Антиплагиат полный (1225336), страница 9

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 9)

F – площ адь сечения вырезаемого грунта=0,69 м2.http://dvgups.antiplagiat.ru/ReportPage.aspx?docId=427.13055491&repNumb=114/2216.06.2015Антиплагиат2.2 Тяговый расчетРабота автогрейдера характеризуется двумя режимами: тяговым, или рабочим, и транспортным. Тяговым илирабочим называют режим работы автогрейдера в процессе резания и перемещения грунта или выполнения другихвидов работ, транспортным – движение машины с поднятым отвалом на холостом ходу по рабочему участку или припереезде с одного объекта на другой. Тяговый режим характеризуется большим тяговым усилием и малымискоростями движения автогрейдера, в то время как транспортный – большими скоростями движения и малымтяговым усилием.При определении[9]сопротивлений,возникающих в рабочем режиме при резании и перемещении грунтаавтогрейдером, должны быть известны: род грунта и его[1]характеристика;[9]размерыотвала и углы егоустановки; вес автогрейдера./11/[1]При работе автогрейдера по вырезанию и одновременному перемещ ению грунта необходимая сила тяги найдется поформуле:, (2.4)где – сопротивление перемещ ению автогрейдера как тележ ки;– сопротивление сил инерц ии при трогании с места;– сопротивление грунта резанию;- сопротивление перемещ ению призмы волочения;– сопротивление от перемещ ения грунта вверх по отвалу;– сопротивление от перемещ ения грунта вдоль отвала.Сопротивление перемещ ению автогрейдера как тележ ки находим по формуле, (2.5)где G – сила тяж ести автогрейдера, G ==19500(9,81=191295 Н=191,3 кН;f - коэ ффиц иент сопротивления перемещ ению автогрейдера, f=0,07(0,1, принимаем f =0,1;i - уклон местности, определяется как тангенс угла наклона (, при (=10о (0,175 рад), i=tg(=tg10(=0,176.Ввиду малости рабочей скорости автогрейдера сопротивлением сил инерц ии при трогании с места пренебрегаем, т.е.

(0.При зарезании вырезается струж ка треугольного сечения, поэ тому сопротивление грунта резанию находим по формуле, (2.6)где к0 – удельное сопротивление грунта резанию, к0=150…200 кН/м2.hmax – максимальная толщ ина струж ки при​зарезании hmax=0,2 м.l – длина заглубленной в грунт части нож а, l=2 м.Сопротивление перемещ ению призмы волочения находим по формуле, (2.7)где Gпр – сила тяж ести грунта в призме волочения;f2 – коэ ффиц иент трения грунта о грунт, f2=0,8…1,0, принимаем f2=0,9;( – угол захвата, при зарезании грунта (=35(.Силу тяж ести грунта в призме волочения находим по формуле, (2.8)где Vпр – объем призмы волочения;( – объемная масса грунта, принимаем (=1600 кг/м3.Объем призмы волочения определяется по формуле, м3, (2.9)где Н - высота отвала, Н =0,7 м;L - длина отвала, L=4,2 м;КПР - коэ ффиц иент, зависящ ий от характера грунта (связности, коэ ффиц иента разрыхления) и от отношения Н/L.Значения коэ ффиц иента КПР в зависимости от отношения Н/L и вида грунта приведены в таблиц е 2.1.Таблиц а 2.1 - Значения коэ ффиц иента призмы волочения грунта КПРОтношение Н/L 0,15 0,20 0,25 0,3 0,35 0,40 0,45 Связаные грунты I-III категории 0,70 0,73 0,77 0,8 0,85 0,90 0,95Несвязаные грунты 1,15 1,17 1,19 1,2 1,2 1,3 1,5Определяем отношение Н/L:Н/L==0,17.В зависимости от отношения Н/L=0,17 из​таблиц е 2.1 выбираем коэ ффиц иент КПР=0,712, считая грунта связаный.ОтсюдаСопротивление от перемещ ения ​грунта вверх по отвалу находим по формуле, (2.10)где f1 – коэффициент трения грунта о[1]сталь, f1=0,5…0,6, принимаем f1=0,55;( - угол резания, при зарезании (=28(.Сопротивление от перемещ ения грунта вдоль отвала находим по формуле, (2.11)Таким образом, необходимая сила тяги будетТяговый расчет предусматривает непременное выполнение условияW(Т(Тм, (2.12)где Т - полезная сила тяги;Тм - тяговое усилие базовой машины.Тяговое усилие базовой машины Тм определяется по формуле, (2.13)где Рокр - окруж ное усилие на ведущ их колесах автогрейдера;N - мощ ность двигателя автогрейдера, N =184 кВт;http://dvgups.antiplagiat.ru/ReportPage.aspx?docId=427.13055491&repNumb=115/2216.06.2015АнтиплагиатvP - скорость движ ения автогрейдера при зарезании грунта; vP=1,5-2 км/ч= =0,42-0,55 м/с, принимаем vP =0,5 м/с.119,28кН<146,56 кН<331,2 кНУсловие тягового расчета выполнено.2.3Расчёт основной рамыПервое расчётное положение.

В первом расчётном положении, соответствующем нагрузкам, возникающим впроцессенормальной эксплуатации автогрейдера,наиболеенеблагоприятныеусловиявозникаютвконцезарезания, когда отвал режет грунт одним концом, опущннам настолько, что передний мост вывешен и упирается вкрай кювета, задние колёса буксуют на месте, работа производится на поперечном уклоне с углом λ = 16°.В этих условиях основная рама оказывается максимально нагруженной нормальными нагрузками ( рисунок 2.1). Вцентре тяжести автогрейдера сосредотачивается сила его веса и равнодействующая сил инерции, котораяраскладывается на состовляющие, так как автогрейдер работает на уклоне.

Первая, равная G cosλ, действуетперпендикулярно опорной поверхности, а вторая, G sinλ, - параллельно ей.Координаты Н(м) и l(м) центра тяжести современных автогрейдеров приблизительно определяют из соотношений:Н = [1]rc + 0,5 м (2.14 )Н = 0,56 + 0,5 = 1,06 мl = 0,3·L (2.15)l = 0,3·5,83 = 1,75 мгде rс – статический радиус колеса, rс = 0,93 rк[1]= 0,93 . 0,6 = 0,56мРисунок 2.1 -Схема сил, действующих на автогрейдер в первом расчётном положенииВ центре тяжести автогрейдера помимо его веса сосредотачивается равнодействующая инерционных силРИ = ([1]КД- 1)[2]θmах G2 (2.16)где Кд = 1,5 – коэффициент динамичности; θmax = 0,85 – максимальный коэффициент использования сцепного весамашины; G2 = 73,7кН – сила тяжести автогрейдера, приходящейся на задний мостРИ = (1,5 - 1) 0,85·73,7 = 31,3 кНВ точке О, которой обозначен конец режущей кромки ножа отвала, сосредотачиваются усилия Рх, Ру и Рz,возникающие в результате сопротивления грунта резанию.В точках О’2 и О’’2, соответствующих проекциям середин балансиров на опорную поверхность, действуютвертикальные реакции задних правых и левых колёс Z2п и Z2л, свободные силы тяги X2п и X2л и боковые реакцииY2п и Y2лБоковые реакцииY2п = Y2л = 0,5·G·sinλ (2.17)Y2п = Y2л = 0,5·105,3· sin 16° = 14,5 кНВ точке О3, в которой передний мост касается кювета, возникает боковая реакция Y1.Составим систему уравнений равновесия[1]:∑X = 0: X2п + X2л + [2]Ри – Рх = 0; (2.18)∑Y = 0: Y2п + Y2л - G·sinλ – Py[1]+ Y1 = 0;∑Z = 0: Z2п + Z2л – G·cosλ + Pz = 0;∑Мх = 0: G·cosλ b/2 - Z2п b - GsinλH = 0;∑Му = 0: Pz·L1 – G· cosλl – Ри·Н = 0; (2.17)∑Мz = 0: (Y2п + Y2л) ·L1 + X2л·b + Ри·b/2 + G·sinλ· (L1-l) – Y1· (L – L1) = 0;Определим неизвестные силы и реакции Рх, Pz, Z2п и Z2л из уравнений равновесия, используя системууравнений[1] :(2.19)(2.20)Z2п =G cosλ –Z2л – Pz (2.21)Z2п =105,3·cos16 – 35,2 – 43,8 = 22,2 кНРх = [2]θmах (Z2п + Z2л)+ Pz (2.22)Рх = 0,85 (22,2 + 35,2)+43,8 = 92,6кН[2]Силытяги правого и левого задних колёс могут быть выражены через вертикальные реакцииX2п = Z2п ·Θmax (2.23)X2п =22,2·0,85= 18,9 кНX2л = Z2л ·Θmax (2.24)X2л = 35,2·0,85 = 29,9 кНЗная[1]http://dvgups.antiplagiat.ru/ReportPage.aspx?docId=427.13055491&repNumb=116/2216.06.2015АнтиплагиатX2п и X2л:(2.25)=137,6 кНРу = Y2п + Y2л - G sinλ + Y1 (2.26)Ру = 14,5 + 14,5 – 105,3sin16° + 137,6 = 137,6кНДалее необходимо найти усилия, действующие в т.

О4 – шаровом шарнире тяговой рамы, служащем опорой дляправой части основной рамы. Левой частью основная рама двумя точками, соответствующими точкам О’2 и О’’2,опирается на задний мост, а средней частью – на систему подвески тяговой рамы.Считая детали подвески тяговой рамы расположенными в одной плоскости Q ( рисунок 2.2), можно рассматриватьпересечение этой плоскости с основной рамой как место заделки последней, являющееся опасным расчётнымсечением. Для упрощения расчёта принимают, что тяги подвески находятся в вертикальной плоскости Q’, хотя вдействительности плоскость Q, в которой они расположены, наклонена к вертикали под небольшим углом ά.Принятое допущение несколько увеличит получаемые значения усилий Z4, Y4, X4 действующих на шаровой шарнири , следовательно, приведёт к увеличению запаса надёжности.Из уравнений моментов, составленных относительно осей у’ и z’, лежащих в плоскости Q’, проходящей через точкуО4 и перпендикулярной к оси О’4 О4, находим усилия Z4 и Y4Рисунок 2.2 - Схема сил, действующих на шаровой шарнир тяговой рамы в первом расчётном положении(2.27)(2.28)Усилие Х4 находим из уравнения ∑X = 0, откуда Х4 = Р4 = 92,6 кН.Определив все силовые факторы основной рамы в первом расчетном положении, можно посчитать возникающие вней напряжения.На рисунке 2.3 показана схема нагружения основной рамы в первом расчетном положении.

Пользуясь этой схемой,определяем изгибающие моменты, действующие в опасном сечении I-I.Рисунок 2.3 - Схема нагружения основной рамы в первом расчетном положенииСлева от сечения I-I (со стороны моста[1]):(2.29)(2.30)(2.31)(2.32)[2]Справаот сечения I-I (со стороны переднего моста):(2.33)(2.34)(2.35)Необходимовыбратьпоперечноесечениеиопределитьегогеометрическиехарактеристики–моментысопротивления и площадь поперечного сечения ( Рисунок 2.4).Также следует выбрать материал и[1]найти[2]допускаемоенапряжение. Допускаемое напряжение равноотношению предельного напряжения к коэффициенту запаса, равному 1,1…1,5Выбираем нестандартный профиль бруса с размерами поперечного сечения b1=160мм, b2=180мм, h1=200мм,h2=240мм.Площадь и моменты инерции прямоугольного поперечного сечения определяют:Рисунок 2.4 - Поперечное сечение(2.36)(2.37)(2.38)Полярный момент инерции прямоугольного сечения вычисляем:(2.39)где ά1 и ά2 – коэффициенты, зависящие от отношения сторон прямоугольного сечения.Выбираю материал – сталь 40Х с о = 650МПа и рассчитываю допускаемое напряжение:[о] = опр/К3, [о] = 650/1,2 = 541,7 МПаЗная геометрические размеры сечения и его форму, можно посчитать возникающие в нём максимальныенапряжения о:(2.40)где осум – суммарное напряжение от изгиба и растяжения-сжатияτ – напряжение от кручения(2.41)(2.42)где Мив, Миг – суммарные изгибающие моменты в вертикальной и горизонтальной плоскостях; Р – сжимающееусилие, кН; Мкр – суммарный крутящий момент, действующий на расчётное положение; Wy, Wz, Wp, F – моментысопротивления сечения изгибу и кручению и площадь этого сеченияВозникающие в опасном сечении I-I основной рамы напряжения от воздействия на него силовых факторов,действующих слева и справа от сечения, подсчитывают раздельно и принимают в расчёт наибольшее.Для сечения I-I (со стороны заднего моста):Тогда максимальное напряжение для сечения I-I со стороны заднего моста:Для сечения I-I (со стороны переднего моста):http://dvgups.antiplagiat.ru/ReportPage.aspx?docId=427.13055491&repNumb=117/2216.06.2015АнтиплагиатТогда максимальное напряжение для сечения I-I со стороны переднего моста:Максимальные напряжения со стороны переднего моста, и со стороны заднего моста превышают допускаемоенапряжение.Для выполнения условий прочности увеличивают толщину стенки поперечного сечения или меняют материал наболее прочный и в результате при b1=160мм, b2=210мм, h1=200мм, h2=250мм получаем площадь и моменты инерциипрямоугольного поперечного сечения:Полярный​момент инерции прямоугольного сечения вычисляем:Для сечения I-I (со стороны заднего моста):Тогда максимальное напряжение для сечения I-I со стороны заднего моста:Для сечения I-I (со стороны переднего моста):Тогда максимальное напряжение для сечения I-I со стороны переднего моста:Условие выполняется, значит выбранное сечение удовлетворяет условиям прочности и может быть использовано врабочем оборудовании.Второе расчётное положение.

Характеристики

Список файлов ВКР