Проектирование навесного устройства в поперечно-вертикальной плоскости

Проектирование проводится для случаев, когда необходимо показать взаимное размещение трактора, меха­низма навески и машины. Это делается, например, при агрега­тировании плугов общего назначения с колесными тракторами, для агрега­тов, работающих на склонах, и в не­которых других случаях. При проек­тировании определяют параметры правого и левого раскосов механизма навески трактора и положение рамы (рис. 3.3, табл. 3.1).

Рис. 3.3. Параметры присоединительных элементов навесного устройст­ва трактора

Проектирование положения навесного устройства и машины в горизонтальной плоскости

1. Выбирают схему механизма навески (двухточечная или трехточечная).

2. Проектируют взаимное размещение трактора и машины с их меха­низмами навески.

3. Уточняют размещение присоединительных точек навесного уст­ройства относительно рамы машины.

Практическое занятие № 4

РАСЧЕТ ПРИСОЕДИНИТЕЛЬНОГО ТРЕУГОЛЬНИКА НАВЕСНОГО УСТРОЙСТВА

Цель: получение навыков расчета присоединительного треугольника навесного устройства лесохозяйственных машин.

Основная часть.

Навесные устройства орудий, агрегатируемых с тракторами, являются пространственными конструкциями, передающими усилия трактора на раму орудия (машины).

Во время работы орудия раскос работает на поперечный и продоль­ный изгиб, а стойки – на растяжение. При поднятом орудии раскос работает на изгиб и растяжение, стойки – на продольный изгиб от их сжатия.

При проектировании рекомендуется проводить расчет на прочность стоек присоединительного треугольника орудия в транспортном положении. В транспортном положении на орудие действует его сила тяжести G_м. Однако необходимо учитывать, что при транспортировке машин по лесным дорогам, когда трактор переезжает через неровности дороги, нередки случаи резкого подбрасывания орудия вверх с последующим падением вниз. При этом на него действуют инерционные силы, суммарная сила которых при­ложена в центре тяжести орудия, направлена вниз, и значение ее достигает величины, примерно равной силе тяжести орудия (рис. 4.1).

Рис. 4.1. Схема к определению параметров присоединительного треугольника

1. Определяют силу Р_к (в верхней тяге навески трактора), действующую на раскос (рис. 2.7):

(4.1)

где 2G_м – сила тяжести орудия с учетом инерционных сил;

ℓ_G – кратчайшее расстояние от линии действия силы G_м до точки D₂;

ℓ_р – кратчайшее расстояние от линии действия силы Р_к до точки D₂.

2. Рассчитывают нагрузку S на каждую стойку присоединительного треугольника:

(4.2)

где α – угол между направлением силы Р_к и продольной осью раскоса;

АС – длина раскоса;

ВС – часть длины раскоса между точками В и С;

ψ – угол между стойками и раскосом;

γ – половина угла между стойками навесного треугольника, опреде­ляемая

из выражения

(4.3)

где ℓ – длина оси подвеса (рис. 3.3, табл. 3.1);

BD – расстояние между точками В и D на боковой проекции орудия.

Стойки обычно изготовляют из полосной стали прямоугольного се­чения.

Расчет стоек значительно упрощается, если, задавшись параметрами их сечения, вести его как проверочный.

Параметры поперечного сечения полос рекомендуется принимать в следующих пределах: толщина h = 1,5…2,5 см, ширина b = 5…8 см. Боль­шие значения b и h принимают для орудий, агрегатируемых с тракторами класса 30 кН и выше.

3. Расчетное напряжение в каждой стойке равно

(4.4)

где F – площадь поперечного сечения полосы, см², F = b ∙ h;

φ – коэффициент уменьшения допускаемых напряжений при про­дольном

изгибе, зависящий от гибкости стойки λ, определяемой из выражения

(4.5)

где μ – коэффициент приведенной длины (при шарнирном закреплении обоих

концов стоек – μ = 1; если один конец закреплен жестко, а другой шарнирно –

μ = 0,7);

ℓ_ст – длина стойки, равная

(4.6)

r – радиус инерции поперечного сечения стойки, равный

(4.7)

Значения коэффициента φ в зависимости от гибкости стоек λ, изготовленных из ста­ли Ст.3, приведены в табл. 4.1. Для стали Ст.3 [σ] = 1500 даН/см².

Таблица 4.1

Зависимости коэффициента φ от гибкости стоек λ

Гибкость λ	Коэффициент φ	Гибкость λ	Коэффициент φ
10	0,99	110	0,52
20	0,96	120	0,45
30	0,94	130	0,40
40	0,92	140	0,36
50	0,89	150	0,32
60	0,86	160	0,29
70	0,81	170	0,26
80	0,75	180	0,23
90	0,69	190	0,21
100	0,60	200	0,19

Практическое занятие №5

РАСЧЕТ УСТОЙЧИВОСТИ АГРЕГАТА

Цель: получение навыков расчета предельных углов продольного и поперечного наклона агрегата.