Методика расчета

Широко используются автогрейдеры для устройства насыпей из боковых резервов, выемок с перемещением грунта в насыпь, планировки головки насыпи и профилировки боковых откосов автомобильных дорог, работ по устройству дорожных одежд,, производства ремонтных работ и работ по уходу за дорогами в разные сезоны и др.

1.Записать уравнение тягового баланса для рабочего режима автогрейдера при копании грунтов и на планировке.

Главным параметром автогрейдеров считается сцепной вес, поскольку он определяет тяговые качества

G_сц=f*G

где f - коэффициент, учитывающий использование веса автогрейдера качестве сцепного при различных колесных формулах.

Номинальная сила тяги Т_н, соответствующая примерно значению коэффициента буксования δ=20%, при котором значение тяговой мощности близко к максимальному, может быть определена из

Т_н = (0,7…0,73)* у* f*G

где у - коэффициент сцепления пневматических шин колесного движителя с грунтом, у=0,025..0,035.

,или

где N_max - максимальная мощность двигателя, л.с;

К_вых - коэффициент выходной мощности двигателя;

N_o - мощность расходуемая на привод вспомогательных механизмов, л.с.;

n_m - коэффициент полезного действия, n_m=0.86-0.92;

u - коэффициент сопротивления качению колес автогрейдера,

u=0.07 при давлении в шинах Р=0.2 МПа.

Сопротивление качению P_f движителя автогрейдера можно рассчитать

P_f =u*G

Передаточное число на первой передаче автогрейдера

где М_кр - номинальный крутящий момент двигателя;

n_дв - частота вращения коленчатого вала двигателя, об/м.

Чтобы повысить производительность автогрейдера и более рационально использовать мощность двигателя, эти работы целесообразно выполнять на более высоких рабочих пределах. Поэтому наряду с Т_н необходимо установить минимальное значение силы тяги T_min, потребной для выполнения легких рабочих операций.

Т _min = W_np + W_в + W_mp .

Сопротивление перемещению призмы волочения

W_np = V_np * Y * m₂ = G_np * m₂

V_np=L*H*H /(2К_пр)

где V_пp и G_пp - объем и масса призмы волочения;

Y - объемная масса грунта, кг/м³;

m₂ - коэффициент трения грунта по грунту

для связных грунтов m₂=0.5

для несвязных грунтов m₂=0.7

К_пр - коэффициент, зависящий от отношения H/L и грунта

для связных грунтов К_пр =0.7-0.95

для несвязных грунтов К_пp= 1.15-1.5

Сопротивление перемещению грунта вверх по отвалу

W_mp = m_l* (R_x * tgV + G_l ), где

а - угол резания, а=55-60 градусов;

m_l - коэффициент трения грунта по металлу,

для супесей m_l=0.35

для суглинка m_l=0.5

для тяжелых суглинков и глин m_l =0.8

Сопротивление трению ножа отвала автогрейдера о грунт

W_mp = m_l* (Rx * tgV + G_l), где

R_x=K_m*T_н - горизонтальная составляющая силы сопротивления копанию, кг;

К_m - коэффициент использования тягового усилия. К_m=0.6-0.8;

V - угол наклона результирующей сил сопротивления на отвале;

V=17 градусов при резании и перемещении,

V=0 для разрыхленного грунта;

G₁ - масса рабочего оборудования (отвала), кг.

Передаточное число на высшей рабочей передаче

Передаточное число редуктора автогрейдера

Мощность двигателя, требуемая для движения автогрейдера на минимальной транспортной скорости

, где

К_о - коэффициент обтекаемости (К_о=0.06-0.07);

F - площадь любого сопротивления (находится как произведение ширины колеи автогрейдера на его высоту), м².

Тяговый расчет выполняется в соответствии с вариантом задания (по указанию преподавателя) из таблицы 13.1.