Расчет присоединительного треугольника

Навесные устройства орудий, агрегатируемых с тракторами, являются пространственными конструкциями, передающими усилия трактора на раму орудия (машины).

Во время работы орудия раскос работает на поперечный и продоль­ный изгиб, а стойки – на растяжение. При поднятом орудии раскос работает на изгиб и растяжение, стойки – на продольный изгиб от их сжатия.

При проектировании рекомендуется проводить расчет на прочность стоек присоединительного треугольника орудия в транспортном положении. В транспортном положении на орудие действует его сила тяжести G_м. Однако необходимо учитывать, что при транспортировке машин по лесным дорогам, когда трактор переезжает через неровности дороги, нередки случаи резкого подбрасывания орудия вверх с последующим падением вниз. При этом на него действуют инерционные силы, суммарная сила которых при­ложена в центре тяжести орудия, направлена вниз, и значение ее достигает величины, примерно равной силе тяжести орудия (рис. 2.7).

Рис. 2.7. Схема к определению параметров присоединительного треугольника

 

1. Определяют силу Р_к (в верхней тяге навески трактора), действующую на раскос (рис. 2.7):

(2.20)

где 2G_м – сила тяжести орудия с учетом инерционных сил;

ℓ_G – кратчайшее расстояние от линии действия силы G_м до точки D₂;

ℓ_р – кратчайшее расстояние от линии действия силы Р_к до точки D₂.

2. Рассчитывают нагрузку S на каждую стойку присоединительного треугольника:

(2.21)

где α – угол между направлением силы Р_к и продольной осью раскоса;

АС – длина раскоса;

ВС – часть длины раскоса между точками В и С;

ψ – угол между стойками и раскосом;

γ – половина угла между стойками навесного треугольника, опреде­ляемая

из выражения

(2.22)

где ℓ – длина оси подвеса (рис. 2.6, табл. 2.2);

BD – расстояние между точками В и D на боковой проекции орудия.

Стойки обычно изготовляют из полосной стали прямоугольного се­чения.

Расчет стоек значительно упрощается, если, задавшись параметрами их сечения, вести его как проверочный.

Параметры поперечного сечения полос рекомендуется принимать в следующих пределах: толщина h = 1,5…2,5 см, ширина b = 5…8 см. Боль­шие значения b и h принимают для орудий, агрегатируемых с тракторами класса 30 кН и выше.

3. Расчетное напряжение в каждой стойке равно

(2.23)

где F – площадь поперечного сечения полосы, см², F = b ∙ h;

φ – коэффициент уменьшения допускаемых напряжений при про­дольном

изгибе, зависящий от гибкости стойки λ, определяемой из выражения

(2.24)

где μ – коэффициент приведенной длины (при шарнирном закреплении обоих

концов стоек – μ = 1; если один конец закреплен жестко, а другой шарнирно –

μ = 0,7);

ℓ_ст – длина стойки, равная

(2.25)

r – радиус инерции поперечного сечения стойки, равный

(2.26)

Значения коэффициента φ в зависимости от гибкости стоек λ, изготовленных из ста­ли Ст.3, приведены в таблице 2.4. Для стали Ст.3 [ σ ] = 1500 даН/см².

 

Таблица 2.4

Зависимости коэффициента φ от гибкости стоек λ

Гибкость λ	Коэффициент φ	Гибкость λ	Коэффициент φ
	0,99		0,52
	0,96		0,45
	0,94		0,40
	0,92		0,36
	0,89		0,32
	0,86		0,29
	0,81		0,26
	0,75		0,23
	0,69		0,21
	0,60		0,19