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:
tgЬп = ц - f = 0,6 - 0,05 = 0,55
Рис. 17 Схема для определения устойчивости автогрейдера
Тогда предельный угол подъёма Ьп = arctg0.55 = 28,8°
Наибольший угол подъёма, преодолеваемый по условию реализации 100% мощности двигателя, устанавливается по соотношению:
sinЬп = NЮ/GV(1+f2) = 99 . 0,76 / 108,8 . 1,1 (1+0,052) = 0,63
Тогда наибольший угол подъёма Ьп = arcsin 0.63 = 39° предельный уклон по условию сцепления тормозящих колёс с дорогой находят из равенства:
Тогда предельный уклон Ьп = arctg0.33 = 18,3°
Расчёт поперечной устойчивости
По условию опрокидывания допускаемый угол поперечного уклона
tgЬп = 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 уклонаЬп = 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
tgЬ = 0,8ц /1,2 = 0,8 . 0,6 /1,2 = 0,4
Тогда допускаемый угол поперечного уклона Ьп = 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
ц - 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
tп = 40с - время на поворот автогрейдера в начале и в конце рабочего участка
