Определение параметров Автогрейдера дз-31-1.
1.Масса навешиваемого на базовую машину рабочего оборудования определяется по зависимости : при навешивании одного агрегата.
G0=(0.18-0.23)*GT=0.18*11500=2.07т
Где:
G0 - масса рабочего оборудования
GT – масса трактора (базовой машины)
2.Сцепная масса машины (масса, приходящая на ведущие колёса) определяется по формуле:
Gсц= GT + G0=11500+2070=13,57 т.
Номинальное тяговое усилие определяется по условиям сцепления ведущих колес базовой машины с опорной поверхностью и проверяется по мощности силовой установки с учетом буксования движителя.
3.По условию сцепления значение номинальной силы тяги определяется из выражения:
Tсц=1000* Gсц*φсц*g=1000*13,57*0,65*9,81=86,53
Где:
Tсц –Сила тяги по сцеплению, Н.
φсц –коэффициент сцепления ведущих колёс с поверхностью качения(для гусеничных промышленных тракторов 0,8-1,0,колесных 0,65-0,85)
g - ускорение свободного падения( 9,81 м/с2)
4.Номинальная мощность силы тяги двигателя равна:
Тн = = = 78,79 кН
Где:
Тн – касательная сила тяги, Н
эффективная мощность, кВт
- КПД трансмиссии,
V - Скорость движения машины при резании грунта, м/c
коэффициент буксования (для гусеничных тракторов, для колесных)
Проверка буксования:
Tсц =86,53кН Тн = 78,79
т.к Tсц Тн, условие выполняется, машина не будет буксовать.
Классификация автогрейдеров:
1.По мощности двигателя.
тип |
л.с |
Лёгкий |
До 63 |
Средний |
100 |
Тяжелый |
160 |
Особо тяжелый |
250 и более |
2.По весу:
Класс |
Вес в т. |
1 |
7-9 |
2 |
10-12 |
3 |
13-15 |
4 |
17-19 |
5 |
21-23 |
1. Основные параметры автогрейдеров по отечественным и зарубежным данным.
Параметры |
Мощность в л.с |
||
70-80 |
100-125 |
150 и более |
|
Параметры отвала в мм: |
|
|
|
длина |
3050-3400 |
3660-3700 |
3660-4270 |
толщина |
19 |
19 |
19-25 |
высота |
508-610 |
572-635 |
610-762 |
вес общий в кг. |
9779-6969 |
9666-14658 |
12267-18092 |
на переднюю ось |
2134-3024 |
3024-5698 |
3564-5698 |
на заднюю ось |
4835-6828 |
5524-8703 |
8703-12-324 |
число передач |
|
|
|
в пред назад |
6-8 |
6-8 |
3-8 |
скорость |
2-3 |
2-4 |
2-4 |
в кл/ч: |
|
|
|
вперед |
1,3-32,7 |
1,1-38,0 |
1,5-42,0 |
назад |
2,3-11,3 |
2,4-20,3 |
1,5-25,7 |
размер шин: |
|
|
|
передние |
75-24 |
9-24 |
13-24 |
|
10-24 |
14-24 |
16-24 |
задние |
10-24 |
12-24 |
13-24 |
|
13-24 |
14-24 |
16-24 |
габаритные размеры: |
|
|
|
длина |
7142-7714 |
7320-8705 |
7995-8705 |
ширина |
2180-2364 |
2332-2592 |
2338-2592 |
высота без (кабин) |
2160-2351 |
2351-2993 |
2351-2993 |
Основные размеры отвалов:
Тип автогрейдера |
Примерная длина отвала l: |
Высота отвала в мм: |
Особо тяжелые |
3600-4300 |
600-700 |
Тяжелые |
3400-3700 |
500-600 |
средний |
3000-3400 |
500 |
Схема отвала автогрейдера.
где — угол резания, который в зависимости от выполняемых автогрейдером работ меняется в пределах 30—80°. В данном случае он может быть принят равным 30—45°, отвалы автогрейдеров изготовляются с постоянным радиусом кривизны r ,который определяется по следующей формуле: При таком радиусе кривизны исключается пересыпание грунта через край отвала и обеспечивается формирование призмы грунта перед ним. Изменение угла резания производится вручную через интервалы, примерно равные 5°. Угол опрокидывания составляет 65—70°. Должно иметь место следующее равенство:
1. Общий вес автогрейдера G связана со сцепным весом следующим соотношением:
Gсц=𝛙*G (1)
𝛙-коэффициент определяемый колесной формулой(𝛙=0,70-0,75 для формулы 1 х 2 х 3 и 1 х 1 х 2; 𝛙=1,0 для формулы
3 х 3 х 3 и 2 х 2 х 2).
2. Сцепной вес автогрейдера определяется тяговое усилие на ведущих колесах.
P= Gсц*φ=52*0,8=41,6 кН (2)
φ- коэффициент использования сцепного веса.
Коэффициент использования сцепного веса - величина переменная и зависит в основном от коэффициента буксования ведущих колес.
Существует коэффициент использования сцепного веса φсц ,при котором мощность развиваемая автогрейдером на отвале, имеет максимальное значение, а буксование δ=18÷22%
Величина φсц в естественных условиях работы автогрейдера колеблится в пределах 0,45-0,55.
Pсц=𝛙* φсц G=1*0,45*52=23,4 кН
4. Оптимальное сечение стружки, разрабатываемой автогрейдером за один проход,
F= 𝛙 *φсц* G/k=1*0,45*52/20000=1.17
Где k–расчетный коэфициент сопротивления грунта копанию, учитывающий как резание так и перемещения грунта ( k=20000÷24000 кГ/м2)
5.Если для выполнения данной работы необходимо вырезать грунт сечением S м2.то количество проходов по резанию n определяют из выражения:
n = mSk/ 𝛙* φсц* G=1.25 (5)
где m = 1,25÷1,35 – коэффициент, учитывающий неравномерность сечения стружки при последовательных проходах, и возможное уменьшение сцепного веса из-за реакции грунта.
6.Из формулы (5) определяется вес автогрейдера
G=mSk/ 𝛙 φсц n
7.При одновременном резании и перемещении высоту ножа определяются по формуле:
H= +h
где L – длина ножа; α – угол установки отвала в плане при одновременном резании и перемещении; h – глубина резания; -коэффициент заполнения отвала.
Значение коэффициента заполнения отвала(суглинок II категории с числом ударов ударника ДорНИИ 4-8 при влажности 8-12%)
8.Сопротивление от перемещения призмы волочения грунта перед отвалом:
W3=Gпр*ƒ2*sinφ=1633*0.8*sin30˚=653 Н
где ƒ2- коэффициент трения грунта о грунт, который может быть принят в пределах 0,8-1,0.
Сопротивление от перемещения грунта вверх по отвалу,расчитывается по формуле:
Wa= Gпр* ƒ1*cos2δ*sinφ=1633*0.5*cos230˚=126 Н
Gпр – сила тяжести грунта в призме волочения.
ƒ1 – коэффициент трения грунта о сталь, который равен 0,5-0,6.
δ – угол резания.
Сила тяжести призмы вычисляется по формуле:
Gпр= Vпр*δо*g = 0,119*1400*9,8= 1633 Н
Vпр – объем призмы волочения.
δо – объемная масса грунта которая может быть принята 1400-1500 кг/м3.
g – ускорение силы тяжести.
Объем призмы волочения может быть найден в предположении, грунт перед отвалом располагается в виде призмы высотой H, длиной L с углом φ, равным углу естественного откоса. Но такое предположение не точное, поэтому в формулу нужно добавить поправочный коэффициент kпр, И тогда объем призмы находим по формуле:
Vпр= kпр= * 1,3 = 0,119 м3
H/L |
kпр |
|
связных |
несвязхных |
|
0,15 |
1,3 |
0,9 |
0,30 |
1,3 |
0,8 |
0,40 |
1,2 |
0,7 |
Перемещение грунта вдоль отвала может быть найдено по формуле:
Wо= Gпр * ƒ1*ƒ2*cosφ = 1633*0,5*0,8*cos30˚=101Н
9.Производительность автогрейдеров определяется по формуле:
П = = + 2*0,008*9=
101(м3/см)
Где:
L – длина участника в м.
F – площадь сечения насыпи в м2.
Kв – коэффициент использования рабочего времени (0,8-0,9).
nк – число проходов при копании грунта.
nn – то же для перемещения грунта.
no – число отдельных проходов автогрейдера.
V1 – скорость движения автогрейдера при зарезании в км/ч;(1,3-32,7).
Vn - скорость перемещения автогрейдера при перемещении грунта.
Vo - скорость перемещения автогрейдера при отделочных проходах.
t – время на развороты автогрейдера в час (0,08-0,1)
Число проходов при копании вычисляется по формуле:
nк = ;
где:
– коэффициент перекрытия проходов при копании,равный 1,7.
– сечение стружки в плотном теле.
Число проходов по перемещению вычисляется по формуле:
nn = nз Kпп:
где:
- средняя длина перемещения грунта в м.
Kпп – коэффициент перекрытия при перемещении,равный 1,15.
- величина перемещения грунта за один проход.
При высоте насыпи более 0,75 м количество проходов для перемещения увеличивается до 20%.