Самоходный каток вибрационный среднего типа
Курсовой проект - Транспорт, логистика
Другие курсовые по предмету Транспорт, логистика
позволяет существенно влиять на значение уплотняющего усилия: чем больше амплитуда колебаний, тем быстрее и глубже происходит уплотнение грунта. Существуют виды материалов, для уплотнения которых использование вибрации с повышенной амплитудой - единственный способ добиться качественного результата. Такими материалами являются глина, крупный щебень и пр. Очень важной функцией виброкатка является автоматическая регуляция уровня вибрации. При снижении скорости до минимального допустимого значения вибрация отключается - это позволяет избежать случайного повреждения готового покрытия при остановке или развороте катка.
Скорость укладки обратно пропорциональна качеству: чем быстрее утрамбовывается покрытие, тем хуже оно уплотнено. Компенсировать высокую скорость можно большим количеством проходов катка.
1. Общий обзор существующих отечественных и зарубежных машин
1.1Средний каток BW 135/138 AD
Табл. 1.1. Технические характеристики катка AV 40-2
Рабочий весСтатическая линейная нагрузкаМаксимальная ширина уплотненияЦентробежная силаДвигатель4200 кг15,0 кг/см1380 мм34.5/46.2 кНDEUTZ
1.2Средний каток VM 46D/PD
Табл. 1.2 Технические характеристики катка VM 46D/PD
Рабочий весСтатическая линейная нагрузкаМаксимальная ширина уплотненияДвигатель4600 кг19,9 кг/см1400 ммYanmar 3TVN76
1.3 Средний каток ДУ-96
Табл. 1.3. Технические характеристики катка ДУ-96
Рабочий весСтатическая линейная нагрузкаМаксимальная ширина уплотненияЦентробежная силаДвигатель6500 кг24 кг/см1500 мм38/46 кНММЗ Д-243-91
1.4Средний каток BW 138 AС
Табл. 1.5. Технические характеристики катка BW 138 AС
Рабочий весСтатическая линейная нагрузкаМаксимальная ширина уплотненияЦентробежная силаДвигатель4400 кг18,5 кг/см1380 мм32 кН34.0 Deutz
1.5 Выбор прототипа
Табл. 1.5. Сравнительные характеристики
Масса, кг6000ПриводГидростатический на оба вальцаТип двигателяF 4L2011 фирмы DEUTZУправлениеГидроусилительМинимальный радиус поворота по наружному / внутреннему следу, м5,8/ н.д.Привод вибратораГидравлическийДиаметр вальца, мм1070Ширина вальца, мм1500Допустимый уклон поверхности, град15Диапазон скоростей, км/ч0-10,5Габаритные размеры Д х Шх В, мм4100х1850х3050Вынуждающая сила, кН57Амплитуда, мм0,54Ориентировочная стоимость катка, тыс. руб.2000
.6 Выбор прототипа
В качестве прототипа выбираем каток вибрационный самоходный среднего типа ДУ-96. Характеристики катка:
Таблица 1.8. Основные характеристики ДУ-96
Наименование показателейЗначениеТип катка Масса катка, т эксплуатационная конструктивная Мощность двигателя (эксплуатационная), кВт Марка двигателя Удельный расход топлива (при эксплуатационной мощности), г (кВтч) Диаметр вальцов, мм Ширина уплотняемой полосы, мм Рабочая скорость, км/ч Линейное давление вальца, Н/м (кгс/см) Частота вращения вала вибровозбудителя, об/мин (Гц) Вынуждающая сила, кН Тип трансмиссии Максимальный преодолеваемый подъем на уплотненном покрытии, град Угол поперечной устойчивости, град Минимальный радиус поворота катка, м Габаритные размеры, мм длина ширина высота с тентом высота без тента Запас топлива, ч База катка, ммВибрационный двухосный двухвальцовый 6,5 6,0 47,8 DEUTZ F 4L2011 не более 255 1070 1500 0…10,5 24000 (24) 3000 (50) 57 Гидрообъемная не менее 17 не менее 15 5,8 4100 1850 3050 2150 не менее 10 3000
2.Расчет основных параметров
2.1 Выбор основных параметров катка
Выбор геометрических параметров
Основными параметрами катка являются: G-вес катка, q - линейное давление, Д-диаметр вальца, В-ширина вальца.
Для двухвальцовых катков в связи с поворотами ширина вальцов не может быть выбрана излишне большой, так как в противном случае на поверхности появляются дефекты, обычно ширина вальца не более 1500 мм.
Для расчетов принимаем ширину вальца - В=1500 мм.
Исходя из соображений устойчивости принимаем
Диаметр вальца -
Определяем силу тяжести, приходящуюся на один валец:
;
G1 = 0,46500•9,8 = 25480 Н;
Выбор основных параметров вибратора
Линейное давление выбираем исходя из вида уплотняемого грунта; принимаем линейное давление для уплотнения асфальтобетона равным .
Относительную величину возмущающей силы назначаем с учетом неравенства
,
где - вес колеблющихся частей катка, Н.
Принимаем массу колеблющихся частей ,
тогда
.
При таком соотношении между Р и Q амплитуда колебаний вальца самоходного катка находится в пределах а = 0,3 - 0,7 мм. Следует заметить, что при а = 0,3-0,7 мм вибровалец работает практически без отрыва от уплотняемой среды, а при большей амплитуде наблюдается отрыв катка и переход в режим вибротрамбования. При излишне больших амплитудах колебаний наблюдается потеря тяговой способности и боковой устойчивости.
Принимаем амплитуду колебаний а = 0,7 мм
Для самоходных виброкатков рекомендуется частота 50-70 Гц. Дальнейшее увеличение частоты ограничивается техническими возможностями создания надежной и долговечной конструкции вибратора катка.
Для проектируемого катка выберем частоту колебаний: ?=50 Гц.
С другой стороны возбуждающая сила виброэлемента в каждый момент времени равна проекции на вертикальную ось центробежной силы, которая развивается при вращении дебаланса, а амплитудное значение возбуждающей силы Р равно центробежной силе, т.е.
где - масса дебаланса, кг; - угловая скорость вращения; r=0.06 м - э