Модернизация конструкции рабочего органа отвала активного действия автогрейдера ДЗ-98 для работы на повышенных скоростях

Перечень чертежей:

1. Чертеж общего вида автогрейдера А1 тяжелого типа с двигателем У1Д6-250ТК-С4, трансмиссия механическая, максимальная скорость передвижения 40 км/ч, изменение угла резания ножа отвала (рег.) 30-70 град.; поворот отвала – полноповоротный 360 град.
2. Рама автогрейдера в сборе с габаритными размерами А1
3. Рабочий чертеж детали червячное колесо А3:

Указаны размеры для справок.

Неуказанные предельные отклонения размеров :поверхности валов t; остальных t/2 среднего класса точности; поверхности  t/2 грубого класса точности по СТ СЭВ 302-76.

3 отверстия М8 сверлить и нарезать после напрессовки.

После затяжки выступающую часть срезать и раскренить.

Модуль 5

Число зубьев 50

Делительный диаметр червячного колеса 250 мм

4. Деталь крышка-фиксатор А4
5. Крестовина из стали 45 А3
6. Чертеж вала А3
7. Эскизный чертеж узла А4
8. Деталировка конструкции – чертеж полумуфты А3
9. Эскиз обводки

Основное назначение автогрейдеров – планировка и профилирование площадей и откосов, разравнивание и перемещение грунта, сыпучих материалов  при постройке и ремонте дорог, гидромеханических и других    сооружений. Эти работы выполняются отвалом с режущими ножами, размещенным между передней и задней осями автогрейдера и подвешенной к его раме. Важное преимущество автогрейдера заключается в том, что им можно выполнять практически весь цикл земляных работ при строительстве автомобильных и железных дорог, кончая профилированием земляного полотна.    

 Показатель эффективности показывает, что после модернизации производительность автогрейдера повысилась на 66% за счет того, что земляные работы проводились ни на первой передаче, как обычно, а на второй, что увеличило производительность.

Дополнительные материалы: прилагается пояснительная записка на 26 страницах, где приведено описание основных узлов автогрейдера, тяговый расчет, расчет ходового оборудования, определение расчетных нагрузок. Дается описание предлагаемой     модернизации рабочего оборудования, проектирование  и расчет элементов отвала. Выполнен  расчет устойчивости  автогрейдера против опрокидывания,  технико-экономическая эффективность предложенной  модернизации, приведена инструкция по    эксплуатации машины. Представлено 9 листов чертежей выполненных в программе КОМПАС: общий вид автогрейдера, узлы и элементы.  

• Исходные данные для проектирования

Длина отвала  4250 мм

Высота отвала 720 мм

Вес автогрейдера 19000 кг

Колесная формула  1 х 3 х 3

• Описание автогрейдера

Автогрейдер предназначен  для землеройно-профилировочных работ и служит для эксплуатации в дорожном строительстве. Автогрейдер Д3-98А как мощную и высоко эффективную дорожно-строительную машину целесообразно применять при выполнении особо энергоемких земляных работ большого объема или работ в тяжелых дорожных условиях.

Автогрейдером выполняются следующие работы:

1. Строительство и капитальный ремонт грунтовых и гравийных дорог.
2. Устройство в грунтовом полотне нароста под основание дороги.
3. Перемещение грунта в насыпь.
4. Разравнивание насыпного грунта и планировка поверхности.
5. Перемещение инертных материалов со стабилизирующими добавками при смешивании их на дороге.
6. Киркование (разрыхление грунта и изношенных полотен дорог).
7. Планировка поверхности больших территорий.
8. Очищение дорог и территорий от снежного заноса.

• Расчет автогрейдера: тяговый, скорости движения грейдера с механической трансмиссией, определение конструктивных параметров, расчет ходового оборудования, колеи и базы грейдера, расчетных нагрузок

Автогрейдер имеет два четко выраженных диапазона работы.

Первый диапазон соответствует силовым режимам работы – вырезанию стружки, планировке, работе с дополнительными навесным оборудованием.

 Второй, транспортный диапазон, соответствует скоростными режимами двигателя, имеющий место при патрулировании дорог, передвижение к месту работы, снегоочистке и т. п.

Для механической трансмиссии минимальное число скоростей в каждом диапазоне должно быть не менее трех.

На автогрейдер действуют все внешние силы, приложенные к автогрейдеру.

Расчетные положения автогрейдера выбирают так, чтобы:

-        первое расчетное положение соответствовало действию основных нагрузок;

-        второе расчетное положение – действию случайных нагрузок;

-        третье расчетное положение – аварийному нагружению основной рамы.

• Модернизация и расчет рабочего органа с расчетами на прочность, определением мощности привода отвала активного действия, описание:

В качестве сменного оборудования к автогрейдеру используем  роликовый отвал активного действия. В отвале, имеющим такие же размеры и кривизну, как и основной отвал, вырезано окно, в котором установлены в ряд восемь вертикальных и два наклонных ролика. Последние располагаются по концам отвала. Два их восьми вертикальных роликов имеют меньшую, чем остальные, высоту также располагаются по одному с правой и левой стороны отвала после наклонных роликов. Таким образом, относительно оси автогрейдера рамки расположены симметрично. Все они имеют криволинейный профиль, аналогичный  профилю отвала. Между роликами установлены с небольшим (2-3 мм) зазором листовые вставки для предотвращения попадания в окно грунта. Валы вертикальных роликов вращаются в подшипниках качения, стаканы которых установлены в верхней и нижней обвязках отвала. Ролики сидят на валах на шпонках.

На верхних концах роликов капитально  насажены цилиндрические косозубые шестерни, которые вместе с промежуточными зубчатыми колесами, установленными между каждой парой основных шестерен, образуют рядовую зубчатую передачу, располагающуюся в кожухе.

Крайний правый  (по ходу автогрейдера) вал приводится во вращение от гидродвигателя через цилиндрический одноступенчатый редуктор  Наклонные ролики на подшипниках установлены на осях, закрепленных в обвязках отвала. Вращение их осуществляется за счет фрикционной передачи, выполненной в виде резинового промежуточного ролика, который прижимается пружиной к рабочим поверхностям наклонного и малого вертикального роликов. Вращение приводных роликов может реверсироваться за счет изменения направления вращения гидродвигателя, что осуществляется рукояткой  гидрораспределителя. Это дает возможность работать как левым, так и правым концом отвала. Для предохранения от пересыпания грунта отвал оборудован козырьком.

За счет замены трения скольжением по отвалу трением качения подшипников, на которых установлены рамки, а также за счет принудительного привода роликов, уменьшается сопротивление грунта перемещению у роликового отвала. Значительно уменьшается и сопротивление от перемещения призмы волочения, объем которой при скорости вращения роликов, превышающей скорость движения автогрейдера, приближается  к нулю. Вследствие этого автогрейдер может работать на повышенных скоростях, что увеличивает его производительность.

Возможность работы автогрейдера на повышенных скоростях увеличивает также долговечность работы деталей трансмиссии.

В программе: Компас 3Dv