Автогрейдер ДЗ-122 с дополнительным оборудованием для профилировки откосов (стр. 6 из 7)
По ГОСТ 12477-80 выбираю стандартный внутренний диаметр гидроцилиндра,
Диаметр штока
Мощность механизма подъёма отвала
Механизм поворота отвала
Мощность привода механизма поворота вследствие её небольшой величины требуется определять только в случаях, когда поворот отвала производится от индивидуальных гидромоторов (рис.16).
Рис.16 Схема для определения усилия поворота отвала
Механизм поворота отвала рассчитывают для положения, когда отвал вынесен в сторону и к его концу приложена максимально возможная сила:
Рк = КFст = 15 . 0,6 = 9кН
где К = 15кПа – удельное сопротивление грунта резанию
Fст = 0,6м2 – площадь поперечного сечения вырезаемой стружки
Тогда с учётом коэффициента динамичности kд момент на поворотном круге находится по формуле:
M = kдРкl1 = 1,2 . 9 . 1,5 = 16,2кНм
По моменту сопротивления повороту рассчитывается мощнсть привода механизма поворота отвала:
где
- угловая скорость поворотаМеханизм изменения угла резания отвала
Механизм изменения угла резания отвала рассчитывают по усилию, равному силе тяжести отвала.
Внутренний диаметр гидроцилиндра
где Gотв = 8кН – сила тяжести, создаваемая отвалом
По ГОСТ 12477-80 выбираю стандартный внутренний диаметр гидроцилиндра,
Диаметр штока
, принимаю 
Мощность механизма изменения угла резания отвала:
где Vи = 0,02м/с – скорость изменения угла резания отвала
Механизм выдвижения отвала
Механизм выдвижения отвала рассчитывают по усилию, равному силе тяжести отвала. Скорость выдвижения отвала для гидравлического привода считаю равной 0,1м/с. Мощность механизма выдвижения отвала
Внутренний диаметр гидроцилиндра
По ГОСТ 12477-80 выбираю стандартный внутренний диаметр гидроцилиндра,
Диаметр штока
, принимаю Механизм выноса тяговой рамы в сторону
Механизм выноса тяговой рамы в сторону рассчитываю при выглубленном отвале:
Рвын = (Gотв + Gрамы)/2 = 34/2 = 17кН
Мощность механизма выноса тяговой рамы
где Vв = 0,08м/с – скорость выноса тяговой рамы
Внутренний диаметр гидроцилиндра
По ГОСТ 12477-80 выбираю стандартный внутренний диаметр гидроцилиндра,
Диаметр штока
, принимаю 
Основным этапом расчёта гидропривода является выбор насоса. Мощность гидропривода определяется мощностью установленного насоса, а мощность насоса складывается из мощностей, работающих от этого насоса гидроцилиндров:
Nн = КсКуNг = 1,1 . 1,1 . 4,91 = 5,94 = 6 кВт
где Кс = 1,1 – коэффициент запаса по скорости
Ку = 1,1 – коэффициент запаса по усилию
Nг – наибольшая суммарная мощность гидродвигателей, работающих в одном рабочем цикле
Nг = Nм.в.+ Nв.о.+ Nп+ Nг = 1,8 + 1,1 + 0,21 + 1,8 = 4,91 кВт
Зная необходимую полезную мощность насоса, можно найти подачу насоса:
QH = Nн/Рн = 6/10,5 = 0,57 дм3/с
где Рн = 1,05*10 = 10,5МПа – номинальное давление насоса
По давлению Рн и подаче QH выбирают насос по справочнику. Выбираю насос 207.20 и распределитель Р20.
Объём бака
Vб = (1,2…1,5) Qб = 1,35 . 0,57 = 0,77дм3 = 35л
Расчёт автогрейдера на устойчивость
Расчёт продольной устойчивости
В процессе работы потеря устойчивости и опрокидывание автогрейдера могут произойти при его движении по наклонной поверхности и при повороте. Автогрейдер – длиннобазовая машина, поэтому его продольная устойчивость (рис.17) против опрокидывания обеспечена на уклонах, являющихся предельными по условию сцепления движителя с дорогой.
Предельный угол подъёма, преодолеваемый автогрейдером по условию сцепления движителя с дорогой, рассчитывают:
tgάп = φ – f = 0,6 – 0,05 = 0,55
Рис. 17 Схема для определения устойчивости автогрейдера
Тогда предельный угол подъёма άп = arctg0.55 = 28,8°
Наибольший угол подъёма, преодолеваемый по условию реализации 100% мощности двигателя, устанавливается по соотношению:
sinάп = Nή/GV(1+f2) = 99 . 0,76 / 108,8 . 1,1 (1+0,052) = 0,63
Тогда наибольший угол подъёма άп = arcsin 0.63 = 39° предельный уклон по условию сцепления тормозящих колёс с дорогой находят из равенства:
Тогда предельный уклон άп = arctg0.33 = 18,3°
Расчёт поперечной устойчивости
По условию опрокидывания допускаемый угол поперечного уклона
tgάп = 0,5b/1,2hц = 0,5 . 2,0/1,2 . 1,06 = 0,79
где b = 2,0м – ширина колеи автогрейдера
hц = 1,06м – расстояние от опорной поверхности до центра тяжести автогрейдера
Тогда допускаемый угол поперечного уклонаάп = arctg0.79 = 38,3°
Максимальную скорость движения на поворотах по условию опрокидывания находят из формулы:
где Куст = 1,2 – коэффициент устойчивости
р – радиус поворота
е =0 - эксцентриситет центра тяжести относительно продольной оси машины
По условию сцепления движителя с дорогой допускаемый угол поперечного уклона
tgά = 0,8φ /1,2 = 0,8 . 0,6 /1,2 = 0,4
Тогда допускаемый угол поперечного уклона άп = arctg0.4 = 21,8°
Максимальная скорость движения на поворотах по условию сцепления движителя с дорогой
Расчёт производительности автогрейдера
Производительность автогрейдера при профилировании дороги определяют в километрах спрофилированной дороги в единицу времени. Она зависит от основных параметров автогрейдера и от условий работы.
Когда известна схема проходов автогрейдера по участку и определено число проходов, необходимое для выполнения работ при постройке земляного полотна или корыта, производительность автогрейдера определяют по формуле:
П = 60LпрКвtcм/Т = 60 . 100 . 0,85 . 8,2/20 = 2091 м/смена
где Lпр = 100м – длина участка профилирования
Кв = 0,85 – коэффициент использования машины по времени
tcм = 8,2ч – число рабочих часов в смене
Т – время профилирования
Т = 2Lпр(n1/v1 + n2/v2 + n3/v3 +…)+ 2 nt1 = 2.100.4/66,7 + 2.4.1 = 20мин
здесь n1,n2, n3 – число проходов, выполняемых соответственно на первой, второй и третей передачах коробки скоростей
v1,v2,v3 – скорости, соответственно на первой, второй и третей передачах
n – общее число проходов
t1 – время на поворот автогрейдера
При выполнении автогрейдером земляных работ по возведению насыпи и устройству выемки путём перемещения грунта из выемки в насыпь отвалом, установленном под углом 90° к направлению поступательного движения, производительность подсчитывают по формуле:
гдеV – объём грунта, Перемещаемый за один цикл
КВ = 0,85 – коэффициент использования машины по времени
t – время на рабочий цикл, с
Кр = 1,2 – коэффициент рыхления грунта
Объём грунта, перемещаемый за один цикл
где К3 =1,9 - коэффициент заполнения отвала грунтом
φ – угол естественного откоса насыпного грунта
Время на рабочий цикл:
где lр, lп, l0 – длина пути резания, перемещения и обратного хода
vр, vп, v0 – скорости при резании, перемещении и обратном ходе
tс = 5с – время на переключение передач
t0 = 2с – время на опускание и подъём отвала