Эксплуатационный расчет автогрейдера при возведении наспи

    Эксплуатационный  расчет автогрейдера при возведении наспи 

     1. Определение производительности  автогрейдера.

    Эксплуатационная  производительность автогрейдера, м³/ч:

      ,                                                    (1)

где   V_пр - объем призмы грунта, вырезанной и перемешенной отвалом за один проход, м³;

         k_в - коэффициент   использования   времени, k_в = 0,80÷0,90;

         t_Ц - время рабочего цикла, ч.

     Объем призмы грунта может быть рассчитан  по сечению  вырезаемой стружки и длине обрабатываемого участка.

      ,                                          (2)

где    L – длина участка, м;

      А – площадь поперечного сечения стружки, м², таблица 1;

      К_п – коэффициент потерь грунта, К_п =0,9;

      К_с – коэффициент, учитывающий форму стружки, К_с = 0,8÷0,9.

     Время рабочего цикла, ч:

      ,                                      (3)

где   t₁ - время прохода по участку, которое определяется по его длине и  

              скорости движения машины, мин;

        t₂ и t₃ - время подъема и опускания отвала, мин;

         t₄ - продолжительность поворота автогрейдера в конце участка, включая

             время, затрачиваемое на переключение скоростей, мин. 

      2. Определение необходимой  мощности.

     Развивающаяся  на ведущих колесах общая мощность, кВт:

                                          ,                                       (4)  

где N_n - мощность, расходуемая на вырезание грунта (полезная), кВт;

       N_f - мощность, расходуемая на передвижение автогрейдера как тележки, кВт;

      N_б - мощность, расходуемая на буксование, кВт.

      Полезная   мощность (на вырезание грунта), кВт:

                                                          (5)

где Т - максимально свободная сила тяги автогрейдера, Н;

      v_p - рабочая скорость движения автогрейдера, м/с.

     Максимально свободная сила тяги автогрейдера может  быть определена по сцепному весу

     ,                                                 (6)

где - коэффициент сцепления колес автогрейдера с поверхностью, таблица 2;

    G_сц – сцепной вес автогрейдера, Н,  

    Общий вес автогрейдера связан со сцепным  весом, следующим соотношением

     ,                                                 (7)

где  G – вес автогрейдера, Н;

     - коэффициент, при колесных  формулах 3 3 3 и 2 2 2 - , а при колесной формуле 1 2 3 - .

      Мощность, расходуемая на передвижение автогрейдера как тележки, определяется по формуле:

       ,                                           (8)

где f - коэффициент сопротивления движению автогрейдера, f = 0,07÷0,10.

      Мощность, расходуемая на буксование, определяется по формуле:

       ,                                  (9)

где δ_к – коэффициент буксования, δ_к=0,1÷0,21.

      Необходимая мощность двигателя кВт:

                                              ,                                                   (10)

где    - КПД трансмиссии;

k_m = 0,9 - коэффициент снижения  мощности двигателя ввиду не

                 установившейся   нагрузки.

    Необходимая сила тяги автогрейдера при работе по вырезанию и одновременному перемещению грунта, Н:

_{где    WТ – сопротивление перемещению автогрейдера как тележки, Н;}

     _{WР – сопротивление грунта резанию, Н;}

     _{WПР – сопротивление перемещению призмы волочения, Н;}

     _{WВ – сопротивление перемещению грунта вверх по отвалу, Н;}

     _{WО – сопротивление перемещению грунта вдоль отвала, то есть в сторону, Н.}

    _{Сопротивление перемещению автогрейдера как тележки, Н:}

     ,                                              (12)

где - уклон пути.

    Сопротивление грунта резанию, Н:

     ,                                             (13)

где  k₀ – удельное сопротивление грунта лобовому резанию, k₀ = 147÷196 кН/м²;

    В – длина отвала, м;

     - угол захвата, град, =30÷45⁰ – при зарезании грунта, =60÷75⁰ – при перемещении грунта;

    h – глубина резания, м.

    Сопротивление от перемещения призмы волочения  грунта перед отвалом, Н:

     ,                          (14)

где  Н - высота отвала, м;

     - объемный вес грунта, кН/м³;

     - коэффициент трения грунта  о грунт,  =0,4÷0,8.

    Сопротивление от перемещения грунта вверх по отвалу, Н:

     ,                           (15)

где  - коэффициент трения грунта о сталь, =0,5÷0,6;

     - угол резания, град, =30÷45⁰.

    Сопротивление от перемещения грунта вдоль поверхности отвала, Н:

     .                          (16)

    Для реализации тягового усилия должно соблюдаться неравенство

    Т>W. 

    Таблица 1- Расчетная площадь вырезаемой стружки, м³

            
 
 
 
 
 
 
 

    Таблица 2