Разделы сайта

Читаемое

Обновления Nov-2017

Промышленность Ижоры -->  Разработка конструкторской документации 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 [ 55 ] 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76

где /g расстояние по горизонтали от оси передней опоры до центра тяжести агрегата в транспортном положении.

Горизонтальное усилие, действующее на переднюю опору прн карегочнон подвеске,

где /п - суммарный коэффициент сопротивления качению катков по беговым дорожкам гусеницы и гусеницы по грунту.

Горизонтальное усилие, действующее на заднюю опору,

Qij = (iVa - Рк sin V)/п - Рк (1 - cos V).

При повороте трактора на подвеску действуют боковые нагрузки = Niii; Ri = (Л?2 - Рк sin у) (г,

где (д, - коэффициент сопротивления повороту (в худщем случае (д, = 1). Втулку балансира рассчитывают по давлению

где р - суммарная нагрузка на втулку; п - количество втулок; F - площадь контактирования втулки и цапфы: F = Id (здесь 1и d - длина и внутренний диаметр втулки).

В табл. 14.3 приведены исходные данные к расчету и результаты расчета ВТУЛОК задних балансиров тракторов Т-150, Т-74, ДТ-75 при транспортировании плуга ПН-4-35.

14.3. Расчетные данные втулок задних балансиров трактора

Трактор

1, см

d, см

Pj., кгс

у, кгс/см

Т-150

2440

33.9

2440

22,0

Т-74

1965

31,7

ДТ-76

2677

27,9

2200

35,5

... i;:**

Примечание.

Б знаменателе

указаны данные для оси качания.

Материал цапф сталь 45 (Т-150, ДТ-75) и сталь 20 (Т-74). Твердость пальца HRC 58, втулки HRC 50 (Т-150). Цапфу рассчитывают на изгиб в опасном сечении, я

В режиме транспортирования навесного плуга, например, для трактор Т-150 напряжение изгиба в зависимости от комплектации равно Ои - 270U--f-3000 кгс,/см2. g

Цапфу каретки проверяют на невыпрессовыванне от бокового усили в каретке .Rn при повороте трактора с навесным агрегатом в транспортном п ложенни:

< Rs mini

где Ra min - минимальное усилие запрессовки: R = qndlj (здесь q - давление в сопряжении, кгс/мм; /3-длина запрессованной части цапфы, мм;/- коэффициент трения в сопряжении: /=0,08-0,1). Давленне в сопряжении

-.10-3

где б - натяг, мкм; d, D - диаметры цапфы и втулки, мм; {х, - коэффициенты Пуассона сопрягаемых деталей.

Балансир каретки рассчитывают на статическую прочность для режима транспортирования навесного агрегата.

Напряжение изгиба а = 350ч-400 кгс/см.

Цилиндрические пружины каретки рассчитывают на статическую прочность

tmax -

где Тщах - максимальное статическое напряжение кручения на внутреннем волокне; Кф - коэффициент, учитывающий кривизну витков пружины и форму

4е- 1 , 0,615 ,

сечения: Лф = i--~~- (здесь e=Dcp/do); Оср - средний диаметр

пружины; fшах - максимальная нагрузка, действующая на пружину; d - диаметр проволоки.

Максимальная нагрузка на пружину

тах = сп.

где с - жесткость пружины: c=Gdp8ipDlp [здесь <3 - модуль сдвига; (р- число рабочих витков; 1 - полный ход пружины до посадки витка на виток: In = - Ясж (здесь Ясв - полная высота пружины в свободном состоянии; сж - высота пружины в сжатом состоянии; Ясж = (tn - 0,5) dg, где in - полное число витков пружины).

Исходные и расчетные данные для некоторых пружин кареток приведены в табл. 14.4.

Допускаемое напрялсение для пружин нз стали 60С2, подвергнутых термообработке, [г] = 0,6 авр=10 800 кгс/см.

Статические расчеты для невращающнхся деталей не позволяют установить их долговечность. Ее можно рассчитать лищь зная характеристики динамических нагрузок, нагружающих деталь.

Для гусеничных тракторов с балансирной подвеской динамическую нагрузку на цапфу каретки можно определить по деформации упругого элемента

Рдин = CqI,

где с - приведенная к вертикальному направлению жесткость балансирной подвески; - вертикальная деформация приведенного упругого элемента.

Деформация I определяется из расчета колебаний остова трактора. После Этого Можно рассчитать .дополнительные динамические нагрузки на деталь и ее долговечность.

Топ Рассчитать долговечность цилиндрической пружины задней кареткн трак-

J50 при транспортировании плуга.

Исходные данные: нагрузка на одну каретку равна N, = 3000 кгс. Параметры пружины приведены в табл. 14.4.



14.4. Характеристика пружин подвесок тракторов

Пружины трактора

св, мм

5п, мм

Т-74 (малая) ........

Т-74 (большая).......

Т-150 ...........

ДТ-75М ..........

20 25 26

58 96 125 100

15,0 10,0 9,0 12,5

12 11 14

330 360 410 490

231 230 262 351

99 130 148 139

Пружины трактора

с, кгс/см

raaxi кгс

raaxi кгс/см

Материал пружины, стал

Предел прочности, кгс/мм

Т-74 (малая)........

Т-74 (большая).......

Т-150...........

ДТ-75М ..........

132 181 221 366

1310 2350 3270 5090

9 650 9 380 8 650 10 200

55С2 55С2 60С2Х/ 55С2

370 370 1 440-470 370

130 130 180 130

Передняя каретка имеет одну пружину, задняя две: пружину трактора Т-150 и малую пружину Т-74.

Прежде всего необходимо определить нагрузку иа пружину. При нагрузке на кэ

ретку N она равна F

1930 кгс.

В каретке установлены две пружины (большая и внутри малая), при этом малая . короче большой иа 8 см. Малая пружина включится в работу только после выбора указанного зазора. Определим статическую деформацию большой пружины от силы fnp =

1 зазора 1930 кгс:

ст. б

пр

1930 221

= 8,7 см.

Следовательно, при деформации на 8,0 см нагрузка воспринимается одиой)пружнной а затем двумя в зависимости от отношения жесткости большой пружины куммарной жесткости. Суммарная нагрузка на большую пружину

np.6 = (np-V ) +б-°-

= 1930-221 0,7--,221 0,7 221 + 132

пр. м

(пр-б-8.0)

= (1930 - 221-8.0) -i2- = 58 кгс

б + м

Статическое напряжение в пружинах т g = 4950 кгс/см; т.

= 430 кгс/см.


Поскольку малая пружина предварительно поджата, при динамических деформациях будем считать обе пружины работающими.

Для определения дниамических напряжеивй необходимо вычислить динамические силы. Они находятся из рассмотрения колебаний остова иа упругих опорах. Решение этой задачи требует замены каретки приведенной к оси цапфы упругой опорой. Приведенную жесткость опоры можно определить из условия равенства потенциальной энергии условной пружины н действительной.

(14.1)

где Сд - действительная жесткость пружины каретки; Ед - действительная деформация пружины; %Q - вертикальное перемещение цапфы.

йЛЛМЛЛЛМЛЛЛ


Рис. 14.9. Схема для расчета приведенной жесткости подвески: в - балансирной; б - индивидуальной

Для небольших угловых перемещений й относительно равновесного (статического) положения между деформациями g и g существует линейная зависимость, определяемая из рис. 14.9, а:

Тогда

a6cosa, = : 2Ьб51пРд = д.

а cos ао

(14.2)

Для трактора Т-150 по экспериментальным данным НАТИ К = 1,61. Следова-тсльнр.

с = (Сб + с ) ft = (221 + 132). 1,61 = 660 кгс/см .

ьное динамнчес вивалентной уп

5о = д.

Действительное динамическое усилие в пружине можно выразить через динамическое усилие в эквивалентной упругой опоре, составив равенство работ:

отсюда

Ь т.

где Р = с о.

Если рассмотреть колебания трактора иа эквивалентных упругих опорах и определить перемещение осн цапфы относительно неровностей пути, то можно легко вычислить действительную динамическую нагрузку иа пружину каретки.

Рассмотрим сначала только максимальные угловые колебания остова со средней частотой колебаний = 1,5 Гц.

Среднеквадратичное перемещение о оси каретки равно для трактора Т-150 [4]

КО = 7,5 см.

Действительная деформация пружины

llg /С = 7,5-1,61 = 12,1 см.

лп Статическая деформация большой пружины около 8 см. а полный ход ее 15 см, ма-в системе Режиме происходит посадка витка на внток н удар

MOW. 1 условий обеспечения необходимой плавности хода такой скоростной режим не может быть длительным.

Вторым опасным режимом является режим максимальных вертикальных колебаний с частотой = 3 Гц. Среднеквадратичное перемещение оси каретки 1,14 см.

Максимальная динамическая амплитуда деформации пружины

5д = 3 .?С = 3.1,14.1,61 = 5,5 см.

Такая деформация реализуется без ударов внтка о виток.



Йодвески гусеничного тракШра

Среднеквадратичное значение динамического усилия в пружинах = (6 + м) Vi = 353-1.14.1.61 = 650 кгс.

Среднеквадратичное усилие; в большой пружине

сК j/Dg=221.1,61-l,14 = 406 кгс;

/ди б.= в малой пружине

= c iC/ D = 132.1.61-1,14 = 243 кгс Соответственно динамические среднеквадратичные напряжения

i/n = 1080 кгс/см; п/п = 1800 кгс/см .

V днн.б У дии.м

Расчет долговечности пружины выполняем в соответствии с общей методикой, приведенной в гл. 13.

Долговечность детали

-1 0

2Я У D-l

Принимаем от = 4 (сталь 60С2), ЛГо = ! 10 .

Пружина работает в условиях асимметричного нагружения. Предел усталости при асимметричном цикле для пружинных сталей с = 180 кгс/мм* равен xg = = 6500 кгс/см (сталь 60С2ХА) ист = 130 кгс/ммМсталь 55С2) равен т = 4500 кгс/см

Величина

4 к-

астоте п] 2 \ Рх

-для узкополосиого случайного процесса приближенно равна средней частоте процесса;

где = 3 Гц - частота собственных вертикальных колебаний остова трактора.

Для вычисления J необходимо определить и х. Без учета асимметрии/цикла

о = Коо = ° о-

Для большой пружины

дPg = 2860 кгс/см;

для малой

х = 1970 кгс/см. С учетом асимметрии цикла;

06 = 06 -Фхр. 6 = 2860 - 0,15.4950 = 2120 кгс/см; Ом = ом - fcp. б = - -l-SO = 1906 кгс/см; тах б = ст. б + 3 УТд н.б = SO+S-IOSO =8190 кгс/см;

. ,т = -f 3 Т/Д- = 430 + 3-1800 = 5830 кгс/см.

тах ст. м г у Хдин

Расчет величины J приведен в табл. 14.5. При расчетах принято;

шахб-об 8190-2120

-5--- 5

2Z) = 2-(1,08-10>) = 2,34-10 кгс/см.

1214 кгс/см;

14.5. Расчет значения J

<

**.--

2120

1,92

0,1470

2727

0,1385

7.600

3334

11.1

4,75

0,0085

3941

0,0085

1,900

4548

20,6

8,8 14,2

.0,0002

5155

. 0,0002

0,136

5762

33,3

0,0000

6369

1680

0,0000

0,000

6976

49,0

20,1

0,0000

7583

3400

0,0000

0,000

Следовательно, J =

,-12

= 9,636.10 .

Долговечность пружины (т , = 6500 кгс/см)

6,560 -10 -10 3.9,636.10. -6.5-10.с.

Аналогично рассчитывается малая пружина.

Поскольку наряду с вертикальными колебаниями имеют место н более опасные угловые колебания, эквивалентная расчетная долговечность при работе в разных режимах снизится.

По экспериментальным данным НАТИ коэффициенты динамичности, т. е. отношение максимальной динамической нагрузки к статической, достигают сушественных значений.

При переезде трактором Т-150 без плуга неровностей высотой 16 см., длиной 85 см, находящихся на расстоянии 25 м, коэффициент динамичности уд = 3,6-6 в зависимости от скорости движения. С навесным плугом значение йд существенно увеличивается особенно для передней каретки (йд = 10-ь15,5). При попадании постороннего предмета в гусеничный обвод коэффициент динамичности Ад = = 3,5-i-4,0. В режиме выглубления-заглубления с навесным плугом ПН-4-35 *д == 3-4,5.

В условиях нормальной работы (при пахоте, при движении по укатанной глине с плугом и без него при w = 8-ь 10 км/ч) йд = 1,5-г-2 для передней кареткн и Ад = 1,5-2,6 для задней, причем большие значения соответствуют движению без плуга.

ЛЬксимальные напряжения в пружинах каретки прн скорости движения ДО а = Ю-ь 12 км/ч равны 7000-8000 кгс/см прн пахоте стерни и прн движении по грунтовой дороге.

Наряду с цилиндрическими пружинами в подвесках гусеничных тракторов применяются и другие типы упругих элементов. Формулы для расчета их жесткости и прочности приведены в табл. 14.6.

Рамы тележек гусениц рассчитывают для нескольких опасных режимов трактора: переезд через канаву, когда только ведущее и направляющее колеса или крайние опорные катки являются опорными; поворот на горизонтальном участке; переезд через сосредоточенное препятствие (балка, рельс).



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 [ 55 ] 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76

© 2003 - 2017 Prom Izhora
При копировании текстов приветствуется обратная ссылка