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:

Обзор существующих подходов к взлету беспилотного летательного аппарата
Существует несколько основных способов взлета БЛА: 1) с использованием катапульты; 2) вертикальный взлет; 3) взлет «по-самолетному». В настоящее время подавляющее большинство БЛА запускается при помощи катапульт. При этом различные фи ...

Технологический расчет СТОА
Задачей технологического расчета является определение необходимых данных для разработки планировочного решения проектируемого предприятия. ...

Организация работы по созданию здоровых и безопасных условий труда
Общее руководство и ответственность за организацию и проведение работ по охране труда и пожарной безопасности возложена на руководителя предприятия. В целях организации технического контроля и безопасной эксплуатации машин и технологическ ...