В качестве объекта проектирования выбрана противообледенительная машина на базе грузового автомобиля КамАЗ 4308. Машина является несколько уменьшенным аналогом финского деайсера Kiitokori EFI 2000. Модернизации подвергается гидравлический подъемник машины. На машине – прототипе установлен коленчатый подъемник Vema 13, состоящий из основной стрелы и «рукояти». Схематично эту конструкцию можно представить так:
При сохранении подобной схемы на новой машине (объекте проектирования) рабочая высота непременно уменьшается вследствие уменьшения габаритных размеров самой машины. В качестве аналога коленчатой схеме я предлагаю телескопический двухсекционный подъемник. Подобная схема делает затруднительным использование классического параллелограмного механизма горизонтирования люльки оператора. Поэтому система ориентации рабочего места оператора будет гидравлической. В представляемой работе также решается задача оптимизации параметров поперечного сечения секций стрелы. Уменьшение массы элементов подъемника позволяет получить выгоду в двух аспектах. Во – первых, снижая массу изделия мы экономим затраты на металл. Во – вторых, при уменьшении массы элементов стрелы уменьшается опрокидывающий момент, а, значит, повышается устойчивость машины. Этот фактор крайне важен для противообледенительной машины, поскольку во время обработки воздушного судна противообледенительной жидкостью машине необходимо двигаться вокруг самолета. Зачастую оператор осуществляет облив непосредственно во время движения. Это исключает применение аутригеров. Из элементов, повышающих устойчивость, возможно применение лишь выключателей упругих подвесок или стабилизаторов, которые исключают поперечный крен базового автомобиля, но не увеличивают опорный контур.
Проанализировав габаритные размеры основных типов воздушных судов, принимаемых российскими аэропортами, можно сделать вывод о требуемых параметрах рабочей высоты.
2.Определение нагрузок, действующих на конструкцию
Гидравлический подъемник противообледенительной машины - телескопический, состоит из двух секций. Гусек жестко закреплен на второй секции стрелы. Максимальные изгибающие моменты в металлоконструкциях секций стрелы будут возникать при горизонтальном положении стрелы, при максимальном вылете. Для этого же случая проведем расчет на устойчивость машины. Металлоконструкцию стрелы будем изготавливать из стали 10ХСНД. Легирующие добавки этой стали, такие как хром и никель, повышают коррозионную стойкость, что очень важно, принимая во внимание тот факт, что машина работает в условиях весьма агрессивной среды. Для определения нагрузок на металлоконструкцию зададим геометрические параметры стрелы: Определим нагрузки, действующие на конструкцию: Определение сил инерции, действующих в вертикальной плоскости Рассмотрим внутреннюю секцию: На секцию действует распределенная нагрузка от силы инерции при подъеме-опускании. На расстоянии x от начала секции выделим
Определим координату точки приложения равнодействующей силы инерции внутренней секции:
Рассмотрим внешнюю секцию стрелы: Аналогично расчетам для внутренней секции:
