Лабораторная работа №5 Расчет рамы четырехкорпусного навесного плуга



Скачать 50.81 Kb.
Дата25.12.2020
Размер50.81 Kb.
Название файлаLaboratornaya_rabota_5.docx
ТипЛабораторная работа

Лабораторная работа № 5

Расчет рамы четырехкорпусного навесного плуга.

Цель работы: рассчитать раму четырехкорпусного навесного плуга.

Теоретическая часть

При расчете пространственных рам методом сил получил распространение алгоритм



,

где — матрица усилий в расчетных сечениях рамы; — матрицы усилий в тех же сечениях от действия единичных неизвестных и внешних сил соответственно; F — матрица податливостей элементов рамы.

Матричную форму метода сил используют при расчете треугольных рам семейства унифицированных плугов. Общее число дополнительных неизвестных в таких рамах равно шести (по три в вертикальной и горизонтальной плоскостях).

Первый этап. Составляют исходные матрицы влияния изгибающих и крутящих моментов по схеме



Элемент матрицы Мmn является ординатой момента в m-сеченbи рамы от действия неизвестной силы Хn = 1. Двум соседним элементам в каждом столбце матрицы соответствуют крайние значения ординат моментов на прямолинейном участке эпюры.

Для действия внешней нагрузки на основную систему рамы составляют матрицы-столбцы изгибающих Мир и крутящих Мкр моментов:

При составлении матриц-столбцов предполагают, что нагрузки, действующие на раму плуга, являются сосредоточенными силами или моментами и эпюры внешних сил состояния Р на отдельных участках представляют в виде трапеций.



Далее составляют матрицы податливостей при изгибе Fи и при кручении Fк по форме



где Кm-1— коэффициент приведения, учитывающий отношение моментов инерции профилей и отношение модулей упругости; lm-1=ln — длина n-го участка рамы

Второй этап. Вычисляют коэффициенты канонических уравнений по правилу перемножения эпюр для каждого участка рамы по формуле трапеций с последующим суммированием по всем участкам в соответствии с выражениями:

при определении единичных коэффициентов



;

при вычислении коэффициентов внешней нагрузки



.

По коэффициентам, подсчитанным по формулам, составляют матрицу перемещений



матрицу—столбец коэффициентов внешней нагрузки



Третий этап. В соответствии с алгоритмом вычисляют ординаты окончательных эпюр:

изгибающих моментов

;

крутящих моментов



.

Проверяют правильность расчета по выражению



Программа вычисления ординат эпюр изгибающих и крутящих моментов в сечениях рам плугов при реализации матричного алгоритма позволяет поставить вопрос о создании оптимальных конструкций рам, под которыми понимаются в основном конструкции, имеющие минимальную массу. Вопрос этот применительно к треугольным рамам семейства унифицированных плугов может решаться путем просчета различных вариантов конструкций рам. Такое решение носит название условно оптимального.



Рисунок 1.1. Огибающая эпюр моментов, действующих на раму пятикорпусного навесного плуга при нормальной пахоте и срабатывании механизмов предохранителей первого и последнего корпусов

Проведен расчет на прочность треугольной сварной рамы навесного плуга ПЛН-5-35 семейства унифицированных плугов. Результаты расчета представлены в виде огибающих эпюр изгибающих и крутящих моментов, действующих на раму, нормальная пахота при реализации максимального тягового усилия трактора 4000 кгс, действие весовой нагрузки 158 кгс при «протаскивании» плуга в очищенной борозде, срабатывание механизмов предохранителей первого и последнего корпусов. Эпюры изгибающих моментов построены со стороны сжатого волокна, а эпюры крутящих моментов в виде прямоугольников со знаком плюс или минус — в плоскости рамы (крутящий момент принят положительным, если при наблюдении с концов элемента рамы видно направление его действия по часовой стрелке).

Пределы изменения коэффициентов приведения, определяющих соотношение моментов инерции профилей и отношение модулей упругости при вычислении коэффициентов канонических уравнений, для типоразмеров сечений треугольных рам семейства унифицированных плугов следующие:

для основной и передней балки

= 0,167, = 0,167; = 0.27—0‚28;

для продольной балки



= 0,23—0,25; = 0,45—0,50; = 0.56—0‚62‚

где индексы «г» и «в» обозначают горизонтальную и вертикальную плоскости.



Результаты расчета рамы плуга ПЛН—535 при различных значениях коэффициентов приведения показывают, что разница ординат эпюр изгибающих моментов в наиболее нагруженных сечениях не превышает 10—20%. Это позволяет при выбранной схеме рамы плуга определенной марки рассматривать эпюры внешних сил как типовые и решать по ним приближенно инженерные задачи прочности и равнопрочности конструкций, связанные с определением рациональных размеров профилей для элементов рам плугов и созданием конструкций минимальной массы. Для уточненных расчетов рам плугов при создании оптимальных конструкций надо определять параметры для наличных вариантов, что представляет более трудную задачу.

Практическая часть по данной лабораторной работе представлена в приложении 1. Расчёты производились в системе автоматизированного проектирования Mathcad.











Вывод: анализ конструктивных схем и напряженного состояния рам семейства унифицированных плугов по результатам их расчёта на прочность позволил установить из условия равно прочности конструкции оптимальные соотношения треугольников рам и относительные размеры консольных частей рамы; основным требованием при этом является необходимость ограничения числа корпусов на консоли рамы.

Поделитесь с Вашими друзьями:


База данных защищена авторским правом ©coolnew.ru 2019
обратиться к администрации

    Главная страница
Контрольная работа
Курсовая работа
Лабораторная работа
Теоретические основы
Методические указания
Общая характеристика
Рабочая программа
Практическая работа
Теоретические аспекты
Методические рекомендации
Пояснительная записка
Дипломная работа
Федеральное государственное
История развития
Общие сведения
Учебное пособие
Направление подготовки
Физическая культура
Основная часть
государственное бюджетное
Теоретическая часть
Самостоятельная работа
История возникновения
Краткая характеристика
Методическая разработка
Практическое задание
квалификационная работа
Выпускная квалификационная
Название дисциплины
Гражданское право
бюджетное учреждение
государственное образовательное
образовательное бюджетное
Общие положения
Российская академия
Понятие сущность
Техническое задание
образовательная организация
прохождении учебной
история возникновения
Общая часть
Методическое пособие
теоретические основы
Уголовное право
Современное состояние
Правовое регулирование
Финансовое право
Физические основы
Финансовое планирование
Фамилия студента
Экономическая теория