2.3. Машина для зимнего содержания дорог

Задание. Модернизировать роторный снего­очиститель на базе трактора МТЗ-82, применив гидропривод рабочего обору­дования.

Техническая характеристика

Производительность, т /ч…………... 180

Скорость передвижения до, км/ч (м/с)… до 14,5 (4,03)

Частота вращения фрезы, мин ^–1 ………156

Ширина захвата, м…………………... 1,3

Толщина убираемого слоя снега, м… 0,75 Дальность отбрасывания основной

массы снега, м………………………… 10

Снегоочиститель предназначен для очистки от снега уличных проездов, пешеходных дорожек, перронов, автостоянок, погрузки снега в транспортные сред­ства.

Все узлы снегоочистителя смон­тированы на раме коробчатого сечения, которая крепится к трактору-тягачу.

Привод рабочего органа снегоочистителя осуществляется от аксиально-поршневого гидромотора 310.0.56, подключенного к основной гидросистеме базового трактора-тягача.

Вращение с вала гидромотора передается на ротор рабочего органа через вал-ше­стерню и зубчатую пару с внутренним зацепле­нием. От ротора с помощью карданного вала и конического редуктора вращение пере­дается к фре­зе рабочего органа.

Принципиальные гидравлическая и кинематическая схемы представлена на рис. 2.5.

Рис. 2.5. Гидравлическая и кинематическая схемы приводов снегоочистителя

Четырехлопастный ротор крепится болтами к стакану, установленному на двух шарико­подшипниках.

В ступице ротора на шлицах установлен кар­данный вал привода фрезы. Смазка подшипни­ков и зубчатой пары осуществляется через ка­нал внутри оси вращения ротора.

Фреза питателя (рис. П.2) [1] ленточного типа, трехзаходная, состоит из 2-х частей (правой и левой), симметрично расположенных относительно оси рабочего органа. На валу редуктора каждая из фрез закрепляется шпонками.

Отвал снегоочистителя изготовлен из листовой стали. В его нижней части приварен нож, режущая кромка которого наплавлена твердым сплавом. Для снижения износа ножа и уменьшения сопротивления движе­нию в его нижней части крепятся быстросъемные лыжи. В средней части отвала установлен рассекатель, который защищает редуктор от ме­ханических повреждений, уменьшает лобовое сопротивление при работе, увеличивает жест­кость конструкции.

Направляющий аппарат («Улитка» с трубой), является кожухом ротора, изготовленным из листовой стали. Соединение направляющего аппарата с отвалом осуществляется с помощью фланцев, по периметру которых имеются пазы. Эти фланцы соединены между собой болтов, установленных в пазах. Для изменения направления разгрузки (разгрузка снега в отвал слева или справа от продольной оси машины, или в кузов автомобиля) необходимо осла­бить болты и повернуть трубу на нужный угол, после чего произвести затяжку болтов.

Параметры питателя

Для фрезерного питателя диаметр фрезы можно определить по зависимости [4]:

D_фр = 1,5В/π ,

где В – ширина захвата рабочего органа, м.

D_фр = 1,5· 1,3/ 3,14 = 0,62 м.

Фрезу выполняют трех- и четырехзаходной с углом подъема винтовой линии в пределах 25...30°.

Ширина ленты фрезы определяется с учетом образующейся призмы волочения по зависимости [4], м

где α – угол подъема винтовой линии наружной кромки фрезы, α = 25...30°;

f₂ – коэффициент внутреннего трения снега, f₂ ≈ 0,33...0,5;

b_фр – подача на лопасть за один оборот фрезы (толщина вырезаемой стружки), м.

,

где v_м - поступательная скорость снегоочистителя, м/ч;

n_фр – частота вращения фрезы, мин^–1;

Z - число заходов фрезы.

Подача на лопасть за один оборот фрезы равна

, м.

Тогда ширина ленты фрезы будет

м.

Расчет гидродвигателя привода.

Техническая характеристика аксиально-поршневого гидромотора 310.0.56 [5]: частота вращения n_д = 1250 мин^–1; давление жидкости р = 12,5 МПа; рабочий объем q_Нд = 56 см³; объемный КПД η_од = 0,96.

Определим необходимую подачу насоса

.

Мощность, необходимая для привода насоса равна, кВт

Крутящий момент на валу двигателя опреде­ляем по формуле

,

где – перепад давления на двигателе, МПа;

– общий КПД двигателя.

Кинематический расчет. Общее передаточное число равно

,

где n_ф – требуемая частота вращения фрезы.

Передаточное число цилиндрической зубчатой передачи (привод ротора)

,

где n_р – частота вращения ротора.

Принимаем стандартное значение [6] .

Передаточное число, конического редуктора

,

Принимаем стандартное значение [6] .

Частота вращения фрезы с учетом приня­тых передаточных чисел

мин^–1.

Дальность отбрасывания снега без учета аэродинамического сопротивления, м:

где v_В – начальная скорость выброса снега, v_В = 8...40 м/с;

θ – начальный угол выброса снега относительно горизонта, θ = 45°;

H_о – высота патрубка метателя над дорогой, м.

Дальность отбрасывания снега равна

м.

Библиографический список

1. Абрамов, Н.Н. Курсовое и дипломное проектирование по дорожно-строительным машинам : учеб. пособие/ Н.Н. Абрамов. ‑ М. : Высшая школа, 1972. – 120 с.

2. Дорожно-строительные машины и комплексы: учебник / под ред. В.И. Баловнева. – Омск. : Омский дом печати, 2001. –525 с.

3. Строительные машины: справочник: В 2 т. Т. : Машины для строительства промышленных, гражданских сооружений и дорог/ под общ. ред. Э.Н. Кузина. – М.: Машиностроение, 1991. – 496 с.

4. Дорожные машины. Теория, конструкции и расчет / под общ. ред. Н.Я. Хархуты. – Л.: Машиностроение, 1968. – 416 с.

5. Жулай, В.А. Строительные машины: сб. расчетных работ: учеб. пособие – 2-е изд. перераб. и доп. – Воронеж. гос. арх.-строит. ун-т. ‑ Воронеж, 2009. – 97 с.

6. Жулай, В.А. Курсовое проектирование приводов транспортных, строительных и дорожных машин: учеб. пособие/ В.И. Жулай. – Воронеж. гос. арх.-строит. ун-т. – Воронеж, 2007. – 289 с.

ПРИЛОЖЕНИЕ

Рис. П.1. Общий вид катка на пневматических шинах

Рис. П.2. Общий вид ленточной фрезы

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение..........................................................................................................	3
1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ И СОСТАВ КУРСОВОГО ПРОЕКТА...........	4
1.1. Тематика курсовых проектов…….....................................................	4
1.2. Состав и содержание проекта.............................................................	4
1.2.1. Графическая часть......................................................................	5
1.2.2. Расчетно-пояснительная записка..............................................	7
ПРИМЕРЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ МАШИН.........................................	7
2.1. Самоходный дорожный каток..........................................................	7
2.2. Машина для летнего содержания дорог..........................................	14
2.3. Машина для зимнего содержания дорог..........................................	18
Библиографический список..........................................................................	22
Приложение....................................................................................................	23