2065

тяговые качества землеройных машин, а при работе на плотных грунтовых поверхностях доводить до 0,5...0,7 МПа в целях уменьшения расхода топлива и увеличения срока службы.

Важную роль в теории качения колеса играют коэффициент сопротивления качению f и коэффициент сцепления φсц. Коэффициент сопротивления качению f в основном зависит от двух факторов: свойств грунта (его гранулометрического состава, плотности, влажности) и свойств шины (величины удельного давления, ее размеров). Величина φсц зависит от многих факторов и в первую очередь от состояния поверхности качения (гранулометрического состава грунта и особенно влажности), параметров шин (внутреннее давление в шине и особенно рисунка протектора), вертикальной нагрузки на шину.

Характеристики шин различных конструкций и основные показатели их тягово-сцепных свойств представлены в табл. 3.15 - 3.17.

Таблица 3.10

Шины с регулируемым давлением (камерные и бескамерные) обычного профиля [47]

В соответствии с вышеизложенным составлен алгоритм выбора шин для автогрейдера на ЭВМ (рис. 3.41).

Таблица 3.11

Нормы нагрузок на шины для выбора режима работы при различных внутренних давлениях [45]

Диагональные шины обычного профиля

8.25-15 — — — — — — — — — — — — — — —

8.25-20 — — — — — — — — 1700 1750 1800 1875 1925 1975 2050

9.00-15 — — — — — — 1700 1830 1940 2060 2180 2300 2420 2540 2670

12.00-20 — — — — — — — — — — — — 3600 3690 3800

14.00-20 — — 2850 3000 3150 3350 3450 3600 3750 3875 — — — — —

—— 2850 3000 3150 3350 3450 3600 3750 3875 4000 4150 4250 — —

—— 2850 3000 3150 3350 3450 3600 3750 3875 4000 4150 4250 4375 — 14.00-20 — — — — — — 3760 — 4300 — 4830 — 5370 — 5910 14.00-20 — — — — — — — — — — — — 4420 — 4670

14.00-24 2650 2800 3075 — — — — — — — — — — — —

—— — — — — — — — — — — — — 7300

111

Таблица 3.12

Обозначения, основные параметры, размеры камерных шин [45,48]

112

Таблица 3.13

Шины широкопрофильные с регулируемым давлением (камерные и бескамерные) [44]

114

Таблица 3.17

Коэффициент сопротивления качению в зависимости от вида и влажности грунта [102]

116

4. СИСТЕМА АВТОМАТИЗАЦИИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ

4.1. Инженерная методика расчета основных параметров автогрейдера

На основе проведенных в работе теоретических исследований разработана инженерная методики расчета основных параметров автогрейдера и алгоритм автоматизированного эскизно-технического проектирования автогрейдера.

Исходными данными для проектирования автогрейдера служат грунтовые условия, ТЗ и параметры машины.

Инженерная методика заключается в следующем:

1.Задать параметры проектируемого автогрейдера: колесную схему, размер колеи и поступательную скорость машины.

2.Задать грунтовые условия исходного профиля:

а) параметры необходимые для расчета силы реакции разрабатываемого грунта на отвал и изменения вертикальной координаты i-й точки автогрейдера:

-коэффициент трения грунта по металлу;

-предел прочности грунта;

-угол внешнего трения;

-угол внутреннего трения;

-объемная масса грунта;

-коэффициент сцепления грунта;

б) параметры необходимые для расчета вертикальных координат неровностей микрорельефа грунта, попадающего под передние колеса автогрейдера:

-коэффициент, характеризующий затухание функции микропрофиля;

-коэффициент, характеризующий периодическую составляющую микрорельефа;

-среднеквадратическое отклонение функции микрорельефа, м;

в) параметры необходимые для тягово-сцепного расчета и выбора шин для автогрейдера:

-расчетный коэффициент сопротивления копанию грунта;

-относительную влажность;

-плотность грунта;

-категорию грунта.

3. Ввести требования ТЗ:

а) проектные геометрические размеры:

- допустимые среднеквадратические отклонения обрабатываемой поверхности по СНиП;

117

б) производительность.

4. Произвести моделирование рабочего процесса автогрейдера в автоматизированном режиме в соответствии с алгоритмом реализации, представленном на рисунке 2.18.

5. По полученному массиву значений параметров YРО ,РО произвести расчет коэффициентов сглаживания Ky, Kγ для всех значений L, K, Lб по формулам

где yн , yк - среднеквадратические отклонения профиля поверхности в продольной плоскости до и после прохода автогрейдера соответственно, н , к - среднеквадратические отклонения профиля

поверхности в поперечной плоскости до и после прохода автогрейдера соответственно.

6. Получить оптимальные значения параметров L, K, Lб в соответствии с алгоритмом оптимизационного синтеза основных

необходимого числа проходов nпл необходимых для обеспечения требуемой точности.

Согласно зависимостей, предложенных Щербаковым В.С. автогрейдер, точностные свойства которого характеризуются Kc, должен совершить по обрабатываемому участку, неровность которого

8. Определить параметры автогрейдера по алгоритму, представленному на рис. 3.38, в соответствии с методикой тягово-

118

сцепного расчета. В исходные данные для расчета вводится необходимое число проходов nпл для обеспечения требуемой точности.

9. Проверить возможность полного поворота отвала между колесами автогрейдера при его симметричном положении относительно продольной оси, т.е. выполняется ли условие L B2. Если условие не выполняется, то необходимо приравнять L к B2 и вернуться к пункту 6 методики и заново найти оптимальные значения K, Lб для L.

10. Проанализировать полученные результаты эскизного проектирования:

а) геометрические параметры:

-размер базы L;

-коэффициент базы K;

-межосевое расстояние колес балансирной тележки Lб;

-длина отвала В;

-высота отвала Н;

-диаметр колес D;

б) силовые характеристики:

-масса m;

-коэффициент распределения массы машины по мостам С2;

-сила, действующая на нож, Р2;

-сила сцепного веса Gсц ;

-номинальная сила тяги Тн;

-мощность двигателя автогрейдера Ne max;

в) параметры шин:

-конструкция;

-рисунок протектора;

-внутреннее давление S;

-диаметр колес D;

-коэффициент сопротивления качению f ;

-коэффициент сцепления φсц; г) планирующая способность:

-коэффициент сглаживания в продольной плоскости Ky;

-коэффициент сглаживания в поперечной плоскости Kγ;

-необходимое число проходов n.

В соответствии с инженерной методикой составлен алгоритм автоматизированного проектирования автогрейдера на эскизном этапе, представленный на рис. 4.1.

119