CC BY
108
УДК 621.869
ХАРАКТЕРНЫЕ РАЗНОВИДНОСТИ РАЗРУШЕНИИ МЕТАЛЛОКОНСТРУКЦИИ И ЭЛЕМЕНТОВ ГИДРОПРИВОДА
АВТОГРЕЙДЕРОВ
В.Н. Рагулин, аспирант, ХНАДУ
Аннотация. Выполнен обзор характерных разновидностей разрушения хребтовой рамы и узлов гидропривода автогрейдеров марок ДЗ-143, ДЗ-180 и ДЗк-250. Предложен перечень мероприятий для предотвращения их появлений.
Ключевые слова: автогрейдер, рама, гидроцилиндр, узел, надежность.
Введение
Автогрейдеры являются одними из наиболее распространенных землеройно-транспортных машин (ЗТМ). Они применяются для работ с грунтами, гравийными и щебеночными материалами, как при строительстве дорог, так и при их эксплуатации и содержании.
Во время работы на автогрейдер действуют различные нагрузки на все узлы и агрегаты, которые в разной степени влияют, как на эксплуатационные свойства, так и на производительность автогрейдера в целом. Так как автогрейдер относится к ЗТМ универсального действия, основные нагрузки, действующие на хребтовую, тяговую рамы передаются через гидроцилиндры управления рабочим оборудованием с грейдерного отвала - основного рабочего органа.
Анализ публикаций
Известные исследования по изучению действия нагрузок на гидравлическое оборудование автогрейдеров не в полной мере отображают реальные нагружения гидроцилиндров: подъема-опускания, выноса тяговой рамы в сторону, углов резания и выдвижения грейдерного отвала в сторону [1, 2].
Исследования имеют как разработку, анализ и решения математических моделей, так и экспериментальный характер. В этих моделях существуют значительные упрощения, связанные с геометрическими взаиморасположениями гидроцилиндров, а также иссле-
дования работы автогрейдеров при воздействии критических нагрузок, не вызывающих выхода из строя рамы и элементов гидравлической системы [3].
Цель и постановка задачи
Определить и проанализировать основные выходы из строя хребтовых рам и гидроцилиндров рабочего оборудования на примерах наиболее пользующихся спросом моделей автогрейдеров с дальнейшим увеличением числа рассматриваемых моделей. В дальнейшем смоделировать рабочие процессы на ПЭВМ с учетом взаимного геометрического расположения гидроцилиндров рабочего оборудования с последующим экспериментальным анализом реальных действующих нагрузок на примере автогрейдера среднего типа производства «Крюковского вагоностроительного завода» ДЗк-251 (рис. 1).
|1ш1 ■ - «цм! 1 ^ ^ 1 ТлчЯ
ВИДУ ^ К4
Характерные разрушения
Проведен сбор информации о разновидностях поломок хребтовой рамы автогрейдера в области поворотного венца ДЗк-250 (рис. 2), ДЗ-180 (рис. 3, 4, 5) и соединения основной с подмоторной рамой Д3-143 (рис. 6, 7).
Также присутствуют разрушения в гидравлической системе автогрейдеров, такие как: повреждения целостности гидравлической линии - рукава высокого давления (рис. 8), выход из строя манжет гидроцилиндров подъема-опускания рабочего оборудования (рис. 9, 10), изгиб с кручением вала приводной шестерни червячного редуктора поворота рабочего оборудования в плане (рис. 11).
Рис. 2. Разрушения основной рамы автогрейдера ДЗк-250 (левая сторона)
Рис. 3. Разрушения основной рамы автогрейдера ДЗ-180 (левая сторона)
Рис. 5. Разрушения основной рамы автогрейдера ДЗ-180 (левая сторона)
Рис. 6. Разрушения основной рамы автогрейдера ДЗ-143 (нижняя часть рамы)
Рис. 7. Разрушения основной рамы автогрейдера ДЗ-143 (верхняя часть рамы)
Вии* ни?
Рис. 4. Разрушения основной рамы автогрейдера ДЗ-180 (правая сторона)
Рис. 9. Выход из строя манжеты гидроцилиндра выноса тяговой рамы в сторону
Рис. 10. Выход из строя манжет гидроцилиндров подъема-опускания отвала
Выводы
Проанализировав собранные материалы и возможные причины появления указанных повреждений, для предотвращения их дальнейшего появления в процессе эксплуатации необходимо провести ряд мероприятий направленных на:
1) повышение надежности гидроцилиндров, устранение перегрузок, вызванных нагружением на рабочий орган автогрейдера;
2) установление закономерностей взаимодействия гидроцилиндров грейдерного отвала со средой в различных условиях и положениях для определения их рациональных параметров и повышения надежности;
Также необходимо установить:
- установить закономерности взаимодействия, характер изменения нагрузок в хребтовой раме автогрейдера при различных видах имитационных нагружений при выполнении рабочих операций как характерного, так и нештатного режимов;
- установить закономерности взаимодействия гидроцилиндров грейдерного отвала с хребтовой рамой автогрейдера для повышения надежности и долговечности самой рамы и машины в целом;
- уточнить расчетные параметры гидроцилиндров на стадии конструирования с целью получения более точных результатов при выборе нормализованных типоразмеров.
Литература
1. Севров Н.А., Горячко Б.В., Покровский
Л.Л. Автогрейдеры. - М.: Машиностроение, 1970. - 192 с.
2. Ульянов Н.А. Колесные движители строи-
тельных и дорожных машин. Теория и расчет. - М.: Машиностроение, 1982. -279 с.
3. Назаров Л.В., Истомин В.П., Щербак О.В.,
Розенфельд Н.В., Фарина Набиль, Рагу-лин В.Н. Экспериментальные исследования нагруженности рамы и трансмиссии автогрейдера ДЗ-99 в транспортном режиме // Вестник ХНАДУ. - 2004. -Вып. 27. - С. 121-124.
Рецензент: В.В. Ничке, профессор, д.т.н., ХНАДУ.
