4 раздел (Модернизация ходового оборудования автогрейдера модели ДЗ-122)

4 Тяговый расчет автогрейдераВ дополнение к основному параметру - общей массе машины - среди основных параметров - вес сцепления Gсц , мощность двигателя N , тяговая мощностьT расположение колес, рабочая и транспортная скорости [8]. Общая масса ма-шины связана с массой муфты следующим соотношением:Gсц   Mg   G,где G - сила тяжести машины, Н;G  132, 4кН(4.1).(согласно данных техническойхарактеристики прототипа);g - ускорение силы тяжести, м / с 2 ;-коэффициент учитывающий колесную формулу; при 1 2  3   0,7  0,75 .Тогда сцепной вес равен:Gсц  0,75 132,4  99,3H .Максимальная свободная сила тяги автогрейдера может быть определена посцепному весу:T  Gсц  сц .(4.2)Ниже приведены значения коэффициентов сцепления  сц , полученные в результате испытаний автогрейдеров на различных поверхностях.Растительный покров…………………………………..………..0,6-0,8.Свежесрезанный грунт………………………………………….0,6-0,9.Рыхлый грунт……………………………………………………0,8-0,9.Сухое асфальтобетонное покрытие…………………...……….0,6-0,8.Изм.

Лист№ докум.Подпись ДатаДП 23.05.01 00 00 04 ПЗЛист54T  99, 3  0, 9  89, 4 êH .Тяговое усилие по мощности двигателя равноТ дв Nдвη , кН ,кНνр ( 1 δр ) т(4.3)где Nдв - мощность двигателя, кВт, ( Nдв  101кВт );νð - рабочая скорость грейдера, м/с, νр  3,6км / ч  1,0 м / с ;δð - расчетное буксование для пневмоколесных машин, δð  0,2 ;Т дв 1011,1( 1  0,2 )0,8  82, 4кННеобходимая мощность двигателя может быть определена из параметров отвала машины и характеристик ее рабочего процесса. Расчет выполняется по методике [8].Схема взаимодействия отвала автогрейдера с грунтом приведена на рисунке4.1.При работе автогрейдера по вырезанию и одновременному перемещениюгрунта необходимая сила тяги находится по формуле:W  WT  W j  W p  Wпр  Wв  W0 ,(4.4)где WT - сопротивление перемещению автогрейдера как тележки, кН;W j - сопротивление сил инерции при трогании с места, кН;W p - сопротивление грунта резанию, кН;Wпр - сопротивление перемещению призмы волочения, кН;Изм.

Лист№ докум.Подпись ДатаДП 23.05.01 00 00 04 ПЗЛист55Wв - сопротивление от перемещения грунта вверх по отвалу, кН;W0 - сопротивление от перемещения грунта вдоль отвала (в сторону), кН.Сопротивление перемещению автогрейдера как тележки равно:WT  f  G,где G - вес автогрейдера, кН,f(4.5)G  132, 4кН- коэффициент перемещения движителей автогрейдера, (f  0.1  0.15 ).WT  0,1132,4  13,24кH .Сопротивление сил инерции при запуске с места:W j  G a,(4.6)где  - коэффициент, который учитывает влияние сил инерции маховика надвигатель, ходовых колес на величину сопротивления при разгоне,(  1,06  1,08);a - среднее ускорение при разгоне, ( a  0,15  0,25м / с 2 ).W j  132, 4 1,07  0,15  21,3кH .Сопротивление грунта резанию:Wр  k рез Fс ,Изм.

Лист№ докум.Подпись ДатаДП 23.05.01 00 00 04 ПЗ(4.7)Лист56Рисунок 4.1 – схема взаимодействия грунта с отвалом.где k рез - удельное сопротивление грунта резанию, ( k рез  150  200kH / м 2 );Fс - площадь срезаемой стружки, м 2 :Fс  L2от h sin  / 4 L2от  4h 2 ,(4.8)где h - максимальная толщина срезаемого слоя грунта, ( h  0, 45 м ); - угол установки отвала в плане при резании грунта, (   35 );Lот - длина отвала, м, ( Lот  3,74 м ).Fс 3, 742  0, 45  sin 354  3, 74  4  0, 4522 0, 25 м2 .ТогдаWр  150  0, 25  37,5кH .Сопротивление перемещению призмы волочения:Wпр   2Gпр sin  ,(4.9)где  2 - коэффициент трения грунта о грунт, (  2  0.3  0.5 ); - угол установки отвала в плане при планировочных работах, (   65 );Gпр - объем призмы волочения,м3 :Gпр   г Lот g ( H от  0,25h) 2 /(2k р tg ),где  ã - плотность грунта,кг / м 3(4.10)( г  1700 );k р - коэффициент разрыхления грунта, ( k р  1,2 );Изм.

Лист№ докум.Подпись ДатаДП 23.05.01 00 00 04 ПЗЛист57 - угол естественного откоса грунта, (  50 ).ТогдаGпр  1700  3,74  9,81 (0,62  0, 25  0, 45)2 / (2 1, 2  tg50 )  11068H  11,07кH .ТогдаWпр  0, 4 11,07  sin 65  4,0кH .Сопротивление от перемещения грунта вверх по отвалу:Wв  1Gпр cos2  ,(4.11)где 1 - коэффициент трения грунта о сталь ( 1  0,55  0,65 ); - угол резания грунта, (   50 ).Wв  0,55 11,07  cos2 50  2,5кH .Сопротивление от перемещения грунта вдоль отвала (в сторону):W0  1 2Gпр cos  ,(4.12)W0  0,4  0,55 11,07  cos65  1,03кH .Общее сопротивление перемещению автогрейдера равно:W  13, 24  37, 5  21, 3  4, 0  2, 5  1, 03  79, 6 кH .Необходимо, чтобы сила на ведущих колесах превышала общее сопротивление, т.е.T  Т дв  W .Изм. Лист№ докум.Подпись ДатаДП 23.05.01 00 00 04 ПЗЛист5889,4>82,4>79,6неравенство выполняется.Если автогрейдер оснащен таким сменным оборудованием, как грейдер-элеватор, снегоочиститель и т.д.

То при контрольном расчете необходимо убедиться, что это оборудование может работать. [8]Изм. Лист№ докум.Подпись ДатаДП 23.05.01 00 00 04 ПЗЛист59.