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 = 2,25h_k² = 2.25 ^. 0.6² = 0.81м²

k – удельное сопротивление грунта резанию, k = 130 кПа

ψ – коэффициент учитывающий колёсную формулу автогрейдера,

ψ = 0,75 при формуле 1х2х3

φ_сц – коэффициент сцепления при буксовании колёс, φ_сц = 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 ψ₁ – коэффициент, определяемый колёсной схемой автогрейдера, дл схемы 1х2х3 ψ₁ = 0,7…0,75

Необходимая при рабочем режиме мощность двигателя:

 

 

где N_пол – полезная мощность, кВт:

 

 

где V_ф =4 км/ч – фактическая скорость перемещения машины

N_дв – мощность затрачиваемая на перекатывание:

 

 

N_букс – мощность затрачиваемая на пробуксовку:

 

 

k₁ = 1 - коэффициент учитывающий уменьшение мощности двигателя в

условиях неустановившейся нагрузки.

ή = 0,76 – КПД трансмиссии, для гидромеханической трансмиссии

Мощность двигателя, определяемая для транспортного режима:

 

 

где f = 0,04 – коэффициент сопротивления качению

V_max – 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 m_а – масса автогрейдера, m_а = 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 ψ принимают равным 65…70°. При установки углов должно быть обеспечено равенство

 

ά + ώ + ψ = π

т.е. ώ = π – ά – ψ = 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:

 

 

L_отв = 3,72м – длина отвала

b= 2,0м – колея автогрейдера

Δ = 0,055м – минимальный зазор между отвалом и колесом

D = 1,2м – внешний диаметр шины

Δ’ = 0,6м – минимальный зазор между задними колёсами

Размеры b и L_отв 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.