Определение усилий на штоке гидроцилиндра

Для определения усилий на штоке гидроцилиндра в исходном первом положении мы не будем учитывать сил действующих на плуг со стороны почвы (трактор задним движением освободил корпуса от пласта почвы, а опорная реакция на колесе Q равна нулю). То есть, на систему действуют только две силы – вес плуга G, и усилия на штоке Sшт. и задача сведется к определению, векторов скоростей 2х точек, точек М и 8 где приложены эти силы.

Выбирается полюс скоростей Pv (рисунок 1.2б., 1.2в.), в котором будут находиться векторы скоростей точек 1,2,3,4 равные нулю (точки корпуса).

Для определения вектора скорости точки М, V_М ее перемещение увяжем векторно с точками 5 и 9 т.е.

V_М = V₅ + V_М-5 и V_М = V₉ + V_М-9

Скорость точки 5 V₅ (как и в предыдущем положении) изображена вектором проведенным из полюса скоростей параллельно звену 1-5 и по величине равном длине этого звена. Вектор V_М-₅ проводится из конца вектора V₅ параллельно направлению 5-М на схеме плуга. Вектор скорости точки 9 V₉ определяется опять так же из 2-х выражений V₉ = V₂ + V_9-2 , и проводится из полюса скоростей (где V₂ = 0) параллельно звену 2-9 и из выражения V₉ = V₅ + V₉-₅ где вектор V₉-₅ проводится из конца вектора V₅ параллельно звену 5-9. Пересечение линий 9-2 и 9-5 определит конец вектора V_9. Возвращаясь к выражению V_М + V₉ + V_М-_{9, _}из конца вектора V₉. проводим линию М-9 параллельную направлению 9 – М. Пересечения линий М-( и М-% определит конец вектора V_М.

Для построения вектора скорости точки 8 используются следующие связи : V₈ = V₃ + V_8-3 с другой стороны V₈ = V₇ + V_8-7 где V₇ = V₃ + V_7-3,

а с другой стороны V₇ = V₆ + V_7-6 где V₆ откладывается на векторе V₅ по длине равном размеру 1-6 на схеме.

Для графического решения этих уравнений из полюса скоростей проводятся векторы V_8-3 и V_7-3 параллельно звеньям 3-8 и 3-7. Из конца вектора V₆ проводится вектор V7-6, пересечение которого с линией 7-3 определяется величина вектора V_7.

Затем из конца вектора V₇ проводится вектор V₈-₇ пересечение которого с линией 8-3 определяет величину вектора V_8.

После чего векторы сил G и Sшт переносятся параллельно силам себе в одноименные точки на плане скорости.

Из плана скоростей определяются плечи сил Sшт и G соответственно h_S и h_Q и подсчитывается величина усилий Sшт

 М = Sшт h_Q - G h_Q = 0

Sшт = G h_Q / h_S (1.9.)

После этого строятся схемы положений плуга еще для двух случаев: когда шток выдвинут на половину и когда шток выдвинут на максимальную длину звена 4-8. Порядок построения плана скоростей аналогичен приведенному выше.

Для трех значений lшт и Sшт строится график как показано на рисунке 1.3.

Рисунок 1.3. Зависимость усилия на штоке гидроцилиндра S

от длины штока l.

Определение времени подъема плуга

Время подъема плуга : определяется из выражения :

t = l / V = 15 l π d² / Q_т η_о (1.10.)

где l – ход штока,мм

V – скорость выдвижения штока м/с

d - диаметр поршня, мм

Q_{т -} производительность насоса л/мин

η_{о –} объем К.П.Д. η_о = 0,95 – 097