37. Конструктивная схема автогрейдера. Основные параметры и механизмы. Классификация.

Автогрейдер – универсальная землеройно-транспортная машина, обеспечивающая полный цикл земляных работ при строительстве дорог, которая предназначена для послойного срезания и бокового перемещения грунта на расстояние до 10 м. Автогрейдер может применяться для перемещения и разравнивания грунта и дорожно-строительных материалов, профилирования откосов при возведении насыпей и отрывке выемок, устройства корыта и боковых канав, смешивания грунта с добавками и вяжущими материалами на полотне дороги, очистки дорог от снега и льда и других работ.

Автогрейдеры классифицируют:

– по массе: легкие (до 9 т), средние (до 13 т) и тяжелые (19 т и более);

– по мощности двигателя: легкие (75–90 кВт), средние (120–150 кВт) и тяжелые (250–300 кВт);

– по типу трансмиссии: с механической и гидромеханической трансмиссиями (гидромеханическая трансмиссия обеспечивает автоматическое и плавное изменение скорости движения автогрейдера, механическая – ступенчатое);

– по системе управления рабочим органом: механические, гидравлические, комбинированные (редукторно-гидравлические или пневмоэлектрические).

Рисунок 3.1 – Общий вид автогрейдера:

1 – двигатель; 2 – муфта сцепления или гидротрансформатор; 3 – задний мост; 4 – коробка перемены передач; 5 – балансирные тележки; 6 – ведущее колесо; 7 – кабина машиниста с рычагами управления; 8 – система гидравлического управления; 9 – система автоматического управления; 10 – гидроцилиндр подъема отвала; 11 – основная рама; 12 – карданная передача; 13 – рулевой механизм с гидроусилителем; 14 – гидроцилиндр подъема бульдозерного отвала; 15 – бульдозерный отвал; 16 – передний мост; 17 – тяговая рама; 18 – поворотный круг; 19 – грейдерный отвал; 20 – кирковщик; 21 – гидроцилиндр выноса тяговой рамы

Основные параметры и размеры автогрейдеров регламентируются ГОСТ 9420—69. К основным параметрам и размерам относятся (рис. 5): масса автогрейдера, удельный показатель мощности, высота и длина отвала, скорость движения автогрейдера, дорожный просвет, угол резания ножа отвала, боковой вынос и заглубление отвала, колесная схема.

38. Определение производительности скрепера.

Основными показателями режима работы скреперов являются: толщина срезаемой стружки, коэффициент наполнения, скорости движения при выполнении операций рабочего цикла, длина пути копания и длина пути разгрузки.

Эксплуатационная производительность скрепера определяется по формуле

, м³/ч,

где – геометрическая вместимость ковша, м³;

– коэффициент наполнения ковша скрепера (таблица 8.6);

– коэффициент разрыхления грунта (таблица 8.6).

Продолжительность рабочего цикла скрепера определяется по формуле

, с,

где – длина пути копания (наполнения), м;

– дальность перемещения грунта, м;

– длина пути разгрузки, м.

; ; ; – скорости передвижения соответственно при резании (копании), перемещении груженого скрепера, разгрузке и передвижении порожнего скрепера, м/с;

– время, затрачиваемое на один поворот, с; = 15–20 с;

– время переключения передачи, с; = 5–6 с;

– число переключений передач соответственно принятым скоростям движения за один рабочий цикл.

Значения скоростей принимаются на основании расчетов на ЭВМ в зависимости от выбора режима работы. При отсутствии возможности выполнения таких расчетов рекомендуется принимать

= (0,65–0,80)v_I;

= v_ІІ; v_ІІІ;

=

= v_ІІІ; v_ІV,

где v_I, v_ІІ, v_ІІ;, v_ІV – скорости передвижения соответственно на первой, второй, третьей, четвертой скорости трактора-тягача.

Длина пути копания определяется по формуле

где  – коэффициент, учитывающий объем срезанного грунта, идущего на образование призмы волочения и боковых валков; при = 1 принимается из таблицы 8.7, при < 1 следует принимать ;

0,7 – коэффициент, учитывающий неравномерность толщины стружки, срезаемой в начале и конце копания;

– ширина резания (захвата), м ; – толщина отсыпаемого слоя, м

Длина пути разгрузки определяется по формуле

, м.

39. Определение производительности многоковшового траншейного экскаватора. В общем случае эксплуатационная производительность траншейных экскаваторов как машин непрерывного действия пропорциональна площади поперечного сечения отрываемой траншеи и поступательной скорости рабочего перемещения экскаватора:

, м³/ч,

где – ширина отрываемой траншеи, м; – глубина отрываемой траншеи, м;

– рабочая скорость экскаватора, м/с.

Коэффициент использования рабочего времени машины в течение смены рекомендуется принимать ≈ 0,85.

Для цепных многоковшовых траншейных экскаваторов как машин непрерывного действия с порционной выдачей продукции эксплуатационная производительность будет определяться по формуле

, м³/ч,

где – объем ковша, м³; – скорость цепи экскаватора, м/с; – шаг ковшей, м; – коэффициент наполнения ковша; = 0,85–1,1; – коэффициент разрыхления грунта .

Отношение представляет собой число разгрузок ковшей за единицу времени.

Рациональное соотношение поступательных скоростей экскаватора и ковшовой цепи обеспечивает расчетное заполнение ковша, при этом скорость цепи экскаватора будет определяться по формуле

,

где – ширина траншеи, м; – глубина траншеи, м.

Скорость экскаватора

, м/с.

Эксплуатационная производительность скребкового траншейного экскаватора определяется по формуле

, м³/ч,

где – ширина скребка, м; – высота скребка, м.

Коэффициент наполнения для скребкового экскаватора может быть принят из соотношения

,

где – угол наклона рабочего органа к горизонту.

Коэффициент использования машины по времени для скребкового траншейного экскаватора составляет = 0,4–0,6.

Коэффициент разрыхления грунта приведен в таблице 8.14.

Процесс разработки грунта у скребковых экскаваторов отличается от ковшовых. Скорость грунта, заключенного между скребками, несколько ниже скорости цепи. Плотность грунта в потоке меньше плотности грунта, находящегося в ковшах при разработке грунта многоковшовым экскаватором. Обусловленный этими двумя причинами коэффициент наполнения скребкового экскаватора зависит от угла наклона рабочего органа к горизонту .

При заданной глубине траншеи угол равен

, град,

где – высота оси ведущей звездочки над поверхностью грунта, м; = 0,6 м;

– глубина траншеи, м;

– радиус делительной окружности ведомой звездочки, м; = = 0,13 м;

– расстояние между осями ведущей и ведомой звездочки, м; = 2,41 м.

Производительность многоковшового экскаватора может быть посчитана также по размерам отрываемой им траншеи:

, м³/ч.

Для нормальной работы экскаватора производительность, посчитанная по параметрам рабочего органа экскаватора и по параметрам отрываемой траншей, должна быть одинаковой.

Из этого равенства находится требуемая величина рабочей скорости экскаватора

, м/с.

Эксплуатационная производительность роторного траншейного экскаватора как машины непрерывного действия с порционной выдачей продукции определяется по формуле

, м³/ч,

где – угловая скорость ротора, с^–1;

– число ковшей; = 12–14 шт.

Рациональное соотношение скоростей вращения ротора и экскаватора будет определяться из условия заполнения каждого ковша за время его продвижения в траншее до поверхности:

, с^–1,

или , м/с.

Производительность отгрузочного конвейера траншейного экскаватора должна быть выше производительности рабочего органа:

, м³/ч,

где – ширина ленты конвейера, м;

– угол естественного откоса, град; = 28–45°;

– скорость ленты конвейера, м/с.