5

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «БАШКИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Кафедра сельскохозяйственных машин

Расчет усилий в звеньях механизмов сельскохозяйственных машин

Методические указания к выполнению

расчетно-графической работы

Специальности: 110301 Механизация сельского хозяйства

050501 Профессиональное обучение

Уфа 2010

Рассмотрено и одобрено на заседании

кафедры «Сельскохозяйственные машины»

(Протокол № 12 от 7 апреля 2010 г.)

Рекомендовано к опубликованию методической комиссией факультета механизации сельского хозяйства.

(Протокол № 4 от 27 апреля 2010 г.)

Составители: к.т.н. Рахимов З.С., Хангильдин Э.В., Фархутдинов И.М.

Рецензент: доцент Ахметьянов И.Р.

Ответственный за выпуск:

зав. кафедрой д.т.н. Мударисов С.Г.

1. Цель и содержание задания

1.1 Расчетно-графическая работа выполняется с целью усвоения методики расчета усилий и овладения практическими приемами определения сил, действующих на рабочие органы и системы управления сельхозмашин.

Задание, в зависимости от варианта, предусматривает расчет усилий в звеньях механизмов одного из следующих орудий:

• пропашного навесного культиватора (таблица 1, рисунок 1);

• полунавесного плуга (таблица 2, рисунок 2).

1.3 В каждом варианте для заданной схемы механизмов и сил сопротивления рабочих органов определяются: опорные реакции, усилия в звеньях навески при рабочем положении, силы, которые необходимо создать в гидросистеме для подъема машины в транспортное положение, марку гидроцилиндра.

1.4 Все построения и необходимые расчеты выполняются на листе чертежного формата А1 без пояснительной записи по образцу, представленному на стенде кафедры.

Срок выполнения задания – 2 недели со дня выдачи.

2 Общая методика расчета

При расчете усилий, действующих в механизмах сельхозмашин, используются общепринятые в кинетостатике графический и графо-аналитический методы.

При графическом методе расчета используются планы сил, построение которых выполняется в одном из двух вариантов. В первом из них неизвестные силы определяют как замыкающие векторы плана сил (силового многоугольника), построенного отдельно от плана механизма. Второй вариант заключается в последовательном переносе и сложении всех известных сил непосредственно на плане механизма с определением их равнодействующей, а затем неизвестной уравновешивающей. Этот метод используется при определении опорных реакций связей и усилий в звеньях плоских механизмов.

Графоаналитический метод расчета усилий основан на применении теоремы Н.Е. Жуковского о жестком рычаге. При использовании этого метода строят план скоростей механизма, прикладывают к нему действующие на механизм внешние силы и составляют уравнения статического равновесия плана скоростей как жесткого рычага. План скоростей при исследовании сельхозмашин принято совмещать с планом механизма, причем скорости строят повернутыми на 90⁰, а направления сил оставляют без изменения. В качестве полюса плана выбирается одна из неподвижных точек механизма (опорный шарнир, мгновенный центр вращения), а масштаб плана принимается таким, чтобы скорости звеньев, связанных с полюсом, выражались длиной этих звеньев. Этот метод применяется для определения внешних сил, необходимых для перемещения или подъема рабочих органов.

Таблица 1 Исходные данные для силового анализа культиватора	Общее для всех вариантов	DС	230	По вариантам	Параметры	X2	220	230	270	250	260	280	200	180	150	190
		ℓ	410			X1	100	110	120	130	140	150	160	170	180	190
		Yr	330			X0	200	230	240	220	170	180	190	210	150	160
		r′	400			XH	50	60	40	35	70	30	80	45	55	40
		D	500			ψ0	5	10	5	0	20	15	25	30	20	10
		MH	205			AB1	220	240	250	200	160	150	130	170	120	180
		MK	500			FB	450	500	480	440	460	470	450	430	400	410
		DF	400			AB	260	280	300	240	220	200	180	230	190	210
		YM	500			YA	580	560	540	530	590	500	550	520	510	550
		DМ	800		GР кг		100	150	120	130	140	180	110	170	160	100
		XA	160		а, см		10	12	12	5	8	15	10	8	10	12
		YE	380		Культура		Кукуруза	Кукуруза	Подсолнечник	Сахарная свекла	Сахарная свекла	Картофель	Картофель	Подсолнечник	Сахарная свекла	Сахарная свекла
		XE	90
		YC	440
		XC	63
		YD	485		№ варианта		0	1	2	3	4	5	6	7	8	9

Таблица 2 Исходные данные для силового анализа механизма плуга	Общее для всех вариантов	YF	150	Продолжение	ℓ max	600		По вариантам	rВ	190	195	190	195	180	200	180	200	210	210
		YS	400						DС	550	560	570	580	590	600	610	620	630	640
		XS	1300		L max	900			YA	550	600	650	700	750	800	850	900	950	1000
		Dn	460		ψ0	30			YN	800	820	840	860	880	900	920	940	960	980
		Xn	900		EC	780			XN	100	100	110	110	120	120	130	130	140	140
		MT	2750		AE	510			G, кг	1000	1100	1200	1300	1400	900	1000	1050	1150	1250
		XF	2350		XA	100
		KM	750		η	250			k, н/см2	5,0	5,5	6,0	6,5	7,0	7,5	8,0	8,5	9,0	9,5
		NK	790		D3	660
		DМ	815		X3	300			а, см	22	22	24	24	26	26	28	28	30	30
		YД	600		r2	800
		YM	500		r1	450			Вариант	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
		В, см	140		TF1	200

Рисунок 1 Расчетная схема культиватора

Рисунок 2 Расчетная схема полунавесного плуга