CC BY
20
Галдин Владимир Николаевич - инженер, соискатель Сибирской государственной автомобильно-дорожной академии (СибАДИ). Основное направление научных исследований -автоматизированное проектирование систем. Имеет более 30 опубликованных работ.
УДК 621.878.23
Егорова Наталья Николаевна - старший преподаватель кафедры «Информационные технологии» Сибирской государственной автомобильно-дорожной академии (СибАДИ). Основное направление научных исследований -автоматизированное проектирование систем. Имеет более 10 опубликованных работ.
МАТЕМАТИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ МЕХАНИЗМА ПОДВЕСКИ РАБОЧЕГО ОРГАНА БУЛЬДОЗЕРНОГО АГРЕГАТА
М. А. Гольчанский, В. В. Хохлов
Аннотация. В статье приводится математическое описание механизма подвески рабочего органа бульдозерного агрегата с учетом зазоров в осевых шарнирах. Определен угол перекоса рабочего органа с учетом зазоров в механизме подвески.
Ключевые слова: механизм подвески, Введение
Математическое описание механизма подвески РО предусматривает решение задач анализа и синтеза для определения угла поперечного перекоса РО бульдозерного агрегата в зависимости от величины зазоров в осевых шарнирах и размеров шарниров в зависимости от угла перекоса [1, 2, 3].
зазор, угол перекоса.
Математическое описание механизма подвески
Для решения поставленной задачи была разработана пространственная расчетная схема механизма подвески (рис. 1.),
включающая нижние толкающие брусы с осевыми шарнирами и рабочий орган (отвал).
Рис. 1. Пространственная расчетная схема подвески рабочего органа
При повороте рабочего органа (РО) бульдозерного агрегата в поперечной плоскости на угол а вследствие подъема (опускания) одного из гидроцилиндров, точка пересечения нижнего толкающего бруса с РО переместится по направлению к центру отвала на величину а, определяемую по формуле [2]:
а = в (і-собс) ■
(1)
Величина перемещения (а) возможна за счет зазоров в осевых шарнирах. А именно в шарнире, соединяющем толкающий брус с
базовой машиной (а1) и шарнире,
соединяющем две части толкающего бруса (а2).
При перекосе РО бульдозерного агрегата происходит смещение втулки осевого
шарнира, выполненного заодно с нижним
толкающим брусом, относительно оси, жестко закрепленной на раме машины на угол у-і [2]:
Y1 = arcsin =
- кД + D^k - d., + D
kf + d.
в + Df 1 + D1 (в)
где к1, Н1, D1 - размеры шарнира, соответственно, ширина, диаметр оси, диаметр втулки.
Таким образом перемещение а1
определяется
а I со~ _ Ф1Н1 + + °2 (3)
а1 = 1 • со^1------^—;-----------■
1 1 ^ кв + й2
Аналогично определим угловой перекос (ув) и перемещение (а2) в осевом шарнире, соединяющем две части нижнего толкающего бруса [2]:
/ \ . -kfdf + DeJkT-df+Df
(Y1 + у.) = arcsin 2 2 ву вв 2-l ,
kf + Df
(4)
/ ■. - kfd. + DeJk2 - df + D. (5)
a. = L1 • cosfa +^2) 2 2 JlDe 2----------L. (5)
k. + D.
Суммарная величина перемещения а1 с учетом выражений (3), (5) и принятого допущения у2 примет вид
[в]:
1
a = — в
- arcsin
L cos^ _ k1d1 + DiVk2 - df + Df + l L1 • cos<Pe +Le . - k1d1 + DJkf - df + Df
l« _____1 1______1 V 1______1_____1
• cos
. - k2d2 + D.Jk. - d. + D: (рв + arcsin ——----------------------2----1
kf + Df
(6)
kf + Df
- k2d2 + D.^/kf - df + D
kf + D2
Задача кинематического синтеза
предусматривала определение размеров осевых шарниров механизма подвески РО бульдозерного агрегата в зависимости от углов перекоса РО.
После преобразований получим
следующие зависимости:
‘ (7)
d1 = -віПф1 • k1 + D^1- віпвф1 ,
d2 =-з1п(ф;+ф2)^ к2+й2А/1- вт2 (<?; +^2) ■ (8)
Заключение
Таким образом, анализ показал, что наличие зазоров в осевых шарнирах позволяет получить дополнительную степень подвижности, обеспечить требуемый угол перекоса РО, выбрать рациональный
характер посадки осевых шарниров.
Библиографический список
1. Алексеева, Т. В., Артемьев, К. А., Бромберг, А. А. и др. Дорожные машины. Ч.1. Машины для земляных работ. - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: «Машиностроение», 1972. - 504 с.
2. Гольчанский, М. А. Повышение эффективности профилировщика ДС-151 путем совершенствования системы управления рабочим органом. Дис. ...канд. техн. наук. Омск: СибАДИ, 1985. - 187 с.
3. Хмара, Л. А. Анализ главных направлений совершенствования рабочего оборудования бульдозеров / Л. А. Хмара, В. В. Басий, М. И. Деревянчук //Строит. и дорож. машины. - 2005. -№2. - С. 5 - 9.
THE MATHEMATICAL DESCRIPTION OF THE BULLDOZER WORKING BODY SUSPENSION MECHANISM
M. A. Golchansky, V. V. Khohlov
This paper presents the mathematical description of the bulldozer working body suspension mechanism taking into account the gaps in the axial hinge. The bulldozer working body tilt angle is determined taking into account the gaps in the suspension mechanism.
Keywords: suspension mechanism, gap, tilt angle.
Bbibliographic list
1. Alekseeva, T. V., Artemiev, K. A., Bromberg, A. A. etc. Road machinery. P.1. Earth moving machinery. - 3rd ed., rev. and add. - M.: "Engineering", 1972. - 504 p.
2. Golchansky, M. A. Improving the efficiency of the profiler DS-151 by improving the management system of the working body. Thesis. ... PhD. technical. sc., Omsk: SibADI, 1985. - 187 p.
3. Khmara, L. A. Analysis of the main directions of improving the bulldozers working equipment / L. A. Khmara, V. V. Basiy, M. I. Derevyanchuk // Construction and road machines. - 2005. - №2. - P. 5 - 9.
Гольчанский Михаил Алексеевич - кандидат технических наук, доцент кафедры «Механика» Сибирской государственной автомобильнодорожной академии (СибАДИ). Область научных интересов - рабочее оборудование дорожностроительных машин (модернизация). Имеет 38 публикаций.
Хохлов Василий Вадимович - аспирант кафедры ««Механика» Сибирской
государственной автомобильно-дорожной
академии (СибАДИ). Область научных интересов - рабочее оборудование землеройно-
транспортных машин. Имеет 3 публикаций, Email: vasilij. chochlov@liebher. com.
