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

=

T

н

k

т

k

д Н

,(15)

где кт

- коэффициент использования тягового усилия, принимается кт

= 0,8; кд

- коэффициент динамичности, кд

= 2,0-3,0.

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

Pz

=

Px

,

tgνk

дв

H,(16)

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

,

=|

G

м,

d

1|/

d

2

H

,

(17)

где G

м,- масса машины с учетом бульдозерного оборудования, Н; d

1

- расстояние от центра тяжести рыхлителя до оси задней звездочки, м, определяется с учетом смещения центра тяжести по линии опорной поверхности:

d

1

=

0,5L

оп

±X

1

м, (18)

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)

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:

Σ

M

0=

Sr

-

Pzmaxd

``2+

G

`

pl

``

p

=0

(20)

Откуда Sr

=|

Pzmaxd

``2+

G

`

pl

``

p

|/

r

H

.

(21)

И Σ

M

в=

Gb

`

lo

-

Pzmax

(

L

оп+

d

``2+

m

)=0

, (22)

Откуда Pzmax

=|

Gb

`

lo

| /(

L

оп+

d

``2+

m

)

H

, (23)

где lo

=0,5

L

оп

±

Xl

м.

Значения d

``2

, l

``

Актуально о транспорте

Структура автоматизированной системы контроля проезда
Автоматизированная система контроля проезда представляет собой единый комплекс оборудования, программного обеспечения и административных мероприятий, который можно разделить на следующие подсистемы: – проездных документов; – продажи и распространения билетов; – контроля и погашения билетов; – сбора ...

Топливоподкачивающие насосы
Топливоподкачивающие насосы предназначены, для непрерывной подачи топлива из бака в насос высокого давления под постоянным избыточным давлением (0,1 -03 МПа). Топливоподкачивающие насосы, применяемые на дизелях, по конструкции делят на поршневые шестеренчатые и коловратные. В автотракторных дизелях ...

Модернизация тележки грузового вагона модели 18-100
Из многочисленных записей колебаний, полученных во время ходовых динамических сравнительных испытаний использование боковых упруго-катковых скользунов с упругими полиуретановыми элементами позволяет эффективно гасить колебания виляния тележки и тем самым повысить (примерно на 30…40 км/ч) критически ...