РПЗ Батраков (Неизвестный готовый вариант 7)

Содержание

1. Исходные данные

Вес машины G₀ = 410000 Н;

Заданные расстояния для опорных катков:

l₁ = 2,105 м;

l₂ = 0,814 м;

l₃ = 1,648 м;

l₄ = 2,465 м;

l₅ = 3,280 м;

l₆ = 4,142 м;

Координаты центров опорных катков относительно центра масс:

l₁ = 2,105 м;

l₂ = 1,291 м;

l₃ = 0,457 м;

l₄ = -0,360 м;

l₅ = -1,175 м;

l₆ = -2,037 м;

Угол наклона носовой ветви гусеницы = 38 ⁰;

Угол наклона кормовой ветви гусеницы = 28 ⁰;

Статическое натяжение гусеницы Т₀ = 42000Н;

Клиренс машины H_КЛ = 0,47 м;

Толщина гусеницы h_ГУС=0,078 м;

Радиус опорного катка R_ОК = 0,375 м;

Длина балансира R_Б = 0,250 м;

Длина корпуса машины L_К = 6,67 м;

Высота машины Н_К = 2,190 м;

Ширина корпуса машины В_К = 2,210 м.

2. Определение параметров элементов подвески.

2.1 Выбор жесткости упругих элементов подвески.

Жесткость упругих элементов находится исходя из рекомендуемых значений периода продольно-угловых колебаний корпуса , который, для нормального самочувствия экипажа, должен находиться в диапазоне 0,5…1,8 с.

Полагая жесткости всех подвесок равными, согласно выражению получается:

где - момент инерции корпуса относительно поперечной оси, проходящей через центр масс;

- жесткость рессоры i-ой подвески;

- продольная координата i-ой подвески относительно центра масс корпуса;

n – число опорных катков по борту.

Момент инерции подрессоренного корпуса определяется по эмпирической формуле:

где - вес подрессоренного корпуса, составляет 92…94% от полного веса машины, Н;

- коэффициент влияния масс корпуса, лежит в диапазоне 0,5…1 ,возрастая с массой машины, для веса 410000 Н принимается коэффициент ;

- коэффициент распределения масс оборудования, от 1,06 при малой массе оборудования до 1,15 при установке массивного оборудования удаленного от центра масс машины, возьмем коэффициент ;

и - длина и высота корпуса машины соответственно, в данном случае м, м.

Тогда:

Далее определяется жесткость упругих элементов в нужном диапазоне :

Н/м

Н/м

2.2 Определение диаметра торсиона.

Поскольку для гусеничных машин принципиально важен как можно больший динамический ход катка, а величина статического хода имеет второстепенное значение, то диаметр торсионного вала определяется, исходя из обеспечения максимального динамического хода катка:

где МПа – максимальные допустимые касательные напряжения в торсионе, примем МПа.

Статическая нагрузка на один каток:

, где

- составляющая силы статического натяжения гусеницы, воздействующей на крайние катки,

Н, где

Н – сила натяжения гусеницы, - угол наклона ветви гусеницы у направляющего колеса, - угол наклона ветви гусеницы у ведущего колеса.

Тогда:

Н.

Статическое угловое положение балансира определяется по формуле:

где - клиренс гусеничной машины, по условию мм;

Н – расстояние от оси торсиона до днища машины, принимаем мм;

- толщина гусеницы, в данном случае мм;

- радиус опорного катка, по условию мм;

- радиус балансира, в данном случае мм.

Тогда:

Тогда

мм.

Чтобы учесть ограничения, накладываемые на жесткость подвески допустимыми значениями периода продольно-угловых колебаний, находится максимальное и минимальное значения диаметра торсионного вала, при которых подвеска будет иметь вблизи статического положения максимальную и минимальную допустимую жесткость:

где L_T – длина рабочей части торсионного вала, для данной гусеничной машины примем L_T = 2000 мм;

G – модуль упругости второго рода материала торсиона (G = 8,3*10 ⁴ МПа).

Тогда:

мм.

мм.

Так как ранее найденное значение диаметра торсиона мм попадает в отрезок , то для дальнейших расчетов принимается диаметр торсиона мм.

Для этого диаметра торсиона:

Жесткость подвески

Период продольно-угловых колебаний корпуса

с

2.3 Построение упругой характеристики подвески.

Определив диаметр торсиона, рассчитываются остальные параметры кинематики подвески.

Максимальный угол закрутки торсиона:

рад = 88,38 ⁰.

Угол закрутки торсиона в статическом положении:

рад =22,09 ⁰.

Угловое положение балансира при нулевой закрутке торсиона (установочный угол):

Угловое положение балансира при максимальной закрутке торсиона (угол установки отбойника):

Статический ход опорного катка рассчитывается по формуле:

м.

Полный ход опорного катка:

м.

Динамический ход:

м.

Приведенная к катку упругая характеристика торсионной подвески описывается следующим параметрическим уравнением:

.

Данные для построения приведенной характеристики упругого элемента подвески приведены в таблице 2.3.1.

Таблица 2.3.1.

Приведенная к катку упругая характеристика торсионной подвески.

2.4 Удельная потенциальная энергия подвески.

Удельная потенциальная энергия подвески является важным показателем качества системы подрессоривания.

Приближенно можно определить, исходя из свойств материала торсиона и его геометрических размеров: