Кинематика механизма навески при переводе

Плугов в транспортное положение.

Определение положений звеньев и точек механизма навески плуга при переводе в транспортное положение.

Определение положений звеньев механизма ведется последовательно. В начале вычерчиваются траектории движения точек М,К,D радиусами NM,NK и ND из точки N, а затем точек Н,С радиусами ОН и ОС из точки О. Полученные дуги окружностей представляют собой геометрическое место данных точек для любого отрезка времени t.

При определении максимальной высоты подъема плуга по известным параметрам гидроцилиндра определяется точка M’ на дуге ММ’ которая дает возможность найти положение всех остальных точек К¢, Н¢, С¢, D¢ методом засечек на соответствующих траекториях их движения - дугах КК¢,НН¢,СС¢,DD¢. После определения положения звена С¢D¢ в транспортном положении на нем строится плуг. Координаты отдельных точек плуга находятся методом засечек и введения дополнительных вспомогательных линий.

После построения плуга в транспортном положении определяется величина максимального транспортного просвета h_т и максимальную высоту плуга h₃.

h_т=350 мм, h₃=2121мм.

Определение скоростей движения звеньев

Механизма навески плуга.

Определение скоростей движения звеньев механизма навески плуга производится для начала и для конца его подъема в транспортное положение.

Вначале строится план скоростей для рабочего положения плуга с полюсом в точке Р. Скорость подъема зависит от размеров гидроцилиндра и производительности масляного насоса. Скорость движения поршня определяется по формуле:

(2.7)

где Q_н - производительность насоса гидросистемы, л/мин; d - диаметр поршня гидроцилиндра, м.

м/c

Абсолютная скорость точки М определяется по формуле

(2.8)

где a - угол между штоком гидроцилиндра и рычагом NM.

Скорость точки М

- в начале подъема м/с;

- в конце подъема м/с.

Угол a измеряется на схеме механизма навески. Для удобства построения и определения усилия на штоке гидроцилиндра при переводе плуга в транспортное положение по теореме Н.Е. Жуковского о жестком рычаге целесообразно принять при построении планов скоростей следующую методику:

1.Строим повернутый на 90 градусов план скоростей (по часовой стрелке).

2.Масштаб плана скоростей принимаем таким, чтобы вектор скорости первой определяемой точки (точки М) был равен длине данного звена (звено NM)

- в начале подъема ;

- в конце подъема ;

Из полюса Р откладывается вектор Рm параллельно звену NM. Скорость т. К определяется на основе теоремы подобия планов скоростей, согласно которой треугольник, построенный на плане механизма, подобен треугольнику, построенному на плане скоростей. Соединив точки М и К на плане механизма, получаем треугольник NMK. Из полюса Р проводится прямая параллельно стороне МК. Точка пересечения К отмечает конец вектора РК, скорости точки К.

Так как известно направление относительной скорости v_нк и скорости v_н, то из точки К проводится прямая параллельно звену КН, а из полюса Р - параллельно звену ОН. Полученная точка h при пересечении прямых отмечает конец вектора скорости v_н, выраженной отрезком Рh.

Т.к. точка Н располагается на звене ОС, то на плане скоростей вектор cкорости точки С выражается отрезком РС. Для определения скорости точки D из конца вектора проводится прямая параллельно звену CD, а из полюса Р проводится прямая параллельно звену ND. Полученная точка пересечения a отмечает конец вектора скорости точки D. Точка 1 (центр тяжести плуга) принадлежит звену CD. Поэтому для определения ее скорости воспользуемся теоремой подобия скоростей. На плане механизма строится треугольник CD1, à на плане скоростей, на отрезке Cd строится треугольник Cd1 подобный треугольнику CD1. Скорость точки 1 выражается отрезком Р1.

Аналогично строится план скоростей с полюсом в точке Р' для полного транспортного положения и если требуется, для любого промежуточного положения.

Определив скорость движения звеньев механизма навески и центра тяжести плуга1, можно определить усилие, которое должен развивать гидроцилиндр при переводе плуга в транспортное положение на основе теоремы Н.Е. Жуковского о жестком рычаге. Учитывая, что работа в единицу времени выражается произведением силы на скорость, то для определения силы на штоке гидроцилиндра необходимо определить скорости движения точек М и 1. Построив повернутый на 90 градусов план скоростей, к концу вектора скорости точки М прикладывается искомая сила Q_ш, направленная штоку ON гидроцилиндра, а к концу вектора скорости точки 1 прикладывается известная сила тяжести G_п плуга. Относительно полюса Р составляется уравнение моментов (это есть уравнение работ сил Q_ш и G_п, ибо плечами их являются векторы скорости), из которого определяется Q_ш по формуле:

(2.9)

При определении силы Q_ш для начала подъема учитывается не только масса плуга, но и давление пласта. При этом сила тяжести плуга G_п умножается на коэффициент К = 1,5...2,0. В конце подъема принимается к расчету только сила G_п тяжести плуга.

Усилие на штоке гидроцилиндра

- в начале подъема Н.

- в конце подъема Н.

Имея силу Q_ш, можно подобрать новый гидроцилиндр в случае, если имеющийся на тракторе гидроцилиндр не развивает нужного для подъема усилия. Расчет производят по формуле:

(2.10)

где D-диаметр поршня гидроцилиндра, мм; q - давление масла в гидросистеме, создаваемое насосом, мПа.

Н.

Усилие развиваемое гидроцилиндром, установленном на тракторе, достаточно для перевода плуга в транспортное положение.