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:

tgЬ_п = ц - f = 0,6 - 0,05 = 0,55

Рис. 17 Схема для определения устойчивости автогрейдера

Тогда предельный угол подъёма Ь_п = arctg0.55 = 28,8°

Наибольший угол подъёма, преодолеваемый по условию реализации 100% мощности двигателя, устанавливается по соотношению:

sinЬ_п = NЮ/GV(1+f²) = 99 ^. 0,76 / 108,8 ^. 1,1 (1+0,05²) = 0,63

Тогда наибольший угол подъёма Ь_п = arcsin 0.63 = 39° предельный уклон по условию сцепления тормозящих колёс с дорогой находят из равенства:

Тогда предельный уклон Ь_п = arctg0.33 = 18,3°

Расчёт поперечной устойчивости

По условию опрокидывания допускаемый угол поперечного уклона

tgЬ_п = 0,5b/1,2h_ц = 0,5 ^. 2,0/1,2 ^. 1,06 = 0,79

где b = 2,0м - ширина колеи автогрейдера

h_ц = 1,06м - расстояние от опорной поверхности до центра тяжести автогрейдера

Тогда допускаемый угол поперечного уклонаЬ_п = arctg0.79 = 38,3°

Максимальную скорость движения на поворотах по условию опрокидывания находят из формулы:

где К_уст = 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 Ь_п = 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 = 60L_прК_вt_cм/Т = 60 ^. 100 ^. 0,85 ^. 8,2 /20 = 2091 м/смена

где L_пр = 100м - длина участка профилирования

К_в = 0,85 - коэффициент использования машины по времени

t_cм = 8,2ч - число рабочих часов в смене

Т - время профилирования

Т = 2L_пр(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

К_В = 0,85 - коэффициент использования машины по времени

t - время на рабочий цикл, с

К_р = 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 l_р, l_п, l₀ - длина пути резания, перемещения и обратного хода

v_р, v_п, v₀ - скорости при резании, перемещении и обратном ходе

t_с = 5с - время на переключение передач

t₀ = 2с - время на опускание и подъём отвала

t_п = 40с - время на поворот автогрейдера в начале и в конце рабочего участка