Определение скоростей движения звеньев механизма навески плуга

Определение скоростей движения звеньев механизма навески плуга производится для начала и для конца его подъема в транспортное положение.

Вначале строится план скоростей для рабочего положения плуга с полюсом в точке Р. Скорость подъема зависит от размеров гидроцилиндра и производительности масляного насоса. Скорость движения поршня определяется по формуле:

 

 (2.7)

 

где Q_н - производительность насоса гидросистемы, л/мин; d - диаметр поршня гидроцилиндра, м.

 

м/c

 

Абсолютная скорость точки М определяется по формуле

 

 (2.8)

 

где a - угол между штоком гидроцилиндра и рычагом NM.

Скорость точки М

- в начале подъема  м/с;

в конце подъема  м/с.

Угол a измеряется на схеме механизма навески. Для удобства построения и определения усилия на штоке гидроцилиндра при переводе плуга в транспортное положение по теореме Н.Е. Жуковского о жестком рычаге целесообразно принять при построении планов скоростей следующую методику:

.Строим повернутый на 90 градусов план скоростей (по часовой стрелке).

.Масштаб плана скоростей принимаем таким, чтобы вектор скорости первой определяемой точки (точки М) был равен длине данного звена (звено NM)

в начале подъема ;

в конце подъема ;

Из полюса Р откладывается вектор Рm параллельно звену NM. Скорость т. К определяется на основе теоремы подобия планов скоростей, согласно которой треугольник, построенный на плане механизма, подобен треугольнику, построенному на плане скоростей. Соединив точки М и К на плане механизма, получаем треугольник NMK. Из полюса Р проводится прямая параллельно стороне МК. Точка пересечения К отмечает конец вектора РК, скорости точки К.

Так как известно направление относительной скорости v_нк и скорости v_н, то из точки К проводится прямая параллельно звену КН, а из полюса Р- параллельно звену ОН. Полученная точка h при пересечении прямых отмечает конец вектора скорости v_н, выраженной отрезком Рh.

Т.к. точка Н располагается на звене ОС, то на плане скоростей вектор cкорости точки С выражается отрезком РС. Для определения скорости точки D из конца вектора проводится прямая параллельно звену CD, а из полюса Р проводится прямая параллельно звену ND. Полученная точка пересечения a отмечает конец вектора скорости точки D. Точка 1 (центр тяжести плуга) принадлежит звену CD. Поэтому для определения ее скорости воспользуемся теоремой подобия скоростей. На плане механизма строится треугольник CD1, à на плане скоростей, на отрезке Cd строится треугольник Cd1 подобный треугольнику CD1. Скорость точки 1 выражается отрезком Р1.

Аналогично строится план скоростей с полюсом в точке Р' для полного транспортного положения и если требуется, для любого промежуточного положения. Определив скорость движения звеньев механизма навески и центра тяжести плуга1, можно определить усилие, которое должен развивать гидроцилиндр при переводе плуга в транспортное положение на основе теоремы Н.Е. Жуковского о жестком рычаге. Учитывая, что работа в единицу времени выражается произведением силы на скорость, то для определения силы на штоке гидроцилиндра необходимо определить скорости движения точек Ми 1. Построив повернутый на 90 градусов план скоростей, к концу вектора скорости точки М прикладывается искомая сила Q_ш, направленная штоку ON гидроцилиндра, а к концу вектора скорости точки 1прикладывается известная сила тяжести G_п плуга. Относительно полюса Р составляется уравнение моментов (это есть уравнение работ сил Q_ши G_п, ибо плечами их являются векторы скорости), из которого определяется Q_шпо формуле:

 

 (2.9)

 

При определении силы Q_ш для начала подъема учитывается не только масса плуга, но и давление пласта. При этом сила тяжести плуга G_п умножается на коэффициент К = 1,5...2,0. В конце подъема принимается к расчету только сила G_п тяжести плуга.

Усилие на штоке гидроцилиндра

в начале подъема Н.

в конце подъема Н.

Имея силу Q_ш, можно подобрать новый гидроцилиндр в случае, если имеющийся на тракторе гидроцилиндр не развивает нужного для подъема усилия. Расчет производят по формуле:

 

 (2.10)

 

где D-диаметр поршня гидроцилиндра, мм;q - давление масла в гидросистеме, создаваемое насосом, мПа.

 

Н.

 

Усилие развиваемое гидроцилиндром, установленном на тракторе, достаточно для перевода плуга в транспортное положение.