Загруженность любого элемента металлоконструкции строительных, дорожных и коммунальных машин зависит от величины, направления и места приложения внешней нагрузки, создаваемой рабочим органом при выполнении операций. Для расчета на прочность элементов металлоконструкции составляют расчетную схему и определяют взаимосвязь между внешней нагрузкой и напряжениями или деформациями в рассчитываемом месте конструкции. Затем анализируют расчётную схему навесного оборудования и определяют положение, при котором наблюдается максимальная загруженность рассчитываемого элемента. При решении такой задачи необходимо знание закона изменения значения максимально возможной нагрузки на рабочем оборудовании в зависимости от места приложения и направления ее действия. Максимально возможная нагрузка на рабочем оборудовании определяется параметрами устройства подвода энергии к рабочему органу. В большинстве случаев эта нагрузка создается опорно-ходовым устройством тягача, возможности которого определяются мощностью силовой установки привода ходового оборудования, распределением вертикальных реакций между колесами, типом колесной схемы и тягово-сцепными свойствами колеса на опорной поверхности для колесного тягача или законом распределения давления гусениц на опорную поверхность и ее тягово-сцепными свойствами. Кроме того, при определении максимального значения нагрузки необходимо учитывать ограничения по опрокидыванию тягача относительно рёбер его опорного контура и ограничение по мощности энергоисточника.
Предельные нагрузки навесного оборудования пневмоколесного тягача.
На рис.1 представлена расчётная схема для определения значения максимальной нагрузки на рабочем оборудовании пневмоколесного тягача при встрече его с непреодолимым препятствием при прямолинейном движении. Тягач четырёхколесный с бездифференциальным приводом на каждое колесо. Место контакта с препятствием обозначено координатами Xp, Yp, Zp. Составляющие равнодействующей реакции препятствия Р направлены соответственно по осям X,Y,Z и обозначены символами Px, Py, Pz.
где ω - угол между равнодействующей силой P и опорной поверхностью тягача, b - угол между проекцией равнодействующей силы P на опорную поверхность и осью X.
Gx, Gy, Gz - проекции веса тягача соответственно на оси координат X, Y, Z. Оси X и Y системы координат определяют плоскость опорной поверхности тягача. При наличии уклона опорной поверхности относительно горизонта в продольном и поперечном направлениях составляющие веса тягача с навесным оборудованием определяются формулами:
Gx=Gsing; Gy=Gsind,
где g и d- углы соответственно продольного и поперечного уклона опорной поверхности.
Рис.1. Схема сил, воспринимаемых колесами тягоча при встрече с препядствием (все колеса ведущие).
Составляющая веса, перпендикулярная опорной поверхности, определится формулой
XG, YG, ZG - координаты центра тяжести тягача с навесным оборудованием. Векторами q1, q2, q3, q4 показаны вертикальные реакции опорной поверхности на колёса тягача; t1, t2, t3, t4 - реакции грунта на колесо, действующие в плоскости опорной поверхности, определяемые силой тяги, развиваемой соответствующим колесом; t1, t2, t3, t4, - реакции грунта в плоскости опорной поверхности, направленные по касательной к траектории движения соответствующего колеса при повороте тягача относительно препятствия, противодействующие развороту тягача относительно препятствия; tу1, ty2, tу3, tу4 – боковые реакции грунта на колесо в плоскости опорной поверхности, противодействующие боковой составляющей Ру равнодействующей реакции препятствия на тягач. Значения этих реакций определяется по расчетной схеме на рис. 2, при условии равенства реакций на колесах одной оси тягача tу1= ty2, tу3= tу4.
Для сдучая х1=х2 и х3=х4
L- продольная база тягача.
|
