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


Рис. 16.7. Схема возникновения колебаний колес

шкворней (рис. 16.7) поворотных цапф и горизонтальной оси Б-Б балансира моста.

Для подрессоренного переднего моста колебания возникают вокруг мгновенной горизонтальной оси вращения системы, соответствующей условной оси Б-Б. Интенсивность колебаний возрастает при увеличении зазоров в шарнирах переднего моста и рулевого управления.

Колебания вокруг шкворней поворотных цапф могут происходить как при движении по неровностям, так и при движении по ровному пути, например, по асфальту. Колебания при переезде через неровность высотой Л, приводящей к наклону переднего моста в поперечной плоскости на угол (р, определяемый выражениемsin ф = й/В, могут вызываться:

а) кинематическим несоответствием траектории переднего шарнира нродол1 ной (или ведущей) рулевой тяги и пальца рычага поворотной цапфы;

б) возникновением гироскопического момента. Кинематическое несоответствие может иметь место в результате перемещени!

переднего шарнира (при качании левой тяги в продольной плоскости) на величин S, что вызывает поворот колеса.

Гироскопический момент Mr (кгс-м), возникающий при повороте колеса на угол ф, стремится повернуть колесо вокруг шкворня. Он равен

где Уц -полярный момент инерции колеса, кгс-м-с; сОк-угловая скорость !! колеса; к = 0,555а/йк 1/с (здесь v - скорость движения трактора, км/ч; - диаметр колеса, м); о - угловая скорость перемещения горизонтальной оси колеса в вертикальной плоскости, проходящей перпендикулярно плоскости колеса:

co rf 1 75------1/с [здесь h - высота подъема колеса (высота препят-

bV d- h? ствия), м; в - ширина колеи передних колес, м].

Колебания под действием гироскопического момента возникнут только при наличии зазоров или упругих элементов в шарнирах. В противном случае гироскопический момент вызовет лишь дополнительную нагрузку шарниров и рулевых тяг.

При отклонении колеса изменяется расстояние от осевой плоскости трактора до точки контакта колеса с почвой на величину ДВ. Поскольку колесо, перекатываясь через препятствие, удерживается от поперечного смещения силой трения, смещаться будет остов трактора, появится влияние . Смещение при данной высоте h увеличивается с уменьшением колеи В и увеличением высоты Н оси качЗ ння.

Колебания при движении по гладкому ровному пути вызываются неравным сопротивлением (перекатыванию правого и левого колес, неуравновешенностью колеса (колес).

Если одно из колес встретит на пути дополнительное сопротивление, то появится поворачивающий момент

Лп = (Р/2-Р/1) а,

где и Pfx - силы сопротивления перекатыванию колес; а - плечо До шкворня поворотной цапфы (см. рис. 16.6).

Колебания могут возникнуть после прекращения действия дополнительного сопротивления под влиянием возвращающей силы или под воздействием водителя, исправляющим изменение направления движения.

Если колесо не уравновешено, то возникает неуравновешенная сила инерции

о 3,2-10-Мц

где Мц - момент неуравновешенных сил.

Вертикальная составляющая неуравновешенной силы Qb =/ц-sina (а - угол между радиусом-вектором неуравновешенной силы и направлением движения) в сочетании с весовой нагрузкой колеса вызывает его вертикальные колебания - подпрыгивание в результате упругости шин. Период (с) вертикальных колебаний равен времени оборота колеса:

З.бяйк в =-:-

Период собственных колебаний балансирной передней оси на пневматических шинах в вертикальной плоскости

где т - масса колеса; с - жесткость шины; с = Gjf (здесь Ок - вес колеса; / - прогиб шины под нагрузкой (? ); g - ускорение свободного падения.

Совпадение периода колебаний неуравновешенной силы с периодом собственных колебаний передней оси 7 в = (резонанс) может привести к отрыву колеса от почвы.

Горизонтальная составляющая Qr = cos а силы /ц вызывает поворачивающий момент Мп = QrO, приводящий к вилянию колес с периодом, указанным выше.

При движении трактора на переднюю ось передаются вес передней части трактора On и толкающее усилие fx (G + G ), где Ом - вес передней оси, составляющий 8-10% конструктивного веса трактора. Кроме толкающего усилия возникает момент

Лм = Л(0п + 0м)Я. Возможны два способа передачи усилий:

вес и момент толкающего усилия передается осью качания, а толкающее усилие - торцами втулки передней оси и остова трактора (рис. 16.8);

вес передается осью качания, толкающее усилие и его момент - вильчатой распорной штангой с шаровой пятой или двумя распорными штангами (рис. 16.9).

При втором способе можно обеспечить ось качания; однако наличие распорной штанги делает всю конструкцию более громоздкой.

Расчет передней оси на прочность следует проводить для трех случаев нагружения.




Рис. 16.8. Передняя ось трактора МТЗ-50:

/ - бйланснр; 2 - ось качания; 3 - пружина; 4 - поворотный кулак; 5 - поворотная цапфа;, 6 - поворотный рычаг; 7 - рулевая тяга

1. Занос трактора. Поперечное усилие достигло максимального значения. Продольное усилие отсутствует. Коэффициент сцепления при боковом скольжении (fl = 1,0.

2. Движение по неровностям. Вертикальное усилие достигло максимального значения. Поперечные и продольные усилия отсутствуют. Коэффициент динамичности Лд = 2+2,5. \

3. Передние колеса трактора встретили непреодо.шмое препятствие. Продольное толкающее усилие достигло максимального значения, определяемого Сцеплением ведущих колес с почвой. Поперечное усилие отсутствует. /

Балансир (балку) передней оси без распорной штанги-рассчитывают на прочность для указанных выше трех случаев нагружения.

В первом случае нагружения максимальный расчетный изгибающий момент, определяют по одной из формул (для левого и правого колес):



Рис. 16.9. Передняя ось с распорными штаигами:

а - узкая колея; б.- широкая колея; / - балансир; 2 - выдвижной кулак; 3 - поворотная цапфа; 4 - штанга; 5 - подпятник

Здесь Gi - вес трактора, приходящийся на переднюю ось; вес одного колеса со ступицей.

Величины В, К обозначены на рис. 16.10. Расчет на прочность балки выполняют по максимальному изгибающему моменту. Напряжение изгиба должно находиться в пределах

Мл = 21Л

0 =

а-входящие в эти формулы реакции - из следующих выражений:

Сф Л , 2/Сф\ . 2~ V~B 7

2/(ф \

K,.(l-H).

350 -=- 500 кгс/см для литых стальных балок; 800 -т- 1200 кгс/см2 для кованых и сварных балок.

Во втором случае нагружения расчет ведут только на вертикальные усилия. Максимальное значение изгибающего момента получается у оси качания:

М = .дМ.

В третьем случае нагружения балансир рассчитывают на изгиб в вертикальной и горизонтальной плоскостях в сечении у оси качания и на скручивающий момент.





Изгибающий момент:

в вертикальной плоскости

в горизонтальной плоскости

MH.r=Xi4--

Рис. 16.10. Схема сил, действующих иа балку (балансир) передней оси

где Zi= --g;

Xi = -y-9c; Gb

Крутящий момент вес трактора, приходящийся иа ведущие

задние колеса; фс - коэффициент сцепления с почвой; фс = 0,7. Напряжения изгиба и кручения:

си. в =

Ми. г

где Wb, Wr, Wk -- моменты сопротивления опасного сечения на изгиб и кручение.

Шип поворотной цапфы рассчитывают иа изгиб. Максимальный изгибающий момент (при заносе трактора влево или вправо):

для первого случая нагружения

для второго случая

М и = кц --- с;

для третьего случая

M.czi+Xl,

где С - расстояние от средней плоскости колеса до корня шипа (рис. 16.li). Напряжение изгиба в каждом случае равно /

сг = - =

о,1<

Шкворень поворотной цапфы рассчитывают иа изгиб и срез. Втулки шкворня рассчитывают на давление. Расчет ведут для первого и третьего случаев нагружения (рис. 16.11).

В первом случае нагружения на шкворень действуют моменты в вертикальной и горизонтальной плоскостях, которые складываются или вычитаются в зависимости от стороны цапфы и направления заноса. Наибольшая результирующая сила (на нижней втулке):

для Г-образной цапфы

у---

А --


Рис. 16.11. Схема к расчету на прочность шипа и шкворня поворотной цапфы: а - Г-образной; б - вильчатой

для вильчатой цапфы с af/2

Напряжения смятия втулки шкворня

ссм = -г-г < 300 кгс/см2.

сила

В третьем случае нагружения на нижнюю втулку действует результирующая

s = -j/ (Si + S3)4s2 =

Для Г-образной цапфы, когда поворотный рычаг связан с шкворнем, на шкворень действует крутящий момент Мкр = ХхШ, вызывающий напряжения кручения

Р ° Т КГС/СМ2.

Подшипники передних колес рассчитывают по (условной нагрузке

Qy = 1,45.о (- - .к) Y-!t, + t,+ ...+U .

где kf, = 1,5-ь2,0 - коэффициент динамичности, выбираемый по условиям работы; п - частота вращения иа одной из скоростей, выбранной произвольно;

1, 2> > 11 - частота вращения на остальных скоростях; ti, t .....ti -

доли от общей продолжительности работы (принимаемой за единицу) на разных скоростях.



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