WWW.DIS.KONFLIB.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

 
<< HOME
Научная библиотека
CONTACTS

Pages:     | 1 |   ...   | 4 | 5 || 7 | 8 |   ...   | 17 |

Исследование эксплуатационно-технологических показателей работы сельскохозяйственных тракторов, оснащенных газобаллонным оборудованием

-- [ Страница 6 ] --

Первоначально по формуле (2.1) определим горизонтальную координату x (рисунок 2.2) расположения центра тяжести трактора. Для этого при помощи подкладных автомобильных весов «Мера ВТП-10» (рисунок 2.5) (в дальнейшем – автомобильных весов) определяли часть веса F 2 трактора, приходящуюся на переднюю ось трактора. Согласно проведенным замерам данный параметр составил F 2 = 32814 Н (3345 кг).

Для определения вертикальной координаты необходимо определить реакцию, действующую на заднюю ось трактора, стоящего под углом 20-25°. Для этого задние колеса трактора устанавливались на специальную платформу, высота которой H (рисунок 2.6) вместе с весами составляла 1141 мм. Угол наклона трактора при этом составлял 25°.

Рисунок 2.5 – Весы автомобильные переносные «Мера ВТП-10».

Рисунок 2.6 – Схема к определению расположения центра тяжести трактора РТМ-160: 1 – платформа; 2 – автомобильные переносные весы; 3 – трактор РТМЦТ – центр тяжести трактора.

Вертикальная координата центра тяжести трактора h ЦТ (рисунок 2.5) определится как:

где с – расстояние в горизонтальной плоскости между задней осью и Для определения горизонтальной координаты центра тяжести с рассмотрим равновесие трактора в наклонном положении. Уравнение равновесия будет выглядеть следующим образом:

g – ускорение свободного падения, м/с2; g = 9,81 м/с2;

R З – реакция на задние колеса со стороны платформы, Н;

d 1 – расстояние в горизонтальной плоскости между осями L – колесная база трактора, мм; L = 2700 мм (см. рисунок 2.1).

Из выражения (2.6) с учетом (2.8) имеем:

С учетом (2.9) выражение (2.5) принимает вид:

Реакция на задние колеса R З определялась при помощи автомобильных весов 2 (рисунок 2.5), устанавливаемых на платформе 1. При этом значение реакции определялось с троекратной повторяемостью, после чего было взято среднее арифметическое значение реакции R З = 10173 Н (1037 кг).

Вертикальная координата центра тяжести по формуле (2.10):

Горизонтальную поперечную координату центра тяжести y определяли по формуле (2.4). Для этого при помощи автомобильных весов определяли реакцию F 4, действующую на левое колесо трактора, среднее значение которой составило 27105 Н (2763 кг). После этого по формуле (2.3) определяли расстояние b:

Координата y по формуле (2.4):

Таким образом, центр тяжести трактора РТМ-160 имеет следующие координаты:

– горизонтальная продольная координата (относительно задней оси) – горизонтальная поперечная координата центра тяжести (согласно – вертикальная координата центра тяжести h ЦТ = 1239 мм.

Определение расположения центров тяжести полурам Трактор К-700А колесный, сельскохозяйственный, общего назначения, повышенной проходимости, тягового класса 50 кН. Предназначен для выполнения в агрегате с широкозахватными машинами сельскохозяйственных (вспашка и глубокое рыхление почвы, культивация, дискование, боронование, лущение стерни, посев, снегозадержание), транспортных, дорожно-строительных, мелиоративных, землеройных и других работ.

Эксплуатационная масса трактора в снаряженном состоянии составляет 12850 кг. Основные размеры трактора представлены на рисунке 2.7.

Рисунок 2.7 – Основные размеры трактора К-700А.

Трактор комплектуется шинами размерности 28,1R26, которая имеет ширину профиля 750 мм, наружный диаметр шины составляет 1750 мм.

В связи с тем, что трактор К-700А выполнен по компоновке с шарнирно сочлененной рамой, две полурамы имеют возможность относительного поворота полурам (в горизонтальной плоскости до 35 и в поперечной вертикальной плоскости вокруг продольного шарнира до 16 [112]). При этом до определенного момента (до упора в ограничительные кронштейны) две полурамы трактора ведут себя как две отдельных части. В связи с этим для определения предельных статических углов продольной и поперечной устойчивости необходимо знание массы передней и задней частей (полурам) трактора, а также координат их центров тяжести. С этой целью были проведены соответствующие исследования (раздел 4.1), которые позволили определить указанные параметры.

2.2 Определение расположения центров тяжести Для переоборудования трактора РТМ-160 для работы по газодизельному циклу использовались цельнометаллические баллоны БТ-81-20-320/ производства Орского машиностроительного завода [65]. Емкость каждого баллона – 80 л, длина баллона – 1250 мм, диаметр баллона – 320 мм. Общее количество баллонов – 8 шт. Общая вместимость баллонов – 640 л. Для крепления баллонов на тракторе использовалась специальная кассета, представляющая собой сборную металлическую конструкцию из труб квадратного сечения с ложементами для крепления баллонов. Масса каждого пустого баллона составляет 56,8 кг, масса баллона, заправленного газом – 70,7 кг. Масса кассеты для установки баллонов – 55 кг. Масса кассеты в сборе с баллонами, полностью заправленными газом, равна 628 кг.

цельнометаллических баллона производства Первоуральского новотрубного завода емкостью 50 л каждый. Длина баллона – 1755 мм, диаметр баллона – мм. Масса пустого баллона – 76,2 кг, масса баллона, заправленного газом – 85 кг.

Масса кассеты для установки баллонов – 72 кг. Масса полностью заправленных баллонов вместе с кассетой – 2112 кг.

Для определения положения центра тяжести газобаллонного оборудования, включающего кассету и баллоны, использовалась методика, изложенная в [119].

Согласно данной методике координаты центра тяжести агрегата, состоящего из нескольких составных элементов, определяются из условия равенства моментов их сил тяжести относительно центра тяжести всего агрегата. При этом выражение для определения соответствующей координаты центра тяжести кассеты х Т, мм, в целом запишется как:



где G i – вес i-го элемента, входящего в состав агрегата, Н;

х i – соответствующая координата центра тяжести i-го элемента, В процессе определения расположения центра тяжести кассета разбивалась на более простые элементы, баллоны, а также две межрамные балки. В данном случае массой газопроводов и газовой топливной аппаратуры можно пренебречь ввиду из пренебрежимо малой массы по сравнению с указанными элементами.

Результаты определения координат центра тяжести кассеты представлены на рисунке 2.8.

Рисунок 2.8 – Координаты центра тяжести кассеты газовых баллонов трактора РТМ-160М.

Аналогичным образом определялись координаты центра тяжести газовых баллонов, использованных для переоборудования трактора К-700А (рисунок 2.9).

Рисунок 2.9 – Координаты центра тяжести кассеты газовых баллонов трактора К-700А.

Определение расположения центра тяжести плуга ПЛН-8- Тракторы сельскохозяйственного назначения в большинстве случаев используются в качестве энергетических средств для проведения различных работ. При этом для осуществления технологического процесса используются различные сельскохозяйственные орудия, которые могут быть как прицепными, так и навесными. При этом используемые орудия могут значительно изменить распределение масс машинно-тракторного агрегата и, как следствие, его устойчивость в целом. Особенно это актуально для сельскохозяйственных орудий, у которых центр тяжести смещен относительно продольной оси трактора.

К таким орудиям относится навесной плуг ПЛН-8-35, используемый в агрегате с трактором К-700А.

Плуг лемешный навесной ПЛН-8-35 предназначен для пахоты под зерновые и технические культуры на глубину до 30 см почв, не засорённых камнями, плитняком и другими препятствиями, с удельным сопротивлением до 0,09 МПа (0,9 кг/см2), твёрдостью до 3,0 МПа (30 кг/см2) и влажностью 12-15 %.

Габаритные размеры плуга, мм: длина – 6730±200; ширина – 3475±100;

высота 1680±50. Масса плуга – 1735±52 кг.

Для определения расположения центра тяжести плуга при помощи программы «Компас 3D-V14» была создана 3D-модель плуга, на основе которой были определены основные масс-центровочные характеристики плуга (рисунок 2.10).

Рисунок 2.10 – Масс-центровочные характеристики плуга ПЛН-8-35.

В качестве точки отсчета для определения координат центра тяжести плуга была выбрана точка, расположенная на оси пальцев навески плуга на равном расстоянии от каждого пальца (рисунок 2.11).

Рисунок 2.11 – Расположение координатных плоскостей при определении масс-центровочных характеристик плуга ПЛН-8-35.

Как показано на рисунке 2.10, координаты центра тяжести плуга ПЛН-8- относительно точки отсчета (рисунок 2.11):

– продольная координата X = - 2650 мм;

– поперечная координата Y = 106 мм;

– вертикальная координата Z = 172 мм.

Таким образом нами были определены координаты центров тяжести тракторов, газобаллонного оборудования и плуга, необходимые для проведения дальнейшего расчета предельных статических углов устойчивости тракторов и машинно-тракторного агрегата.

2.4 Определение предельных статических углов устойчивости Как было сказано выше, в процессе работы трактор не должен опрокидываться. Установка дополнительных газовых баллонов может значительно повлиять на устойчивость трактора в целом вследствие повышения расположения центра тяжести.

В общем случае опрокидывание представляет собой вращательное опрокидывания, то есть это такой поворот трактора вокруг оси опрокидывания, при котором выполняется неравенство (2.12) [45]:

где М ОПР – опрокидывающий момент, Н·м;

М СТАБ – момент от сил, стремящихся вернуть трактор в исходное Под осью опрокидывания понимается прямая, около которой возможен поворот трактора в вертикальной плоскости на некоторый угол [45].

Продольная устойчивость против опрокидывания вперед или назад – это свойство трактора сопротивляться опрокидывающему движению вокруг поперечной оси опрокидывания [45]. Причем, прежде чем произойдет опрокидывание трактора, происходит перераспределение опорных реакций между осями трактора до того момента, когда одна из них станет равной нулю. В этот момент суммарный вектор сил тяжести компонентов трактора проходит через ось возможного опрокидывания. При этом наибольший угол подъема, при котором заторможенный трактор может стоять, не опрокидываясь, называется предельным статическим углом подъема limПОД. Аналогично трактуются предельные статические углы уклона ( limУК ) и поперечного уклона ( limУК ).

2.4.1 Обоснование компоновки газобаллонного оборудования на Газовые баллоны, предназначенные для хранения необходимого запаса газа при переоборудовании тракторов для работы по газодизельному циклу, на тракторах тяговых классов 0,9…2,0 в большинстве случаев могут быть установлены на крыше кабины трактора. В этом случае значительно повышается центр тяжести (вследствие высокого расположения баллонов). На тракторе РТМтакже имеется возможность установки газовых баллонов над задней осью трактора. Такой способ установки в меньшей степени увеличивает центр тяжести трактора в целом, но при этом может нарушаться обзорность назад с места водителя. Поэтому в данном случае целесообразно провести сравнительную оценку различного расположения баллонов на тракторе.

Для этого сначала рассмотрим равновесие трактора РТМ-160, оснащенного газобаллонным оборудованием, установленного на подъеме (рисунок 2.12).

Рисунок 2.12 – Схема к определению предельного статического угла подъема трактора РТМ-160 при различной компоновке газобаллонного оборудования.

В общем случае на трактор действуют силы тяжести GТ (обусловленная массой трактора) и GБ (обусловленная массой баллонов).

Рассмотрим равновесие трактора, стоящего на подъеме, относительно предполагаемой оси опрокидывания О'.

При расположении баллонов над задней осью трактора:

где hGТ – плечо приложения силы тяжести трактора GТ, мм;

hGб – плечо приложения силы тяжести баллонов GБ при их установке над задней осью трактора, мм;



Pages:     | 1 |   ...   | 4 | 5 || 7 | 8 |   ...   | 17 |
 


Похожие материалы:

« Кожевников Юрий Александрович РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ УСТАНОВКИ ПРИГОТОВЛЕНИЯ КОМПОЗИТНОГО КОТЕЛЬНОГО БИОТОПЛИВА ИЗ ОТХОДОВ ЖИВОТНОВОДЧЕСКИХ ФЕРМ И НЕФТЕХОЗЯЙСТВ 05.20.01 – технологии и средства механизации сельского хозяйства Диссертация на соискание степени кандидата технических наук научный руководитель: д.т.н., профессор, академик РАСХН, заслуженный деятель науки РФ Стребков Д.С. Москва – 2014 2 СОДЕРЖАНИЕ Введение ………………………………………………………………………………………. 6 Актуальность ...»




 
© 2013 www.dis.konflib.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.