- •Брянская государственная инженерно-технологическая академия
- •1 Состав и объем курсовой работы
- •Содержание расчетно-пояснительной записки
- •1.2 Состав графической части
- •1.3 Тематика курсовой работы
- •2 Оформление расчетно-пояснительной записки и чертежей
- •2.1 Оформление расчётно-пояснительной записки
- •2. 2 Оформление графических материалов
- •3 Определение основных параметров
- •3.1 Бульдозер
- •3. 2 Скрепер
- •Касательная сила тяги базового трактора
- •3. 3 Автогрейдер
- •4 Построений тяговой характеристики
- •5 Разработка конструкции и расчеты на прочность элemehtob дорожно-стротельных машин
- •Список рекоменуемых источников
- •Приложение а
- •Приложение б
2. 2 Оформление графических материалов
Конструкторские чертежи выполняются карандашом на листах чертежной бумаги форматов AI (сборочный чертеж), A3 (рабочие чертежи сопряженных деталей), предусмотренных ГОСТ 2.301-68. При выполнении плакатов (тяговая характеристика на формате А2) можно применять тушь, краски, цветные карандаши и другие средства оформления.
Масштаб чертежей выбирается исходя из требований наглядности показа главных технических решений, простановки размеров, размещения позиций, хорошего заполнения листа и в соответствии с ГОСТ 2.302- 68, ГОСТ 2.IO9-73. Правила выполнения чертежей должны соответствовать стандартам, определяющим:
начертание и основное назначение линий на чертежах (ГОСТ 2.303-68);
обозначения материалов в сечениях (ГОСТ 2. 306-68);
правила нанесения размеров (ГОСТ 2.307-68;
ГОСТ 2.138-81);
обозначения шероховатости поверхности (ГОСТ 2.309-73);
нанесение на чертежах обозначений покрытий
термических и других видов обработки (ГОСТ 2.310-68);
изображение резьбы (ГОСТ 2.311-68);
изображения сварных швов (ГОСТ 2.312-72 и др);
правила нанесения на чертежах надписей, технических требований и таблиц
(ГОСТ 2.316- 68).
Сборочный чертеж должен содержать изображение изделия (функционального узла), данные, необходимые для его сборки (изготовления) и контроля.
Изображаемое изделие должно давать представление о расположении и взаимной связи составных частей, на чертеже можно приводить схемы соединений. При необходимости приводятся данные о работе изделия и взаимодействии его частей. Обязательно проставляются габаритные и необходимые размеры, предельные отклонения и другие параметры, которые должны быть выполнены или проконтролированы по данному сборочному чертежу. На сборочном чертеже показывают номера позиций составных частей. Сборочный чертеж допускает упрощения и условности (ГОСТ 2.313-82, ГОСТ 2. 315-68, 2.318-81. 2.420-69 и др).
На рабочих чертежах необходимо указать размеры, предельные отклонения размеров, обозначения шероховатости поверхностей, технические требования к материалу, размерам и форме детали.
3 Определение основных параметров
Правильное решение вопросов, относящихся к данному разделу проекта, во многом предопределяет эксплуатационные свойства, технико-экономические показатели и, в конечном итоге, качество машины. К основным параметрам дорожно-строительных машин относятся габаритные размеры и масса оборудования и машины, мощность двигателя, рабочие и транспортные скорости малины, тип и размеры рабочих органов. Для машин, проектируемых с использованием серийно выпускаемых тягачей, двигателей, передач, некоторые из названных параметров совпадают с аналогичными характеристиками этих агрегатов.
3.1 Бульдозер
К определяемым параметрам бульдозера относятся:
масса рабочего оборудования;
масса машины;
номинальное тяговое усилие;
геометрические размеры отвала.
3.1.1 Массу рабочего оборудования (кг) выбирают в пределах
, (3,1)
где - масса базового трактора, кг.
Масса бульдозера (кг)
. (3.2)
3.1.2 Длина отвала должна превышать ширину машины не менее чем на 100 мм с каждой стороны. Высоту отвала следует выбирать в зависимости от номинальной силы тяги, определяемой по формуле (3.1.3) и вида грунта. При этом для средних грунтовых условий можно пользоваться данными, приведенными в таблице З.1.
Таблица 3.1 - Зависимость высоты отвала от номинальной
силы тяги
Класс базового трактора по номинальному тяговому усилию ,кН |
, мм |
| |
40 |
700 - 750 |
| |
60 |
800 - 900 |
| |
100 |
900 -1100 |
| |
150 |
1100 -1200 |
| |
250 |
1200 -1300 |
| |
350 |
1300 -1400 |
|
Высота козырька может быть принята равной (0,1-0,2)Н.
3.1.3 Основными параметрами поперечного профиля отвала бульдозера (рисунок 3.1) являются:
угол резания = 55°; угол опрокидывания= 75°; угол наклона =75°; угол установки козырька=SO - 100°; радиус кривизны отвальной поверхности ; длина прямой части отвальной поверхности . Обычно величинавыбирается разной высоте ножа.
Угол резания ; угол заостренияи задний угол связаны между собой зависимостью
(3.3)
Рекомендуется принимать задний угол = 30-35°.
В пояснительной записке необходимо привести cxeмy поперечного профиля отвала и указать на ней численные значения величин выбранных параметров (рис. 3.1).
3.1.4 Сопротивление в конце процесса зарезания грунта неповоротного бульдозера находится по формуле
, (3.4)
где - сопротивление резанию;
- сопротивление перемещению грунта вверх по отвалу;
- сопротивление перемещению призмы волочения грунта перед отвалом;
- сопротивление перемещению бульдозера как тележки.
Сопротивление грунта резанию (Н) определяется по формуле
. (3.5)
где - удельное сопротивление грунта лобовому резанию,Па;
- длина отвала, м;
- толщина стружки, м, = 0,08 - 0,12м.
Удельное сопротивление грунта лобовому резанию (Па):
для грунта I категории - (0,7 - 1,0) · 105;
для грунта II категории - (1,0 - 1,8) · 105;
для грунта III категории - (1,8 - 2,0) · 105.
Сопротивление от перемещения грунта вверх по отвалу (Н)
,
где - сила тяжести грунта в призме волочения, Н;
- коэффициент трения грунта о сталь, который
равен О,5-0,6;
- угол резания.
Сила тяжести призмы волочения определяется по формуле
, (3.7)
где - объем призмы волочения, м3;
- объемная масса грунта, которая может быть принята разной 1400- 1500 кг/м3;
- ускорение силы тяжести, м/c2 .
Объем призмы волочения находится по формуле
, (3.6)
где - поправочный коэффициент.
В зависимости от вида грунта и отношения коэффициентможет иметь значения, приведенные в таблице 3.2.
Таблица 3.2 - Зависимость коэффициента от вида
грунта и отношения
для категорий грунта | ||
I - II |
III | |
0,15 |
0,9 |
1,3 |
0,30 |
0,8 |
1,3 |
0,45 |
0,7 |
1,2 |
Сопротивление от перемещения призмы волочения грунта перед отвалом (Н)
. (3.9)
Здесь - коэффициент трения грунта о грунт, который может быть принят в пределах 0,8-1,0.
Сопротивление перемещению бульдозера как тележки (Н) может быть рассчитано по формуле
, (3.10)
где - сила тяжести бульдозера, Н;
- коэффициент сопротивления передвижению, который
может быть принят равным 0,05 - 0,1;
- уклон местности, =0,05 - 0,15.
Для нормальной работы бульдозера необходимо соблюдение условия
, (3.11)
где - касательная сила тяги (Н), которая может быть получена по мощности двигателя
, (3.12)
где - номинальная мощности двигателя,Вт;
- к. п. д. силовой передачи, = 0,80 - 0,85;
- рабочая скорость бульдозера при резании грунта, м/с,
принимаемая по данным таблицы 3.3.
Касательная сила тяги по двигателю должна быть проверена на возможность ее обеспечения по сцеплению с грунтом.
Касательная сила тяги по двигателю может быть реализована, если имеет место условие
, (3.I3)
где - номинальная сила тяги бульдозера, Н;
- сцепная сила тяжести бульдозера, Н;
- коэффициент сцепления ведущих органов трактора с грунтом, который
может быть принят равным 0,9 для гусеничных машин и 0,6 для колесных.
Сцепная сила тяжести бульдозера
, (3.14)
где - коэффициент использования массы базового трактора с оборудованием по сцеплению. Для колесных тракторов с задними ведущими колесами можно принимать коэффициент == 0,75 - 0,80. Для трактора с четырьмя ведущими колесами н гусеничных тракторов можно принимать= 1.
3. 1.5 Эксплуатационная производительность (м3/ч) бульдозера при резании и перемещении грунта определяется по формуле
, (3.15)
где - объем призмы волочения, м3;
- коэффициент использования бульдозера по времени,
обычно равный 0, 8 - 0.9;
- коэффициент, учитывающий влияние на производительность уклона местности, принимаемый по таблице 1.2;
- длительность цикла, с.
Рисунок 3.1
Таблица 3.3 – Технические характеристики тракторов, применяемых для бульдозеров
Марка трактора |
Показатели | ||||||||
масса, кг |
габаритные размеры, мм |
Номинальная мощность двигателя, кВт |
Частота вращения, с-1 |
Расчеты скорости движения, м/с | |||||
длина |
ширина |
высота |
при резании грунта |
при перемещении грунта |
при обратном ходе | ||||
Т-100М |
11800 |
4250 |
2460 |
3040 |
79,5 |
19 |
0,8 |
1,59-2,17 |
2,17-2,46 |
Т-130Г |
14500 |
5420 |
2475 |
2800 |
103 |
21 |
0,89 |
1,59-2,17 |
2,17-2,46 |
Т-180Г |
15700 |
5420 |
2740 |
2820 |
132 |
19 |
0,95 |
1,81-2,47 |
2,47-2,80 |
ДТ-75Б |
7300 |
4575 |
1740 |
2304 |
55 |
30 |
1 |
1,65-2,25 |
2,25-2,55 |
ДЭТ-250 |
26700 |
6236 |
3220 |
3180 |
200 |
25 |
0,64 |
1,87-2,55 |
2,55-2,89 |
Т-220 |
20700 |
5500 |
2850 |
2900 |
161,5 |
25 |
0,95 |
1,81-2,47 |
2,47-2,80 |
Т-330 |
29200 |
6000 |
2900 |
3150 |
242 |
28 |
0,92 |
1,92-2,62 |
2,62-2,97 |
Т-500 |
40000 |
6500 |
2950 |
3240 |
368 |
32 |
1 |
1,92-2,62 |
2,62-2,97 |
Т-4АН1 |
8200 |
4475 |
1952 |
2568 |
95,6 |
25 |
1,25 |
1,43-1,95 |
1,95-2,21 |
Т-74 |
6000 |
4225 |
1845 |
2325 |
55 |
23 |
1,15 |
1,65-2,25 |
2,25-2,55 |
Длительность цикла определяется по формуле
, (3.16)
где - длина пути резания, перемещения грунта и
обратного хода, м ;
- соответствующие им скорости, выбираемые по таблице 3.3;
-время, затрачиваемое на переключение передачи (обычно 3 – 5 с);
- время опускания отвала;
- время на разворот трактора, с, = 10 с.
Длину пути резания (м) определяют по формуле
.