Горизонтальна і вертикальна складові супротиву копанню

Скрепер
Авторське свідоцтво СРСР №325307. кл. Е 02 А 3/64. 1971 Скрепер по п. 1 відмінний тим, що довга виступу рівна 0,25-0,35 ширини ковша Расчисляєм агрегат на скрепер і трактор разом їх зв'язку за допомогою тяги ССУ Результуюча реакція на упражном шарнірі Горизонтальна і вертикальна складові супротиву копанню Площа перетину ІІ-ІІ Осьові моменти інерції перетину ІІ-ІІ Силові чинники в перетинах Напруги в перетинах Силові чинники в сесенії 12-12 труби Еквівалентна напруга в проушине Становлячі реакції в шарнірі Про (Рис. 6.1.) Перевірочний розрахунок параметрів гідроциліндрів приводу робочого оборудиванія скрепера Небезпечні і шкідливі виробничі чинники, супроводжуючі роботу обслуговуючого персоналу скрепера Розробка інжінерних рішень обмежуючих дію небезпечних виробничих чинників Ергономічні вимоги до робочого місця Блок схема програми «Ефект-М»
96036
знаков
19
таблиц
37
изображений

3.2.1. Горизонтальна і вертикальна складові супротиву копанню

Перепишемо формули 3.1.1. і 3.1.2., вважаючи в них, оскільки задні колеса скрепера вивішені.

З першого і другого рівняння маємо:

Підставляємо одержане рівняння в третє:

GCK(X2+X) - Eb(X1+X) - T(y+h)+(GT+GCK)•f(y+h) - Eb•f(y+h)=0

Вирішуємо одержане рівняння щодо Еb:

,

Е2=Т-(GT+GCK-Eb)f=80-(76+136,55-139) •0,1=72,6 кН.

3.2.2 Становлячі реакції, діючі, з боку скрепера на трактор, одержимо з 3.1.3, вважаючи R3=0

XL=E2=72,6 кН;

YL=GCK-Eb=136,55-139=-2,45 кН.


3.2.3 Сумарне зусилля на гідроциліндрах приводу ковша і вертикальна і горизонтальна складова сумарної реакції на упряжні шарніри визначаються по формулах 3.1.4, вважаючи, що в них R3=0

S=[-GK(X5-X4) - Eb(Xy-X1)+E2•Yo]/H6=[-133,04•(3516-4264) - 139•(4264-3028)+72,6•567]/2329=-35,7 кН;

YE=GK-Eb-Scosб0=113,04-139-(-35,7) •cos(-5,69°)=9,56 кН;

XE=E2-Ssinб0=73,6-(-35,7) sin(-5,69°)=69 кН.

Розрахунки зусиль в решті вузлів виробляються по формулах 3.1.5…3.1.10.

3.2.4 Становлячі реакції на одному упряжному шарнірі, паралельні і перпендикулярні осі тяги тягової рами

NE=(XEcosδ1+YEsinδ1) /2=(69•cos8,25°-9,56•sin8,25°) /2=0,22 кН;

QE=(XEsinδ1+YEcosδ1) /2=(69•sin8,25°-9,56•cos8,25°) /2=0,22 кН.

3.2.5 Результуюча реакція на упряжному шарнірі

.

3.2.6 Реакції в підп'ятниках кріплення арки-хобота з ССУ

Р8=[G’CK(X8+X6) - E2•H2-Eb(X8+X1)]/H1=

=[129,42•(-88+3399) - 72,6•2424-139(-88+3028)]/456=-342,4 кН;

Р7=E2cosβ0+(Eb-G’CK)sinβ0-P8=

=72,6cos(-3,39°)+(139-129,42)sin(-3,39°) - (-342,4)=414,3 кН;

Р6=(G’CK-Eb)cosβ0+E2sinβ0=(129,42-139)cos(-3,39°)+72,6sin(-3,39°)=-13,84 кН.

3.2.7 Зусилля в тязі ССУ

.

3.2.8 Зусилля в підп'ятниках гребеня

S5=[P6C6-P7(C1-H1) - P8C1]/C4=

=[-13,84•160-414,3•(1250-456) - (-342,4) •1250]/507=190,99 кН;

S4=P6-S5=-13,84-190,99=-204,83 кН;

S3=P7+P8=414,3-342,4=71,9 кН.

3.2.9 Реакції на передній і задній мости трактора

R1=[GT•1830+YLX-XLY]/2860=[76•1830+72,6•440-(-2,45)∙188]/2860=59,95 кН;

R2=GT+YL-R1=76+72,6-59,95=88,65 кН.

3.3 Третє розрахункове положення

 

Скрепер переміщається рівномірно по горизонтальній поверхні, ківш наповнений з шапкою, відбувається виглубління ножа, гідроциліндр приводу ковша розвиває максимальне зусилля, трактор – максимальну силу тяги.

3.3.1 Максимальне сумарне зусилля на гідроциліндрах приводу ковша при його заглибленні

S=p•2•(π/4) •(D4-d2)=140•2•(3,14/4)•(104-52)=16,5 кН,

Де D=10 см, d=5 см – діаметри поршня і штока гідроциліндра.

3.3.2 Запишемо умову, при якому сумарне зусилля на гідроциліндрах приводу ковша повністю реалізується на преодоління опорів заглибленню ножа, для чого перепишемо перший вираз з 3.1.4

∑М[E]=R3(x3-x4)-Eb(x+x1) - E2•y0+R3•f•y0-S•H6+GK(x4-x5)=0.

Звідки

;

Прирівнявши праві частини останніх виразів, знаходимо:

Eb•K0=E2•K1+K2.

де

Звідки

Eb=K3•E2+Ey=0,2818•E2+72,6;

K3=K1/K0=0,5296;

К420=-36,9/1,879=-19,64.

3.3.3 Горизонтальна складова опору копанню

З 3.1.1 маємо E2=T-f(GT+GCK)+f•Eb.

Підставляємо останній вираз в 3.3.2:

E2=T-f(GT+GCK)+f(K3•E2-K4).

Вирішуємо одержане рівняння щодо Е2:

3.3.4 Вертикальну складову опору копанню визначаємо по останній формулі 3.3.2

Eb=K3E2+K4=0,2818•58,4+(-19,64)=38,76 кН.

3.3.5 Реакцію на задні колеса скрепера визначаємо по формулі 3.1.2

3.3.6 Горизонтальну і вертикальну складові сумарних реакцій, що доводяться, на два упряжні шарніри визначаємо, по формулах 3.1.4

XE=E2+R3f-Ssinб0=58,4+62,2•0,1-16,5sin(-5,69°)=66,2 кН;

YE=GK-Eb-R3-Scosб0=113,04-38,76-62,2-16,5cos(-5,69°)=-4 кН.

3.3.7 Становлячі реакції на одному упряжному шарнірі, паралельні і перпендикулярні осі тяги тягової рами

NE=(XEcosб1+YEsinб1) /2=(66,2cos8,25°-4sin8,25°) /2=32,5 кН;

QE=(XEsinб1-YEcosб1) /2=(66,2sin8,25°+4cos8,25°) /26,7 кН.

3.3.8 Результуюча реакція на упряжному шарнірі

3.3.9 Реакції в підп'ятниках кріплення арки-хобота з ССУ

P8=[G’CK(X8+X6) - R3(X8+X3) - fR3H2-E2H2-Eb(X8+X1)]/H1=[129,42•(-88+3399) -

-62,2•(-88+3399) - 0,1•62,2•2424-58,4•2424-38,76•(-88+3028)]/456=-348,8 кН;

P7=(E2+R3f)cosβ0+(Eb+R3-GCK)sinβ0-P8=(58,4+62,2•0,1) cos(-3,39°)+

+(38,76+62,2-129,42)sin(-3,39°)-(-348,8)=415 кН;

P6=(G’CK-Eb-R3) cosβ0+(E2+R3f) sinв0=(129,42-38,76-62,2) cos(-3,39°)+

+(58,4+62,2•0,1)sin(-3,39°)=24,6 кН.

3.3.10 Становлячі реакції, діючі з боку скрепера на трактор

XL=E2+R3f=58,4+62,2•0,1=64,62 кН;

YL=GCK-Eb-R3=136,55-38,76-33,59 кН.

3.3.11 Зусилля в тязі ССУ

3.3.12 Зусилля в підп'ятниках гребеня

S5=(P6∙C3-P7(C1-H1) - P8C1) /C4=(24,6•160-415(1250-456) - (-348,8) •1250) /507=217 кН;

S4=P6-S5=4,2-217=-212,8 кН;

S3=P7+P8=415+(-348,8)=66,2 кН.

3.3.13 Реакци на предній і задній мости трактора

R1=(GT∙1830+yLx-xLy) /2860=(76∙1830+35,59∙440-64,62∙188) /2860=49,85 кН;

R2=GT+yL-R1=76+35,59-49,85=61,74 кН.

 

3.4 Четверте розрахункове положення

Транспортний режим, прямолінійний рух навантаженого скрепера. Скрепер рухається по горизонтальній поверхні, ківш наповнений з шапкою, коефіцієнт динаміки, одержаний за наслідками випробувань в НДІ Стройдормаш КД=2.

3.4.1 Реакція на задні колеса скрепера

де х=654 мм; у=312 мм; h=0; x2=3202 мм, на Рис. 3.10.

Слід зазначити, що ці розміри не співпадають з їх значеннями, визначеними для режиму копання.


3.4.2 Потрібне тягове зусилля трактора необхідне для руху агрегату в транспортному режимі

Т=fR3=0,1•180,5=18,05 кН.

3.4.3 Відповідні реакції, діючі з боку скрепера на трактор

XL=R3f=180,5•0,1=18,05 кН;

YL=KgGCK-R3=2•136,55-180,5=92,6 кН.

3.4.4 Сумарне зусилля на гідроциліндрах приводу ковша

S=(R3(x3-x4)+R3fy0-GK(x5-x4)Kg) /H6;

де х4=4243 мм, х5=3479 мм, у0=744 мм, Н6=2295 мм.

Розміри, вказані на рис.3.4, описані в 3.1.4.

S=(180,5•(4243-3479)+180,5•0,1•744-113,04•(3479-4243)•2)/2295=141,2 кН.

3.4.5 Горизонтальна і вертикальна складові сумарних реакцій, що доводяться на два упряжні шарніри

XE=R3•f-S•sinб0;

YE=K3•GK•R3-S•cosб0,

де α0=0 - кут, позначений на Рис. 3.4.

звідки

XE=180.5*0,1=18.05кН;

YE=2*113,04-180,5-141,2.

3.4.6. Становлячі реакції на одному упряжному шарнірі, пералельниє і перпендикулярні осі тягової рами.

NE=(X3 cosα1+ YEsinб1) /2=18.5cos120+(-95.6) sin120)/2=1.11 kH;

QE=(X3 sinα1+ YEcosб1) /2=18.5sin120+(-95.6) cos120)/2=48.6 kH,

де α1=12 – кут нахилу осі тягової рами і горизонталі.

3.4.7. Результуюча реакція на упряжному шарнірі.

3.4.8. Реакція в підп'ятниках кріплення арки-хобота в ССУ.

Де X8=33мм, X3=3362 мм, H2=2354 мм

Розміри вказані на Рис. 3.5., пояснення до них дане в 3.1.7.

P7=R3•f•cosв0+(R3-KgGCK)sinβ0-P8=180.5*0.1*cos(-0.080)+(180.5-2*129.42)sin(-0.080) - (216.5) =234.66 kH;

P6=(KgGCK-R3) cosβ0+R3•f•sinβ0=(2*129.42-180.5) cos(-0.080) +180.5*0.1*sin(-0.080)=78.3 kH;

де cosβ0=0,080 – кут, показаний на рис 3.5., і поясненний в 3.1.7.

3.4.9. Зусилля в тязі ССУ.

Де β1=15,350, β2=40,080-σγλϋ указаниє на Рис. 3.6. і пояснення в 3.1.8.

3.4.10. Зусилля в підп'ятниках гребеня.

S4=P6-S5=78,3-191=-112.3 кН

S3=P7-S8=234,66+(-216,5)=18,16 кН

3.4.11. Реакції на передній і задній мості трактори.

Результати розрахунку по всіх розрахункових положеннях заносимо в таблицю 3.1.


Таблиця 3.1.

Зусилля, kH Розрахункові положення
1 2 3 4

E2

62,36 72,6 58,4 0

Eb

36,17 139 38,76 0

R3

63,6 0 62,2 180,5

XL

68,72 72,6 64,62 18,05

YL

36,78 -2,45 35,59 92,6
S 43,83 -35,7 16,5 141,2

XE

73 9,56 66,22 18,05

YE

-30,3 69 -4 -95,6

NE

67,9 34,8 32,5 -1,11

QE

40,46 0,22 6,7 48,6

RE

79 34,8 33,2 48,61

P8

-369,5 -342,4 -348,8 -216,5

P7

440,4 414,3 415 234,66

P6

25,54 -13,84 24,6 78,3

S1

85,9 40,64 81,4 87,7

S2

-79,2 -4,43 -74,6 -50

S3

70,2 71,9 66,2 18,16

S4

-203,46 -204,83 -212,8 -112,3

S5

229 190,99 217 191

R1

49,77 59,95 49,85 67,8

R2

63,01 88,65 61,74 76,8

4. Розрахунок металоконструкції арки-хобота скрепера ДЗ-87

 

4.1 Визначення основних геометричних характеристик перетинів арки-хобота

 

Виробимо розрахунок нормальних напруг для п'яти перетинів арки-хобота, вказаних на рис.4.1 для чого спочатку визначимо геометричні характеристики цих перетинів.

Оскільки перетини арки-хобота є симетричними і складені з прямокутників, по формулі для визначення геометричних характеристик мають вигляд.

4.1.1 Площа перетину

де n – кількість прямокутників, що становлять перетин;

bi, hi – відповідно довжина і висота прямокутника, що має і–тий номер, см.

4.1.2 Приймаємо Декартову систему координат – таким чином, що вісь Z проходить через вісь симетрії перетину, а вісь У через нижній пояс арки-хобота. Тоді координати центру тяжкості перетину розраховуються по формулах\

де Zi – амплітуда центру тяжкості і - того прямокутника щодо вибраної системи координат, см.

4.1.3 Осьові моменти інерції перетину

4.1.4 Моменти опору вигину на нижньому і верхньому поясах арки-хобота

де Z1, Z2 – відповідно растоянія від центру тяжкості перетину до нижнього і верхнього поясів, см.

4.1.5 Момент опору вигину перетину щодо осі симметрі

WZ=2•yz/bmax,

де bmax – максимальний габаритний розмір перетину по горизонталі.

4.1.6 Радіус нейтрального шару в криволінійних ділянках арки-хобота розраховується по формулі:

де F – площа перетину, см2;

R1i, R2i – відповідно радіуси верхнього і нижнього шару i – того прямокутника перетину

R1i=Rmin+ri+0,5hi;

R2i=Rmin+ri-0,5hi.

4.1.7 Статичний момент перетину щодо нейтрального шару

S=F(R0-R), см3,

де R0=Rmin-Z0 – радіус шаруючи, на якому знаходиться центр тяжкості.

4.1.8 При рассчете на міцність кривих брусів необхідно знати величину:

,

де ρ=Rmin – для нижнього поясу;

ρ=Rmax – для верхнього поясу.

На малюнках 4.2 показані перетини, для яких слід визначити геометричні характеристики. Перетин ІІІ-ІІІ не показано, оскільки воно таке ж, що і перетин ІІ-ІІ. На полицях виносних ліній вказані номери прямокутників, що становлять перетин, а в таблиці 4.1 представлені значення bi, Hi, Zi, yi залежно від номера прямокутника для вищезгаданих перетинів.


Информация о работе «Скрепер»
Раздел: Транспорт
Количество знаков с пробелами: 96036
Количество таблиц: 19
Количество изображений: 37

Похожие работы

Скачать
29410
0
7

... сучасних тривісних катках вісь переднього відомого вальця має можливість переміщатися у вертикальній площині, що дозволяє йому при транспортному режимі копіювати мікропрофіль дороги, не навантажуючи раму. Самохідні скрепери в порівнянні з причіпними мають меншу прохідність і вимагають для своєї роботи сприятливіших дорожніх умов. Сили тяги базових одноосних тягачів і колісних тракторів недостатн ...

Скачать
29312
1
0

... акта об аварии, а также поясняются причины, вызвавшие аварию, и указываются меры, принятые в отношении виновных лиц. 2. Надзор и обслуживание грузоподъемных кранов: обязанности ИТР по надзору за безопасной эксплуатацией грузоподъемных машин, порядок проверки знаний обслуживающего персонала, порядок ведения вахтенного журнала Для организации технического надзора за безопасной эксплуатацией ...

Скачать
6659
1
18

...  оказывают влияние только усилия, лежащие в плоскости рамы. Для определения реакций  и  воспользуемся плоской расчетной схемой, изображенной на рисунке 2.5. Рисунок 2.5 – Схемы к расчету рамы скрепера В этой схеме: Основная схема показана на рисунке 2.5 справа. Неизвестное усилие  определяем из канонического уравнения Для решения этого уравнения определим все усилия ...

Скачать
5944
3
1

... для давлений до 200 кг/см2 рекомендуемого масла с вязкостью от 60 до 110 сст. 2. Температура застывания масла должна быть на 15-20 0С ниже минемальной рабочей темпе- ратуры гидросистемы. 3. Применение смеси масел в системах с высоким рабочим давлением не рекомендуется . 4. Применение в гидросистемах выщелоченных индустриальных масел не рекомендуется.Не рекомендуются также дистилатные масла серно- ...

0 комментариев


Наверх