- •3.4. Разработка операционно-технологической карты
- •3 Конструкторская разработка
- •3.1 Рабочий процесс. Общие требования
- •3.2 Агротехнические требования
- •3.3 Машины для дисковой обработки почвы
- •3.4 Дисковые рабочие органы
- •3.5 Обоснование предлагаемой модернизации
- •3.6 Устройство и рабочий процесс модернизированной бороны бдм-4х2
- •3.7 Расчеты конструкторской части
- •3.7.1. Расчет чизельных лап
3.7 Расчеты конструкторской части
3.7.1. Расчет чизельных лап
На проектируемую машину устанавливаем оборотную лапу на подпружиненной стойке для глубоких рыхлителей общего назначения. Стойку выбрали из условия (4.1):
(3.1)
где а – глубина обработки, мм;
Н – высота стойки, мм.
Т. к. минимальная глубина обработки должна быть 250 мм, то выбираем стойку с размерами L=205 мм; R=230 мм; ; Н=560 мм, где глубина обработки до 280 мм.
Рисунок 3.22-Проектируемая чизельная лапа
Для выбора предохранительной пружины необходимо определить силу необходимую для ее растяжения определяется по формуле 3.2:
F= (3.2)
Где a – глубина обработки, м
b – сечение стойки, м
– сопротивление почвы, кН/м .
Сечение стойки определяется по формуле 4.3.
b = (3.3)
где h – ширина стойки, м
с – толщина стойки, м
=0,065 м
Выбираем пружину № 155, с проволокой 1класса работающая на растяжение с диаметром равным 8 мм, а наружным диаметром пружины равным 63 мм и с силой пружины при максимальной деформации 3750 Н.
Пружина крепится к раме с помощью нормального болта с резьбой М20
При затяжке болта в нем возникает максимальная сила F [7] определяется по формуле 4.4:
, (3.4)
где – внутренний диаметр резьбы, мм;
– предел текучести материала болта, Н/мм2.
2808 Н.
Момент затяжки болта определяется по формуле 4.5 [7]:
, (3.5)
где – коэффициент трения стали о сталь, ;
– приведенные угол трения, град, ,
– коэффициент трения в резьбе [8]:
.
тогда
;
– средний диаметр опорной поверхности гайки, мм.
Необходимое усилие на ключе при затяжке определяется по формуле 4.6 [8]:
, (3.6)
где – длина рукоятки стандартного ключа, ;
Н.
Проверим витки болта и гайки на смятие и срез (рисунок 3.23).
Среднее смятие в резьбе определим по формуле 3.7 [8]:
, (3.7)
где – число витков по длине свинчивания определим по формуле 4.8, шт [8].
Рисунок 4.6 – Схема резьбового соединения:
d - наружный диаметр резьбы; d1 – внутренний диаметр резьбы; d2 – средний диаметр резьбы; Р - шаг резьбы; F – сила затяжки болта.
, (3.8)
– длина свинчивания, Н=40 мм;
– шаг резьбы, Р=1,5 мм;
шт,
– внутренний диаметр резьбы, мм;
– средний диаметр резьбы, мм;
– наружный диаметр резьбы, мм;
– коэффициент неравномерности нагрузки по виткам резьбы с учетом пластических деформаций [8].
По ГОСТ 9150-59 мм, мм, мм, , для стали 35 , где Н/мм2 .
Тогда
Н/мм2,
Н/мм2.
Условие: 8,39<256 Н/мм2 показывает о способности резьбового соединения надежно работать на смятие.
Касательные напряжения среза резьбы определяются:
– для болта определим по формуле 4.9 [8]
, (3.9)
где R=0,8 для метрической резьбы,
Н/мм2;
– для гайки определим по формуле 4.10:
, (3.10)
Н/мм2;
Болт и гайка изготовлены из стали 35 [8]:
Н/мм2
(3.11)
(3.12)
Тогда 64>2,22 Н/мм2 , 64>2,15 Н/мм2 , что указывает на надежность работы соединения.