Назначение и техническая характеристика автогрейдера ДЗ-122

Диаметр ротора – 900 мм;

Частота вращения – 4,28 с-1;

Число лопастей – 60;

Скорость передвижения:

Рабочая – 0,11 0,96;

Транспортная – до 40;

Масса – 11,94 т.

3.2 Расчет на прочность лопасти ротора фрезы

Для расчета примем тип лопасти пружинный, представляющий собой пакет полос из пружинной стали, скрепленных хомутом. Внутренняя полоса на конце загнута и заточена.

Пакет закреплен на барабане ротора.

1 – лопасть; 2 – клин; 3 – гайка; 4 – планка; 5 – труба; 6 – крепежный хомут

Рисунок 3.2.1 - Крепление пружинной лопасти на роторе фрезы

Pл – усилие, приходящееся на одну лопасть; lл – плечо действия силы; δ – угол резания

Рисунок3.2.2- Расчетная схема сил, действующих на лопасть ротора

Для расчета силы Pл необходимо знать потребную мощность фрезы, крутящий момент на валу ротора и окружное усилие лопасти.

1. Потребная мощность двигателя Nдв, кВт, складывается из:

Nдв= N1+N2+N3,(26)

где N1 – мощность, расходуемая на резание грунта, кВт;

N2 – мощность, расходуемая на отбрасывание грунта, кВт;

N3 – мощность, расходуемая на преодоление сопротивления трению в трансмиссии вала отбора мощность до ротора, кВт.

Выполним расчет N1, N2, N3:

N1 = Ppbhh1Zn10-3,(27)

где Pp – удельное сопротивление грунта резанию, Н/м2, (таблица 3.2.1);

b – ширина лопасти, м, b = (60…130) 10-3;

h – глубина резания, м;

h1 – толщина стружки, м, h1 = (3…5) 10-3;

Z – число лопастей на роторе, Z = 50…60;

n – частота вращения ротора, с-1, n = 3…5;

N1 = 210000*0,06*0,25*0,004*60*4,28*10-3 = 3,24 кВт.

Таблица 3.2.1

N2=(K0BhvnV2окpρ/2) 10-3 ,(28)

где Kо-коэффициент отбрасывания, для узких лопастей Kо = 0,75, для широких лопастей Kо = 1,0;

В - ширина захвата, м;

h - глубина резания, м;

vn - поступательная скорость фрезы, м/с;

v окp - окружная скорость на концах лопастей, м/с, vокp = 10. 14;

ρ - объемная масса грунта, кг/м3, ρ = 1700. 1800;

N2 =(0,75*2,4*0,25*0,068*122*1800/2)*0,001= 3,96 кВт;

Vn = h1nz1,(29)

где z1 – число лопастей в ряду ротора, z1=3-4;

Vn =0,004*4,28*4 = 0,068 м/с.

N3=(N1 +N2)(1-ηтр), (30)

где ηтр - к. п. д. трансмиссии от двигателя до ротора, ηтр = 0,8.

N3 = (3,24+3,96)*(1-0,8) = 1,44 кВт;

Nдв= N1+N2+N3;

Nдв=3,24+3,96+1,44 =8,64 кВт.

2. Крутящий момент на валу ротора, Н·м, определяем по выражению:

Мкр=;(31)

Мкр== 2018,69 Н·м.

3. Окружное усилие лопасти, Н:

Рокр= (32)

где Кд - коэффициент динамичности, Кд = 1,5 .2,0;

D – диаметр ротора, м, D = 0,8…0,9;

Рокр= = 7626,16 Н.

4. Усилие, приходящееся на одну лопасть, Н, составит:

Pл=,(33)

где Z1 - количество лопастей, одновременно врезающихся в грунт, Z1 = 4;

Pл== 1906,54 Н.

5. По известному усилию в лопасти, находим изгибающий момент в опасном сечении А - А, Н·м:

МА-А=РЛlЛ , (34)

где lЛ - плечо действия силы (длина лопасти), м, lЛ = D/2;

МА-А=1906,16*0,45 = 857,77 Н·м.

Из условия прочности наибольшее действительное напряжение должно быть не больше допускаемого:

σmax = (35)

где – временное сопротивление, МПа, примем = 800 МПа.

W- момент сопротивления, см3.

С учетом коэффициента запаса прочности К3, К3 = 1,5, получим:

W =; (36)

W== 1,61 см3.

Для прямоугольного сечения

W =, (37)

где b - ширина сечения лопасти, см;

а - искомая толщина сечения лопасти, см.

a = . ;(38)

a = = 1,27 см.

Пружинная сталь выпускается полосой толщиной t = 0,5 см. Находим количество стальных полос в лопасти

m = ;(39)

m = = 3 шт.

 Скачать реферат