材料接触面的截面积(m2);
其中h为铣削深度(m),k为铣削材料截面的角度(°),a为刀具间距(m);Sij——任一时刻ti,各刀具与铣削材料接触面的截面积(m2);
根据铣刨机的模型分析及实际工况比较,确定计算式中各参数,计算得出该机的铣刨阻力约为37518N。铣刨鼓直径为560mm,转速在150r/min,根据公式
P=T*N/9550,得出驱动铣削的总功率为165kW。
3.1.2 发动机功率的计算
发动机是整机的动力来源,发动机所需功率主要由行走功率、铣刨功率、发电机功率、转向系统功率、其他附件功率等组成。行走是靠液压泵驱动马达,再由马达驱动桥减速箱,驱动桥变速比i1=18.37,i2=7.237,高速行走速度为V1=20km/h,低速V2=10km/h,轮胎直径为d=1.24m,所选马达排量为107ml/r,泵排量为90ml/r,系统压力P压=250bal,所需的功率为泵的功率,根据公式计算:
P泵=P压*Q/600 (下转第页)(上接第页)
其中P压的最大压力(bar),Q为流量(l/min);高速行走时轮胎转速为V1/60/d/π=85.6(r/min),减速比为i1=18.37,经计算得出泵的流量Q1=196.25(l/min),所以高速行走所需功率P1=81.8kW。
低速行走时同上计算得出:
P2=17.76kW
根据上述计算,已知发电机功率P发=15kW,铣刨功率P铣=165kW,转向系统功率为P转=15kW,其他功率为P其=15kW,得出发动机的总功率,比较高速与低速两种状态的功率大小,选取较大功率作为发动机的总功率。
由于P1总= P1+P发+P转+P其=126.8kW < P2总= P1+P发+P转+P其+P铣=212.76kW
故选取P2总作为发动机的总功率,考虑传递效率等因素,所以选择298kW的发动机可以满足使用要求。
3.2 强度校核
分析整机的结构,底架为受力较大的组焊件,采用solidworks2012建模,有限元分析,约束前后桥连接座,在侧梁上加载力126000N,在铣刨支撑梁加载铣刨阻力37518N。受力分析如图4所示。
结果分析,如图4(b)~图4(d所示)。
最大变形为3.514e-004,最大应力85235504Pa,远远小于材料强度220594000Pa,安全系数为2.58。
4 结束语
该机关键零部件如发动机、泵、马达以及其他液压配件等优先选用国际成熟的先进技术和产品,保证整机的可靠性和使用寿命。通过在山东潍坊206国道现场进行铣刨测试,整体性能稳定,适应性强,完全满足就地热再生机组的施工要求。
参考文献:
[1]汪学斌,胡永彪.铣刨机旋转多刀铣削阻力的数值计算[J].西安交通大学学报,2016(7):96-103.
[2]曾卫兵,赵敏,何挺继.沥青路面铣刨机作业性能分析与验证[J].长安大学学报,2004(3):58-61.
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