Силовой расчет дозатора. Усилия, действующие на щит. Сила трения нижних кромок крыльев о балласт. Общее сопротивление при дозировке, страница 5

 

                                                              Е

                                             Q_т^н

    q_в

                                                                                              q_р

Рис. 11

Для нахождения скручивающих моментов необходимо определить нормальную составляющую усилия в тяге Q_т^н, кН. Для этого составим сумму моментов относительно шарнира 1 (рис. 12 ):

SМ₁ = 0;

SМ₁ = Q_т^нL_E - F_пр.кр.^рL_р - F_пр.кр.^вL_в

SМ₁ = 2.86Q_т^н - 32.49*2.9 - 11.488*1.8 = 0

Q_т^н = (32.49*2.9 + 11.488*1.8)/2.86 = 40.2 кН

Определим реакцию У₁, составив сумму проекций сил на ось У:

SУ = 0

SУ = У₁ + Q_т^н - Sq(L_кк + L_пк + (2/3)L_ок)

SУ = У₁ + 40.2 - (78.8+2.83)*(0.713 + 1.536 + (2/3)*2.42)

У₁ = 275 кН

Участок 3-4: Т_3-4 = q_рх(Н_пк/2) + q_вх(Н_пк/2 - h_рп);

при х = 0 Т = 0;

при х = 1.536 м Т = 78.8*1.536(0.57/2)+2.83*1.536(0.57/2-0.113) = 34.5 кН*м;

Участок Е-3: Т_Е-3 = Т_3-4 + q_рхН_окi/3 + (2/3)q_вх(Н_окi/2 - h_ро);

при х = 0 м Т_Е-3 = 34.5 кН*м при х=0.273м, Н_окi=0.6м Т_Е-3 = 34.5+78.8*0.273*0.6/3+

(2/3)*2.83*0.273(0.6/2 - 0.113) = 39 кН*м при х=0.1365м, Н_окi=0.585м Т_Е-3 = 34.5+78.8*0.1365*

*0.585/3+(2/3)*2.83*0.1365(0.585/2 - 0.113) = 39 кН*м

Участок 2-Е: Т_2-Е = Т_Е-3 + q_рхН_окi/3 + (2/3)q_вх(Н_окi/2 - h_ро) - Q_т^нh_i;

при х = 0 Т_2-Е = 39 кН*м;

при х=1.07 м, Н_окi=0.712м, h_i=0.056 Т_2-Е = 39 +

78.8*1.07*0.712/3 + (2/3)*2.83*1.07*(0.712/2-0.113)-40.2*1.07*0.056 = 57.1 кН*м;

при х=2.147 м, Н_окi=0.855м, h_i=0.1275 м Т_2-Е = 39 +

78.8*2.147*0.855/3 + (2/3)*2.83*2.147*(0.855/2-0.113)-40.2*2.147*0.1275 = 77.5 кН*м;

Участок 1-2: Т_1-2 = Т_2-Е + q_рх(Н_кк/2) + q_вх(Н_кк/2 - h_рк);

при х = 0 Т_1-2 = Т_2-Е = 77.5 кН*м;

при х = 0.713 м, Н_кк=0.95м Т_1-2 = 77.5+78.8*0.713*

*(0.95/2)+2.83*0.713*(0.95/2-0.174) = 104.8 кН*м;

Эпюра скрючивающих моментов, действующих на крыло.

  Х₁   1                     2                               Е        3                               4

 

q_р.кр

                                               2.147                                                       q_в.кр

У₁                                                      Q_т^н

0.713                          2.420                             1.536

 

                                                                                                                Т

кН*м

34.5

                                     

104.8                         77.5

Рис. 12.

При расчете щита на прочность рассматриваем два случая нагружения дозатора.

Первый случай: рассмотрим щит как двухконсольную балку; на длине щита L_щ действуют равномерно распределенные нагрузки.

Распределенная нагрузка при резании q_рщ, кН [ 5 ]:

q_рщ = F_щ^р/L_щ,                                               ( 55 )

q_рщ = 35.84/2.575 = 13.9 кН.

Распределенная нагрузка при резании q_вщ, кН [ 5 ]:

q_вщ = F_щ^в/L_щ,                                              ( 56 )

q_вщ = 19.15/2.575 = 7.4 кН.

Схема моментов сил, действующих на щит дозатора.

                             R₁                                                            R₂

                                                                                                            q_вщ

                                                                                                            q_рщ

1                                                             2

              0.4675                            1.64                                  0.4675

                                                                                              45.1

 

                             25.7

                                                                                                             Q, кН

 

25.7

45.1

12.5

                                                                                                             М, кН*м