Изучение технологических параметров дорожных машин

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

КОНТРОЛЬНАЯ работа

По дисциплине: Строительные машины

На тему: Изучение технологических параметров дорожных машин



Исходные данные для выполнения работы

Таблица 1

Вариант	Базовая машина, тягач	Дорожная машина	Рабочий орган	Привод к рабочему органу	Условия работы машины
					Число ударов С	Глубина резания грунта, h, см	Дальность перемещения грунта , м	Длина участка L, высота насыпи H, ширина земполотна B, м
5	ДЗ-31-1 Дизель AM-4I	Автогрейдер	Отвал для вырезания стружки, f = 0,20	Гидравлический	8	18	Профилирование	L = 500; B = 8,5; H = 0,7

C=8, следовательно категория грунта II - супесь



Решение первой задачи

Автогрейдеры представляют собой самоходные планировочно-профилировочные машины, основным рабочим органов которых служит полноповоротный грейдерный отвал с ножами, установленный под углом к продольной оси автогрейдера и размещенный между передним и задним мостами пневмоколесного ходового оборудования. При движении автогрейдера ножи срезают грунт, и отвал сдвигает его в сторону.

Автогрейдеры применяют для планировочных и профилировочных работ при строительстве дорог, для сооружения невысоких насыпей и профильных выемок, отрывки дорожного корыта и распределения в нем каменных материалов, зачистки дна котлованов, планировки территорий, засыпки траншей, рвов, канав и ям, а также для очистки дорог, строительных площадок, городских магистралей и площадей от снега в зимнее время. Автогрейдеры используют на грунтах I - IV категорий. Процесс работы автогрейдера состоит из последовательных проходов, при которых осуществляется резание грунта, его перемещение, разравнивание и планировка поверхности сооружения.

Автогрейдеры относятся к группе землеройно-транспортных машин, состоящих из грейдерного оборудования и базовой машины.

Таблица 2 Характеристика базовой машины.

Показатели	Ед. измерения	Марка трактора и двигателя
		Дизель АМ - 41
Масса	кг	13500
Габаритные размеры:
длина	м	7,1
ширина	м	2,25
высота	м	2,95
Рекомендуемая масса навесного оборудования	т	2,43
Номинальная мощность	кВт	66
Скорости перемещения машины:
транспортная	м/с	1,03ч8,45
при резании и перемещении грунта (рабочая)	м/с	0,89
при заднем ходе	м/с	0,89
на холостом ходе	м/с	-

Параметры машины:

А) Масса рабочего оборудования при навешивании одного агрегата:

где - масса трактора (базовой машины), т;

- масса рабочего оборудования, т.

Б) Сцепная масса машины:

,

где - сцепная масса машины, т;

ш - коэффициент использования массы машины сцеплению (для колесных машин - 1,0 - 0,7).

В) По условию сцепления значение номинальной силы тяги определяется следующим образом (Н):

,

где - коэффициент сцепления ведущих колес с поверхностью качения (для колесных - 0,65 - 0,85);

- ускорение свободного падения (9,81ч10 ).

По мощности двигателя номинальная сила тяги равна (Н):

,

Где - эффективная мощность, кВт;

- скорость движения, м/с;

- коэффициент буксования (для колесных тракторов - 0,20);

- КПД механической трансмиссии (0,85 - 0,88).

, следовательно не надо увеличивать массу машины за счет массы оборудования.

Параметры рабочего органа:

А) Размеры отвала:

· Длина поворотного отвала:

где Г - габаритный размер (ширина), м;

б - угол захвата, град.

· Высота поворотного отвала:

,[1]

где А - коэффициент, принимаемый для поворотных отвалов 450, ;

- номинальное тяговое усилие, кН.

Решение второй задачи

Расчет сил сопротивления.

1) Расчет силы сопротивления резанию для плоского ножа отвала по формуле Зеленина:

,

где - толщина срезаемой стружки, см;

- число ударов стандартного ударника-плотномера, соответствующее заданной категории грунта, ;

- длина режущей кромки ножа, м;

- угол захвата, град;

- угол резания, град.

2) Расчет сопротивления движению призмы грунта перед рабочим органом

,

где - вес грунта в призме волочения, Н;

- коэффициент трения грунта о грунт, который может быть принят в пределах 0,8-1,0.

,

где - объем призмы волочения, ,

- объемный вес грунта, который может быть принят равным 1400-1600 .

,

где L - длина отвала или ширина вырезаемой стружки грунта, м;

H - высота наполнения, м;

- поправочный коэффициент, который определяется в зависимости от вида грунта и отношения H/L по таблице 3.

Таблица 3

H/L для грунтов связных несвязных 0,15 1,3 0,9 0,30 1,3 0,8 0,45 1,2 0,7

3) Сопротивление движению машины как тележки:

,

где G - вес машины, кг;

f - коэффициент сопротивления передвижению, который может быть равным 0,1 - 0,15;

i - уклон.

4) Сопротивление перемещению грунта вверх по отвалу:

,

где - коэффициент трения грунта о сталь, который обычно равен 0,5 - 0,6.

5) Сопротивление движению грунта вдоль отвала:

[3]

Расчет требуемой мощности выполняется по формуле:

,

где v - рабочая скорость движения машины, м/с;

з - коэффициент полезного действия машины (0,85 - 0,95).

, следовательно, происходит недостаток мощности, необходимо уменьшить глубину резания грунта h до 11 см.

, следовательно, есть неиспользованный запас мощности.

Расходование мощности на преодоление каждого сопротивления.

1. На преодоление расходуется мощность .

2. На преодоление расходуется мощность .

3. На преодоление расходуется мощность .

4. На преодоление расходуется мощность .

5. На преодоление расходуется мощность .

Решение третьей задачи

На автогрейдерах применяют механическую или гидромеханическую трансмиссию. В механической трансмиссии (рис. 1) за двигателем, вперед по ходу машины, расположены: муфта сцепления, соединительный вал, коробка передач и задний мост с балансирами. Коробка передач соединена с задним мостом единым блоком или через карданный вал.

Рис. 1. Кинематическая схема автогрейдера ДЗ-31-1: 1-- двигатель; 2 -- муфта сцепления; 3 -- первый карданный вал; 4 -- коробка передач; 5 -- ручной тормоз; 6 -- второй карданный вал; 7 -- главная передача; 8 -- балансир; 9 -- ступица; 10 -- ножной тормоз; 11 -- ведущие колеса

Тяжелый автогрейдер и его модификации имеют некоторые отличия в трансмиссии: редуктор отбора мощности, муфта сцепления, коробка передач, мультипликатор, раздаточный и передний редукторы размещены в одном блоке. Ходовая часть имеет три ведущих моста один передний и два задних, привод к которым от трансмиссионного блока осуществляется через соединительные валы.

Автогрейдеры с ведомыми колесами обычно имеют механизм их наклона и установки под углом к вертикали. Наклон колес увеличивает боковую устойчивость машины. У автогрейдеров со всеми ведущими колесами механизма наклона колес обычно не предусматривают. Поперечная устойчивость здесь достигается за счет поворота колес относительно оси автогрейдера.

Задний ведущий мост с колесами, закрепленными на балансирах, крепится жестко к основной раме посредством опорных площадок на балке моста. Передний мост состоит из следующих основных частей: балансирной балки, которая крепится к головной части хребтовой балки, механизма поворота колес и механизма наклона ходовых колес.

Автогрейдер имеет колесные и стояночные тормоза.

Гидравлическая система управления рабочими органами (рис. 2) имеет два самостоятельных контура. Первый контур включает в себя насос, гидроцилиндры управления рабочими органами: два цилиндра подъема и опускания отвала (правый и левый), цилиндр выноса тяговой рамы, цилиндр выноса отвала, цилиндры подъема навесного оборудования (рыхлителя, бульдозера); гидромотор и механизм поворота отвала, гидроцилиндр наклона передних колес, гидрораспределители, фильтры. Второй контур имеет свой насос, гидроусилитель тормозов, гидроусилитель руля. Масляный бак -- общий для обоих контуров. Каждый гидроцилиндр и гидромотор присоединены к своей секции гидрораспределителя трубопроводами.

Трубопроводы имеют на концах гибкие рукава, позволяющие компенсировать все неточности сборки жестких труб, размеров несущих их металлоконструкций и изменения положений гидроцилиндров в работе.

Гидрораспределители направляют поток рабочей жидкости в соответствующие полости гидроцилиндров или гидромотора, автоматически переключают систему на холостую работу (нейтральное положение) после окончания рабочей операции и предохраняют систему от перегрузок.



Рис. 2. Схема гидравлического привода автогрейдера ДЗ-31-1: 1 -- трубопроводы высокого давления; 2, 3, 11 -- гидрораспределители управления рабочими органами; 4 -- гидрораспределитель гидроусилителя руля; 5 -- гидроусилитель руля; 6 -- гидроусилитель тормозов; 7 -- насос НШ-10Д; 8 -- фильтры; 9 -- баи; 10 -- насос НШ-46Д; 12 -- гидрозамки; 13 -- гидромотор; 14 --. механизм поворота отвала} 15, 16, 18, 19, 20 -> гидроцилиндры рабочих органов; 17 -- шарнир

Решение четвертой задачи

Рис. 3. Автогрейдер класса 140: а - общий вид; б - схема поворота отвала в плане; в - схема бокового наклона колес; г - схема бокового выноса отвала

Все узлы и агрегаты автогрейдера класса 140 (рис. 3, а), в том числе двигатель 3 с трансмиссией, кабина водителя 4, основное и дополнительное рабочее оборудование автогрейдера, смонтированы на основной раме 8 коробчатого сечения, которая одним концом опирается на передний мост с управляемыми пневмоколесами 11, а другим - на задний четырехколесный мост 15 с продольно-балансирной подвеской парных колес 16. Передние колеса автогрейдера можно устанавливать с боковым наклоном в обе стороны для повышения устойчивости движения машины при работе на уклонах (рис. 2, в) и уменьшения радиуса поворота.

У автогрейдеров всех классов угол бокового наклона колес составляет ± 20°.

Основное рабочее оборудование автогрейдера состоит из тяговой рамы 7, поворотного круга 12 и отвала 13 со сменными двухлезвийными ножами. Полноповоротный в плане отвал обеспечивает работу автогрейдера при прямом и обратном ходах машины. Поворот отвала в плане осуществляется гидромотором через редуктор. Передняя часть тяговой рамы шарнирно соединена с рамой машины, а задняя часть подвешена на двух гидроцилиндрах 6, с помощью которых грейдерный отвал устанавливают в различные положения: транспортное (поднятое) и рабочее (опущенное). В рабочем положении отвал внедряется в грунт ножами и при движении срезает слой грунта и перемещает его в направлении, определяемом установкой отвала в плане под углом а к продольной оси машины (рис. 3, б).

Угол резания отвала в зависимости от категории грунта регулируется гидроцилиндром 14. Вынос тяговой рамы в обе стороны от продольной оси машины обеспечивается гидроцилиндром 5. Дополнительное рабочее оборудование автогрейдера включает удлинитель отвала, кирковщик 7, управляемый гидроцилиндром 2, и бульдозерный отвал 10, управляемый гидроцилиндром 9. автогрейдер гидравлический кинематический

Гидравлическая система управления рабочим оборудованием автогрейдеров обеспечивает подъем-опускание тяговой рамы вместе с поворотным кругом и отвалом, поворот отвала вместе с поворотным кругом в плане на 360°, боковой вынос отвала в обе стороны от продольной оси машины (см. рис. 3, б), установку отвала под углом в в вертикальной плоскости, боковой вынос отвала для планировки откосов под углом у (рис. 3, г), а также совмещение различных установок отвала.

Отдельные автогрейдеры могут оснащаться автоматической системой управления отвалом типа «Профиль», предназначенной для автоматической стабилизации отвала в поперечном и продольном направлениях, что позволяет существенно повысить производительность машины и точность обработки поверхности. Расчет эксплуатационной производительности выполняется по формуле для машин на разравнивании:

где - рабочее время в смену, мин;

- коэффициент использования рабочего времени[3];

- ширина земполотна, м;

- длина отвала, м;

- угол поворота отвала в плане;

- ширина перекрытия обрабатываемой полосы, м [6];

- длина участка, м;

- рабочая скорость движения, м/с;

- время, затрачиваемое на поворот машины, с [6];

- количество проходов по одному месту [7];

- количество проходов по ширине обрабатываемого участка:

.

Библиографический список

1. Бобров, В. В. Дорожно-строительные машины и материалы [Текст]: методические указания / В. В. Бобров ; СЛИ. - Сыктывкар, 2007. - 24 с.

2. Добронравов, С. С. Строительные машины и оборудование [Текст]: справочник / С. С. Добронравов, М. С. Добронравов. 2-е изд., и доп. - М.: Высш. шк., 2006. - 445 с.: ил.

3. Хархута Н. Я. Дорожные машины [Текст]: учеб. для вузов / Н. Я. Хархута и др.; Л.: Машиностроение, 1976. - 466 с.

4. ГОСТ 11030-93. Автогрейдеры. Общие технические условия [Текст]. - Введ. 1995-01-01. - Минск : Изд-во стандартов, 1995. - 25 с.

5. ГОСТ 27535-87. Машины землеройные. Автогрейдеры [Текст]. - Введ. 1989-01-01. - М. : Изд-во стандартов, 1989.

6. Цупиков С. Г. Справочник дорожного мастера. Строительство, эксплуатация и ремонт автомобильных дорог [Текст]: Учебно-практическое пособие / С. Г. Цупиков, А. Д. Гриценко. - М. : Инфра-Инженерия, 2005.

7. ЕНиР. Единые нормы и расценки на строительные, монтажные и ремонтно-строительные работы. Сборник Е2. Земляные работы [Текст]. - Государственный строительный комитет СССР

8. Набатов А. Б. Технологическая карта комплексно-механизированного процесса на возведение насыпи земляного полотна из грунтов выемки прицепными скреперами и автогрейдером, оснащенными автоматическими системами управления рабочими органами [Текст]: технологическая карта / А.Б. Набатов, В.Н. Захаров. - М.: Министерство транспортного строительства, 1984.

Размещено на Allbest.ru