ПЗ (1207115), страница 6
Текст из файла (страница 6)
Схема представлена вприложении Д.Для приведенной схемы это выражение имеет следующий вид:Rг = Gт ·cos · + Gp ·cos · + Fокр ·sin · – Fн ·cos ·,(5.2)Вес рабочего оборудования GроЛистИзм. Лист№ докум.Подпись Дата45Gр.о= mр.о ∙ g,(5.3)Gр.о= 4400∙9,81=43164 Н = 43,1 кН.Rг = 179523·cos10+43164·cos10+18400·sin71 ––6440·cos71=255297Н=255,3кН.Берем сумму проекций всех сил на ось Х– Fs – Gт·sin – Gp·sin + Fт – Fп – Fн·sin – Fокр cos· = 0,(5.4)Здесь Fs = Rг fo ( Rг – определяется по уравнению (4.20). Примем fо=0,15[3]. Тогда из уравнения (4.22) можно определить Fт, которое численно равноискомой FcFт = fo [(Gт + Gp) cos + Fокр cos – Fн sin ] ++ (Gт + Gp) sin + Fп + Fн cos + Fк sin ,(5.5)Fт = 0,15 [(179,5 + 43,1) cos 10 + 18,4 cos 71 – 6,4 sin 71] ++ (179,5+ 43,1) sin 10 + 0,66 + 6,4 cos 71 + 18,4 sin 71=91,66кН.После выполнения расчетов мощности двигателя и предварительногоподбора базовой машины или при заданной базовой машине переходим к выяснению вопроса о том, способна ли она обеспечить тяговое усилие по условиямсцепления движителя с грунтом.
Для обеспечения работы машины без буксования должно соблюдаться условиеFсц Fc ,Fсц = сц Rг kд,(5.6)(5.7)Fсц = 0,75 ∙ 255,3 ∙ 1,4 = 268,06 кН.ЛистИзм. Лист№ докум.Подпись Дата46268,06 кН > 91,66 кН.где Fсц – сила тяги по сцеплению;сц – коэффициент сцепления движителя с грунтом. Принимаем сц = 0,75(табл. 6 [3]);Rг – нормальная составляющая суммарной реакции грунта на ведущуючасть движителя базовой машины;kд – коэффициент динамичности. Для машин, способных использоватьсилу инерции машины для преодоления рабочих сопротивлений,kд=1,3...1,5 [3], для прочих kд = 1,4.Условие соблюдаться – машина способна обеспечить тяговое усилие поусловиям сцепления движителя с грунтом.Для машины с активным рабочим органом уравнение расчета необходимоймощностидвигателя (уравнение баланса мощности) можно записать следую-щим образом:, кВтГде(5.8)мощность на привод рабочего органа, приведенная к валу двига-теля;мощность на передвижение машины, приведенная к валу двигателя;мощность на привод дополнительных устройств, приведенная к валудвигателя.Мощность на передвижение, приведенная к валу двигателя, определяется поформуле:, кВтГде(5.9)суммарное тяговое сопротивление;скорость рабочего передвижения машины;к.п.д.
механизмов ходовой части базовой машины. Для гусеничных ма-шин. ПринимаемЛистИзм. Лист№ докум.Подпись Дата47к.п.д., учитывающий потери мощности при частичном буксовании. Приполной нагрузке можно принимать для гусеничных тракторовПринимаем равным 0,96;к.п.д. трансмиссии привода движителя,Принимаемравным 0,9., кВт, кВт(5.10), кВтПринимаемкВт.ТогдакВт.Полученные расчеты подтверждают достаточность мощности двигателя(81˃44,3).5.2.
Тяговые расчеты при транспортном передвижении5.2.1. Движение по горизонтальному участку путиВ этом случае обычно определяется возможная максимальная транспортная скорость передвижения vmax при принятых дорожных условиях, т. е.при известном fо.Для мелиоративной машины с навесным рабочим оборудованием расчетная схема изображена на рисунок 4.3. На схеме показаны силы, учитываемые при расчете. Для этого случаяRг = Gт + Gp,(5.11)Rг = 179523 + 43164 = 222687 Н=222,68 кН.Fт = Fs = fo Rг = fo (Gт + Gр),(5.12)ЛистИзм. Лист№ докум.Подпись Дата48Fт = Fs = 0,15 222687 =22268,7 Н = 22,3 кН.vmax = (Pдв – Pдопдв)ηтр ηх / Fт,(5.13)Pдопдв=(0,05…0,07)· P дв = (0,05…0,07)·81=4,05…5,67 кН.Принимаем Pдопдв = 5 кН.vmax = (81 – 5) 0,9 0,9 / 22,3 = 2,7 м/с = 9,8 км/ч.где тр – к.п.д. трансмиссии, передающей мощность от вала двигателя тягача додвижителя, принимаем тр=0,9 [6];х – к.п.д. ходового устройства (движителя), принимаем х=0,9[6].Пользуясь выражением (8.54), можно определить максимальную транспортную скорость передвижения мелиоративной машины на горизонтальномучастке пути.
По этому же выражению определяется vmax и для мелиоративныхмашин с полунавесным или прицепным рабочим оборудованием. Отличие состоит в определении Fт. Расчет полунавесной машины производится так же, каки для навесной схемы агрегатирования с использованием формул (8.43...8.45). Втом случае, когда после перевода рабочего оборудования в транспортное положение оно опирается на землю и базовую машину (полуприцепная схема), дляопределения Fт необходимо рассчитать Fx и Fy, которые определяются по уравнениям, аналогичным уравнениям (8.31...8.35), при составлении которых учитывается, что = 0, а рабочий орган находится в транспортном (поднятом) положении.Рассчитанное значение vmax сопоставляется с максимальной транспортной скоростью vт, указанной в технической характеристике базовой машины.Должно выполняться условиеvт vmax,(5.14)9,8 км/ч 9,8 км/ч – условие соблюдается.ЛистИзм.
Лист№ докум.Подпись Дата49Скорость трактора по технической характеристике, составляет 9,8 км/ч,т.е. трактор с помещенным на него оборудованием не испытывает перегрузкипри транспортном передвижении.Рисунок 5.2 — Схема сил, действующих на машину при транспортномпередвижении по горизонтальному участку пути.5.2.2. Движение в горуПри данном расчетном положении определяется максимальный уголподъема , который может преодолеть проектируемая машина на первойтранспортной передаче vт при принятых дорожных условиях, т. е. при известных fo и сц.Rг = (Gт + Gp.о) cos ,(5.15)Сопротивление передвижениюFs = Rг fo = fo (Gт + Gp) cos ,(5.16)Проектируя силы на ось Х, получим уравнение для выражения FтFт = (Gт + Gp) sin + fo (Gт + Gp) cos =ЛистИзм.
Лист№ докум.Подпись Дата50= (Gт + Gp)(sin + fo cos ),(5.17)В уравнении (5.14) два неизвестных – Fт и . Для того чтобы машинапреодолела подъем с углом на скорости vт, двигатель должен иметь мощностьРдв, позволяющую получить на движителе силу тяги Fт, т.е.Fт = (Pдв – Pдопдв)ηтр ηх ηб /vт,(5.18)где vт – минимальная скорость движения машины, vт=0,71 м/с.Приравняв правые части уравнений (5.15) и (5.16), получим уравнение,решив которое относительно , определим искомый максимальный уголподъема из условия полной загрузки двигателя(Gт + Gp) (sin + fo cos ) = (Pдв – Pдопдв)ηтр ηх ηб / vт ,(5.19)(179,5 + 43,1) (sin + 0,15 cos ) = (81 – 5) 0,9 ∙ 0,9 ∙ 0,96 /0,71sin = (– 0,15 cos + 76 0,9 ∙ 0,9 ∙ 0,96)/(0,71 222,68)sin = (-0,15 cos + 59,09)/158,1sin = -0,0009cos + 0,37= -0,0009cos + 0,37ЛистИзм.
Лист№ докум.Подпись Дата51 = arcos x = 21,1.Угол , найденный из условия развиваемой мощности двигателя, необходимо проверить по условиям сцепления (проверка на отсутствие сползания).Угол по сцеплению находится по следующей формуле : = arctg (cц – fo),(5.20) = arctg (0,9 – 0,15) = 36,87о.Искомым углом является меньшее из двух полученных значений – ==21,1о. Условие соблюдается.ЛистИзм. Лист№ докум.Подпись Дата526 СТАТИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ6.1 Определение коэффициентов запаса устойчивости в вертикальныхплоскостяхПри расчете коэффициента запаса устойчивости в продольной вертикальной плоскости считается, что опрокидывание возможно относительно осиА–А или Б–Б.
Положение расчетных осей зависит от конструкции ходовой части базовой машины.В поперечной плоскости осью опрокидывания для гусеничных машинпринято считать прямую, проходящую вдоль внешнего края опорных катковнаиболее нагруженной гусеницы, в местах касания катков беговой дорожки.Однако мелиоративные машины движутся обычно по легкодеформируемымгрунтам, поэтому допускается считать линией опрокидывания прямую, проходящую по краю гусеницы.Рассмотрим расчет коэффициентов запаса устойчивости в вертикальнойплоскости для машин с навесным рабочим органомОтносительно линии А–А опасности опрокидывания нет, так какопрокидывающий момент дает только сила Fн, остальные силы препятствуютопрокидыванию относительно линии А–А.Для линии Бkуб = Мвб/Мопрб,Мвб = Gт lGT+ Fокр l4 сos + Fн l4 sin + Fн l3 cos ,(6.1)(6.2)Мвб =179,5·3,2+18,4·0,8· сos71+6,4· 0,8· sin 71 + 6,4·0,5· cos 71=585,07кН.Мопрб = Gp ·lG + Fокр ·sin · l3,(6.3)Мопрб = 43,1 ·2,3 + 18,4· sin 71 ·0,5=107,82 кН.kуб = 585,07/107,82=5,4.ЛистИзм.
Лист№ докум.Подпись Дата53Коэффициент kуб получился больше допустимого (1,3), т.е. опасностиопрокидывания нет.6.2 Расчет проходимостиСпроектировав силы, действующие на базовую машину, на ось Y, получим уравнение для расчета Rг.Для машин с навесным рабочим оборудованиемRг = Gт + Gр + Fокр cos β – Fокр sin β,(6.4)Rг =179,5+ 43,1 + 18,4· cos 71 – 18,4 ·sin 71=211,2 кН.Определяем координаты центра давления (ц. д.), т. е. точку приложенияRг.
Оптимальным положением ц. д. является такое, когда он расположен на пересечении осевой линии симметрии и линии, проходящей через середину опорных поверхностей гусениц. Под действием внешних сил ц. д. смещается от этойточки. Смещение ц. д. по продольной оси обозначается хд, смещение в поперечном направлении – уд.Если рабочий орган симметричен продольной вертикальной плоскостимашины и отсутствуют силы, накреняющие машину, то уд = 0.Из условия равновесия машины относительно одной из расчетных осейопрокидывания Б–Б находим хд.
При этом используются ранее определенныеМвб, Мопрб.Для схемы, приведенной на рисунок 5.3, условие равновесия имеет видМопрб – Мвб + Rг ( L/2 – хд) = 0,(6.5)хд = (Мопрб – Мвб + Rг L/2) / Rг,(6.6)Отсюдахд = (107,8 – 585,07 + 222,68 3,2/2) / 222,68 =0,14 м.По формуле (6.6) производится определение хд для машин с навесным,полунавесным и прицепным рабочим оборудованием.После этого определяем среднее давление на грунт рср. Для гусеничныхмашинрср = Rг /(2bL),(6.7)ЛистИзм.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
