

 

(19)

где  - сила тяжести тяговой рамы, и отвала;

Положение центра тяжести поднимаемого оборудования принимается ориентировочно на расстоянии  , сила тяжести   берется по прототипу. Усилие   должен развивать каждый из двух механизмов подъема отвала. Механизм подъема должен обеспечивать также усилие заглубления   достаточное для того чтобы приподнять передние колеса автогрейдера над опорной поверхностью.

(20)

где  - соответственно расстояния от центра тяжести автогрейдера, центра тяговой рамы и отвала и точки приложения силы   до оси заднего колеса для двухосного и до оси качения балансирной тележки для трехосного автогрейдера.

Привод рассчитывается по большему из вычисленных усилий, причем усилие  обеспечивается обоими механизмами (гидроцилиндрами) подъема.

Мощность привода механизма   (кВт) находится по формуле

(21)

Скорость подъема отвала   принимается равной 0,09 .0,18 м/с.

Механизм поворота отвала рассчитывается для двух положений. В первом из них отвал выглублен и максимально смещен от оси вращения, автогрейдер расположен на максимальном поперечном уклоне  . При повороте преодолеваются моменты составления, определяемые трением, в направляющих, подъемом вращающихся деталей, инерцией при трогании с места. Расчетная схема дана на рис. 6.2

 

 

Рисунок 6.2 - Схема для расчета механизма поворота отвала автогрейдера.

Момент сопротивления повороту (кН*м) вычисляется так:

(22)

где  - сила тяжести вращающихся частей;

- коэффициент трения металла  по металлу,   - 0,I…2;

 - суммарный момент инерции вращающихся  частей относительно оси поворота, 

 - расстояние от центра тяжести  вращающихся частей до оси  поворота;

- время разгона,  =1 .2 с,

- угловая скорость поворота, 

где  - скорость поворота отвала при механическом приводе равная 0,03 .0,1, при гидравлическом - 0,03 .0,06 м/с.

Во втором расчетном положении отвал располагается горизонтально и поворот осуществляется, когда уже образована призма волочения. Момент поворота в этом случае

(23)

Большее из полученных значений момента сопротивления повороту принимается, для расчета мощности привода механизма поворота по формуле

(24)

Исходя из значений   и частоты вращения вала выбранного двигателя определяет общее передаточное число механизма поворота, после чего устанавливают передаточные числа для отдельных кинематических звеньев.

При расчете поворотного механизма на прочность полагают, что отвал вынесен в сторону и к его концу приложена максимально возможная сила   которую определяют по формуле (12). Тогда с учетом; коэффициента динамичности  момент на поворотном круге находят по формуле

(25)

где  - расстояние от конца отвала до центра поворота круга.

Механизм выдвижения отвала рассчитывают по усилию, равному силе тяжести отвала. Скорость выдвижения отвала для гидравлического привода считают равной 0,06…0,1 м/с.

При работе автогрейдера на косогоре и при планировании откосов, насыпей необходим такой наклон колес, который придает машине большую устойчивость. Механизм наклона колес позволяет изменять угол наклона колес   к нормам в пределах 0 .30°.

Наклон колес осуществляется за счет действия веса машины, а выведение колес из наклонного положения в вертикальное производится гидроцилиндрами.

Усилие в гидроцилиндре   может быть определено из условия равенства работ: совершаемой гидроцилиндром: на пути  перемещения штока и затрачиваемой на подъем веса приходящегося на переднюю ось.(рис6.3)

 

 

Рисунок 6.3 - Схема определений усилий в гидроцилиндре управления наклоном передних колес автогрейдера

где  ,

где  - диаметр колеса

(26)

Согласно расчетам для механизма подъема отвала выбираем гидродвигатель НШ-46 с мощностью 9,34 кВт.

Для механизма поворота отвала выбираем двигатель НШ-32 с номинальной мощностью 23 кВт.

Рисунок 6.4 - Гидравлическая схема автогрейдера ДЗ-143: 1 - бак, 2 - фильтр, 3, 4 - шестеренчатые моторы, 5 - предохранительный клапан, 6 - гидроцилиндр изменения угла резания, 7 - реверсивный золотник, 8 - гидромаятник, 9 - гидрораспределитель рулевого управления, 10, 17 - гидрорапределители, 11, 16 - гидроцилиндры подъема и опускания отвала, 12 - гидроцилиндр поворота передних колес, 13 - гидромотор, 14 - гидроцилиндр выдвижения отвала, 15 - гидроцилиндр бульдозерного оборудования.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список литературы

 

1. Бородочёв И.П. "Справочник конструктора дорожных машин"., М. Машиностроение 1973г.

2. Ветров Ю.А. и др. "Машины  для земляных работ", Киев 1981г.

3. Волков Д.П. "Машины для земляных  работ", М. Машиностроение 1992г.

4. Мамаков, Глазов и др. "Краткий справочник по СДМ и специальным машинам", 1986г.

5. Кузин Э.Н. "Строительные машины", том 1, М. Машиностроение 1991г.

6. Белоногов Л.Б., Репецкий Д.С. "Устройство автогрейдера и расчёт рабочего оборудования", методическое пособие, 2003г.