Мощность для разгона вибровозбудителя рассчитывается по формуле

где A – амплитуда колебаний рабочего органа, мм; K – момент массы дебалансов вибровозбудителя; m1 – масса частей механизма, приводимых в колебания ижёстко связанных с вибровозбудителем, кг; m2 – масса вибровозбудителя.

Рабочие скорости виброкатков назначают обычно в пределах 1,2–2,2 км/ч. При уплотнении асфальтобетонных смесей первые один–два прохода рекомендуется выполнять с выключенным вибратором. Определение мощности, тяговый и прочностной расчеты виброкатков аналогичны расчетам катков статического действия [10, 22].

6.8. Расчёт на прочность основных узлов дорожного катка

6.8.1. Расчёт элементов рулевого управления

При повороте направляющего вальца катка между ним и поверхностью уплотняемого материала возникают силы трения, которые должны преодолеваться механизмом ручного управления.

Силы трения обусловлены различной скоростью по ширине вальцов при повороте, что вызывает их проскальзывание.

Расчет рулевого управления самоходных катков (рис. 6.42) следует вести из условия, что момент, создаваемый на валу штурвала рулевого управления, приведенный к управляемому вальцу, должен быть больше суммарного потребного усилия на поворот:

где Р – усилие на рулевом колесе (не должно превышать 6 кг); r – радиус штурвала, м.

180

Момент на валу штурвала, приведенный к управляемому вальцу,

где i– передаточное число механизма рулевого управления; – КПД механизма рулевого управления.

Рис. 6.42. Схема усилий, возникающих при повороте вальца катка

Суммарное потребное усилие на поворот по методике

181

где F1 , F2 – силы сопротивления перекатыванию соответственно заднего и переднего вальцов, Н; – угол поворота переднего вальца; T2 – боковое усилие (см. рис. 6.42), Н.

где СЦ – коэффициент сцепления вальцов с покрытием, равный

0,5–0,6; L1,L2 – длины образующей соответственно заднего и переднего вальцов, м; 1 , 2 – коэффициенты трения между поверхностью металлического вальца и уплотняемым материалом, для стального вальца и каменного материала [7] в среднем = 0,6.

Тогда после соответствующих подстановок

G2 f sin tg .

(6.47)

Из условия (6.40)

Из формулы (6.48) определяем передаточное число механизма рулевого управления.

182

преобладать не трение скольжения, а трение качения, поэтому момент трения будет примерно в 2 раза меньше, чем при неразрезном вальце.

6.8.2. Расчет на прочность деталей подвески направляющего вальца

Расчёт проводится в предположении упора (наезда) краем этого вальца на препятствие. Передаваемое на валец толкающее усилие

передаче, м/с.

Шкворень, соединяющий вилку направляющего вальца с рамой катка, подвергается совместному действию кручения и изгибу. Опасным сечением является место его заделки в раму. Шкворень проверяют также на срез силой Т . Вилка направляющего вальца рассчитывается на изгиб в месте ее перехода в шкворень.

Детали трансмиссии рассчитывают обычными методами по нормам, установленным для аналогичных деталей автомобилей и тракторов.

6.8.3. Расчет рамы на прочность

Определяется напряжение кручения в сечении рамы при вывешивании одного из колёс. Схема сечения показана на рис. 6.43. Определяется момент сопротивления кручению.

Момент инерции

где hi – высота стенки, см; Si – толщина стенки, см.

Момент сопротивления кручению определяется по формуле

183