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:

Материалы и допускаемые напряжения
Детали и узлы вагона воспринимают значительные статические и динамические нагрузки в течение эксплуатации. На основании накопленного опыта эксплуатации и исследования ВНИИЖ вагоны изготавливают из сталей, имеющих следующие характеристики: Временное сопротивление разрыву σв = 500-570 МПа Предел ...

Определение фронта основных работ по глубокой очистке балласта
При определении фронта работ по глубокой очистке принимается аналогичная схема, как в предыдущем подразделе Фронт работ по глубокой очистке балласта определяется из формулы (2.20) Где Ток-продолжительность «окна», мин (принимается из формулы 2.1) tраз-время развертывания работ по глубокой очистке б ...

Трассирование дороги по карте. Описание воздушной линии и проложенного варианта трассы
Выбор положения трассы дороги является одним из ответственных этапов проектирования, так как оказывает значительное влияние на стоимость строительства и эксплуатации дороги, удобство и безопасность движения, степень влияния дороги на окружающую среду. При выборе положения трассы необходимо учитыват ...