Назначение и техническая характеристика автогрейдера ДЗ-122 (стр. 1 из 2)

Содержание

Введение

1. Выбор и расчет параметров автогрейдера для подготовительныхи земляных работ, техническая характеристика

1.1 Назначение и техническая характеристика автогрейдера

1.2 Выбор и расчет параметров автогрейдера для подготовительных и земляных работ

2. Расчет оптимального режима работы машин

2.1 Расчет сопротивления копанию грунта

2.2 Расчет сопротивлению движению машин

2.3 Расчет потребной мощности двигателя

2.4 Силы, действующие на рабочий орган машины

3. Машины для строительства покрытий лесовозных дорог

3.1 Техническая характеристика дорожной фрезы ДС-74

3.2 Расчет на прочность лопасти ротора фрезы

Приложение

Список использованных источников

1. Выбор и расчет параметров автогрейдера для подготовительныхи земляных работ, техническая характеристика

1.1 Назначение и техническая характеристика автогрейдера

Автогрейдеры предназначены для: профилирования земляного полотна, планировки откосов насыпей и выемок, возведения насыпей высотой до 0,6 м, перемещения грунта и дорожно-строительных материалов, устройства корыт в дорожном полотне, смещения грунта и гравийных материалов с вяжущими материалами и добавками.

Автогрейдер ДЗ-122 предназначен для земляных работ по постройке земляного полотна грунтовых дорог, возведению насыпей, планировке площадей, устройству корыт, а также для смешивания грунтов с добавками и вяжущими материалами на полотне дороги, ремонта и содержания дорог, обочин, а также для очистки дорог от снега.

Технические характеристики автогрейдера ДЗ-122

Общие:

длина, мм - 10200;

ширина, мм-2500;

высота (с проблесковым маячком), мм - 3620;

база, мм - 5950;

колея передних и задних колес, мм - 2000;

угол наклона передних колес, град. - +/- 20;

качание в поперечной плоскости, град. - +/- 15;

масса эксплуатационная, кг - 13600;

складывание рамы в обе стороны, град. - 30;

Грейдерный отвал;

база грейдерного отвала, мм - 2700;

длина грейдерного отвала по боковым ножам, мм - 3744;

боковой вынос отвала в обе стороны относительно тяговой рамы, мм -800;

поворот грейдерного отвала, град. -360;

угол срезаемого откоса, град - 90;

высота подъема отвала над опорной поверхностью, мм, - не менее 350;

опускание ниже опорной поверхности, мм,- не менее 400;

Бульдозерный отвал;

тип: неповоротный / поворотный;

длина, мм - 2527 / 3090;

высота с ножом, мм - 860;

угол резания, град. - 55;

угол поворота, град. - 0 / +-28;

опускание ниже опорной поверхности, мм,- не менее 50;

Рыхлитель;

ширина рыхления, мм - 1318;

глубина рыхления, мм,- не менее 260;

число зубьев - 3.

Наряду с главными параметрами автогрейдера – весом машины и мощностью двигателя, большое значение имеют основные параметры: сцепной вес; распределение веса автогрейдера по осям; тяговое усилие; вертикальная сила, прижимающая отвал.

1.2 Выбор и расчет параметров автогрейдера для подготовительных и земляных работ

1. Вес автогрейдера можно определить по выражению, H:

G=9.81C₁(200+122.3N), (1)

где С₁ - коэффициент вариации, С₁=0,73…1,27; N - мощность двигателя, кВт;

G=9,81*1,01*(200+122,3*99)=121945,92 Н

2. Нагрузка на переднюю ось, Н:

G₁=280NC₂,(2)

где С₂ – коэффициент вариации, С₂=0,75…1,25;

G₁=280*99*0,83=23007,6 Н.

3. Нагрузка на заднюю ось, Н:

G₂=C₃(50+7,88N)10²,(3)

где С₃ – коэффициент вариации, С₃=0,77…1,23;

G₂=0,8*(50+7,88*99)10²=66409,6 Н.

4. Вертикальная сила, прижимающая отвал, Н:

P₂=680C₄N, (4)

где С₄-коэффициент вариации, С₄=0,70…1,30;

P₂=680*1*99=67320 H.

5. Сцепной вес автогрейдера, Н:

G_сц=ε₀G, (5)

где ε₀ – коэффициент сцепного веса автогрейдера, определяемый осевой формулой, ε₀=0,7…0,75 – осевая формула 1*2*3;

G_сц=0,73*121945,92=89020,52 Н.

6. Тяговое усилие на ведущих колесах, Н:

Т= G_сцϕ_сц , (6)

где ϕ_сц – коэффициент сцепления ведущих колес с опорной поверхностью, ϕ_сц=0,6…0,8;

Т=89020,25*0,7=62314,18 Н.

7. Сечение стружки грунта, которое может быть вырезано за один проход автогрейдера, м² ,

F =

,(7)

где k - коэффициент сопротивления грунта копанию, учитывающий как резание, так и перемещение грунта, Н/м², k = (0,20…0,24) 10⁶;

F=62314,18/0,22*10⁶=0,283 м².

По известному значению F, можно определить максимальную глубину резания h_max, м: h_max=

; (8)

h_max= 3*0,283/3,744=0,23 м.

2. Расчет оптимального режима работы машин

2.1 Расчет сопротивления копанию грунта

Расчет силы сопротивления резанию и копанию для основных видов рабочих органов машин можно выполнить по формулам, предложенным профессором А. Н. Зелениным.

Сопротивление копанию грунта складывается из ряда составляющих, Н:

Р_К=Р_Р+ Р_СС+Р_ПВ+Р_М,(9)

где P_Р - сопротивление резанию, Н;

Р_СС- сопротивление стружки грунта, Н;

P_ПВ- сопротивление перемещению призмы волочения, Н;

Р_М- сопротивление движению прицепной машины, Н.

Сопротивление копанию грунта рассчитывается для основных видов рабочих органов машин:

отвала автогрейдера (рисунок 2.1.1):

Р_к= 10Ch_ср^1,35(l+ 2,6l_р)(l+ 0,01δ)sinφ+∆K'₅F₁ +q_aγtgφ₂; (10)

гдеС - число ударов динамического плотномера, определяемое по рисунку 2.1.2;

l_р – длина режущей кромки отвала автогрейдера, м, l_р=2l/3;

b - ширина стойки зубьев, см; b= 4..6;

l_р=2*3,744/3=2,496 м;

P_к1=10*13*10^1,35(1+2,6*2,496)(1+0,01*55)*sin60°+1.5*58500*0,25+1,05*17000*tg25°=56904,43 Н;

P_к5=10*13*20^1,35(1+2,6*2,496)(1+0,01*55)*sin60°+1.5*58500*0,4992+0,91*17000*tg25°=122988,16 Н;

P_к3=10*13*15^1,35(1+2,6*2,496)(1+0,01*55)*sin60°+1.5*58500*0,3744+0,98*17000*tg25°=88587,31 Н;

Для влажности ω=17 %:

P_к2=10*6*10^1,35(1+2,6*2,496)(1+0,01*55)*sin60^o+1,5*25000*0,25+1,05*17000*tg25^o=28586,91 H;

P_к4=10*6*15^1,35(1+2,6*2,496)(1+0,01*55)*sin60°+1.5*25000*0,3744+0,98*17000*tg25°=42537,78 Н;

P_к6=10*6*20^1,35(1+2,6*2,496)(1+0,01*55)*sin60°+1.5*25000*0,4992+0,91*17000*tg25°=57741,90 Н;

Рисунок 2.1.1 - Схема рабочего положения отвала

I- речной песок; 2 - песок в залежи (по поверхности); 3 - песок в залежи при удалении от поверхности на 1 м; 4 - супесь пылеватая (рыхлая); 5 - супесь пылеватая легкая; 6 - супесь пылеватая; 7 - супесь пылеватая тяжелая; 8 - суглинок средний; 9 - легкая глина; 10 - тяжелый суглинок; II- глина; 12 - глина (каолин);13 - юрская глина.

Рисунок 2.1.2 - Зависимость числа ударов С динамического плотномера от влажности грунта ω

h,h_ср - глубина резания (рыхления), см;

δ - угол резания,... ° ;

β₀ - коэффициент, учитывающий влияние угла заострения элементарного профиля, β₀ =0,81;

µ - коэффициент, учитывающий вид резания (степень блокировки) снимаемой стружки, µ = 1,0 - блокированное резание, µ =0,70...0,75 - полублокированное резание, µ =0,50...0,55 - свободное резание;

Т-степень затупленности (износа) режущего органа, Т=0,85 - новый, Т = 1,0 - среднезатупленный, Т = 2,0 - очень затупленный;

q - объем призмы волочения, м³, для одного зуба q = 0,1;

γ - плотность грунта, Н/м³ ;

φ₂ - угол внутреннего трения грунта;

l - длина отвала, м;

φ - угол захвата;

∆ - коэффициент, учитывающий высоту отвала;

К'₅- активная сила сопротивления стружки грунта продольному сжатию, Н/м²;

F₁- поперечное сечение стружки грунта соответственно для бульдозера и автогрейдера, м²;

F₁=h_срl_р,(11)

F₁₁=0,10*2,496=0,25 м²;

F₁₂=0,15*2,496=0,3744 м²;

F₁₃=0,20*2,496=0,4992 м²;

q_а, - объем призмы волочения грунта соответственно для автогрейдера, м³

q_а=

; (12)

где K_п – коэффициент потери грунта, K_п=0,85…0,90;

K_р – коэффициент разрыхления грунта,K_р=1,08…1,30;

H_в – величина выступа среднего ножа, см ;

φ₀ - угол естественного откоса грунта, φ₀ = 27...40;

h_ср - средняя глубина резания;

H – высота отвала, м;

2.2 Расчет сопротивлению движению машин

Суммарное сопротивление движению складывается из сопротивлений копанию грунта и движению базовой машины:

для автогрейдера

W = P_K+P_двили W = P_K+G(f±i);(13)

где Р_дв - сопротивление движению машины, Н;

G - полный вес машины, Н;

f=0,10... 0,20 - пневмоколесный ход;

i-уклон пути, %о;

Для влажности ω=12 %:

W₁=25243,49+133416(0,1+0)=70246,03 Н;

W₃=40427,14+133416(0,1+0)=101928,91Н;

W₅=50730,82+133416(0,1+0)=136329,76 Н;

Для влажности ω=17 %:

W₂=17658,84+133416(0,1+0)=41925,51 Н;

W₄=21379,97+133416(0,1+0)=55879,38 Н;

W₆=25832,45+133416(0,1+0)=71083,50 Н.

При работе машин максимальное преодолеваемое сопротивление движению ограничивается силой сцепления ходового оборудования с опорной поверхностью. Поэтому необходимо произвести проверку силы сцепления по условию

W_max<T_н,(14)

гдеТ_н - номинальное тяговое усилие, Н;

Номинальное тяговое усилие определяется по формулам:

для автогрейдера

T_н=G_сцφ_сц, (15)

гдеG_сц- сцепной вес машины, Н; φ_сц- коэффициент сцепления ходового оборудования с опорной поверхностью,φ_сц=0,6... 0,8 - пневмоколесный ход;