Методическое пособие 808

290

В ходе исследований установлено, что структурный шум преобладает в низкочастотном спектре; преобладание воздушного шума явно в диапазоне высоких частот.

Подмоторная рама и кабина на погрузчике являются пассивными вибрационными конструкциями, по которым передается звуковая вибрация. Это значительным образом ухудшает условия работы водителя-оператора данной технологической машины, ввиду воздействия на него высоких уровней структурного шума. Для снижения структурной составляющей шума было предложено ввести в топологическую схему колесного погрузчика виброизоляторы в опорных связях кабины с рамой [6]. С целью исследования влияния физико-геометрических параметров элементов колесного погрузчика на его виброакустические характеристики были проведены численные исследования по определению рациональной жесткости виброизоляторов кабины. Результаты данных исследований представлены на рисунке 2.

Lv, дБ

С, кН/м

Рис. 2. Зависимость уровня звукового давления в кабине водителя от жесткости виброизоляторов в опорных связях кабины на характерной частоте работы ДВС f = 36,6 Гц

Заключение

В ходе численных исследований:

1.Был определен вклад структурного и воздушного шума в общее звуковое поле кабины пневмоколесного фронтального погрузчика ПК-27-02-00 и получена картина виброакустических процессов, происходящих в данной технологической машине. Установлено, что структурный шум преобладает в низкочастотном спектре; преобладание воздушного шума явно в диапазоне высоких частот.

2.Определено, что рациональная жесткость виброизоляторов С = 250 кН/м в опорных связях кабины и рамы для эффективного гашения виброакустических возмущений на характерной частоте работы силовой установки f=36,6 Гц.

Библиографический список

1.Эйхлер Ф. Борьба с шумом и звукоизоляция зданий / Ф. Эйхлер. - М.: Гос.изд. литературы по строительству, архитектуре и строительным материалам, 1962. - 310 с.

2.Иванов Н.И. Борьба с шумом и вибрациями на путевых и строительных машинах / Н.И. Иванов. - М.: Транспорт, 1987. - 223. с.

291

3.Филиппов В.И. Охрана труда при эксплуатации строительных машин / В.И. Филиппов. - М.: Высшая школа, 1984. - 247 с.

4.Справочник по судовой акустике. / Под ред. И.И. Клюкина, И.И. Боголепова. - Л.: Судостроение, 1978. - 504 с.

5.Тольский В. Е. Виброакустика автомобиля / В.Е. Тольский. – М.: Машиностроение, 1988. – 139 с.

6.Резиновые виброизоляторы: Справочник / Под ред. А.В. Ланцберга. - Л: Судострое-

ние 1988. – 216 с.

References

1.Eykhler F. Fight against noise and sound insulation of buildings. Moscow, 1962, 310 pp.

2.Ivanov N. I. Fight against noise and vibrations on traveling and construction Cars. Moscow, 1987, 223 pp

3.Filippov V. I. Labor protection at operation of construction cars. Moscow, 1984, 247 pp.

4.Directory on ship acoustics. / Under the editorship of I.I.Klyukina, I.I.Bogolepova. Leningrad, 1978, 504 pp.

5.Tolsky V.E.Vibroakustika car. Moscov 1988, 139 pp.

6.Rubber vibroinsulator: The directory / Under the editorship of A.V.Lantsberg. – Leningrad, 1988, 216 pp.

292

В.А. Жулай, А.В. Крестников

МОДЕРНИЗИРОВАННЫЙ РАБОЧИЙ ОРГАН АВТОГРЕЙДЕРА

Представлены результаты исследования рабочего оборудования автогрейдеров. Выявлены недостатки конструкции. Представлен вариант технического решения отвала автогрейдера.

Ключевые слова: рабочие органы, отвал, автогрейдеры, землеройно-транспортные машины.

V.A. Zhulai, A.V. Krestnikov

MODERNIZED POWER GRADER OPERATING MEMBER

The results of investigating the operating equipment of power graders are presented. Some disadvantages of the design have been revealed. A version of the technical solutions of a power grader blade is given.

Keywords: operating members, blade, power graders, earth-moving machinery.

Известны отвалы автогрейдеров, обеспечивающие выполнение большого количества различных видов технологических операций. Одной из таких операций, при устройстве земляного дорожного полотна является копание грунта косопоставленным отвалом с одновременным перемещением его в сторону [1].

Недостатком такого отвала автогрейдера при выполнении данной операции является просыпание разрабатываемого грунта под задние ведущие колеса машины и, как следствие, снижение тягово-сцепных качеств движителя, а так же невозможность перемещения всего грунта в сторону на всю длину отвала. На рис.1 изображён отвал автогрейдера, при копании грунта косопоставленным отвалом, когда происходит просыпание грунта под задние ведущие колёса.

Задачей настоящего технического решения является повышение производительности автогрейдера при копании и перемещении грунта в сторону косопоставленным отвалом.

Наиболее близким к предлагаемому является отвал автогрейдера, предназначенный для устройства основания под укладку бордюрного камня и поребрика при строительстве автодорог. У автогрейдера сзади отвала на его концах смонтированы дополнительные ножи, поднимаемые и опускаемые в транспортное и рабочее положения индивидуальными приводами [2].

293

Составной отвал автогрейдера состоит из: основного отвала 1, с задней частью которого посредством нижних шарниров 10 и 11 и верхних ползунов 8 и 9 движущихся в направляющих 12 и 13 соединены выдвижные секции 2 и 3, имеющие форму секторов. Ползуны 8 и 9 в свою очередь шарнирно соединены с механизмами управления (например - штоками гидроцилиндров 4 и 5, которые шарнирами 6 и 7 соединены с основным отвалом). Ползуны 8 и 9 движутся в направляющих 12 и 13 жестко закрепленных на основном отвале 1.

Необходимый угол поворота секций должен соответствовать рекомендуемому углу зарезания отвала, который составляет 12 ... 15° [1].

Рис.3. Предлагаемый составной отвал автогрейдера, при копании грунта косопоставленным отвалом с одной выдвижной секцией в рабочем положении

Механизм приведения в рабочее положение выдвижных секций, например с помощью гидроцилиндров, работает следующим образом.

При подаче масла под давлением в поршневую полость гидроцилиндра 5 поршень со штоком выдвигаются из его корпуса. Двигаясь по направляющей 12 секция 3 поворачивается по часовой стрелке, устраняя зазор между плоскостью отвала и поверхностью, по которой движется машина, тем самым устраняя проблему просыпания грунта под ведущие колёса, рис.3. Аналогичным образом в действие приводится вторая секция 2, при копании грунта противоположной стороной отвала.

Библиографический список

1.ГОСТ №11030-93.

2.Авторское свидетельство № 294910.

References

1.Standard №11030-93.

2.Author's certificate № 294910.

295

В.А. Жулай, В.Л. Тюнин, А.В. Малофеев, А.И. Пошвин

АНАЛИЗ МОЩНОСТНОГО БАЛАНСА ЗЕМЛЕРОЙНО-ТРАНСПОРТНЫХ МАШИН

В данной статье представлены теоретические выражения для определения составляющих мощностного баланса землеройно-транспортных машин. Построена мощностная характеристика скрепера ДЗ-11П при движении по горизонтальной поверхности, при установившемся режиме, без отбора мощности на привод вспомогательного оборудования и системы управления. Представлен анализ мощностного баланса на тяговом режиме скрепера.

Ключевые слова: мощностной баланс, мощность, землеройно-транспортные машины, скрепер.

V.A. Zhulai, V.L. Tyunin, A.V. Malofeev, A.I. Poshvin

THE ANALYSIS POWER OF BALANCE

OF EARTH-MOVING MACHINES

In given clause the theoretical expressions for definition making power of balance of earth-moving machines are submitted. The characteristic scrapers ДЗ11П is constructed power at movement on a horizontal surface, at the established mode, without selection of capacity on a drive of auxiliaries and control system. The analysis power of balance on traction a mode scrapers is submitted.

Key words: power of balance, capacity, earth-moving machines, scrapers.

В современных условиях, выполнение земляных работ невозможно представить без широкого применения средств комплексной механизации труда, выполняемых самоходными колёсными землеройно-транспортными машинами (ЗТМ) большой единичной мощности. Одной из важнейших тенденций в развитии конструкции данных машин является увеличение их энергонасыщенности, что позволяет существенно увеличить производительность и повысить качество выполняемых работ [1].

При повышении энергонасыщенности ЗТМ необходимо знать точное распределение мощности (энергии) двигателя на выполнение основного технологического процесса, совершение работы в различных механизмах машины и взаимодействие колёсного движителя

296

(КД) с опорной поверхностью. Данное распределение мощности можно определить с помощью мощностного баланса ЗТМ.

Исследованию мощностного баланса посвящены работы Е.А. Чудакова, В.А. Петрушова, В.В. Московкина, А.А. Токарева, М.С. Высоцкого, Г.А. Смирнова. Данные работы посвящены исследованию мощностного баланса автомобиля. Как известно, впервые уравнение мощностного баланса для автомобиля было предложено академиком Е.А. Чудаковым. Исходной в уравнениях мощностного баланса является эффективная мощность двигателя, которая затрачивается на преодоление внешних сопротивлений движению и на потери в трансмиссии.

где Nе – эффективная мощность двигателя; NТР – потеря мощности в трансмиссии; Nf, Nh, Nω, Nj – мощности, затрачиваемые на сопротивление качению, уклону, воздуха и инерции, соответственно.

Согласно работе Н.А. Ульянова мощностной баланс самоходных колёсных ЗТМ на тяговом режиме будет выглядеть следующим образом

где ηТР – КПД трансмиссии; NТ – тяговая мощность или мощность, расходуемая на копание грунта; Nδ – мощность, затрачиваемая на буксование колёсного движителя.

Из уравнения мощностного баланса (2) видно, что эффективная мощность двигателя Nе преобразуется в мощность, подводимую к колёсному движителю NК с учётом коэффициента полезного действия трансмиссии ηТР, т.е. с учётом потерь в трансмиссии машины. Исходя из выше сказанного и уравнения (2) потерю мощности в трансмиссии можно записать

Однако для получения полной картины баланса мощности необходимо ввести теоретическую мощность NТЕОР [2], т.е. мощность, эквивалентную тепловой энергии, выделяемой при полном сгорании топлива в цилиндрах двигателя

где hu – низшая теплота сгорания топлива; GТ – часовой расход топлива двигателем, кг/ч; U – термический эквивалент, т. е. количество тепла, эквивалентное работе двигателя мощностью 1 кВт

втечении 1 часа.

Впроцессе преобразования тепловой энергии в механическую работу часть её безвозвратно теряется в виде теплоты, уносимой с отработавшими газами и отведённой в окружающую среду через систему охлаждения, а также в результате неполного сгорания и т. п.

где Ni – индикаторная мощность.

При работе двигателя часть его индикаторной мощности затрачивается на преодоление трения и приведение в действие вспомогательных механизмов, так называемую мощность механических потерь в двигателе NМП которую можно определить из теории двигателей [2]

297

По уравнениям (3) - (7) была построена зависимость мощностного баланса скрепера ДЗ11П при прямолинейном движении по рыхлому грунту и проведён анализ составляющий при максимальной тяговой мощности (рис.).

Из рисунка видно, что мощность тепловых и механических потерь составляет 50,2 % и 16,2 % от теоретической, соответсвенно. Потеря мощности в трансмиссии составляет 4,6 %. И только 29,0 % всей мощности получаемой при сгорании топлива подводится к КД, где часть мощности затрачивается на сопротивление качению и буксование. Так же на рис. приведено максимальное значение тяговой мощности.

Рис. 1. Составляющие мощностного баланса скрепера ДЗ-11П при максимальной тяговой мощности

Выводы: С помощью мощностного баланса можно, ещё на стадии проектирования, оценить эффективность мероприятий направленных на снижение затрат мощности в системах и узлах машины, тем самым это будет способствовать снижению стоимости и сроков проведения работ, направленных на улучшение показателей землеройно-транспортных машин.

Библиографический список

1.Ульянов Н. А. Теория самоходных колесных землеройно-транспортных машин / Н. А. Ульянов. – М. : Машиностроение, 1969. – 520 с.

2.Токарев А. А. Теоретические предпосылки расчётного анализа мощностного, силового и топливного баланса автомобиля / А. А. Токарев // Тр. НАМИ, Совершенствование технико-экономических показателей автомобильной техники. – Москва, 1989. – С. 40-45.

298

3. Автомобильные и тракторные двигатели. Ч. 1. / Под общ. ред. И. М. Ленина. – М. : Высшая школа, 1976. – 368 с.

References

1.Ulyanov N.A. The theory of self-propelled wheel earth-moving machines / N.A. Ulyanov. - М.: mechanical engineering, 1969. - 520 with.

2.Tokarev A.A. The theoretical preconditions of the settlement analysis power, force and fuel balance of the automobile / A.A. Tokarev // Тr. NAMI, Perfection of technical and economic parameters of automobile engineering. - Moscow, 1989. - With. 40-45.

3.Automobile and tractor engines. Ch. 1. / Under red. A. M. Lenina. - М.: higher school, 1976. - 368 with.

299