11. Конструктивные расчеты
11.1 Определение диаметра вала струнного катка
Скоростной каток двухсекционный снабжён струнами квадратного сечения расположенными в пазах дисков по винтовым линиям (рис.11.2.1). Квадратные струны работают как двухгранный клин выполняющий операции по крошению комков и формированию ложа для семян и поверхностного мелкокомковатого мульчирующего влагосберегающего слоя почвы.
Каток скоростной имеет диаметр и состоит из трубчатого вала 1, дисков 2, и струн 3. (рис.32).
Рисунок 32 - Схема струнного катка
1-вал; 2-диск; 3-струна.
Вал катка можно рассматривать как балку нагруженной равномерно – распределённой нагрузкой интенсивностью q = 3 , на двух опорах по концам (рис.33)
Рисунок 33 - Схема нагруженности балки и эпюры изгибающего момента и поперечных сил
Определяем реакции опор балки при условии, что так как сила заменяющая равномерно – распределённую нагрузку расположена по средине балки.
Реакции опор определим по формуле:
(16) [15]
где: - длина одной секции катка;
- интенсивность нагруженности вала.
тогда:
Строим эпюру поперечных сил: ; ;
Диаметр вала катка определим из условия прочности при изгибе по формуле:
(17) [15]
Откуда момент сопротивления сечения определится:
(18) [15]
Максимальный изгибающий момент возникает посредине балки (вала) и определится по формуле:
(19) [15]
где: -длинна катка;
тогда:
Допускаемое напряжение изгиба для стали Ст5 определим исходя из предела текучести для стали 5, и коэффициента запаса прочности , по формуле:
(20) [15]
где: - предел текучести для стали 5.
Нагрузка на вал имеет характер цикличности, следовательно коэффициент запаса прочности принимаем .
тогда:
откуда:
Диаметр вала определится с учётом кольцевого сечения вала при этом , по формуле:
(21) [15]
где: - отношение внутреннего диаметра к наружному
тогда:
С учётом цикличности нагружения вала принимаем диаметр трубы 76мм при этом согласно сортаменту для изготовления вала принимаем:
11.2 Определение параметров стойки сошника
В процессе работы стойка сошника подвергается деформации изгиба (рис.34), следовательно, параметры стойки определим из условия прочности при изгибе.
Рисунок 34 – схема деформации стойки.
Для расчета представим стойку как балку защемленную в сечении А-А (рис.35)
Рисунок 35 -Расчетная схема
Изгибающий момент от силы Rе составит:
Mz = Re * Z; 0 ≤ Z ≤ l (27) [14]
Максимальное значение изгибающего момента возникает в сечении А-А и составит:
Мumax = Re * l (28)
Где Re – тяговое сопротивление сошника секции;
l – расстояние от точки приложения силы Re до опасного сечения;
Из технологического расчета Re = 0,87 кН;
Значение l, принимаем с учетом конструктивных размеров стойки, следовательно
l = мм; тогда
Мumax = 870 * 0,62 = 540 Н*м;
Размер сечения стойки определится из условия прочности при изгибе:
[σu] = Мumax / W; (29) [14]
где [σu] = σT / n; σT= 200 Н/мм2 – предел текучести для стали Ст-3;
n = 3 – коэффициент запаса прочности при знакопеременной нагрузке;
W – момент сопротивления сечения;
тогда [σu] = 200 / 3 = 67 Н/мм2;
Откуда
W = Мumax / [σu] = 540*103 / 67 = 8059 мм3;
Параметры сечения стойки определятся из выражения момента сопротивления для прямоугольника (сечения стойки):
(30) [14]
Где b- ширина прямоугольного сечения, мм
h- длина прямоугольного сечения, мм
Параметр b принимаем равным 15 мм, параметр h выражаем из уравнения момента сопротивления сечения
Тогда
С учетом диаметров отверстий для крепления стойки и обеспечения достаточной прочности стойки при кратковременных возникающих в процессе работы перегрузках принимаем ширину стойки разрабатываемого сошника h = 75мм.
Расчет болтов на срез и смятие
Сошник крепится к тягам при помощи болтов, тяги таким же образом крепятся к сеялки. Болт работает на срез по одной плоскости и смятие тягами и кронштейном.
Окружное усилие на удалении l от стрельчатой лапы, срезающее болты будет равно:
(31) [14]
Общая площадь среза болта будет равна
(32) [14]
где d – диаметр сечения пальца;
k=1 – число плоскостей среза болта.
С учетом этих значений из условия прочности на срез получаем:
==0,012 м = 12 мм
Полученное значение диаметра болта округляем до нормального размера: d=12 мм. Принимаем болт с метрической резьбой М12.
... повышении плодородия почвы получение высоких урожаев, сокращение потерь, улучшение качества продукции при снижении энергетических и трудовых затрат и отвечающие требованиям специализации и концентрации сельскохозяйственного производства. Яровая пшеница – одна из основных продовольственных культур. Ее зерно характеризуется высоким содержанием белка (18...24 %) и клейковины (28...40 %), отличными ...
... проект. 3. Технико-технологическое обоснование средств механизации возделывания кормовой свёклы в условиях СПК «Орловский» 3.1 Технологическое обоснование средств механизации возделывания кормовой свёклы 3.1.1 Основные особенности кормовой свёклы, определяющие технологию ее возделывания и уборки Кормовая свекла — растение двулетнее, в первый год жизни формирует сочный корнеплод за ...
0 комментариев