Пример расчета на прочность основной рамы автогрейдера

Исходные данные:

- типы автогрейдера;

- вес автогрейдера, Н;

- ширина резания, мм;

- глубина резания, мм;

- база, мм;

- колесная формула.

Будем рассчитывать основную раму автогрейдера указанными выше третьим способом (для случаев а) и б)).

Выбираем расчётную схему автогрейдера (рисунок 5):

Рисунок 5- Расчётная схема автогрейдера.

I - I – опасное сечение основной рамы, подлежащее расчёту.

На автогрейдер действуют следующие силы (рисунок 5):

Рu – сила инерции массы в центре тяжести машины;

F_1,2; F^' – сила сопротивления перекатыванию колес;

R_x; R_y; R_z – реакция грунта, приложенные условно к переднему углу режущей кромки;

Х_1,2; Y_1,2; Z_1,2; X'; Y';Z' – реакции на ведущих и ведомых колёсах;

X; Y; Z – реакция в шарнире крепления тяговой рамы.

Определим координаты центра тяжести машины (для нашего случая размеры H и L_пр);

По чертежам машины из атласа конструкции и по справочным данным можно определить:

H = τ + 0.5, м

L = 0.3B, м

Принимаем d = c = 1м. величину L_р. Согласовываем с заданием, принимаем L_пр.

Место расчётного сечения I - I принимается по заданию l, мм.

По определённым заданиям размерам поперечного сечения основной рамы автогрейдера (рисунок 5) рассчитываем площадь поперечного сечения и момента сопротивления его:

F_c = 2Sδ₁ + (A - 2δ₁) · δ · 2, см²

Моменты сопротивления:

W_y= , см³.

W_z= , см³.

, см³

Проверку прочности выполняем для двух случаев нагружения:

- в конце прохода по резанию грунта правым переднем краем ножа-отвала задние колёса забуксовывали в глубоких колеях на месте. Передний мост вывешен. В таком положении совместно действуют постоянные и случайные нагрузки.

- машина движется на рабочей скорости 6км/ч. Нож слегка приподнят над грунтом и почти не загружен, угол E его установки (рисунок 5) не менее 60º. Происходит внезапная встреча ножа в средней его части, с препятствием колёса забуксовывали. Случай считается аварийным.

В каждом из двух описанных случаев нагружения возникают определённые сочетания нагрузок, вызывающих соответствующие напряжения в опасном расчётном сечении I – I.

Наша задача определить их и удостовериться в прочности основной рамы.