2 Расчет на прочность

2.1 Выбор расчетных положений

Расчетные положения выбираем на основании схемы сил, действующих на бульдозер во время работы (рисунок 1)

Рисунок 1 – Схема сил, действующих на бульдозер

Проведем расчет усилий, действующих на бульдозер в процессе заглубления отвала при одновременном движении вперед по горизонтальной поверхности, трактор вывешивается на крайней точке отвала; цилиндры развивают усилие, достаточное для опрокидывания базовой машины относительно точки А.

Горизонтальное усилие Р₁ определяем по формуле:

Р₁ = (G_Б. – Р₂)∙φ_max + v∙ (21)

где G_Б. - эксплуатационный вес бульдозера, G_Б. = 462,247кН;

Р₂ - вертикальное усилие, кН;

φ_max - коэффициент использования сцепного веса, φ_max = 0,9;

v - скорость базовой машины, м/с; v = 0,78 м/с;

g - ускорение свободного падения, м/с²;

с₀ - суммарная жесткость препятствия и системы навесного оборудования, кН/м;

с₀ = (22)

где с₁ - коэффициент жесткости препятствия, кН/м; принимаем препятствие - кирпичный фундамент с₁ = 1,8 кН/м;

с₂ - коэффициент жесткости навесного оборудования, кН/м определяется по формуле:

с₂ = α∙G_Б.М. (23)

где α - коэффициент жесткости навесного оборудования на 1 кг массы бульдозера, принимаем α = 1;

G_Б.М. - вес базовой машины, G_Б.М. = 393,577 кН;

с₂ = 1∙393,577 = 393,577 кН/м

с₀ = = 1,79 кН/м

Определяем вертикальное усилие Р₂ по формуле:

Р₂ = G_Б.М. ∙ (24)

где l_A - расстояние от точки А до веса трактора, м; l_A = 1,8 м;

l - расстояние между точками А и В, м; l = 3,48 м;

l_С - расстояние от точки В до усилия Р₂, м; l_С = 3,02 м;

Р₂ = 393,577 ∙ = 108,991 кН

Р₁ = (462,247 - 108,991) ∙0,9 + 0,78∙ = 325,094 кН

Определяем боковое усилие Р₃ по формуле:

Р₃ = (25)

где В - длина отвала, м; В = 5,5 м;

Р₃ = = 134,509 кН

Определяем усилие в гидроцилиндре Р_ГЦ по формуле:

Р_ГЦ = (26)

где m - плечо усилия Р₁, m = 0,8 м;

G_Р.О. - вес рабочего оборудования, G_Р.О. = 68,67 кН;

l₀ - расстояние от веса рабочего оборудования до оси упряжного шарнира универсальной рамы, l₀ = 4,2 м;

Р_ГЦ = = - 26,838 кН

Проведем расчет усилий, действующих на бульдозер в процессе выглубления отвала при одновременном движении вперед по горизонтальной поверхности, трактор вывешивается на крайней точке отвала; цилиндры развивают усилие, достаточное для опрокидывания базовой машины относительно точки В.

Горизонтальное усилие Р₁ определяем по формуле:

Р₁ = (G_Б. + Р₂)∙φ_max + v∙ (27)

Определяем вертикальное усилие Р₂ по формуле:

Р₂ = - G_Б.М. ∙ (28)

где l_B - расстояние от точки В до центра тяжести базовой машины, l_B = 1,8 м;

Р₂ = - 393,577 ∙ = - 234,582 кН

Р₁ = (462,247 - 234,582)∙0,9 + 0,78∙ = 212,062 кН

Определяем боковое усилие Р₃ по формуле:

Р₃ = (29)

Р₃ = = 130,302 кН

Определяем усилие в гидроцилиндре Р_ГЦ по формуле, кН:

Р_ГЦ = (30)

Р_ГЦ = = -175,523 кН

Дальнейший расчет проводим для второго положения, так как это случай является наиболее нагруженным.