Антиплагиат (Модернизация ходового оборудования автогрейдера модели ДЗ-122), страница 6

Таким образом, все вышеперечисленные автогрейдерырасходуют значительное количество энергоресурсов по отношению к объемувыполненных работ.В предлагаемой конструкции также решается проблема паразитноймощности, которая возникает в бездифференциальном приводе.При использовании бездифференциального привода скорости вращенияколес 62 одинаковы во всех случаях 62 движения машины. Вследствие этого междуколесами машины и опорной поврехностью могут возникнуть весьма большиесилы. Детали трансмиссии нагружаются 62 при этом дополнительным моментом, ачерез механизмы 62 передаются дополнительная – паразитная мощность,увеличивающая 62 износ механизмов. [4]Решением этой задачи является модернизация работающего оборудования сцелью создания более маневренного автогрейдера.2.

ОПИСАНИЕ БАЗОВОЙ МАШИНЫ И ВЫБОР СХЕМЫХОДОВОГО ОБОРУДОВАНИЯЗа базовую машину принимаем автогрейдер производства ЗАО «Дормаш»(«DM»), (ДЗ-122) рисунок 2.1. [5]ЗАО «Дормаш» («DM»), является крупнейшим отечественнымразработчиком, производителем и поставщиком дорожно-строительной техники,который нашел применение в более чем 40 странах мира. На сегодняшний деньзавод является одним из трех крупнейших лидеров производителей дорожностроительной техники в России.В основе того факта, что доля рынка, занимаемая «ДМ», увеличивается скаждым годом, можно выделить следующие факторы: надежность,производительность, экономичность, комфорт и безопасность производимогооборудования.

Инженерная идея предприятия не стоит на месте, благодарянепрерывному творческому применению накопленного многолетнего опытапроектирования и производства, технология завтрашнего дня уже представлена всовременных проектах. На предприятии идет непрерывный процессреконструкции и технического перевооружения, освоены новейшиетехнологические процессы, внедрен прогрессивный.Существует постоянный процесс внедрения в производство передовыхтехнологий науки и техники. Все оборудование проходит обязательнуюпредпродажную подготовку, предоставляются гарантийные и сервисные услуги.Благодаря этому изготовленное оборудование в состоянии полностьюудовлетворить потребности потребителей по относительно низкой цене посравнению с аналогами.Рисунок 2.1 – Автогрейдер (ДЗ-122)Техническая характеристика автогрейдера (ДЗ-122) приведена в таблице2.1.Таблица 2.1 – Техническая характеристика автогрейдера (ДЗ-122).Класс 140Модель двигателя Д-260Мощность эксплуатационная, л.с 165ТрансмиссияТипмеханическаяЧисло передач:Переднего ходаЗаднего хода62Скорость движения, км/ч 4,1...34,2Масса, кгРаспределение массы по мостам %1350030 /70Габаритные размеры:длин 37 а с бульдозер ом, ммширина, ммвысо 37 та, мм934025003400Дополнительное рабочее оборудование:Грейдерный отвал:Длина, мм 78Заглубление отвала, ммОпускание отвала, ммВынос 78 отвала, ммУгол зачистки 78 откоса, град37406204508000-90Габаритный чертеж автогрейдера (ДЗ-122) приведен на рисунок 2.2Рисунок 2.2 - Габаритный чертеж автогрейдера (ДЗ-122)Чертеж рабочего оборудования приведен на рисунке 2.3.Рисунок 2.3 - Чертеж рабочего оборудованияСхема разработанной конструкции модернизированной задней подвескиприведена на рисунке 2.4.Рисунок 2.4 - Кинематическая схема механизма подъема балансира3.

РАСЧЕТ МЕХАНИЗМА ПОВОРОТА БАЛАНСИРА3.1 ОПРЕДЕЛЕНИЕ УСИЛИЙ В МЕХАНИЗМЕ И ВЫБОРГИДРОАППАРАТУРЫДля подъема балансира к гидравлическим цилиндрам необходимопреодолеть момент сопротивления вращению балансира, создаваемый массойавтогрейдера на каждое колесо автогрейдера.В общем уравнение моментов будет выглядеть такгде - тяговое усилие гидроцилиндра, Н;- вес приходящийся на колесо грейдера, Н.Вес приходящийся на колесо грейдера будет равен весу приходящемуся назадний мост, так как в момент отрыва второго колеса весь вес будетвосприниматься только одним колесом, и он составляет 70% от общего весаавтогрейдера (таблица 2.1).

Поэтому вес будет равенгде - вес приходящийся на задний мост грейдера, Н;- вес грейдера, Н, ( ).Тогда необходимое минимальное тяговое усилие гидроцилиндра равноЗная давление в гидросистеме и необходимое тяговое усилиена штоке гидроцилиндра определяем его геометрические параметры.Диаметр цилиндра определяется из условия обеспечения требуемогомаксимального усилия на шток гидравлического цилиндра и зависит отнаправления действия этой силы.

Когда стержень используется для сжатия(выталкивания стержня из корпуса гидравлического цилиндра), рабочаяжидкость под давлением Р = Рном подается в полость поршня и создает силу настержне, тогда как в полости стержня возникает сила сопротивления Из-запротиводавления Рш:где - коэффициент запаса по давлению, учитывающий потери давленияв трубопроводах, особенности гидропривода, требования надежности, ;- коэффициент мультипликации, ;ηгм=ηо ηмц - гидромеханический КПД гидроцилиндра, равныйпроизведению объемного и механического КПД гидроцилиндра. ОбъемныйКПД современных гидроцилиндров принимается - ηо = 0,99, механическийКПД равен ηмц= 0,95.

Тогда . [6]Давление в штоковой полости гидроцилиндра можно дляпредварительных расчетов принять Рш = 0,3...0,5 МПа.Значения коэффициента мультипликации можно определить по формулеили принять в расчетах φ =1,33 или 1,65. [6]Тогда минимально допустимое значение диаметра поршнягидроцилиндра будет равноПринимаем по рекомендациям [12] c учетом запаса .Диаметры штоков гидроцилиндров определяем по формуле и округляем всоответствии с [6]Принимаем =50мм. [6]Скорость перемещения поршня находится по формулегде - расход рабочей жидкости поступающий в гидроцилиндр, равныйноминальной подаче насоса НШ-32 ДКМ, ;- эффективная площадь поршня со стороны нагнетания;η0 = 0,94 - объемный КПД гидроцилиндра.;ТогдаМинимальную толщину стенки корпуса гидроцилиндра толстостенногооднослойного можно определить из выражения.где - максимальное давление нагнетания, МПа, ;- коэффициент Пуассона (для стали μ=0,3);[σ] = 137,3 МПа принимаем для стали 45.Гильзы цилиндров, в зависимости от рабочего давления, могут бытьвыполнены из чугуна и стального литья, стальных труб, а также стальныхпоковок.

В некоторых случаях используются алюминиевые сплавы и латунь.Штоки гидроцилиндров, работающие на растяжение (сжатие) при длинерассчитывают на продольный изгиб.Для этого справедлива формулагде - диаметр штока, м, .В итоге выбираем гидроцилиндр ГЦ05-100х50х500 УХЛ1 ТУ2053.0221050.007-89.3.2 РАСЧЕТ НА ПРОЧНОСТЬ ЭЛЕМЕНТОВ МЕХАНИЗМА ПОВОРОТАБАЛАНСИРАНа рисунке 3.2 и 3.3 представлена расчётная схема пальца фиксациигидроцилиндра (см. лист 2 дипломного проекта).

[7]Рисунок 3.2– Схема для расчёта пальцаПальцы имеют диаметр 50 мм и изготовлены из стали 40X-3-Т, пределтекучести материала .Пальцы воспринимают только радиальную нагрузку равнуюПлощадь пальца равна.Тогда напряжения среза равно.Допускаемое напряжение среза равно:;.Реакция (рисунок ) равна:.Максимальный изгибающий момент равен:.Момент сопротивления изгибу круглого сечения равен:.Напряжение изгиба в среднем сечении равно:.Рисунок 3.3 – Расчётная схема пальцаНапряжение смятия левой и правой опоры,,Допускаемое напряжение на смятие для неподвижных соединений равно:материал опор сталь 09Г2С;.Напряжение смятия пальца.Допускаемое напряжение на смятие для неподвижных соединений равно:Вывод: Коэффициент запаса прочности по напряжениям среза и изгибаравны, .

Напряжения смятия не превышают допустимые.Прочность пальцев обеспечена.Проверим прочность сварных соединений кронштейнов к раме ибалансировочному стержню (рис. 3.4)Рисунок 3.4 – Схема к расчету сварных швовНапряжение возникающее в сварных швахгде - сила, действующая на сварной шов со стороны гидроцилиндра, Н, ();- катет шва, м, ( );- длина шва, мм;- количество швов.Материал свариваемых деталей Ст.3 с пределом прочности на растяжение, тогда допускаемое напряжение среза составит- для шва соединяющего кронштейн с балансиром- шов подходит- для шва соединяющего кронштейн с рамой- шов подходит.4. ТЯГОВЫЙ РАСЧЕТ АВТОГРЕЙДЕРАВ дополнение к основному параметру - общей массе машины - средиосновных параметров - вес сцепления, мощность двигателя, тяговаямощность, расположение колес, рабочая и транспортная скорости. [8] Общаямасса машины связана с массой муфты следующим соотношением:где - сила тяжести машины, Н; .(согласно данных техническойхарактеристики прототипа);- ускорение силы тяжести, ;- коэффициент учитывающий колесную формулу; при .Тогда сцепной вес равен:Максимальная свободная сила тяги автогрейдера может быть определенапо сцепному весу:Ниже приведены значения коэффициентов сцепления, полученные врезультате 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.Тяговое усилие по мощности двигателя равно,кНгде - мощность двигателя, кВт, ( );- рабочая скорость грейдера, м/с, ;- расчетное буксование для пневмоколесных машин, ;Необходимая мощность двигателя может быть определена из параметровотвала машины и характеристик ее рабочего процесса.

Расчет выполняется пометодике [8].Схема взаимодействия отвала автогрейдера с грунтом приведена нарисунке 4.1.При работе автогрейдера по вырезанию и одновременному перемещениюгрунта необходимая сила тяги 32 находится по формуле: 32где - 38 сопротивление перемещению автогрейдера как тележки, 38 кН;- сопротивление сил инерции при трогании с места, кН;- сопротивление грунта резанию, 32 кН;- сопротивление перемещению призмы волочения, 32 кН;- сопротивление от перемещения грунта вверх по отвалу, 32 кН;- сопротивление от перемещения грунта вдоль отвала (в сторону), 32кН.Сопротивление перемещению автогрейдера как тележки 38 равно:где - вес автогрейдера, кН,- коэффициент перемещения движителей автогрейдера, ( )..Сопротивление сил инерции при запуске с места:где - коэффициент, который учитывает влияние сил инерции маховика надвигатель, ходовых колес на величину сопротивления при разгоне,( );- среднее ускорение при разгоне, ( )..Сопротивление грунта резанию:Рисунок 4.1 – схема взаимодействия грунта с отвалом.где - удельное сопротивление грунта резанию, ( );- площадь срезаемой стружки, :где - максимальная толщина срезаемого слоя грунта, ( );- угол установки отвала в плане при резании грунта, ( );- длина отвала, м, ( ).ТогдаСопротивление перемещению призмы волочения: 54где - коэффициент трения грунта о 54 грунт, ( );- угол установки отвала в плане при планировочных работах, ( );- объем призмы волочения, :где - плотность грунта, ( );- коэффициент разрыхления грунта, ( );- угол естественного откоса грунта, ( ).ТогдаТогдаСопротивление от перемещения грунта вверх по отва 38 лу:где - коэффициент трения грунта о сталь ( );- угол реза 37 ния грунта, ( )..Сопротивление от перемещения грунта вдоль отвала (в сторону): 32Общее сопротивление перемещению автогрейдера 38 равно:Необходимо, чтобы сила на ведущих колесах превышала общеесопротивление 32 , т.е.89,4>82,4>79,6неравенство выполняется.Если автогрейдер оснащен таким сменным оборудованием, как грейдерэлеватор, снегоочиститель и т.д.