2.2.4. Продольная устойчивость агрегата
Через механизм навески на трактор в транспортном положении передается только сила тяжести плуга (без учета инерционных сил). Наибольший интерес при таком положении представляет расчет агрегата на продольную устойчивость.
Для колесных
навесных агрегатов критерием продольной
устойчивости служит коэффициент
использования запаса продольной
устойчивости трактора
.
Коэффициент представляет собой отношение
опрокидывающего момента, создаваемого
силой тяжести навесного орудия, поднятого
в транспортное положение к моменту,
способному вызвать отрыв от земли
передних колес трактора, находящегося
в горизонтальном положении (рисунок
2.11)
(2.27)
где b – плечо силы тяжести плуга G относительно оси задних колес трактора, м; а – плечо силы тяжести трактора GТ относительно этой же оси, м.
Рисунок 2.11 – Схема для определения продольной устойчивости
колесных навесных агрегатов
Для гусеничных навесных агрегатов критерием продольной устойчивости следует считать величину коэффициента смещения центра давления трактора. Имеется в виду отношение продольного смещения центра давления машины относительно середины ее опорной поверхности, происходящего под влиянием силы тяжести навесного орудия к длине опорной поверхности гусениц (рисунок 2.12).
Рисунок 2.12 – Схема для определения продольной устойчивости
гусеничных навесных агрегатов
(2.28)
,
(2.29)
где
– продольное смещение центра давления
трактора относительно его центра тяжести
под действием силы тяжести орудия, м;
(точнее
следовало определить относительно
середины опорной поверхности гусеницы;
так как в исходных данных задания задано
расстояние от оси звездочки до центра
тяжести трактора, то
определяется по рисунку 2.12);
– продольное расстояние от центра
тяжести трактора до середины опорной
поверхности гусениц, м;
где
– длина опорной поверхности гусениц,
м.
2.2.5. Порядок выполнения задания
1. Вычертить схему механизма навески с плугом в рабочем положении.
Исходные данные в соответствии с заданным вариантом указаны в таблице 2.2.
Построение схемы механизма навески начинают с изображения трех горизонтальных линий, представляющих собой дно борозды, поверхность поля, отстоящего от дна борозды на расстоянии заданной глубины пахоты, и линии, проходящей через ось подвеса (ось подвеса – геометрическая ось пальцев плуга, предназначенных для соединения с шаровыми шарнирами нижних тяг).
На расстоянии радиуса заднего колеса (для колесного трактора) или ведущей звездочки (для гусеничного трактора) от поверхности поля выбирают положение центра колес или звездочки (точка О, рисунок 2.9).
По заданным значениям координат (х1,у1; х2,у2 и т.д.) располагают опорные подшипники механизма трактора (точки 1, 2, 3, 4).
Из точки 1 крепления нижних тяг радиусом 1–5 делают засечку на линии, проходящей через ось подвеса (точка 5).
Прямая 1–5 определяет положение нижних тяг. Из точки 5 восстанавливают вертикаль, на которой откладывают заданную высоту звена 5–9 (точка 9). Верхнюю часть звена (точку 9) соединяют с подшипником крепления верхней тяги на тракторе (точкой 2).
Пользуясь известными значениями длины звеньев, строят недостающие звенья механизма навеки. По заданным координатам вычерчивают опорное колесо и средний или «условно средний» корпус. Произвольную кривую полевого обреза среднего корпуса изображают таким образом, чтобы она проходила через точку приложения равнодействующей сил сопротивления (см. исходные данные).
2. Вычислить реактивное сопротивление Rx, Rу и Rz (уравнения 2.11, 2.12, 2.13). Считая, что лемеха острые, найти
.
Определить силу трения полевых досок и стенку борозды (уравнение 2.14). Вычисленные Rzх, F (сила трения приподнята от дна борозды на 50 мм), а также вес плуга G изобразить на схеме.
3. Определить реакцию на ободе опорного колеса Q.
4. Перевести механизм навески в транспортное положение, считая известной максимальную длину силового цилиндра l4-8max (см. исходные данные). С чертежа замерить ход поршня l и подсчитать время t подъема навесной машины (уравнение 2.17).
Таблица 2.2 - Исходные данные к заданию
|
Параметры |
Номер варианта |
Глубина пахоты, а, м |
Удельное сопротивление плуга, k, Н/м2 | |||||||||
|
Рисунок 2.13
|
1 11 21 31 41
51 61 71 81 91
101 111 121 131 141
151 161 171 181 191 |
2 12 22 32 42
52 62 72 82 92
102 112 122 132 142
152 162 172 182 192 |
3 13 23 33 43
53 63 73 83 93
103 113 123 133 143
153 163 173 183 193 |
4 14 24 34 44
54 64 74 84 94
104 114 124 134 144
154 164 174 184 194 |
5 15 25 35 45
55 65 75 85 95
105 115 125 135 145
155 165 175 185 195 |
6 16 25 36 46
56 66 76 86 96
106 116 126 136 146
156 166 176 186 196 |
7 17 27 37 47
57 67 77 87 97
107 117 127 137 147
157 167 177 187 197 |
8 18 28 38 48
58 68 78 88 98
108 118 128 138 148
158 168 178 188 198 |
9 19 29 39 49
59 69 79 89 99
109 119 129 139 149
159 169 179 189 199 |
10 20 30 40 50
60 70 80 90 100
110 120 130 140 150
160 170 180 190 200 |
0,18 0,20 0,22 0,25 0,27
0,18 0,20 0,22 0,25 0,27
0,18 0,20 0,22 0,25 0,27
0,18 0,20 0,22 0,25 0,27 |
0,4×105
0,5×105
0,6×105
0,7×105
|
|
Продолжение таблицы 2.2 | |||||||||||
|
Параметры |
Исходные данные по вариантам |
Примечание | |||||||||
|
Длина опорной поверхности гусеницы, м Эксплуатационный вес трактора, Н
Расстояние от оси Наружный радиус заднего колеса (звездочки), м Координаты опорных подшипников механизма навески трактора, м (рисунок 2.13) точка 1 х1 у1 точка 2 х2 у2 точка 3 х3 у3 точка 4 х4 у4
|
16000
0,725
0,583
0 -0,06
0,350 0,262
0,300 0,477
0,245 0,025 |
16000
0,725
0,583
0,414 -0,13
0,557 0,150
0,507 0,270
0,452 -0,182 |
27050
0,776
0,760
0,285 -0,235
0,484 0,147
0,376 0,347
0,345 -0,261 |
27000
0,756
0,760
0,285 -0,235
0,484 0,147
0,376 0,347
0,345 -0,261 |
24206
0,740
0,760
0,285 -0,235
0,484 0,147
0,376 0,347
0,345 -0,261 |
20000
0,830
0,735
0,285 -0,235
0,484 0,147
0,376 0,347
0,345 -0,261 |
31000
0,840
0,760
0,285 -0,2
0,493 0,190
0,398 0,340
0,438 -0,261 |
25800
0,765
0,787
0,285 -0,2
0,493 0,190
0,398 0,340
0,438 -0,261 |
1,715
45300
0,816
0,435
-0,12 0,0954
0,265 0,489
0,147 0,644
-0,450 0,816 |
1,740
58500
1,205
0,375
0,170 0
0,240 0,650
0,240 0,650
0,170 0 |
Размер со знаком (-) откладывать: для у – ниже осих; для х – левее осиу |
|
Продолжение таблицы 2.2 | |||||||||||
|
Параметры |
Исходные данные по параметрам |
Примечание | |||||||||
|
Длина звеньев, м 1–5 1–6 3–7 3–8 4–8 макс. 4–8 мин. α, град. 6–7 Теоретическая производительность насоса, Q, м3/с Диаметр гидроцилиндра, м Высота стойки плуга (звено 5–9) Высота расположения оси подвеса над дном борозды, м Диаметр опорного колеса, м Расстояние от оси подвеса, м Координаты центра тяжести плуга, м: - от оси подвеса по горизонтали - от опорной поверхности корпуса по вертикали Расстояние от оси подвеса до «среднего» корпуса в горизонтальной плоскости, м Вес плуга, Н Число корпусов Ширина захвата 1 корпуса, м |
0,810 0,340 0,220 0,105 0,490 0,380 8 0,492
16 0,075
0,450
0,635 0,355 0,370
0,400
0,350
0,530 1320 1 0,30 |
0,810 0,310 0,220 0,105 0,490 0,380 49 0,435
16 0,075
0,450
0,635 0,355 0,370
0,400
0,350
0,530 1320 1 0,30 |
0,800 0,400 0,260 0,140 0,715 0,515 9 0,515
43,5 0,090
0,450
0,635 0,355 0,370
0,400
0,430
0,520 2400 2 0,30 |
0,800 0,400 0,260 0,140 0,715 0,515 9 0,515
43,5 0,090
0,450
0,635 0,355 0,370
0,400
0,430
0,520 2400 2 0,30 |
0,800 0,400 0,260 0,140 0,715 0,515 9 0,515
44 0,090
0,450
0,635 0,355 0,370
0,400
0,430
0,520 2400 2 0,30 |
0,800 0,400 0,260 0,140 0,715 0,515 9 0,515
44 0,090
0,450
0,635 0,355 0,370
0,400
0,430
0,520 2400 2 0,30 |
0,800 0,400 0,260 0,140 0,715 0,515 9 0,515
47,2 0,100
0,450
0,635 0,500 0,430
0,632
0,470
0,822 4700 3 0,35 |
0,800 0,400 0,260 0,140 0,715 0,515 0 0,515
47,2 0,100
0,450
0,635 0,500 0,430
0,632
0,470
0,822 4700 3 0,35 |
0,950 0,310 0,200 0,160 0,715 0,515 127,5 0,490
47,5 0,100
0,450
0,635 0,500 0,430
0,632
0,470
0,822 4700 3 0,35 |
0,815 0,430 0,400 0,200 0,810 0,560 17 0,620
60 0,110
0,880
0,635 0,500 0,920
0,1020
0,470
1,310 5800 4 0,35 |
У КПД – 35 точка 7 левая
Разделить на 6×104
|
Примечание. Продольное расстояние от центра тяжести до середины опорной поверхности гусеницыао=0
5. Вычислить усилие S на штоке гидроцилиндра в моменты начала подъема и конца подъема (без учета веса пластов и сопротивления почвы), используя формулу (2.18) или формулу (2.24).
6. Определить давление Р масла в гидросистеме и мощность N, необходимую на привод насоса при подъеме (уравнения 2.25, 2.26).
7. Определить коэффициент, характеризующий продольную устойчивость агрегата (уравнения 2.27, 2.28, 2.29).