Файл: Лабораторная работа 8 по дисциплинам Механическое оборудование карьеров иГорные машины Автогрейдеры.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 18.10.2024
Просмотров: 26
Скачиваний: 0
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
, кирковщик 7, управляемый гидроцилиндром 2, и бульдозерный отвал 10, управляемый гидроцилиндром 9. Гидравлическая система управления рабочим оборудованием автогрейдеров обеспечивает подъем-опускание тяговой рамы вместе с поворотным кругом и отвалом, поворот отвала вместе с поворотным кругом в плане на 360°, боковой вынос отвала в обе стороны от продольной оси машины ( рис. 1, б), установку отвала под углом р в вертикальной плоскости, боковой вынос отвала для планировки откосов под углом у (рис. 1, г), а также совмещение различных установок отвала.
2. Определение основных параметров автогрейдера
2.1. Масса автогрейдера
Масса автогрейдера является важнейшим параметром, определяющим его тягово-сцепные свойства, а, следовательно, и производительность. Сила тяжести автогрейдера G(кН) определяется по следующей формуле:
где m – коэффициент, учитывающий неравномерность сечения стружки (m = 1, 25 - 1,35);
S – площадь поперечного сечения кювета,
; при внутреннем (1:3) и наружном (1:1,5) откосах кювета S = 2, 25
(h – глубина кювета, м, по заданию);
– коэффициент удельного сопротивления грунта копанию, = 200-2400 кПа (больше значения для средних и тяжелых автогрейдеров);
– коэффициент сцепной силы тяжести автогрейдера (применяется по табл. 1);
– коэффициент сцепления шин пневмоколесного движителя с поверхностью качения ( = 0,70);
n – число проходов по вырезанию грунта из кюветов (по заданию).
Определив силу тяжести автогрейдера, определяют его остальные основные параметры, но прежде необходимо принять значения углов установки отвала.
2.2. Углы установки отвала
Геометрические элементы и углы установки отвала находятся между собой в определенной зависимости (рис. 1):
,
где δ – угол резания;
ω – центральный угол профиля отвала;
???? – угол опрокидывания, значение его должно быть равно или меньше угла естественного откоса грунта (принимается 35-40°).
Значения угла резания находится в пределах 30-70° (обычно 30-45°). Перестановки угла обычно возможны через 3-5°. С уменьшением угла резания снижается усилие резания, с увеличением – улучшаются условия дробления и разрыхления стружки грунта, что необходимо при перемешивании грунтов. Так как δ=????+????, то, принимая значение углов ???? и ????, определяют наименьшую величину угла резания. Здесь ???? – угол заточки ножа, определяется условиями прочности износа, в связи с чем его значения равно 25-27°, ???? – задний угол, минимальное значение его принимается в пределах 5-7°
Рис. 1. Поперечный профиль отвала
Величина угла захвата ???? определяется технологическими требованиями. При расчетах она принимается равной 30-40°.
При работе автогрейдера происходит перемещение грунта вдоль отвала. При этом возникает сила трения, задерживающая это перемещение. Угол между теоретическим и фактическим направлениями перемещения частицы, грунта, учитывающий его задержку, называется углом трения ????. Его величина составляет 22-30°.
2.3. Определение размеров отвала
Основными размерами отвала являются высота, радиус кривой и его длина.
Высота отвала
определяется из условия равенства объема валика грунта, поступающего на отвал при перемещении, объему, который может разместиться пред отвалом в виде призмы волочения. Высота отвала (м) определяется по формуле
,
где G – сила тяжести автогрейдера, кН.
Найдя значения высоты отвала , определяют радиус кривой его контура
Сохраняя значение углов ????, ???? и ???? теми же, что и при определении
, определяют длину отвала
,
где G – сила тяжести автогрейдера, кH.
Полученные значения величин
и 
сравниваются с данными прототипа. При расхождении более 15% в расчет принимаются данные прототипа.
2.4. Выбор шин
Ходовое оборудование автогрейдера должно обеспечивать создание устойчивого тягового усилия, иметь небольшое сопротивление и хорошо приспосабливаться к неровностям местности. Для автогрейдеров применяют шины низкого давления или шины с регулируемым давлением. Шины выбираются по нагрузкам, приходящимся на колеса (табл. 1, 2, 3).
Нагрузка, приходящаяся на одно колесо переднего моста, определяется по формуле
Оставшийся вес приходится на колеса заднего моста. Нагрузка на задние колесо для схемы 1x1x2 и 1x2x2
Для схемы 1x2x3 и 1x3x3
.
Таблица 1
Таблица 2
Таблица 3
2.5. Определение ширины колеи автогрейдера
Как и все основные параметры автогрейдера ширину колеи (рис. 2) выбирают такой, что бы машины имела наименьшие размеры. Малая ширина колеи ухудшает устойчивость автогрейдера. Поэтому ширина колеи определяется при вырезании стружки с наибольшей шириной захвата и при условии, что колеса автогрейдера идут по краям кювета. В обычно ширина колеи В (м) определяется по формуле
где
– оптимальный угол захвата при вырезании кювета, =35°, 
– ширина профиля шины, м.
Полученное значение ширины колеи сравнивают с данными прототипа (табл. 4). При расхождении более 15% в расчет принимаются данные прототипа.
Рис. 2. Схема к определению базы автогрейдера
2.6. Определение размера базы автогрейдера
Минимальный размер базы L определяется возможностью полного поворота отвала между колесами автогрейдера. При этом учитывают следующее: чем ближе размещен отвал к задней оси машины, тем лучше планирующая способность автогрейдера (рис. 3).
Рис. 3. Схема конструктивных параметров автогрейдера
Для двухосного автогрейдера размер базы (м) с учетом необходимого зазора
где
– наружный диаметр шины, м;
∆ – зазор между отвалом и шиной (∆ = 0,050 м).
Для трехосного автогрейдера база составляет:
Полученное значение базы автогрейдера L сопоставляется с данными прототипа. При расхождении более 15% в расчет принимаются данные прототипа.
3. Определение сил, действующих на автогрейдер
3.1. Определение сил, действующих на автогрейдер со всеми
ведущими колесами
На автогрейдер при прямолинейном равномерном движении по горизонтальной грунтовой поверхности действуют следующие силы (рис. 4): активные – сила тяжести автогрейдера G; сила тяги Т1,Т2, Т3 колес; реактивные – нормальные реакции R1, R2, R3 колес; составляющие реакции грунта Р1 и Р2 на ноже отвала.
Рис. 4. Схема сил, действующих на автогрейдер с колесной
формулой 1x3x3
При определении этих усилий делают следующие допущения:
1.
и 
2. Величины
2. Определение основных параметров автогрейдера
2.1. Масса автогрейдера
Масса автогрейдера является важнейшим параметром, определяющим его тягово-сцепные свойства, а, следовательно, и производительность. Сила тяжести автогрейдера G(кН) определяется по следующей формуле:
где m – коэффициент, учитывающий неравномерность сечения стружки (m = 1, 25 - 1,35);
S – площадь поперечного сечения кювета,
; при внутреннем (1:3) и наружном (1:1,5) откосах кювета S = 2, 25 (h – глубина кювета, м, по заданию); – коэффициент удельного сопротивления грунта копанию, = 200-2400 кПа (больше значения для средних и тяжелых автогрейдеров); – коэффициент сцепной силы тяжести автогрейдера (применяется по табл. 1); – коэффициент сцепления шин пневмоколесного движителя с поверхностью качения ( = 0,70);n – число проходов по вырезанию грунта из кюветов (по заданию).
Определив силу тяжести автогрейдера, определяют его остальные основные параметры, но прежде необходимо принять значения углов установки отвала.
2.2. Углы установки отвала
Геометрические элементы и углы установки отвала находятся между собой в определенной зависимости (рис. 1):
,где δ – угол резания;
ω – центральный угол профиля отвала;
???? – угол опрокидывания, значение его должно быть равно или меньше угла естественного откоса грунта (принимается 35-40°).
Значения угла резания находится в пределах 30-70° (обычно 30-45°). Перестановки угла обычно возможны через 3-5°. С уменьшением угла резания снижается усилие резания, с увеличением – улучшаются условия дробления и разрыхления стружки грунта, что необходимо при перемешивании грунтов. Так как δ=????+????, то, принимая значение углов ???? и ????, определяют наименьшую величину угла резания. Здесь ???? – угол заточки ножа, определяется условиями прочности износа, в связи с чем его значения равно 25-27°, ???? – задний угол, минимальное значение его принимается в пределах 5-7°
Рис. 1. Поперечный профиль отвала
Величина угла захвата ???? определяется технологическими требованиями. При расчетах она принимается равной 30-40°.
При работе автогрейдера происходит перемещение грунта вдоль отвала. При этом возникает сила трения, задерживающая это перемещение. Угол между теоретическим и фактическим направлениями перемещения частицы, грунта, учитывающий его задержку, называется углом трения ????. Его величина составляет 22-30°.
2.3. Определение размеров отвала
Основными размерами отвала являются высота, радиус кривой и его длина.
Высота отвала
определяется из условия равенства объема валика грунта, поступающего на отвал при перемещении, объему, который может разместиться пред отвалом в виде призмы волочения. Высота отвала (м) определяется по формуле ,где G – сила тяжести автогрейдера, кН.
Найдя значения высоты отвала
, определяют радиус кривой его контура Сохраняя значение углов ????, ???? и ???? теми же, что и при определении
, определяют длину отвала
,где G – сила тяжести автогрейдера, кH.
Полученные значения величин
и сравниваются с данными прототипа. При расхождении более 15% в расчет принимаются данные прототипа.2.4. Выбор шин
Ходовое оборудование автогрейдера должно обеспечивать создание устойчивого тягового усилия, иметь небольшое сопротивление и хорошо приспосабливаться к неровностям местности. Для автогрейдеров применяют шины низкого давления или шины с регулируемым давлением. Шины выбираются по нагрузкам, приходящимся на колеса (табл. 1, 2, 3).
Нагрузка, приходящаяся на одно колесо переднего моста, определяется по формуле
Оставшийся вес приходится на колеса заднего моста. Нагрузка на задние колесо для схемы 1x1x2 и 1x2x2
Для схемы 1x2x3 и 1x3x3
.Таблица 1
| Значение  при колесной схеме | |||
| 1x3x3 | 1x2x3 | 1x2x2 | 1x1x2 |
| 0,67 | 0,75 | 0,55 | 0,75 |
Таблица 2
| Сила тяжести автогрейдера, кН | Маркировка шин |
| 80 - 100 100 - 140 140 - 180 | 14,00 - 20 до 16,00 - 20 16,00 - 20 до 16,00 - 24 16,00 - 24 до 18,00 - 24 |
Таблица 3
| Параметры шин | Маркировка шин | ||||
| 14,00-20 | 16,00-20 | 16,00-24 | 18,00-24 | 18,0024 | |
| Норма слойности Наружный диаметр, мм Статический радиус под нагрузкой, мм Грузоподъемность шины, кН Давление нормальное, кПа Масса, кг | 10 1250 577 23,00 310 95,4 | 8 1390 635 19,00 196 117 | 12 1460 635 30,00 196 145 | 10 1600 690 35,00 147 180 | 16 1594 730 55,00 274 215 |
2.5. Определение ширины колеи автогрейдера
Как и все основные параметры автогрейдера ширину колеи (рис. 2) выбирают такой, что бы машины имела наименьшие размеры. Малая ширина колеи ухудшает устойчивость автогрейдера. Поэтому ширина колеи определяется при вырезании стружки с наибольшей шириной захвата и при условии, что колеса автогрейдера идут по краям кювета. В обычно ширина колеи В (м) определяется по формуле
где
– оптимальный угол захвата при вырезании кювета, =35°, – ширина профиля шины, м. Полученное значение ширины колеи сравнивают с данными прототипа (табл. 4). При расхождении более 15% в расчет принимаются данные прототипа.
Рис. 2. Схема к определению базы автогрейдера
2.6. Определение размера базы автогрейдера
Минимальный размер базы L определяется возможностью полного поворота отвала между колесами автогрейдера. При этом учитывают следующее: чем ближе размещен отвал к задней оси машины, тем лучше планирующая способность автогрейдера (рис. 3).
Рис. 3. Схема конструктивных параметров автогрейдера
Для двухосного автогрейдера размер базы (м) с учетом необходимого зазора
где
– наружный диаметр шины, м; ∆ – зазор между отвалом и шиной (∆ = 0,050 м).
Для трехосного автогрейдера база составляет:
Полученное значение базы автогрейдера L сопоставляется с данными прототипа. При расхождении более 15% в расчет принимаются данные прототипа.
3. Определение сил, действующих на автогрейдер
3.1. Определение сил, действующих на автогрейдер со всеми
ведущими колесами
На автогрейдер при прямолинейном равномерном движении по горизонтальной грунтовой поверхности действуют следующие силы (рис. 4): активные – сила тяжести автогрейдера G; сила тяги Т1,Т2, Т3 колес; реактивные – нормальные реакции R1, R2, R3 колес; составляющие реакции грунта Р1 и Р2 на ноже отвала.
Рис. 4. Схема сил, действующих на автогрейдер с колесной
формулой 1x3x3
При определении этих усилий делают следующие допущения:
1.
и 2. Величины