Приобретение навыков в расчете и конструировании специфических узлов

 

Расчетная схема положения  бульдозера при опирании на кромку ножа отвала

Принимаем что на кромку ножа действует вертикальное горизонтальное усилие.

Вертикальное усилие:

, Н        (25)

Горизонтальное усилие:

, Н         (26)

Выбран расчетные положения  и наметив расчетные условия, приступают к определению сил. действующих на машину и ее части.

На рабочее оборудование бульдозера по время работы действую; следующие силы (рис.4) : результирующая сил сопротивления копанию Ро ; сила, тяжести навесного оборудования ; сила со стороны механизма подъемного отвала 8 (усилие на штоке гидроцилиндра) ; реакция в упряжном шарнире О.

Направление действия силы Ро зависит от угла резания, от вида и состояния грунта. При угле резания 50° и заглублении на 10-.12 см сила,  приложена на высоте При нормальной работе бульдозера

однако при выявлении  максимальных усилий следует принять;

Спроектирован вес силы на горизонтальную ось, можно найти  горизонтальную составляющую реакции  в упряжном шарнире 

Вертикальная реакция  К_;. найдется из уравнения равновесия относительно точки В (точки приложения силы Ро).

 • линейные размеры (см.рис.4) мм.

Вертикальная составляющая сил сопротивления копанию определяется по формуле

Сила со стороны механизма  подъема определяется из условия  равновесия относительно точки О (см. рис.)

 

 

Схема сил действующих  на бульдозер

Из уровня моментов относительно точки А (∑M_A = 0), выразим силу внедрения

      (22)

Второе расчетное положение  – определение условий выглубления зуба при максимальном его заглублении. В этом случае силу выглубления , кН, рисунок 4б, определяем из условий опрокидывания рыхлителя относительно точки В.

Из уравнения моментов относительно точки В (∑М_б = 0), выразим силу выглубления , кН:

   (23)

Наибольшим является усилие выглубления, , и поэтому расчет на прочность ведем из условия опрокидывания трактора назад.

В процессе работы рыхлителя  на него также действуют динамические нагрузки, которые значительно превышают  тяговые и весовые показатели машины. Учитывая динамические нагрузки усилие выглубления определяется [1]:

,     (24)

где  = 1,5 – коэффициент динамичности вертикальных усилий,

Схема четырехточечной параллелограммной подвески рыхлителя и действующих на него сил для второго расчетного положения показана на рисунке.

Определим усилия, действующие  в элементах подвески. Усилия, направленное вдоль элемента ДС, определяется из суммы моментов относительно точки В (∑М_в=0):

 

   (25)

Горизонтальную составляющую усилия R_вх, действующую в элементе АВ, определяем, составив сумму моментов проекции на ось Х (∑х=0):

R_вх = R_c * cos α₁- T_max,       (26)

где T_max – максамальная сила тяги, кН;

R_вх = 447,6*cos 15^о – 162,81 = 269,5 кН

Вертикальную составляющую R_ву определяет из суммы проекций всех сил на ось Y:

R_ву=R_c* sin α₁- G_po+ R_Z^B_o,       (27)

R_ву= 269,5*sin 15^о – 20,1+181,2=230,8 кН.

Усилия R_o в гидроцилиндре (элемент ДВ) определяем из уравнения моментов сил действующих в узле относительно точки А (∑М_А=0):

(28)

Повторный расчет производим для случая, когда на оборудование рыхлителя действуют максимальные нагрузки. Они могут возникать  в случае упора зуба рыхлителя  в препятствие при максимальной глубине рыхления.

Производим проверку стойки зуба на изгиб.

Условия прочности на изгиб:

 

,        (29)

где - напряжение, воздействующее в стойке зуба, МПа,

[δu]-допускаемое напряжение на изгиб. Мпа,

М_и- изгибающий момент

W_x – момент сопротивления сечения.

Согласно рисунка, изгибающий момент определяется относительно точки С.

М_и= R_o*b₂ – T_max* (H+h₄) – G_po*m₁   (30)

М_и= 458500*1092-162810*(700+600)-20100*430=280386*10³ Н мм

Момент сопротивления  сечения W_x, мм³, определяем по формуле:

,   (31)

где b – толщина стойки, мм;

h – ширина стойки, мм:

=2535*10² ,мм³

 МПа ‹   МПа

Пальцевое соединение на смятие прочно.

Основную металлоконструкцию изготавливаем из стали 15ХСНД.

 

Охрана труда и окружающей среды

С целью предотвращения аварий и несчастных случаев, постоянно  совершенствуются конструкции машин, улучшаются условия труда оператора, разработаны специальные требования и правила безопасности, которые  должен знать и выполнять оператор.

На рабочей площадке должны быть приняты меры, предотвращающие  опрокидывания или сползания  машины. Откосы и косогоры, на которых  предстоит работать машине, не должны превышать значений, допускаемых  техническим паспортом машины.

В случае расположения рабочей  площадки около ЛЭП, необходимо учитывать  требования электробезопасности.

Во время работы рыхлителя  с заглубленными зубьями, запрещается  делать повороты машины. При заднем ходе рыхлителя оборудование должно быть поднято. Во время движения запрещается  становиться на подвеску рыхлительного оборудования.

Чтобы обеспечить максимальную безопасность эксплуатации проектируемой  машины, ее оборудуют необходимыми приборами и устройствами безопасности.

Большое внимание должно быть уделено охране природной среде  в процессе земляных работ. При подготовке трассы, сооружении необходимо очищать  ее от леса и кустарника с максимально  возможным сохранением лесного  массива. Деревья ценных пород должны быть пересажены.

При эксплуатации машин необходимо соблюдать следующие правила. Гусеничные машины, во время транспортирования  своим ходом, должны перемещаться по обочинам дорог, а в случае пересечения  асфальтированных покрытий, следует  использовать временные настилы. Запрещается  работа на машинах с повышенной дымностью, при утечках топлива, масел, рабочих жидкостей. Попадая в грунт, эти материалы отрицательно влияют на окружающую среду. Категорически запрещается сливать отработанные нефтепродукты на землю, в водоемы и канализационную сеть. Эти материалы следует собирать и сдавать на нефтебазы или уничтожать методами, согласованными с Госсанинспекцией.

 

Заключение

В данном курсовом проекте  спроектировано рыхлительное оборудование на базе трактора Т – 180 Г., с тяговым классом ТС – 15. Тяговое усилие трактора Тн = 162,8 кН.

В процессе проектирования были определены основные параметры  рыхлителя.

В проекте проведены тяговый  расчет и расчет на устойчивость. условия этих расчетов выполняются. В результате расчета на прочность определена марка стали для изготовления зубьев рыхлителя – 40ХН2МА.

В экономической части  проекта определяются основные технико-экономические  показатели спроектированной машины. Кроме того, в результате экономического расчета был определен годовой  экономический эффект от внедрения  спроектированной машины, он составляет 280594 руб/год.

 

Список литературы

1. Бородочев И.П. Справочник конструктора дорожных машин – М.: Машиностроение, 1973 – 504 с.

2. Васильев А.А. Дорожные  машины - М.: Машиностроение, 1979 – 448 с.

3. Методические указания  Машины для земляных работ  – Чита:

Чит ГТУ, 1997 – 41 с.

4. Холодов А.М. Проектирование  машин для земляных работ –  Х.: Вища шк., 1986 – 272 с.

 

Формат	зона	поз	Обозначение	Наименование	кол	Прим
				Документация
А1			КП МЗР 190205 08 69 0200СБ	Сборочный чертеж	1
А4			КП МЗР 190205 08 69 0000 ПЗ	Пояснительная записка	1	24 стр.
				Детали
		1	08 001	Отвал	1
		2	08 002	Толкающий брус	2
		3	08 003	Раскос винтовой	2
А3		4	08 004	Палец	1
		5	08 005	Шайба	6
А3		6	08 006	Палец	2
		7	08 007	Втулка	4
		8	08 008	Шплинт	4
		9	08 009	Палец	2
		10	08 010	Палец	2
А3		11	08 011	Проушина	2
А3		12	08 012	Захват	2
				Стандартные изделия
		13	08 013	Гидроцилиндр ГОСТ-1417-79	2