(кН)
де -- вертикальная составляющая суммарного усилия, действующего на нож, зависящая от типа автогрейдера, положения ножа внутри базы, угла захвата и определяемая из общей схемы сил, действующих на автогрейдер, кН. Для ориентировочных предварительных расчетов при колесных схемах 123, 112, 133 для легких автогрейдеров =2,5... 40,0 кН, средних =40... 60 кН, тяжелых =60 ... 80 кН;fc-- коэффициент трения стали о грунт, который подбирается по таблице 1.
Таблица 1. Коэффициент трения грунта о поверхность ножа (полированная сталь)
|
Состояние грунта |
Глина |
Песчаник |
Песчано-глинистый |
Глинистый перегной |
|
|
Влажный |
0,43-0,48 |
0,79-0,82 |
0,63-0,78 |
0,45-0,52 |
|
|
Сухой |
0,33-0,41 |
0,38-0,55 |
0,36-0,5 |
0,350,43 |
Сопротивление (кН) перемещению призмы волочения:
(кН),
где --вес призмы волочения, кН;
Сопротивление (кН) перемещению грунта вдоль отвала
(кН)
и вверх по нему
кН)
где -- сила перемещения призмы волочения, нормальная в плане к отвалу, кН; -- сила трения грунта при движении вдоль отвала.
Общее сопротивление копанию грунта автогрейдером (кН)
(кН)
Сопротивление перемещению автогрейдера (кН)
,(кН)
где --суммарный коэффициент сопротивления качению колес;
-- суммарная нормальная реакция на все колеса, кН; -- масса автогрейдера, кг; g=9,81 м/с2; -- угол наклона поверхности движения к горизонту, град.
При <10°
при >10°
Сопротивление F8(кН) определяют как силу инерции при разгоне
(кН)
где -- масса автогрейдера и грунта в призме волочения, кг; vp-- рабочая скорость движения, м/с; tP- время разгона, с; =3... 5 с. '
Сила сцепления автогрейдера (кН)
(кН)
где -- характеристика развески колес по осям автогрейдера; е=1 при схеме 333, 133, 222 и =0,7...0,75 при схеме 112 и 123; Gа -- полный конструктивный вес, кН.
Номинальная сила тяги по сцеплению (кН), соответствующая 20% коэффициента буксования, при котором тяговая мощность близка к максимальной,
(кН)
Условия возможности рабочего движения по сцеплению
При движении с установившейся рабочей скоростью (F8=0)возможную максимальную площадь сечения вырезаемой стружки Sc (м2) определяют из уравнения
5,3-0,01=28*0,1
где левая часть уравнения представляет собой свободное тяговое усилие, которое реализуется непосредственно для копания. При разработке автогрейдером выемки площадью поперечного сечения SK(м2) необходимое число проходов
где -- коэффициент, учитывающий неравномерность сечения стружки при отдельных проходах; = 1,30 ... 1,35; Sc -- по уравнению (5).
При транспортном режиме общее тяговое сопротивление (кН)
(кН)
где F9-- сопротивление воздуха, кН; F8 -- по формуле (10), кН.
Сопротивление воздуха (кН)
(кН)
где k0-- коэффициент обтекаемости; k0 =0,6...0,7 Н-с2/м4; -- лобовая площадь, м2; ; vT -- установившаяся транспортная скорость, км/ч. Мощность двигателя. На первой рабочей скорости при режиме максимальной тяговой мощности с учетом коэффициента буксования 6 = 20% двигатель должен работать на режиме максимальной мощности (кВт)
Ga -- в кН; vp -- в м/ч; -- общий КПД трансмиссии, kBЫX-- коэффициент выходной мощности двигателя; kBЫX=0,9; ko -- коэффициент, учитывающий отбор мощности на привод вспомогательных механизмов (подъем отвала и др.);. ko =0,75 . .. 0,90. Мощность (кВт) при передвижении на максимальной транспортной скорости vт max
,(кВт)(12)
гдеGa и F9-- в кН; --в м/ч.
По наибольшему значению N [формулы (11) и (12)] с коэффициентом запаса = 1,2 ... 1,4 подбирают двигатель
(кВт)
Список литературы
1. Бородочев И.П. Справочник конструктора дорожных машин - М.: Машиностроение, 1973 - 504 с.
2. Васильев А.А. Дорожные машины - М.: Машиностроение, 1979 - 448 с.
3. Методические указания Машины для земляных работ - Чита:
Чит ГТУ, 1997 - 41 с.
4. Холодов А.М. Проектирование машин для земляных работ - Х.: Вища шк., 1986 - 272 с.