3.3.2 Подбор подшипников качения на конечные опоры
Определяем эквивалентные нагрузки
Рэ` = U * x * F2 * Kт * Kβ,
Где U = 1,1 – коэффициент радиальной нагрузки,
Х = 1 – коэффициента осевой нагрузки,
Кт = 1 – температурный коэффициент,
Кβ = 1,3 – коэффициент безопасности,
Рэ`= 1,1 * 1146 * 1,3 = 1489,8 Н,
Определяем необходимый ресурс, млн.об.
α`10n = α10n * 60n / 10 6
где α10n = 10000 г – расчетная долговечность подшипника (срок службы);
n = 80 об\мин – максимальное значение оборотов вала пальчатой горки.
Рис.3.4.1 – Эпюра изгибающих моментов
Рис. 3.4.2 – Эпюра изгибающих моментов(продолжение)
Определяем необходимый ресурс, млн.об.
α`10n = α10n * 60n / 10 6
где α10n = 10000 г – расчетная долговечность подшипника (срок службы);
n = 80 об\мин – максимальное значение оборотов вала пальчатой горки.
α`10n = 10000 * 60 * 80 / 106 = 48 млн.об.
Из формулы α`10n = (G / P) – определяем динамическую грузоподъемность:
G = P * α`10n,
где r = 3 – коэффициент шариковых подшипников
G = 1489,9 * 43 1/3 = 5,3 кН.
Из таблицы 3 по ГОСТ-8338-75 выбираем радиальный шарикоподшипник типа 000№ 307.
3.3.3 Расчет сварочного соединения рамы пальчиковой горки
В нашем случае стыковое сварочное соединение. Соединения в стык могут нагружаться произвольно направленными напряжениями и моментами, так же как и соединяемые элементы в тавр.
Определяем допускаемое напряжение в сварочном шве:
[σ] = Rm / K * 100,
где Rm – расчетное сопротивление с учетом неоднородности материала.
Rm = 0,9 мПа;
К – коэффициент перегрузки; К = 1,2.
[σ] = 0,9 / 1,2 * 100 = 750 мПа;
Определяем напряжение растяжения:
σр = Р / lS ≤ [σр`],
где l – длина шва, мм;
l = 0,2 м = 200 мм.
S – толщина соединяемых элементов;
S = 0,01м = 10 мм.
Р = F – допустимая растягивающая сила;
[σр`] – допускаемое напряжение при растяжении.
[σр`] = 700 Мпа – для стали 45
Р = [σр`] * l * S,
Р = 700 * 0,2 * 0,01 = 1,4 кН.
При растяжении стыковых швов σр = [σр`], значит выбранный нами материал выдержит возникающие нагрузки.
3.4 Расчет энергетических показателей
Расчетную производительность за час работы определяют по формуле:
Wч = В * U * Т,
где В – рабочая ширина захвата , м
U- поступательная скорость комбайна, км/ч,
Т- коэффициент использования времени смены
Wч = 0,1* 1,4 * 8 * 0,9 = 1,0 га/ч
Загрузка картофелеуборочного комбайна зависит от скорости его движения, глубины подкапывания и формы грядок, урожайности клубней и ботвы и других факторов.
Средняя секундная загрузка комбайна подкапываемой массой (почвой и клубнями) без учета разницы в удельном весе клубней составляет:
Qср=Qn+Qкл≈SVmjn кг/с
где S - площадь сечения накапливаемого пласта. (Для двухрядной машины при глубине подкапывания 0,18 - 0,20 см. и гребневой посадке S=0,1 - 0,15 м2)
Примем S = 0,15 м2;
Vm - поступательная скорость агрегата, Vm = 2,2 м/c,
jn - объемный вес почвы в кг/м3,
Qср=0,15*2,2*1,2*103=270 кг/с.
Поступление клубней в комбайн может быть определено по формуле:
Qкл=0,1*i*m*Gкл*Vm кг/с;
где Gкл — урожай клубней в т/га, Gкл=20,66 т/га;
Qкл=0,1*2*0,7*20,66*2,2=4,33 кг/с.
При определении поступления клубней необходимо учитывать возможность работы комбинированным способом, когда в комбайн поступают клубни с одного - четырех рядков, уложенные в междурядья.
Для расчета рабочих органов, производящих отведения комков и камней, а также переборочных транспортеров необходимо знать количество клубней, поступающих в машину, которое зависит от среднего веса клубней.
клубней/с;
где gкл - средний вес клубня в г, gкл=67,1 г
.
клубней/с=3879
клубней/мин
Подкапываемый пласт содержит всего 1-2% клубней, поэтому при расчете основного сепарирующего рабочего органа приближенно можно пренебречь разницей в объемном весе почвы и клубней и загрузку комбайна определять по формуле.
Кроме того, в машину поступает ботва, секундная загрузка которой Qб может быть определена по формуле:
Qб=0,1*i*m*Gб*Vmкг/с;
где Gб- урожай ботвы в т/га, Gб=6,92 т/га.
Qкл=0,1*2*0,7*6,92*2,2=1,45 кг/с.
Общая загрузка комбайна массой
Q=265,67+4,33+1,45=271,45 кг/с;
Процентное содержание компонентов в общей массе:
почвы
клубней
При прямом комбинировании смесь, поступающая в комбайн, обычно характеризуется следующим составом 97-98% почвы; 1-2% клубней и 0,5-2,5% ботвы и других растительных примесей.
