Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Товароведение arrow Автогрейдер ДЗ-122 с дополнительным оборудованием для скалывания льда

Расчёт тяговой рамы

При расчёте тяговой рамы для расчётного положения принимаю, что на неё действуют максимальные нагрузки, возникающие в условиях нормальной эксплуатации. При этом сочетание возможных нагрузок выбирается таким, чтобы тяговая рама находилась в наиболее благоприятных условиях. Такие условия возникают, если нож отвала автогрейдера в процессе резания встречает поверхностный слой более плотного грунта или под плотным слоем оказывается более рыхлый. При этом реакция грунта Z на площадку затупления ножа О оказывается меньше, чем составляющая Рв от силы Р, действующей по нормали к ножу (рис.10). В силу этого суммарная сила Р'z действует вниз, вызывая самозатягивание отвала в грунт. Ведущие колёса автогрейдера находятся на пределе полного буксования.

Схема сил

Рис.10. Схема сил

Схема нагружения автогрейдера при расчёте тяговой рамы показана на рис.11. На конце режущей кромки О ножа отвала действуют усилия Рx, Рy, Рz. Экспериментально установлено, что наибольшее влияние на прочность тяговой рамы оказывают усилия Рx и Рz. Поэтому рассматриваем случай, когда автогрейдер находится на горизонтальной площадке, так как при этом указанные усилия достигают максимальных величин. В условных точках О'2 и О''2 задних мостов действуют вертикальные реакции Z2п и Z и силы тяги X2п и X. Кроме того, на задних мостах за счёт упора боковых поверхностей шин в грунт возникает боковая реакция Y2 (на создание её усилий сцепление не расходуется). Передним мостом воспринимается боковая реакция Y1 по пределу сцепления. В точках О'1 и О''1 действуют реакции Z1п и Z в центре тяжести автогрейдера сосредотачивается сила его веса G и равнодействующая инерционных сил Ри подсчитываемая по формуле:

где КД = 1,5 - коэффициент динамичности, принимаемый для первого расчётного положения;

Иmax = 0,85 -максимальный коэффициент использования сцепного веса;

G2 = 76,2кН - сила тяжести автогрейдера, приходящаяся на задний мост.

Схема сил для расчёта тяговой рамы

Рис.11 Схема сил для расчёта тяговой рамы

Составляя уравнения равновесия, получаем выражение для определения неизвестных сил:

?X = 0:

После подстановки значения Рх получаем:

Реакцию Z находим из уравнения:

Реакцию Z2п находим из уравнения:

Значение Y1 подсчитываем по выражению:

где - максимальный коэффициент бокового сдвига

(f = 0,05 - коэффициент сопротивления перекатыванию)

Значение Y2 подсчитываем по выражению:

Остальные реакции колёс находим из уравнений:

Боковую реакцию грунта находим из уравнения

?Y = 0: Y2 + Py - Y1 = 0

Py = Y1 - Y2 = 25 - 16 = 9кН

Усилия в шаровом шарнире О4 определяем с помощью схемы на рис.12

Схема сил, действующих на шаровой шарнир при расчёте тяговой рамы

Рис.12 Схема сил, действующих на шаровой шарнир при расчёте тяговой рамы

?X = 0: Х4 = Рx = 94,5кН

,

,

Заменяя шарнир О4 равновеликой системой сил Х4, Y4, Z4, можно рассматривать тяговую раму как консольную балку с местом заделки в плоскости Q'. Максимальные нагрузки будут в месте заделки, т.е. в сечении I-I с наибольшим плечом n. На это сечение будут воздействовать:

- изгибающий момент

- изгибающий момент

- растягивающее усилие

Для расчёта профиля, составленного из двух стандартных, выбираю швеллер №24а с размерами Јх1 = Јх2 = 3180 см4, Јy1 = Јy2 = 254 см4, h = 24см, b=9,5 см, х0 = 2,67 см, F = 32,9 см2

Задаваясь параметрами и типом сечения рис.13, определяем возникающие в нём напряжения:

При этом должно выполняться условие:

При этом должно выполняться условие

Рис.13 Поперечное сечение тяговой рамы.

Расчёт отвала

Расчёт отвала следует проводить с учётом нагружения его максимальной реакцией грунта Рх, приложенной к концу отвала, находящегося в положении наибольшего выноса в сторону относительно кронштейнов (рис.14). При этом считают, что сила Рх действует по оси симметрии отвала, изгибая его в горизонтальной плоскости, и пренебрегают возникающими в нём напряжениями от кручения. Таким образом, расчёт отвала сводится к расчёту его на изгиб как консоли.

Схема сил для расчёта отвала

Рис.14 Схема сил для расчёта отвала

Изгибающий момент в опасном сечении I-I

где l0 - длина консольного конца отвала при его максимальном боковом смещении относительно кронштейнов,

здесь Lотв = 3,72м - длина отвала; l = 0,81м - максимальный вынос отвала в сторону; l1= 1,5м - расстояние между опорами отвала.

Силу Рх принимают равной 92,6кН, так как она максимальна при первом расчётном положении. Под действием силы Рх в волокнах части сечения, расположенной справа от нейтральной линии ОО, возникнут напряжения растяжения, а в части, расположенной слева от сечения, - напряжения сжатия. Для расчётов моментов сопротивления зоны растяжения сечения Wр и зоны сжатия Wсж необходимо определить расположение нейтральной линии ОО сечения. Это расположение определяется расстояниями а и b от нейтральной линии до крайних точек сечения:

где R0 = 0,58мм - средний радиус кривизны сечения отвала;

Ь1 = щ/2 = 65°/2 = 32,5° = 0,567 - центральный угол дуги отвала

Момент инерции в сечении I-I

Ј =

где д = 10мм - толщина отвала.

Тогда моменты сопротивления зон растяжения и сжатия сечения определяют по выражениям:

Нормальные напряжения:

в растянутых волокнах

в сжатых

Полученные напряжении необходимо сравнить с допускаемыми и убедиться, что они не превышают последних. Допускаемое напряжение [у] = 541,7МПа, тогда ; . Отвал из выбранного материала и выбранной толщины отвала удовлетворяет условиям прочности расчёта. Коэффициент запаса прочности

где - наибольшее из напряжений растяжения и сжатия.

 
< Предыдущая   СОДЕРЖАНИЕ   Следующая >
 
Предметы
Агропромышленность
Банковское дело
БЖД
Бухучет и аудит
География
Документоведение
Естествознание
Журналистика
Инвестирование
Информатика
История
Культурология
Литература
Логика
Логистика
Маркетинг
Математика, химия, физика
Медицина
Менеджмент
Недвижимость
Педагогика
Политология
Политэкономия
Право
Психология
Региональная экономика
Религиоведение
Риторика
Социология
Статистика
Страховое дело
Техника
Товароведение
Туризм
Философия
Финансы
Экология
Экономика
Этика и эстетика
Прочее