Автор работы: Пользователь скрыл имя, 17 Октября 2012 в 12:15, курсовая работа
Курсовое проектирование является одним из этапов обучения в вузе и имеет цели: закрепить теоретические знания, углубить изучения вопроса проектирования СДМ и развить расчетно –графические навыки студента.
Курсовой проект по курсу “Машины для земляных работ” является продолжением темы проектирования машины, начатой в курсе подъемно – транспортных машин. Основное внимание в нем уделяется проектированию непосредственно рабочего органа машины. Курсовой проект разрабатывается в соответствии с заданием на курсовое проектирование, выдаваемым руководителем.
Расчет деталей механизма подъема отвала на прочность производится на максимальную нагрузку, которая возникает в положении упора ножа в грунт при его заглублении ( рис. 9). Усилие заглубления рассчитывают исходя из максимального значения величены условной вертикальной реакции РX на конце ножа в точке О, при котором сохраняется равновесие автогрейдера. Положение точки О приложения реакции РZ относительно продольной оси автогрейдера меняется в зависимости от угла захвата отвала. В связи с этим меняются величины плеч устойчивости автогрейдера против опрокидывания под действием усилия заглубления.
Рис.9. Схема для определения максимальной нагрузки при расчете
механизма подъема отвала на прочность
При углах захвата, близких к 900, происходит отрыв от грунта колес передней оси и автогрейдер стремится опрокинутся вокруг оси О2 О2, являющейся осью балансира. При этом вертикальная реакция на нож
где G- сила тяжести автогрейдра.
При углах захвата, меньших 900,приподнимается одно из передних колес и опрокидывание автогрейдера происходит вокруг осей О1 О1 или О’1 О’1. При этом
Величину реакции в шарнире подъема тяговой рамы (считая ее направление вертикальным и пренебрегая весом тяговой рамы) можно определить из выражения
Принятое допущение идет в запас прочности. Здесь плечо l2 следует взять соответствующему крайнему смещению отвала относительно поворотного круга, а величину РZ – максимальной.
Проверке на прочность подлежат прежде всего штоки гидроцилиндров или телескопические тяги. Они проверяются на сжатие с учетом продольного изгиба:
где F- площадь сечения штока или тяги; k- коэффициент уменьшения основного напряжения в зависимости от гибкости стержня.
Проверке на прочность подвергаются также шарниры, подвески, кронштейны и другие детали, нагружамые при действии механизма подъема отвала.
Автогрейдеры с колесной схемой 1*2*3 обычно снабжаются механизмом наклона передних колес, который делает направление реакции грунта всегда перпендикулярными к осям этих колес. При действии на отвал боковой силы и при работе автогрейдера на поперечных уклонах наклонное положение передних колес увеличивает устойчивость автогрейдера, обеспечивает лучшее условия нагружения подшипников колес, снижает величену радиуса поворота, а так же облегчает работу рулевого управления. В современных конструкциях автогрейдеров механизм наклона передних колес позволяет осуществить их наклон по отношению к вертикальной оси др 300. На автогрейдерах со всеми ведущими осями механизм наклона колес δ может быть определен по схеме сил на рис.10. Равнодействующая R, являющаяся геометрической суммой силы тяжести G1, приходящейся на передний мост автогрейдера, и боковой силы Y1, определяемой по формуле (4), должна быть равной, направленной противоположно реакции грунта на колесо и составлять с его осью прямой угол. Из рассмотрения силового треугольника следует
Рис.10. Схема сил для определения усилий
в механизме наклона колес.
Выполнить соответствующие
Из этого выражения видно. Что угол наклона передних колес должен возрастать с увеличением угла поперечного уклона местности λ, а также с возрастанием боковой силы Y 1/
Конструктивно механизмы наклона передних колес в современных автогрейдерах выполняются либо с гидравлической, либо с зубчатой передачей. В том и другом случае максимальное усилие в механизме наклона будет возникать при выведении колес из наклонного положения в вертикальное.
При гидравлической передаче(см. рис.10) работа силы Рш, приложенная к штоку гидроцилиндра, будет равна сумме работ силы тяжести и сопротивления смещению колес вдоль оси:
откуда
где l1- перемещение поршня в гидроцилиндре; h- путь, проходимый центром тяжести системмы; l-смещение колеса.
Величины l, l1 и h могут быть определены графически.
По найденной силе Рш, рассчитывают шток гидроцилиндра исходя из условий его работы на сжатие с учетом продольного изгиба:
где d- диаметр штока; к- коэффициент уменьшения основного напряжения в зависимости от гибкого стежня.
Диаметр Д гидроцилиндра определяют из выражения
где р- давление масла в гидросистеме; ε- коэффициент, учитывающий дополнительное сопротивление трения манжет, сальника и т.д.( ε=1,1).
По найденному значению Рш после выбора скорости можно определить мощность
необходимую для привода механизма наклона колес.
Список литературы