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:

Кинематика шатуна
Шатун кривошипно-шатунного механизма совершает сложное плоскопараллельное движение: переносное вместе с поршнем и относительное качение вокруг поршневого пальца. Анализ качательного движения шатуна необходим для последующего определения действующих в нём сил. Угловое перемещение шатуна от оси цилин ...

Технический план работы сортировочной станции. Определение объемных показателей работы станции
Объёмные показатели – это показатели, которые характеризуют объём выполняемой работы на станции. К объёмным показателям по сортировочной технической работе относятся: вагонооборот, отправление вагонов с подразделением на транзитные без переработки, транзитные с переработкой, местные вагоны; среднег ...

Обработка поезда, прибывающего на станцию с переработкой
С транзитными поездами на участковой станции выполняют операции по прицепке (при увеличении массы) или отцепке (при уменьшении) группы вагонов. Работа с групповым поездом состоит в замене групп: отцепке вагонов назначением на данную станцию или подлежащих включению в другой поезд и прицепке группы, ...