Курсовая работа: Расчет автогрейдеров
Совместным решением этих уравнений определяют реакции Rx , Ry , Rz , R 1 , R 2 , F ’1 и F 1 Возможность реализации тягового усилия Рк проверяют по условию сцепления.
Порядок выполнения работы
Исходные данные
| Параметры | индекс машины |
| ГС-10.01 | |
| Класс | 100 |
| Двигатель: | |
| модель | Д-243 |
| мощность, кВт | 58,7 |
| Тип трансмиссии | механическа |
| Скорость движения вперед/назад, км/ч | 2...35/ |
| 4,2...9,4 | |
| Колесная формула | 1x2x2 |
| База, мм | 4200 |
| Колея колес передних/задних, мм | 1800/1770 |
| Дорожный просвет, мм | 300 |
| Радиус поворота, мм | 4750 |
| Тип рамы | ШСР* |
| Угол складывания шарнирно-сочлененной рамы, град | н/д |
| Смещение колес переднего моста, мм | н/д |
| Угол наклона передних колес, град | 20 |
| Рабочее оборудование: | |
| грейдерный отвал: | |
| размеры (длина х высота), мм | 2730 х 470 |
| максимальное заглубление, мм | 100 |
| угол резания регулируемый, град | 30...70 |
| угол поворота в плане, град | ± 45 |
| боковой вынос, мм | 600/400 |
| угол обрабатываемого откоса, град | — |
| бульдозерный отвал: | |
| размеры (длина х высота), мм | 2440 х 625 |
| максимальное заглубление, мм | 50 |
| кирковщик (рыхлитель): | |
| число зубьев | - |
| ширина киркования, мм | - |
| наибольшая глубина рыхления, мм | - |
| Габаритные размеры, мм | 7140х2400х3220 |
| Масса эксплуатационная, кг | 7500 |
| Изготовитель | ОАО "Брянский арсенал" |
между опорной поверхностью и режущей кромкой отвала, вынесенного за пределы основной рамы и наклоненного так, что один край режущей кромки находится на опорной поверхности, а другой максимально поднят ( = 0... 80°); угол наклона отвала 
или угол зарезания, аналогичен , но определяется при положении отвала, симметричного оси автогрейдера ( = 0.. .30°); угол захвата 
- угол в плане между режущей кромкой отвала и осью автогрейдера ( = 0±90°); при вырезании грунта = 30...40°; при перемещении = 60...75°, при планировке = 90°.
Радиус кривизны отвала (рис. 1,б):
(м),
где 
— угол опрокидывания отвала, во избежание пересыпания грунта за отвал =65... 75°; при установке отвала 
, где 
— центральный угол, град.
Производительность. При постройке насыпи из боковых резервов производительность будет равна:
(1)
где V — объем грунта, перемещаемого за один проход, м3
(2)
=1,8...2,0 — коэффициент наполнения; 
=30...40° — угол естественного откоса; 
—продолжительность цикла, с;
(с)
, 
, 
и 
, 
, 
— длина пути (м) и скорость (м/с) соответственно резания, перемещения и обратного (холостого) хода; 
— время на переключение передач, с; =5 с; t 0 — время на опускание и подъем отвала, с; to =1,5... 2,5 с; 
— время поворота в конце участка, с; 
— коэффициент разрыхления грунта.
Тяговые сопротивления и тяговый расчет
Различают два режима работы автогрейдера: рабочий и транспортный. Для первого характерны большие тяговые сопротивления и малые скорости движения, а для второго при движении с поднятым отвалом—большие скорости движения и сравнительно малые тяговые усилия.
При рабочем режиме общее тяговое сопротивление (кН)
, (3)
где 
— сопротивления соответственно резанию грунта, трению ножа о грунт, перемещению призмы волочения по грунту, перемещению грунта вдоль отвала, перемещению грунта вверх по отвалу, перемещению автогрейдера на колесах, преодолению уклона пути и разгона автогрейдера до установившейся рабочей скорости, кН; 
;
— соответственно суммарные сопротивления копанию и перемещению, кН.
Сопротивление (кН) резанию грунта
(кН) (4)
где 
— удельное сопротивление грунта резанию ножом, кН/м2 : SC проекция площади поперечного сечения стружки грунта на плоскость, перпендикулярную к направлению движения автогрейдера, м2 ; при угле захвата =90° и <90° и угле зарезания = 0 (отвал горизонтален) соответственно (м2 )
Sc = Lo hp =3,7*0,05=0,2 (м2 )
;(5)
Lo — в м; h 0 глубина резания, м.
Сопротивление (кН) трению ножа о грунт.
(кН) (6)
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 1
23, 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 |