Разделы сайта

Читаемое

Обновления Sep-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

Для коренного листа предел усталости ((J-i)kop = (CT i)o3pe,

где (cr i)o<ip - предел усталости для образца из материала рессоры; 8 - коэффициент снижения предела усталости коренного листа за счет масштабного фактора, обработки поверхности, обезуглероживания поверхностного слоя при термообработке (по данным Р. К. Матуляускаса 8 = 0,4).

Напряжения от динамической силы в рессоре подсчитывают по тем же формулам, что и для статической, но вместо силы Р учитывают силу Рдии-

В телескопическом амортизаторе двухстороннего действия на прочность рассчитывают параметры жиклера и некоторые детали.

Диаметр жиклера

где Рж - плошадь проходного сечения одного жиклера: = Pai (здесь F - Общая площадь проходных сечений жиклеров; п - число жиклеров).

Площадь F находится из условия сохранения сплошности потока жидкости в рабочем объеме амортизатора и дросселирующем отверстии:

tlFi

где fi - скорость движения поршня: = 2nf TD (здесь f, Di - частота и дисперсия колебаний трактора при движении по неровностям); г, -площадь поршня за вычетом площади штока; Уз - скорость истечения жидкости из дроссельного отверстия: Уз = ф VgH [здесь ф - коэффициент расхода жидкости (ф = 0,8-h0,45); Н - гидравлический напор, создаваемый силой Р, действующей на поршень]. Сила

Р = HyFx.

где у - плотность рабочей жидкости, г/см*.

С другой стороны, сила JP равна силе, развиваемой амортизатором:

P = K]/D ,

где К - коэффициент демпфирования [4 ]; D - дисперсия скорости д упругого элемента подвески:

ации

Y D. =У1= 2fy Z)g.

Коэффициент К можно выразить через коэффициент апериодичности ф [4]:

где М - масса, отнесенная к одной упругой опоре. Тогда

Р = (2я/)2 Щ.

Задав коэффициент апериодичности, можно рассчитать необходимую общую площадь проходных сечений жиклеров.

Пример. Определить диаметр жиклера амортизатора трактора T-150K.

Исходные данные: ij = 0,35; М = 2.5 кгс-с/см;

]/Щ = 12 см; / = 1,5 Гц; диаметр поршня = 6,0 см; диаметр штока = 2,0 см; 7 = 0,87 г/см . Усилие, действующее на шток,

Р= {2nfy \/Щ = (2Я1,6) -2,6 0,35-12 = 935 кгс.

Площадь поршня

l = -Т. (п - = 1 ( -О - - 25-

Напор

Р 935-103


Рис. 16.16. Схема для расчета проушины

Скорость истечения

0.87-25.1

= 43,0-10= см = 430 м.

Oj = ф yigH = 0,8 J/2-9,81-430 = 73,5 м/с. Скорость поршня

Dj = 2nf )Л5 = 2л1,5-12 = Ш см/с = 1,13 м/с. Площадь дросселирующих отверстий

OiF, 1,13-25,1

= 0,386 см .

02 ~ 73,5

Принимаем два жиклера. Площадь одного жиклера

= 0,193 смЧ

Диаметр жиклера

495 см Si 5 мм.

В амортизаторе на прочность рассчитывают шток, цилиндр, проушины и некоторые другие детали.

Прочность нарезного конца штока оценивается по условию

<[а].

где Pjax ~ максимальная сила давления жидкости: она может быть принята равной ЗР, здесь Р - среднеквадратичное значение этого усилия, равное P = KyD, [о] = 300н- 400 кгс/см2.

Цилиндр амортизатора рассчитывается как толстостенный.

Напряжение: радиальное

Рв-г

2 2 Г1-Г2

тангенциальное

1 -t-

где - виутреииее давление; г, - внутренний и наружный радИуСЫ цилиндра;

г - текущее значение радиуса



Виутреииее давление

Оно должно находиться в пределах =; 150-160 кгс/см*.

Максимальные напряжения - тангенциальные на наружной и внутренней поверхности - приблизительно равны 3000 - 3200 кгс/см*.

Проушина амортизатора рассчитывается как круговое кольцо, нагруженное сосредоточенной силой Рп,ах-

Максимальный нзгнбающнй момент в сеченин А-А (рис. 16.16)

ЛГ = 0,318 Рг. Напряжения изгиба

ГЛАВА 17 ВИБРОИЗОЛЯЦИЯ ДВИГАТЕЛЯ, КАБИНЫ ТРАКТОРА. ПОДРЕССОРИВАНИЕ СИДЕНЬЯ

достигают значений 4000-4500 кгс/см .

17.1. ВИБРОИЗОЛЯЦИЯ УЗЛОВ И ДЕТАЛЕЙ

Во время работы трактора, при наличии неуравновешенных динамических сил, в его элементах возникают периодические, незатухающие вынужденные колебания. Колебания с частотой, превышающей 20 Гц, называют вибрациями.

При определенных режимах могут возникнуть опасные вибрации с резким возрастанием амплитуд и динамических напряжений, приводящие к снижению сроков службы деталей, ослаблению соединений, увеличению шума в кабине трактора, повреждению приборов, вызывающие заболевания водителя и т. д. Поэтому возникает необходимость в разработке мероприятий по устранению опасных колебаний на всем рабочем диапазоне. Такую задачу можно решить различными способами.

Неуравновешенные силы инерции и их моменты первого порядка уменьшают введением балансировки деталей и применением уравновешивающих грузов. Для уменьшения вредного влияния неуравновешенных сил инерции второго порядка в тракторных двигателях применяют уравновешивающие механизмы. Практика показывает, что вибрации деталей и узлов при этом существенно уменьшаются. По данным ХТЗ применение на двигателе СМД-14 (без виброизоляции) механизма уравновешивания сил инерции второго порядка приводит к снижению, например, ускорений пускового двигателя с 2,05gдо l,4g, картера шестерен с 2,72gдо \fig. Однако несмотря на принципиальную уравновешенность двигателя с уравновешивающим механизмом, из-за неточностей изготовления, недостаточной жесткости деталей механизма в спектре вибраций остаются гармоники с частотным составом сил инерции второго порядка. В результате, несмотря на ряд мер по уменьшению сил инерции первого и второго порядков, вибрации трактора остаются достаточно большими.

Вибрация может иметь место и в теоретически уравновешен ных конструкциях из-за искажения формы основных деталей (коленчатого вала, картера) под действием рабочих нагрузок. Поэтому для тракторов применяют балансировку всего двигателя в сборе, которая снижает уровень вибрации на 30-40%.

Эффективным методом снижения вибрации является hsmCj нение соотношения между частотой собственных колебаний системы и частотой возмущающих сил, т. е. такая перестройка системы, при которой исключаются опасные резонансные колебания.

Этот метод снижения вибраций получил название виброизоляции тракторного двигателя [1]. Введение виброизоляции существенно уменьшает вибрации деталей и узлов трактора по сравнению с жесткой установкой двигателя на раму.

Уменьшение вибраций деталей снижает число отказов при эксплуатации и уменьшает износы элементов двигателя и трак-



тора. Со снижением вибраций двигателя СМД-14.4 в 2-3 раза за 3500 ч работы число отказов на один трактор по воздухоочистителю уменьшилось с 1,13 до 0,22, по водяному радиатору с 1,15 до 0,22, по пусковому двигателю с 0,33 до нуля и т. д. Уменьшились износы отдельных деталей и узлов топливной аппаратуры. Осевой люфт кулачкового вала топливного насоса уменьшился с 0,47 до 0,24 мм, вала регулятора с 0,8 до 0,4 мм, износ оси ролика толкателя с 0,167 до 0,055 мм и т. д.

Различают два вида виброизоляции: активную и пассивную. При активной виброизоляции необходимо уменьшить динамическую силу, передаваемую на опорную конструкцию. Целесообразно применять активную виброизоляцию, например, при защите деталей трактора от действия неуравновешенных сил инерции двигателя. Пассивная виброизоляция предполагает уменьшение амплитуды колебаний объекта, установленного на вибрирующем теле. Применительно к трак-



Рис. 17.1. Конструкции опор двигателей:

о - СМД-14А; б - СМД-60; / - передняя опора; 2 - задняя опора; 3 - боковая опор

Рис. 17.2. Амортизаторы кабины трактора Т-160:

а - передние; б - задние

торам пассивная виброизоляция требуется, например, для приборов электрооборудования кабины трактора.

В качестве примеров выполненных конструкций виброизоляторов тракторных двигателей на рис. 17.1 приведены передняя и задняя опоры двигателя СМД-14А и передняя (задняя) и боковые опоры двигателя СМД-60. В первом случае (см. рис. 17.1, а) для передней опоры в качестве опорных элементов используются пружины, а в качестве элемента, оказывающего демпфирующее действие - резиновые прокладки, для задней опоры - резинометаллические амортизаторы. Во втором случае (см. рис. 17.1, б) амортизаторы имеют только резиновые упругие элементы но сложной формы, обеспечивающей возможность эффективно использовать де-формацию резины без повреждений ее поверхности.

Амортизаторы кабины трактора Т-150, осуществляющие ее пассивную вибро изоляцию, показаны на рис. 17.2. Они имеют более простую форму в связи с лег кими условиями работы, обеспечивают необходимое снижение уровня вибраций, шума в кабине и длительную работоспособность.

Неуравновешенные силы инерции двигателя не вызывают значительных смещений его относительно рамы трактора. Эти силы являются источниками больших виброскоростей и виброускорений: вибрационные скорости являются характеристикой звукового давления, возникающего при вибрациях, а виброускорения - динамической нагруженности деталей и узлов машины. >

По экспериментальным данным НАТИ относительные смещения для некоторых двигателей равны 126-150 дБ, внброскорости - 94-130 дБ, виброускоре-иия - 86-109 дБ.

Для перевода дБ в абсолютные единицы служат графики, показанные на рис. 17.3.

Уровень вибраций зависит от нагрузки н частоты вращения двигателя. По данным НАТИ для трактора Т-150, например, изменение среднего эффективного давления р от О до 7,6 кгс/см практически не сказывается на вибрации корпусных и навесных деталей двигателя (3-7 дБ). На вибрации рамы трактора увеличение давления оказывает большее влияние. В некоторых точках наблюдаются повышения общих уровней вибраций в вертикальном направлении на 6-12 дБ при таком же изменении среднего эффективного давления.

Увеличение частоты вращения двигателя приводит к повышению общего уровня вибрации почти всех корпусных деталей и навесных агрегатов двигателя. Как правило, зависимости общих уровней вибраций от частоты вращения имеют прямолинейный-характер. Увеличение частоты вращения на каждые J00 об/мин в диапазоне от минимальной частоты холостого хода до максимальной приводит К повышению общих уровней вибрации в среднем на 1 дБ (по ускорению 0,5-



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