计算机械履带受力是一个复杂的过程,需要考虑多种因素。以下是一些关键步骤和方法:
确定基本参数
整机重量:G(单位:吨)。
履带接地长度:L0(单位:米)。
履带轨距:B(单位:米)。
履带节距:t0(单位:米)。
驱动轮齿数:z。
传动效率系数:η。
滚动阻力系数:f。
空气阻力系数:Cd。
拖拉机前进方向迎风面积:A(单位:平方米)。
拖拉机速度:Va(单位:米/秒)。
最大爬坡坡度:imax(单位:百分比)。
计算履带预张紧力
经验公式:Ti1 = G × 经验数。
通过垂度和下垂度计算预张紧力。
计算履带与地面的接触力
接触力 Nji 与负重轮加速度、负重轮曲臂摆角、牵引力和两侧履带张紧力有关。
计算转向阻力矩
转向阻力系数 U。
转向驱动力矩根据转向半径和速度计算。
计算制动力
总质量 M0。
制动距离。
制动力 F(单位:牛顿)。
考虑其他因素
斜撑的加强作用。
平衡梁的计算。
履带架摆动轴的计算。
示例计算
假设:
整机重量 G = 2200 kg。
履带接地长度 L0 = 1.325 m。
履带轨距 B = 1.495 m。
履带节距 t0 = 0.46 m。
驱动轮齿数 z = 40。
传动效率系数 η = 0.9。
滚动阻力系数 f = 0.02。
空气阻力系数 Cd = 0.9。
拖拉机速度 Va = 4 km/h = 1.94 m/s。
最大爬坡坡度 imax = 25%。
1. 计算履带预张紧力
使用经验公式:
\[ Ti1 = G \times 经验数 \]
2. 计算履带与地面的接触力
\[ Nji = G \times g \times \cos(\theta) + Twi \]
其中,\( g \) 是重力加速度,\( \theta \) 是履带与地面的夹角。
3. 计算转向阻力矩
\[ Mr = U \times B \times Va^2 \]
4. 计算制动力
\[ F = \frac{M0 \times g \times \sin(\theta)}{制动距离} \]
结论
通过上述步骤和公式,可以计算出机械履带在不同工况下的受力情况。建议在实际应用中,结合具体机械的参数和工况进行详细计算,并考虑实际使用中的安全系数和可靠性。