Патентный поиск и анализ конструкции устройств для ошиповки шин легковых автомобилей

Спроецируем силы действующие на резину на ось X:

N2×cos(a/2) – Fтр2×sin(a/2) – F×cos(a/2) = 0;

N2×cos(a/2) – N2×f×sin(a/2) – F×cos(a/2) = 0;

N2 = F×cos(a/2)/(cos(a/2) – f×sin(a/2)) . 5.7)

Спроецируем силы действующие на конус на ось Y:

N1×sin(a/2) + Fтр1×cos(a/2) – Р = 0;

N1×sin(a/2) + N1×f×cos(a/2) – Р = 0;

N1 = Р/(sin(a/2) + f×cos(a/2)) . (5.8)

Так как N1 = N2 , то приравнивая полученные выражения и делая небольшие математические преобразования получим:

Р = F×cos(a/2)×(tg(a/2) + f)/(1 – f×tg(a/2)) (5.9)

где F×sin(a/2) – проекция силы действующей на конус на вертикальную ось.

f – коэффициент трения скольжения резина по стали принимаем равным 0,6.

Полученная сила рассчитана для одного сектора конуса, поэтому для получения усилия на штоке ее необходимо утроить.

Pш1 = 1455,2782×cos15°×(tg15°+0,6)/(1-0,6×tg15°) = 1453,7940 Н.

Рассчитаем усилие на штоке необходимое для раздвижения секторов конуса, для этого определим силу с которой резина действует на раздвигаемые сектора. Максимальная сила, действующая на сектора, будет при максимальных ее деформациях, т.е. когда сектора максимально раздвинуты, этот размер определяется диаметром шипа (рисунок 5.3а).

Для расчета принимаем D = 8 мм; j = 12°; g = 4°.

Проводим такие же рассуждения и для определения силы воздействия резины определим некоторые геометрические параметры:

DА = Н×tg(j) = 0,018×tg12° +(D-d)/2 = 0,0063 м,

L2 = (DА +d/2)/sin(j) = (0,085+0,0015)/sin12° = 0,0376 м,

L = H/cosj = 0,018/cos12° = 0,0184 м,

L1 = L2 – L = 0,0376 – 0.0184 = 0,0192 м,

emax = DА/A = 0,0063/0,0085 = 0,7412.

Рассчитаем усилие, оказываемое резиной:

F = L2L1ò 2×p×sin(j)×E×emax×l2×dl/L = (2×p×sin(j)×E×emax/L)×L2L1òl2×dl = 2×p×sin(j)×E×emax×(L22 - L12) /(L×3) , H

F = 2×p×sin(j)×E×emax×(L22 - L12) /(L×3) , H (5.10)

F = 2×p×sin 12°×20×106×0.7412×(0.03763 – 0.01923)/(0.0376×3) = 7906,8319 H.

Так как конус состоит из трех секторов то на каждый конус действует третья часть этой силы.

Аналогично рассчитываем усилие на штоке пневмоцилиндра:

Pш2 = 7906,8319×cos12°×(tg4°+0,18)/(1-0,18×tg4°) = 1957,5859 Н.

Еще о транспорте:

Оценка устойчивости элементов инженерно-технического комплекса объекта
Одной из главных задач является определение безопасных расстояний от взрывоопасных объекта, к которым относятся склады ГВС, бензоколонки и другие объекты. Рассмотрим наиболее опасный объект ЖТ на станции Новый Порт, определим безопасное расстояние в случае ЧС и разработаем предложения по повышению ...

Подбор тормоза
Статический момент груза, приведенный к валу электродвигателя: ; (32) где z - количество ветвей барабана, намотанных на барабан; Fmax - максимальное усилие натяжения каната, Н; Dн - диаметр барабана по центрам намотанного каната, м; up - передаточное число механизма; η - к.п.д. Н·м. Определяем ...

Определяем величину параметра оптимизации
Сравнивая каждую последующую, определенную таким образом величину с предыдущей, находим максимальное значение параметра оптимизации, фиксируем эксплуатационный вес трактора, соответствующий этой максимальной величине. Найденное значение эксплуатационного веса является оптимальным для трактора, рабо ...