Патентный поиск
Анализируя изобретения, решаю остановиться на дополнительном отвале, установленном на раме автогрейдера ссади, в качестве навесного оборудования для профилировки откосов. Благодаря дополнительному отвалу увеличивается производительность автогрейдера; можно уменьшить количество проходов при профилировании за счёт выполнения сразу двух операций: профилировки поверхности дороги и откоса или сразу двух полос дороги. Увеличение сопротивления резания позволяет использовать мощность двигателя более полно.
Определение основных параметров автогрейдера
Техническая характеристика автогрейдера ДЗ-122:
Тип автогрейдера средний
Мощность двигателя, кВт 99
Размеры отвала, м
длина 3,72
высота 0,62
Угол наклона отвала, град 40…90
Угол резания, град 30…70
Угол поворота отвала, град 360
Вынос отвала в сторону, м 0,81
Высота подъёма отвала, м 0,4
Колёсная формула 1х2х3
Давление в гидроприводе, МПа 10
Колея колёс, м:
передних 2,0
задних 2,0
База, м 5,83
Радиус поворота, м 14
Тип трансмиссии гидромеханическая
Дорожный просвет, м 0,4
Скорости передвижения, км/ч:
вперёд 7,4…43
назад 7,7…25,2
Габаритные размеры, мм:
длина 9450
ширина 2500
высота 3500
Эксплуатационная масса, т 14,7
Определение основных параметров автогрейдера
К основным параметрам и размерам автогрейдера относятся: масса, длина и высота отвала, боковой вынос отвала, дорожный просвет и заглубление отвала, угол резания ножа, углы захвата наклона отвала, калёсная база, колея передних и задних колёс, колёсная формула.
Определим оптимальную силу тяжести автогрейдера по заданным площади поперечного сечения кювета автодороги и необходимому для создания земляного полотна числу проходов:
где m - коэффициент, учитывающий неравномерность сечений стружки при последовательных проходах, m = 1,35
S -площадь сечения треугольного кювета, S = 2,25hk2 = 2.25 . 0.62 = 0.81м2
k - удельное сопротивление грунта резанию, k = 130 кПа
ш - коэффициент учитывающий колёсную формулу автогрейдера,
ш = 0,75 при формуле 1х2х3
цсц - коэффициент сцепления при буксовании колёс, цсц = 0,75
n - число проходов при устройстве земляного полотна в нулевых
отметках, для грунтов II категории n = 4
Сила тяжести автогрейдера, приходящаяся на его задний мост:
где G = 105,3кН - вес автогрейдера
Сила тяжести автогрейдера, приходящаяся на его передний мост:
Сцепной вес автогрейдера (вес, приходящийся на ведущие колёса):
где ш1 - коэффициент, определяемый колёсной схемой автогрейдера, дл схемы 1х2х3 ш1 = 0,7…0,75
Необходимая при рабочем режиме мощность двигателя:
где Nпол - полезная мощность, кВт:
где Vф =4 км/ч - фактическая скорость перемещения машины
Nдв - мощность затрачиваемая на перекатывание:
Nбукс - мощность затрачиваемая на пробуксовку:
k1 = 1 - коэффициент учитывающий уменьшение мощности двигателя в
условиях неустановившейся нагрузки.
Ю = 0,76 - КПД трансмиссии, для гидромеханической трансмиссии
Мощность двигателя, определяемая для транспортного режима:
где f = 0,04 - коэффициент сопротивления качению
Vmax - максимальная скорость движения автогрейдера
Из найденных двух значений мощности выбираем максимальную и используем её в расчётах. Найденная максимальная мощность совпадает с номинальной рассчитываемого автогрейдера.
Длина отвала:
где mа - масса автогрейдера, mа = G/g = 105,3/9,81 = 10,7 т
Высота отвала:
Радиус кривой отвала:
В поперечном сечении профиль отвала обычно очерчивается по дуге окружности (рис.1). При таком профиле стружка вырезаемого грунта, перемещаясь по отвалу вверх, поворачивается на нём в направлении его движения и, дойдя до верхней кромки отвала, рассыпается или опрокидывается перед ним, образуя призму грунта.
Рис.1 Поперечный профиль отвала
Чтобы исключить пересыпание грунта за отвал, угол опрокидывания ш принимают равным 65…70°. При установки углов должно быть обеспечено равенство
Ь + ю + ш = р
т.е. ю = р - Ь - ш = 180° - 50° - 65° = 65°
База автогрейдера выбирается из условия возможности разворота отвала (рис.2).
рис.2 Ходовое устройство автогрейдера
где L - база трёхосного автогрейдера
L1 - база двухосного автогрейдера:
Lотв = 3,72м - длина отвала
b= 2,0м - колея автогрейдера
Д = 0,055м - минимальный зазор между отвалом и колесом
D = 1,2м - внешний диаметр шины
Д' = 0,6м - минимальный зазор между задними колёсами
Размеры b и Lотв и связанного с ними радиуса поворота R автогрейдера (рис.2) выбираю такими, чтобы машина имела наименьшие размеры. Однако наличие наименьших величин обуславливается следующим. Устойчивость движения автогрейдера при вырезании стружки с наибольшей шириной захвата обеспечивается, если колёса автогрейдера идут по краям забоя.
