ВКР (1203990), страница 7
Текст из файла (страница 7)
Лист№ докум.Подпись ДатаЛист46Для расчета допустимых сил действующих на зуб при работе рыхлителя,составляется расчетная схема рисунок 2.2.1 [17].а)б)Рисунок 2.2.1 – Расчетная схема для определения допустимой силы, действующей на зубрыхлителя при заглублении: а – при заглублении; б – при подъемеДопустимую силу заглубления в грунт зуба рыхлителя определяют изусловий отсутствия вывешивания базового трактора относительно ребра А изуба рыхлителя в статическом положении (рисунок 2.2.1,а).
Условие равновесия∑ = 0, где∑ = б 1 + 0 ( + 2 ) − ( + 3 ) = 0,(2.9)где 0 – силатяжести рыхлительного оборудорвания, 0 = 21,92 кН;б – сила тяжести трактора, б = 140,28 кН;ДП 23.05.01 00 00 01 ПЗИзм. Лист№ докум.Подпись ДатаЛист47l – база трактора, l = 2,8м;l1 l2, l3 - плечи сил б , 0 , , l1 = 1,5м; l2 = 1,1м; l3 = 1,275м.Из уравнения (2.9) выражаем = =0 (2 + ) + б ∙ 1, + 3(2.10)21,92 ∙ (1,1 + 2,8) + 140,28 ∙ 1,5= 72,62 кН.2,8 + 1,275Максимальную силу подъема зуба рыхлителя определяют из условияотсутствия опрокидывания трактора относительно ребра Б при максимальнойглубине рыхлителя (рисунок 2.2.1,б) Условие равновесия ∑ Б = 0, где∑ Б = 0 2 − б 5 + 3 = 0,(2.11)где l5 - плечо силы б , l5 = 1,3м;Из уравнения (2.11) выражаем = =б ∙ 5 − 0 ∙ 2,3140,28 ∙ 1,3 − 21,92 ∙ 1,1= 124,12 кН.1,275Расчет механизма включает в себя так же расчет и выбор гидроцилиндровв соответствии с усилиями и .Усилие T гидроцилиндров установленных штоком вверх определяются согласнорасчетным схемам, изображенным на рисунке 2.2.2.ДП 23.05.01 00 00 01 ПЗИзм.
Лист№ докум.Подпись ДатаЛист48а)б)Рисунок 2.2.2 – Расчетная схема для определения усилия в гидроцилиндрах: а – призаглублении; б – при подъемеДП 23.05.01 00 00 01 ПЗИзм. Лист№ докум.Подпись ДатаЛист49Максимальное усилие T1гидроцилиндров при заглублении в грунт зубарыхлителя определяется из суммы моментов относительно точки O и точки Eсогласно рисунку 2.2.2а.1 = + .(2.12) выражается из условия равновесия ∑ = 0, где∑ = 0 3 − Н 1 − (2 + 0,45м) − 5 = 0, =0 3 −Н 1 − (2 +0,45м)5,(2.13)(2.14)где 1 2 3 5 − плечи сил 0 , , Н , ( 1 = 0,75м, 2 = 0,6м, 3 = 0,6м, 5 =0,675м). =21,92 ∙ 0,6 − 72,62 ∙ 0,75 − 16,875(0,6 + 0,45)= −59,03кН.0,675 выражается из условия равновесия ∑ = 0, где∑ Е = 0 (3 + 4 ) − Н (1 + 4 ) − (2 + 6 + 0,45м) + 7 = 0, (2.15) =Н (1 + 4 ) + (2 + 6 + 0,45) − 0 (3 + 4 ),7(2.16)где 4 , 6 , 7 − плечи сил 0 , , (4 = 0,675м, 6 = 0,7725м, 7 = 0,66м); =72,62(0,75 + 0,675) + 16,875(0,6 + 0,7725 + 0,45) − 21,92(0,6 + 0,675)=0,66= 161,04 кН,1 = −59,03 + 161,04 = 102,01 кН.Максимальное усилие T2 гидроцилиндров при подъеме рыхлителя определяетсяиз суммы моментов относительно точки O и точки E согласно рисунку 2.2.2б.2 = + .(2.17) выражается из условия равновесия ∑ = 0, гдеДП 23.05.01 00 00 01 ПЗИзм.
Лист№ докум.Подпись ДатаЛист50∑ = 0 3 + 1 − (2 + 0,45м) − 5 = 0, = =0 3 + 1 − (2 + 0,45м),5(2.18)(2.19)21,92 ∙ 0,6 + 124,12 ∙ 0,75 − 16,875(0,6 + 0,45)= 131,15 кН.0,675 выражается из условия равновесия ∑ = 0, где∑ Е = 0 (3 + 4 ) + (1 + 4 ) − (2 + 6 + 0,45м) + 7 = 0, (2.20) = = (2 + 6 + 0,45) − (1 + 4 ) − 0 (3 + 4 ),7(2.21)16,875(0,6 + 0,7725 + 0,45) − 124,12(0,75 + 0,675) − 21,92(0,6 + 0,675)=0,66= −263,75 кН,2 = 131,15 − 263,75 = −132,6 кН.По результатам расчетов при подъеме рыхлителя штоки гидроцилиндровдолжны создавать усилия не менее 2 =132,6 кН.
Давление в гидравлическойсистеме в соответствии с аналогом принимаем р=12 МПа.Ориентировочный диаметр поршня2 = 1,13√, ∙ ( − ∆) ∙ ∙ п2(2.22)где z – количество гидроцилиндров, работающих одновременно, z=2;∆ – потери давления в напорной линии от насоса до гидроцилиндра []; – механический КПД гидроцилиндра; (в соответствии с [x] принимается =0,96 МПа);п2 - КПД пары шарнирных подшипников крепления гидроцилиндра с густойсмазкой, п2 = 0,94.∆р = 0,12 ∙ ,ДП 23.05.01 00 00 01 ПЗИзм. Лист№ докум.Подпись Дата(2.23)Лист51∆р = 0,12 ∙ 12 = 1,44 МПа,132600 = 1,13√= 0,097 м.2 × (12 000 000 − 1 440 000) ∙ 0,96 ∙ 0,942Принимаем поршень диаметром 100мм.Исходя из диаметра поршня подбираем два гидроцилиндраЦГ-100.56х600 ГОСТ 15150-69, рисунок 2.2.3 [18].Рисунок 2.2.3 – Схема гидроцилиндра ЦГ-100.56.х600Усилие з , развиваемое гидроцилиндром, установленным штоком вверхпри заглублении [17]з = 0,785 ∙ (2 − 2 ),(2.24)где − диаметр штока, = 56мм;з = 0,785 ∙ (1002 −562 ) ∙ 10 = 53882,4 Н.Найденное усилие в гидроцилиндре, должно быть ровно или большеполовины усилия 1з ≥1,21= 51005 Н,2ДП 23.05.01 00 00 01 ПЗИзм.
Лист№ докум.Подпись ДатаЛист5253882,4 ≥ 51005.Условие выполняется.Усилие п развиваемое гидроцилиндром при подъеме рабочего органарыхлителя [17]п = 0,785 ∙ 2 ∙ ,(2.25)п = 0,785 ∙ 1002 ∙ 10 = 78500 Н.Найденное усилие в гидроцилиндре, должно быть ровно или больше половиныусилия 2п ≥2,2(2.26)2= 66300 Н,278500 Н ≥ 66300 Н.Условие выполняется.2.3 Расчет зуба на прочность2.3.1 Определение опорных реакций в шарнирах крепления зубаПринимаем, что нагрузки приложены в конце зуба при выглублении. На зубдействуют максимальные величины и в определенные в пункте 2.1 и 2.2.Составляется расчетная схема, представленная на рисунке 2.3.1.ДП 23.05.01 00 00 01 ПЗИзм.
Лист№ докум.Подпись ДатаЛист53Рисунок 2.3.1 – Расчетная схема зуба рыхлителяОпорная реакция А определяется иp уравнения моментов относительноточки В, ∑ = 0∑ = − ( + 1 + 2 ) − = 0, = = ( + 1 + 2 ) + 3,(2.27)(2.28)16,875(0,45 + 0,24 + 0,435) + 124,12 ∙ 0,55= 193,89 кН.0,45Опорная реакция определяется иp уравнения моментов относительно точкиА, ∑ А = 0∑ А = − (1 + 2 ) − = 0,ДП 23.05.01 00 00 01 ПЗИзм. Лист№ докум.Подпись Дата(2.29)Лист54 = = (1 + 2 ) + 3,(2.30)16,875(0,24 + 0,435) + 124,12 ∙ 0,55= 177,015 кН.0,45Проверяются реакции из условия, что сумма проекция всех сил на ось yравна нулу, ∑ = 0∑ = + + = 0.(2.31)Так как реакция направлена в противоположную сторону, то считаем спротивоположным знаком∑ = −193,87 + 177,015 + 16,875 = 0.Условие выполняется.2.3.2 Построение эпюры изгибающих моментовВеличина момента в точке АА = ∙ ,(2.32)А = 177,015 ∙ 0,45 = 79,65 кНм.Величина момента в точке С1 = (+1 ) − 1 ,(2.33)2 = 3 + 2 ,(2.34)илипри этом значения моментов 1 и 2 должны быть одинаковыми1 = 177,015(0,45 + 0,24) − 193,89 ∙ 0,24 = 75,6 кНм,2 = 124,12 ∙ 0,55 + 16,875 ∙ 0,435 = 75,6 кНм,ДП 23.05.01 00 00 01 ПЗИзм.
Лист№ докум.Подпись ДатаЛист551 = 2По полученным значениям строится эпюра изгибающих моментов,изображенная на рисунке 2.3.2.Рисунок 2.3.2 – Эпюра изгибающих моментов зуба2.3.3 Определение нормальных напряженийПо эпюре изгибающих моментов опасным сечением является сечение А-А, гдев плоскости ХОZ действует изгибающий момент А =79,6 кНм.Геометрическая характеристика сечения А-А ∙ 2=,6(2.34)где – толщина пластины, = 0,075 м; – ширина пластины, = 0,22 м.ДП 23.05.01 00 00 01 ПЗИзм. Лист№ докум.Подпись ДатаЛист560,075 ∙ 0,222== 0,000605 мм3 .6Нормальное напряжение в сечении А-А=, Н/мм2 .(2.35)Условие прочности ≤ [](2.36)где [] – допускаемое напряжение для материала зуба. Зуб изготовлен изматериала Ст 35 ГОСТ-1050-88 для которого [] = 145 Н/мм2 .=79,65= 131,653 МПа,0,000605131,653 Мпа ≤ 145 МПа.В сечении А-А условие прочности выполняется.ДП 23.05.01 00 00 01 ПЗИзм.
Лист№ докум.Подпись ДатаЛист573. МОДЕЛИРОВАНИЕ, ИНЖЕНЕРНЫЙ АНАЛИЗ И ПРИМЕНЕНИЕУСОВЕРШЕНСТВОВАННОГО НАКОНЕЧНИКА РЫХЛИТЕЛЯ3.1 Описание технологических свойств и преимуществ усовершенствованнойкоронки рыхлителяОсновная нагрузка при работе бульдозера приходится на зуб рыхлителя, ккоторому крепится наконечник с помощью пальцев. В настоящей работеприведены результаты исследований наконечников двух конструктивнотехнологическихисполнений–исходнойтиповоймодели«GETLF»производство Китай, полученного литьем, и наконечника, полученного ковкой,с усовершенствованной формой [4] (рисунок 3.1.1).УсовершенствованныйнаконечникизготавливаютвИталиинаспециализированных заводах, их относят ко второй группе изделий которыевключают в себя адаптеры и наконечники различных размеров, форм и веса. Онипроизводятся на кузнечнопрессовой линии WERK 2, включающей механическиеи винтовые прессы вертикального типа, и полностью управляемой роботами.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
