Rpz (1037712), страница 4
Текст из файла (страница 4)
;
Эквивалентные напряжения от действия изгибных и касательных напряжений определяются следующим образом (по теории Мора):
Коэффициент запаса прочности определяется следующим образом:
.
4.6.2.Расчёт балансира в горизонтальном положение.
Расчётная схема для расчёта балансира при пробое подвески приведена на рисунке 19.
Рисунок 19.
В качестве допущения принимается следующее:
Считается, что сила от амортизатора на прямом ходу направлена перпендикулярно рычагу амортизатора. Это можно допустить, поскольку отклонение от перпендикулярности равно 3° и не учёт этого отклонения не внесёт существенной погрешности в расчёт.
На рисунке 20 приведены эпюры внутренних изгибающих и крутящих моментов, действующих на различные участки балансира, а так же опасные сечения, в которых будет производиться последующий расчёт на прочность.
Рисунок 20.
4.6.2.1.Сечение 1-1.
На рисунке 21 приведено сечение 1-1 и его размеры.
Рисунок 21.
Момент сопротивления изгибу определяется следующим образом:
.
Изгибные напряжения определяются следующим образом:
.
Коэффициент запаса прочности определяется следующим образом:
.
4.6.2.2.Сечение 2-2.
На рисунке 22 приведено сечение 2-2 и его размеры.
Рисунок 22.
Изгибные напряжения определяются следующим образом:
Касательные напряжения от крутящего момента определяются следующим образом:
Эквивалентные напряжения от действия изгибных и касательных напряжений определяются следующим образом (по теории Мора):
Коэффициент запаса прочности определяется следующим образом:
;
4.6.2.3.Сечение 3-3.
На рисунке 23 приведено сечение 3-3 и его размеры.
Рисунок 23.
Изгибные напряжения определяются следующим образом:
Касательные напряжения от крутящего момента определяются следующим образом:
Эквивалентные напряжения от действия изгибных и касательных напряжений определяются следующим образом (по теории Мора):
Коэффициент запаса прочности определяется следующим образом:
;
4.6.2.4.Сечение 4-4.
На рисунке 24 приведено сечение 4-4 и его размеры.
Рисунок 24.
Изгибные напряжения определяются следующим образом:
.
Касательные напряжения от крутящего момента определяются следующим образом:
Эквивалентные напряжения от действия изгибных и касательных напряжений определяются следующим образом (по теории Мора):
Коэффициент запаса прочности определяется следующим образом:
.
5.Проектный расчёт амортизатора.
Выбирается телескопический гидравлический амортизатор двустороннего действия, т.е. работающий на прямом и обратном ходах подвески.
Амортизатор располагается внутри машины, т.к. между балансиром и корпусом он не помещается.
5.1.Определение основных размеров телескопического амортизатора.
Схема расположения амортизатора приведена на рисунке 26.
Рисунок 26.
Максимальная сила сопротивления на штоке на прямом и обратном ходах:
.
Где:
-передаточное отношение каток-амортизатор;
.
Диаметр поршня амортизатора определяется следующим образом:
.
Где:
- диаметр штока;
- максимальное давление;
.
Окончательно принимается:
5.2.Проверка штока амортизатора на устойчивость при сжатии.
Для штока амортизатора в выдвинутом положении необходимо провести проверку на устойчивость при сжатии, считая цилиндр абсолютно жестким на изгиб.
Расчётная схема для проверки штока амортизатора на устойчивость при сжатии приведена на рисунке 27.
Рисунок 27.
;
;
Критическая сила, т.е. сила, при которой происходит потеря устойчивости определяется следующим образом:
,
Где:
- модуль упругости первого рода (для стали);
осевой момент инерции штока;
- длина амортизатора с полностью выдвинутым штоком;
.
.
следовательно шток устойчив;
5.3.Расчёт гильзы амортизатора на прочность.
Согласно теории Мора, эквивалентные напряжения для цилиндра нагруженного внутренним давлением определяется следующим образом:
.
Где:
- толщина стенки амортизатора;
-максимальное давление;
.
.
Материал гильзы сталь 40Х ( , следовательно, гильза амортизатора удовлетворяет условию прочности.
5.4.Расчёт диаметров дроссельных отверстий.
Линейная характеристика демпфирующего элемента представлена на рисунке 28.
Учитывая то, что сила на штоке амортизатора прямо пропорциональна квадрату скорости перетекания в нем жидкости, вышеуказанная характеристика будет неверной.
Её можно заменить на параболическую, с учётом равенства соответствующих площадей.
Параболическая характеристика демпфирующего элемента приведена на рисунке 29.
Рисунок 28.
Рисунок 29.
Известно, что потери на сужение и расширение определяются следующим образом:
,
.
Где:
– площадь поперечного сечения на входе в местное сопротивление;
– площадь поперечного сечения, на которое действует перепад давления;
Демпфирующая сила на штоке амортизатора определяется следующим образом:
.
Где:
ρ = 900 [кг/м3]– плотность перетекающей жидкости;
– площадь поршня;
-эквивалентные коэффициент местных потерь;
5.4.1.Расчёт диаметров дроссельных отверстий для прямого хода.
,
;
Где:
-площадь меньшего дроссельного отверстия;
-площадь поршневой полости;
- площадь большего дроссельного отверстия;
-площадь штоковой полости;
;
;
;
.
5.4.2.Расчёт диаметров дроссельных отверстий для обратного хода.
,
;
Где:
-площадь дроссельного отверстия;
-площадь компенсационной камеры;
;
;
;
.
Список использованной литературы.
1. «Основы расчета систем подрессоривания гусеничных машин на ЭВМ». Наумов В.Н., Котиев Г.О., Дядченко М.Г. Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана.1999 г.
2.«Конструкция и расчет торсионной подвески БГМ».Котиев Г.О., Дядченко М.Г, Сарач Е. Б. Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана.1999 г.
3.«Справочник конструктора-машиностроителя» том1. Анурьев В.И., изд-во «Машиностроение».2003 г.
4.«Справочник конструктора-машиностроителя» том2. Анурьев В.И., изд-во «Машиностроение».2003 г.
5.«Справочник конструктора-машиностроителя» том3. Анурьев В.И., изд-во «Машиностроение».2003 г.
6.«Конструирование узлов и деталей машин». Дунаев П.Ф., Леликов О.П.. Издательство «Высшая школа».2001 г.
7.«Сопротивление материалов». В.И. Феодосьев. Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана.2003г.
40