Определим наиболее нагруженное положение стрелы.
В положении 3Р будет максимальное усилие действующие на шарнир В (стрела и рукоять) от рукояти.
Зная значения максимального усилия гидроцилиндра стрелы, гидроцилиндра рукояти, усилия в шарнире соединения стрелы с рукоятью, методом плана сил определим силы, которые действуют в шарнирах стрелы. Все построения для определения сил, выполним в масштабе.
Воспользовавшись методом плана сил, мы определили значение и направление силы Р1 = 790.6 кН.
Рис.20 План сил возникающих в стреле.
Выполним проверку:
ΣFx = 0;
ΣFy = 0;
ΣFx = 0
Р4 = 555.1 · cos 54º = -324 кН;
Р3 = 492.5 · cos 51.5º = 308.6 кН;
Р2 = 824.6 · cos 47º = -560 кН;
Р1 = 790.6 · cos 43.5º= 575.4 кН.
308.6 – 324 + 575.4 – 560 = 0
ΣFy = 0
Р4 = 555.1 · cos36º = -448 кН;
Р3 = 492.5 · cos 38.5º = 387 кН;
Р2 = 824.6 · cos 43º = 604 кН;
Р1 = 790.6 · cos 46.5º = -543 кН;
Исходные данные для расчета стрелы:
Р1 = 790.6 кН;
Р2 = 824.6 кН;
Р3 = 492.5 кН;
Р4 = 555.1 кН;
Р1X = 790.6∙ cos 20º = 742.9 кН;
Р1Y = 790.6∙ cos 80º = 137.28 кН;
Р2X = 824.6 ∙ cos 85.5º = 800 кН;
Р2Y = 824.5 ∙ cos 4.5º = 199.48 кН;
Р3X = 492.5 ∙ cos 4º = 491.3 кН;
Р3Y = 492.5 ∙ cos 86º = 34.3 кН;
Р4X = 555.1 ∙ cos 7.5º = 550.3 кН;
Р4Y = 555.1 ∙ cos 82.5º = 72.45 кН;
М1 = 492.5∙ 0.422 = 207.8 кНм;
q1 = 5.36 кНм – распределенная нагрузка от веса стрелы (для второго участка);
q2 = 8.99кНм – распределенная нагрузка от веса стрелы (для второго участка);
Схема распределений усилий в стреле.
Рассмотрим первый участок 0 ≤ Х1 ≤ 2.35 м:
а). Q1∙(Х1) + Р1Y + q1 ∙X1 = 0
Q1∙(Х1) = - Р1Y – q1 ∙X1
Q1∙(0) = - Р1Y – q1 ∙X1 = -137.28 – 0 = -137.28 кН
Q1∙(2.35) = - Р1Y – q1 ∙X1 = -137.28 – 2.35 ∙ 5.36 = -149.08 кН
б). М1∙(Х1) + Р1Y ∙(Х1)+ q1 ∙X1 ∙( X1/2) = 0
М1∙(Х1) = - Р1Y ∙(Х1) – q1 ∙X1 ∙( X1/2)
М1∙(0) = - Р1Y ∙(Х1) – q1 ∙X1 ∙( X1/2)= 0
М1∙(2.35) = - Р1Y ∙(Х1) – q1∙X1 ∙( X1/2)= - 137.28 ∙(2.35) – 2.35 ∙ 5.36 ∙( 2.35/2)= -337.4 кНм
в). N1∙(Х1) – Р1Х = 0
N1∙(Х1) = Р1Х = 742.9 кН
Рассмотрим второй участок 2.35 м ≤ Х2 ≤ 2.4 м:
а). Q2∙(Х2) + Р1Y - Р2Y + q1∙X = 0
Q2∙(Х2) = - Р1Y + Р2Y - q1∙X2
Q2∙(2.35) = 199.48 - 137.28 - 5.36∙2.35 = 49.6 кН
Q2∙(2.4) = 199.48 - 137.28 - 5.36∙2.4 = 49.3 кН
б). М2∙(Х2) + Р1Y ∙(Х2) - Р2Y ∙(Х2 – l1) + q1 Х2 (Х2 – l1) = 0
М2∙(Х2) = - Р1Y ∙(Х2) - Р2Y ∙(Х2 – l1) - q1∙ Х2 (Х2 – l1)
М2∙(2.35) = 0 – 137.28∙2.35 – 5.36∙2.35∙(2.35/2) = - 337.4 кНм
М2∙(2.4) = 199.48∙(2.4 – 2.35) – 137.28∙2.4 – 5.36∙2.4∙(2.4/2) = -334.9кНм
в). N1∙(Х2) – Р1Х + Р2Х = 0 N1∙(Х2) = Р1Х – Р2Х = 742.9 – 800 = -57.1 кН
Рассмотрим третий участок 0 м ≤ Х3 ≤ 1.83 м:
а). Q3∙(Х3) – Р4Y - q2 ∙ X3 = 0
Q3∙(Х3) = Р4Y +q2 ∙ X3
Q3∙(0) = Р4Y + q2 ∙X3 = 72.45 кН
Q3∙(1.83) = Р4Y + q2 ∙X3 = 72.45 + 8.99∙1.83= 88.9 кН
б). - М3∙(Х3) – Р4Y ∙(Х3) – q2 ∙X3∙( X3/2) = 0
М3∙(Х3) = – Р4Y ∙(Х3) – q2 ∙X3∙( X3/2)
М3∙(0) = 0 кНм
М3∙(1.83) = – Р4Y ∙(Х3) – q2 ∙X3∙( X3/2)= - 8.99 ∙1.83 ∙ (1.83 /2) – 72.45∙1.83 = -269.1 кНм
в). N3∙(Х3) + Р4Х = 0 N3∙(Х3) = - Р4Х = - 550.3 кН
Рассмотрим четвертый участок 1.83 ≤ Х4 ≤ 2.64 м:
а). Q4∙(Х4) + Р3Y – Р4Y - q∙X4 = 0 Q4∙(Х4) = - Р3Y + Р4Y + q∙X4
Q4∙(1.83) = - Р3Y + Р4Y + q∙X4 = 8.99 ∙1.83 + 72.45 - 34.3 = 54.6 кН
Материалы о транспорте:
Анализ существующих систем
впрыскивания топлива в двигателей с принудительным воспламенением и
особенностей их конструкции
Впрыскивание топлива в воздушный заряд двигателей под избыточным давлением как альтернатива образования горючей топливовоздушной смеси за счет использования «подсасывающего» действия потока воздуха в ...
Расчет и выбор оборудования
При расчете оборудования цеха наиболее важным моментом является расчет конвейера. Конвейер обычно рассчитывают на тяговое усилие по формуле: , где ТВ- тара вагона, в нашем случае Т=22,7 т.; Кm- тягов ...
Динамика КШМ
Во время работы двигателя детали кривошипно-шатунного механизма подвергаются действию сил, которые представлены на рисунке 2. Рисунок 2 Схема действующих сил в КШМ Избыточное давление газов на поршен ...