5.3 Вывод

В данном разделе была составлена расчетная схема и были определенны опорные реакции и усилия проектируемой машины. Сила резания S=223кН,

Силы Р₁ и Р₂ - горизонтальная и вертикальная составляющие суммарной реакции грунта на нож равны соответственно 627,8 кН и 92,7кН, Сила

Р_1с= 59кН.

6 Проверка устойчивости проектируемой машины

Рассмотрим равновесие трактора в наиболее неблагоприятных условиях: 1) заглубление отвала и 2) выглубление зубьев рыхлителя при движении на уклон.

Расчётная схема при заглублении отвала приведенна на рисунке 6.1

Рисунок 6.1 — Расчётная схема при заглублении отвала

Составим расчётную схему (рисунок 6.1.) и определим действующие на машину силы при заглублении отвала:

G - вес трактора вместе с оборудованием, кН;

- динамическая реакция грунта, кН;

R₁ - горизонтальная реакция грунта, являющаяся силой трения ножа о грунт, кН:

R₂ - вертикальная реакция грунта, преодолеваемая при заглублении

отвала, кН:

где - коэффициент трения ножа по грунту (учитывая неровность поверхности грунта и возможность работы передней грани ножа по срезанию неровностей, принимаем );

Схема к определению реакции R₂ представлена на рисунке 6.2

Рисунок 6.2 — Схема к определению реакции R₂

,

где - коэффициент несущей способности грунта (для средних условий );

L - длина ножа, см;

g - ускорение силы тяжести, м/с²;

х - ширина нижней площадки поверхности ножа, трущейся о грунт, с учетом затупления ножа; (рисунок. 6.2.).

Составим уравнение моментов действующих сил относительно точки О

[1] :

Решая уравнение относительно при , найдём предельный угол устойчивости движущегося трактора при заглублении отвала:

Расчётная схема при выглублении зубьев рыхлителя рисунок 6.3

Рисунок 6.3 — Расчётная схема при выглублении зубьев рыхлителя

Составим расчётную схему (рисунок 6.3.) и определим действующие на машину силы при выглублении зубьев рыхлителя [1] :

G - вес трактора вместе с оборудованием, кН;

- динамическая реакция грунта, кН;

P - усилие, действующее на зубья рыхлителя при его выглублении, кН. Зная усилие, развиваемое гидроцилиндрами задней навесной системы трактора и угол наклона цилиндров к горизонту ,град, усилие P будет равно:

,

Составим уравнение моментов действующих сил относительно точки О:

Решая уравнение относительно при , найдём предельный угол устойчивости движущегося трактора при выглублении зубьев рыхлителя:

.

7 Расчёт производительности проектируемой машины

7.1 Расчёт производительности рыхлительного оборудования

При определенных размерах разрыхляемого участка, возможности разворота на его концах и работе без поперечных проходов эксплуатационная производительность рыхлителя определяется выражением

[1]:

где В - ширина захвата при рыхлении , м;

h - средняя глубина рыхления, м:

h_ycm - возможная в данных условиях глубина рыхления, м;

L - средняя длина рабочего хода в одну сторону, м;

- коэффициент, учитывающий, с одной стороны, потери времени на подход толкателя, а с другой — увеличение рабочей скорости рыхления,

k_в - коэффициент использования времени (для средних условий

k_в = 0,85),

- средняя скорость рабочего хода [1], :

_где

V_н - номинальная скорость базового трактора с механической трансмиссией на передаче соответствующей скорости движения порядка 2,5—3,0 км/ч) для тракторов с гидравлической и электромеханической трансмиссиями средняя скорость рабочего хода ;

где

t_p -время одного разворота в конце участка с учетом выглубления зубьев, t_p = 15-20 сек.

Ширина захвата при рыхлении [1]:

где k_n - коэффициент перекрытия, k_n = 0,75;

n - количество зубьев, шт;

b - толщина зуба, м;

- угол скола от вертикали,град — меньшие значения при рыхлении мерзлых грунтов и скальных пород, а большие — обычных грунтов;

t - шаг зубьев, м.