Расчет автогрейдеров

где —вес призмы волочения, кН; —удельный вес грунта, кН/м3; — коэффициент разрыхления грунта; — угол трения грунта о грунт.

Сопротивл

ение (кН) перемещению грунта вдоль отвала

(8)

и вверх по нему

,(9)

где — сила перемещения призмы волочения, нормальная в плане к отвалу, кН; — сила трения грунта при движении вдоль отвала.

Общее сопротивление копанию грунта автогрейдером (кН)

Сопротивление перемещению автогрейдера (кН)

,

где —суммарный коэффициент сопротивления качению колес;

— суммарная нормальная реакция на все колеса, кН; — масса автогрейдера, кг; g=9,81 м/с2; — угол наклона поверхности движения к горизонту, град.

При <10°

при >10°

Сопротивление F8(кН) определяют как силу инерции при разгоне

(10)

где — масса автогрейдера и грунта в призме волочения, кг; vp— рабочая скорость движения, м/с; tP - время разгона, с; =3 . 5 с. '

Сила сцепления автогрейдера (кН)

,

где — характеристика развески колес по осям автогрейдера; е=1 при схеме 333, 133, 222 и =0,7 .0,75 при схеме 112 и 123; Gа — полный конструктивный вес, кН.

Номинальная сила тяги по сцеплению (кН), соответствующая 20% коэффициента буксования, при котором тяговая мощность близка к максимальной,

Условия возможности рабочего движения по сцеплению

При движении с установившейся рабочей скоростью (F8=0)возможную максимальную площадь сечения вырезаемой стружки Sc (м2) определяют из уравнения

,

где левая часть уравнения представляет собой свободное тяговое усилие, которое реализуется непосредственно для копания. При разработке автогрейдером выемки площадью поперечного сечения SK(м2) необходимое число проходов

где — коэффициент, учитывающий неравномерность сечения стружки при отдельных проходах; = 1,30 . 1,35; Sc — по уравнению (5).

При транспортном режиме общее тяговое сопротивление (кН)

где F9— сопротивление воздуха, кН; F8 — по формуле (10), кН.

Сопротивление воздуха (кН)

где k0— коэффициент обтекаемости;

k0 =0,6 .0,7 Н-с2/м4; — лобовая площадь, м2;

; vT — установившаяся транспортная скорость, км/ч.

Мощность двигателя.

На первой рабочей скорости при режиме максимальной тяговой мощности с учетом коэффициента буксования 6 = 20% двигатель должен работать на режиме максимальной мощности (кВт)

,(11)

где Ga — в кН; vp — в м/ч; — общий КПД трансмиссии, kBЫX— коэффициент выходной мощности двигателя; kBЫX=0,9; ko — коэффициент, учитывающий отбор мощности на привод вспомогательных механизмов (подъем отвала и др.);. ko =0,75 . 0,90.

Мощность (кВт) при передвижении на максимальной транспортной скорости vт max

,(12)

гдеGa и F9— в кН; —в м/ч.

По наибольшему значению N [формулы (11) и (12)] с коэффициентом запаса = 1,2 . 1,4 подбирают двигатель.

Рис. 2.4.3.1. Схема к расчету автогрейдера в рабочем режиме (а) и его отвала (б)

Внешние силы и реакции, действующие на автогрейдер. Рассмотрим внешние силы и реакции на примере наиболее распространенного автогрейдера с колесной схемой 123 при копании грунта (рис. 1,а). На автогрейдер действуют активные силы: Ga— вес автогрейдера (кН), силы тяги на ведущих колесах Рк2 и Рк3. Реактивные силы — суммарные нормальные составляющие реакции на передние R1и задние R'2и R'zколеса, суммарные касательные составляющие на те же колеса foR1, foR’2и foR'Z(сопротивления движению колес), составляющие реакции, действующие на отвал, Rx, Ryи Rz, боковые горизонтальные реакции F'1F'2, F'3и F1.

При рассмотрении этой системы сил сделаны следующие допущения: пренебрегли смещением реакций R1R'2и R'3 вследствие деформации шин, то есть , так как они малы по сравнению с длиной базы L’a; реакции f0R1, fQR2, f0R'3, F1, F'2и F'Z, силы и расположены в одной плоскости на уровне опорной линии колес; составляющие реакций грунта Rx, Ry, Rzприложены к переднему концу отвала параллельно соответствующим осям координат; на режиме максимальной тяговой мощности ; вертикальные составляющие реакций на правые и левые колеса соответствующих осей равны между собой; 2R2'+ 2R3'= R2, которая приложена на оси подвески заднего балансира по оси автогрейдера, соответственно 2foR’2+2foR’3= foR2; общая сила тяги на ведущих колесах и приложена по оси автогрейдера; боковые реакции на задние оси F2'=3' и F2'+F’3=F’1

 Скачать реферат