Разработка системы машин

                                                            (14)

где поправочный коэффициент, учитывающий влияние потерь давления в линиях нагнетания и слива, а также трения в уплотнениях штока и поршня  гидроцилиндра (1,15…1,30),

 рабочее  давление в гидросистеме, Па; 

Выберем диметр поршня 90 мм (по ГОСТ 12447-80).

    Найдём  ход поршня:

                                                                  (15)

где максимальное расстояние перемещения рамы, конструктивно принимаем равное 1м; 

    Выбираем  гидроцилиндр по диаметру D, рабочему давлению p и по ходу поршня : ОН 22-176 
 
 
 

    4.3.2 Расчет устойчивости 

    Поперечная  устойчивость

      

Рисунок 10 – Поперечная устойчивость 

       Опрокидывающие  сила Gгор, Fn1 создают моменты опрокидывающие, а сила Gверт восстанавливающий.

Запишем уравнение  равновесия

                                                (16)

                                                            (17)

                                                            (18)

                                          (19) 

Машина  перевернётся когда

                                                (20) 
 
 
 
 
 
 

=42 

Предельный уклон  для трактора составляет 42°. 

    Продольная  устойчивость 

    Устойчивость  машины при движении определяется предельными  углами подъема (спуска) и склона β, при превышении которых происходит опрокидывание машины.

    Предельный  угол спуска, на котором машина может  стоять, не опрокидываясь, в продольном направлении можно определить при  сложении моментов действующих на машину. 

 

Рисунок 11 – Продольная устойчивость 

       Опрокидывающие  сила Gгор, Fn1 создают моменты опрокидывающие, а сила Gверт восстанавливающий.

Запишем уравнение  равновесия 

                                                            (21)

                                                            (22) 
 

Машина перевернётся когда  
 
 

                                                                  (23)

=53

Предельный подъём для трактора составляет 53°. 
 

    4.3.3 Прочностные расчёты.

    Расчёт  балки:

Рисунок 12 – Балка

Определим силы реакций в опорах:

; 
 
 

; 
 
 

;

;

Определим максимальный изгибающий момент:

Рисунок 13 – Эпюра балки 

;

;

; 

;

;

; 

Уравнение прочности балки при изгибе выглядит следующим образом:

                                                                                                    (24)

Где - максимальный изгибающий момент,

- момент  сопротивления,

  – допускаемое  напряжение, 160 МПа  (Сталь 45). 

Момент  сопротивления прямоугольного сечения  с основанием b и высотой h определяется по формуле:

                                                                                                               (25)

По конструктивным особенностям выбираем b=0,06 м. 

Из формулы (14):

                                                                                                              (26)

Из формул (15) и (16) получаем:

                                                                                                          (27) 

Принимаем h=0.08 м. 
 

     Расчет  обжимного троса на прочность: 

     По  максимальной нагрузке на растяжение 12054Н и запасу прочности 2 определяем нагрузку на трос: 

       выбираем канат стальной (ГОСТ 5423-75) диаметром 18мм. [9] 
 

     Расчет  пальца, соединяющего гидроцилиндр и  раму: 

При расчете  на срез определяют касательные напряжения

                                                                                                           (28)

Где - площадь балки в сечении, параллельном вектору силы ;

- допускаемое напряжение, МПа;

                                                                                           (29)

МПа (сталь 45)

  МПа

Из формулы (18) получаем:

                                                                                                                    (30)

                                                                                                            (31)

Из формул (26) и (27) следует: 
 
 

Принимаем d=16 мм. 

Палец, соединяющий гидроцилиндр и основание испытывает аналогичную нагрузку, поэтому выбираем его диаметр d=16 мм. 

     Расчет  пальца, соединяющего основание и раму: 

При расчете  на срез определяют касательные напряжения

                                                                                                           (32)

Где - площадь балки в сечении, параллельном вектору силы ;

- допускаемое напряжение, МПа;

                                                                                           (33)

МПа (сталь 45)

  МПа

Из формулы (18) получаем:

                                                                                                                    (34)

                                                                                                            (35)

Из формул (30) и (31) следует: 
 
 

Принимаем d=15 мм. 

     Расчет  пальца, соединяющего основание и рычаг с зубом: 

При расчете  на срез определяют касательные напряжения

                                                                                                           (36)

Где - площадь балки в сечении, параллельном вектору силы ;

- допускаемое напряжение, МПа;

                                                                                           (37)

МПа (сталь 45)

  МПа

Из формулы (18) получаем:

                                                                                                                    (38)

                                                                                                            (39)

Из формул (30) и (31) следует: 
 
 

Принимаем d=16 мм. 
 
 
 
 
 

     СПИСОК  ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1 Смогунов Н.С., Гребенников Н.Д. Технология и оборудование лесопромышленных предприятий: Учеб.пособие.–Воронеж: Изд-во ВГУ, 1987. -256с.  

2 Люманов Р. Машинная валка леса.–М.: Лесн. пром-сть, 1990.–280 с. ISBN 5-7120-0229-9. 

3 Миронов  Е.И, Рохленко Д.Б Справочник “Машины и оборудование лесозаготовок” М.: Лесн. пром-сть, 1990.-440 с. 

4 Смогунов  Н. С. Конструкция, расчет и эксплуатация оборудования лесного комплекса. М.: Лесн. Пром-сть, 1993. – 603 с. 

5 Шелгунов  Ю. В. Технология и оборудование  лесопромышленных предприятий: учеб. / Ю. В. Шелгунов, Г. М. Кутуков, Н. И. Лебедев. – 3 – е изд. – М.: МГУЛ, 2002. – 589 с. 

6 Прокофьев  Г. Ф. Конструирование приводов  технологических машин: учеб. пособие /  Г. Ф. Прокофьев, Н. И. Дундин, Н. Ю. Микловцик. – Архангельск, РИО АГТУ, 2007. – 506 с.  

7 Прокофьев  Г. Ф. Основы конструирования:  учеб.пособие /Г. Ф. Прокофьев, И. И. Иванкин, И. Ю. Королев. – Архангельск, РИО АГТУ, 2006. – 187 с.  

8 Гороховский  К.Ф., Калиновский В.П., Лившиц Н.В.  Технология и машины лесосечных  и лесоскладских работ: Учебное пособие для вузов.- М.: Лесн. пром-сть, 1980.- 384с. 

9 Анурьев В. И.,Справочник конструктора ­ машиностроителя. В 3-х томах. М.: Машиностроение, 2003г. 2816с 

ПРИЛОЖЕНИЯ