Выбор расчетных положений и определение сил, действующих на рыхлитель

В процессе работы на дорожно-строительную машину действуют два вида сил: активные силы (сила тяжести машины и рабочего оборудования, сила тяги машины, силы, приложенные к штоку исполнительного гидроцилиндра и.т.п.) и реактивные силы, которые, в свою очередь, подразделяются на внешние (силы взаимодействия рабочих органов и базовой машины с грунтом) и внутренние (силы, действующие в узлах связи отдельных элементов рабочего органа и базовой машины).

При расчете сил, действующих на дорожно-строительную машину, в том числе и на рыхлитель, важно выбрать такое положение, при котором значения реактивных сил в расчетном узле будет максимальным. При расчете рыхлителя принято производить расчет в грех положениях: начало заглубления, рыхление и выглубление.

Рис. 2. Расчетное положение при рыхлении грунта

Координата центра давления точки приложения равнодействующей нормальных сил реакции грунта определяется для случая, когда машина движется по горизонтальной поверхности с максимально возможным заглублением зуба, внезапный наезд на камень одним зубом, гидроцилиндры привода рыхлителя заперты. Расчетная схема представлена на рис.2. Вертикальная составляющая Рх силы сопротивления рыхления Pi имеет максимальное значение и определяется тяговыми возможностями базовой машины с учетом динамического характера приложения нагрузки:

Px=Tнkтkд Н,(15)

Px=151801*0,8*2=242881

где кт - коэффициент использования тягового усилия, принимается кт = 0,8; кд - коэффициент динамичности, кд= 2,0-3,0.

Вертикальная составляющая силы сопротивления рыхлению Pzv может быть определена из расчетной схемы (рис.2.) по формуле:

Pz=Px, tgνkдвH,(16)

Pz=121440*0,3639*1,4=61868

где Px, - горизонтальная составляющая реакции грунта без учета коэффициента динамичности: v - угол наклона силы к поверхности рыхления, принимается = 20°; кдв - коэффициент динамичности в вертикальном направлении, клв = 1,4-1,8.

Расчетная схема при выглублении зуба показана на рис.3 . Вертикальная составляющая реакции грунта Pz, при выглублении определяется из условия опрокидывании относительно, точки А:

Pz,=|Gм,d1|/d2 H, (17)

Pz,=(16400*1,274)/0,8

где Gм, - масса машины с учетом бульдозерного оборудования, Н; d1 - расстояние от центра тяжести рыхлителя до оси задней звездочки, м, определяется с учетом смещения центра тяжести по линии опорной поверхности:

d1 =0,5Lоп±X1 м, (18)

d1 =0,5*2,4+0,074=1,274

Рис. 3. Расчетное положение при выглублений рабочего органа

Во время рыхления грунта имеет место возникновение боковой составляющей сил сопротивления рыхлению Ру, которая определяется по формуле:

Ру=0,4Рхкд Н.(19)

Ру=0,4*242881*2=194304

Для выбора гидроцилиндров необходимо найти максимальное значение усилия S на штоке гидроцилиндра. Расчетное положение представлено на рис.4 . В этом положении предусматривается начало заглубления зубьев в грунт, когда усилие S настолько велико, что возможно вывешивание машины относительно точки В. Машина находится в статическом состоянии. Сила S определяется из уравнения равновесия:

ΣM0=Sr-Pzmaxd``2+G`pl``p=0 (20)

Sr=|Pzmaxd``2+G`pl``p|/r H. (21)

Sr=(64252*0,66-31392*0,43)/0,26=111184

И ΣMв=Gb`lo-Pzmax(Lоп+d``2+m)=0, (22)

Популярные материалы:

Расчет условий отсутствия слеминга и штормование судна с застопоренными машинами
Расчет условий отсутствия слеминга. Условия отсутствия слеминга можно определить по выражению: , где: L – длина судна, м; Тн – осадка носом, м; А – коэффициент, зависящий от Fr (число Фруда) и ; Fr = (м/с); В – ширина судна, м; &# ...

Расчет финансовых показателей
Финансовые показатели рассчитываются по результатам предыдущих расчетов на основании исходных данных, по формулам: S1т = , грн Т1т = S1т×КR × КНДС, грн Кув = Дт = Q ×Т1т, грн Дреал = т, грн НДС = , грн Дчист = Др ...

Расчетная схема вагона и принятые допущения
Расчет производился методом конечных элементов с использованием расчетного пакета "Ansys" версия 13.0. Для расчета использовалась балочная конечно-элементная модель кузова крытого вагона. Расчетная модель включает 59420 элементо ...