Разработка автогрейдера класса 140 с гидравлической системой управления рабочими органами

Описание

Выполнен анализ проектирования конструкции автогрейдера. Выбран автогрейдер класса 140 с колесной формулой 1 х 2 х 3.

Описана выбранная конструкция. Автогрейдер предназначен для выполнения землеройно-профилировочных работ, строительства и обслуживания дорог, а также для перемещения и распределения грунта и материалов на дорожно-строительных объектах. Его конструкция выполнена из основной рамы, тяговой рамы с поворотным кругом и отвалом, бульдозера, силовой установки, трансмиссии, ходовой части, элементов управления, кабины оператора, рыхлителя-кирковщика. Для обеспечения мощности автогрейдер оснащен дизельным двигателем. Передача включает в состав муфту сцепления, коробку передач, задний мост и карданные валы. Муфта сцепления на двухдисковой основе постоянно замкнутого типа установлена на дизеле. Автогрейдеры оснащены механической коробкой передач, имеющей шесть передач вперед и две назад. Задний мост представлен балансирной двухосной тележкой с ведущими колесами. Передний мост соединен с основной рамой шарнирно. Главным рабочим органом является отвал, который обладает универсальной возможностью размещения для выполнения специфических работ. Дополнительные рабочие органы включают бульдозер и рыхлитель. Рулевое управление включает в себя гидроруль и соответствующий механизм. Тормозная система оснащена гидроусилителем. Для стояночного тормоза использованы колодки, установленные на входном валу заднего моста. Управление муфтой сцепления осуществляется с помощью механического устройства с гидроусилителем. Гидравлическая система управления подвижными частями разделена на отдельные агрегаты. Каркас выполнен из сварной конструкции, состоящей из подмоторной части и хребтовой балки. Механизм подвески гидроцилиндров включает поворотный хомут с тремя кронштейнами, на которых размещены вилки гидроцилиндров для поднятия отвала и выноса тяговой рамы. Управление фиксатором гидроцилиндра осуществляется через рычаг в кабине. При закрытии механизма фиксатор входит в паз сектора, а при открытии - выходит из паза. Главным рабочим органом машины является грейдерный отвал. Рабочее оборудование состоит из трех крупных узлов: тяговой рамы, поворотного круга, отвала и на них закрепленных агрегатов.

Сделано описание кинематической схемы.

Проведен патентный поиск с целью проверки изделия на патентную чистоту. Рассмотрены изобретения: №2134328 Гидропривод автогрейдера, №2184813 Автогрейдер, №2200799 Трехосный автогрейдер, №2006123158 Система автоматического управления рабочим органом автогрейдера. Указанные изобретения в разработанном проекте автогрейдера не применяются.

Выполнен расчет и проектирование автогрейдера. Рассчитаны показатели:

Принят двигатель ЯМЗ 236 Г-2 мощностью 110 кВт.

Рассчитаны действующие на машину силы.

При расчете механизмов управления вычислены параметры: подъемное усилие механизма подъема 20 кН, мощность его привода 4,2 кВт. В горизонтальной плоскости поворот отвала осуществляется гидравлическим приводом или зубчатым редуктором.

Выполнен расчет сил и крутящих моментов, действующих на ходовое оборудование.

Сделано определение нагрузок, действующих на раму, по двум расчетным случаям: при нормальной эксплуатации, при встрече машины с труднопреодолимыми препятствиями.

Приведен расчет рамы машины в САПР АПМ WinMachine. Составлена карта результатов.

Произведена разработка гидравлической системы. Система гидравлики автогрейдера включает в себя бак, два насоса, распределитель для гидроцилиндров, гидромотор, гидроруль, гидравлические усилители и трубопроводы. Один из насосов, расположенный слева от двигателя, отвечает за привод гидроруля, в то время как правый насос используется для привода остальных узлов. Бак гидравлической системы состоит из двух частей, соединенных между собой низкодавлениям рукавом. Они расположены в задней части подмоторной рамы и выполняют функции капота. Распределитель регулирует поток рабочей жидкости, который приводит в движение исполнительные механизмы гидропривода. Гидроцилиндры используются для перемещения рабочего и другого оборудования. Фильтры предназначены для очистки масла от механических примесей размером до 25 мкм.

Разработано электрооборудование машины. Электрооборудование представлено источниками электроэнергии, питающими электрическую схему - аккумуляторные батареи и генератор переменного тока, потребителями электроэнергии, обеспечивающими работу систем и механизмов автогрейдера - электродвигатели вентилятора и стеклоочистителя, отопительной системы кабины, стартер, контрольно-измерительные приборы, система освещения и сигнализации, фонари.

Составлен экономико-организационный раздел. Рассчитана прогнозируемая стоимость изделия 2800000 руб, экономический эффект 5590146 руб и срок реализации проекта 5,95 мес.

Приведен раздел по охране труда и окружающей природы.

В работе спроектирована конструкция автогрейдера класса 140 с гидравлической системой управления рабочими органами.