 |
Расчет нагрузки на поворотную платформу тележки
|
|
|
|
Исходные данные:
· вес передней оси автомобиля G = 600 кг;
· угол отклонения продольной оси буксируемого автомобиля от плоскости дорожного полотна 
;
На рисунке 5 показана схема действия нагрузки передней оси автомобиля на раму.
Рисунок 5 - схема действия нагрузки передней оси автомобиля на раму
Приведенная нагрузка рассчитывается по формуле, взятой из учебника Дарков А.В., Шпиро Г.С. Сопротивление материалов [4]:
(24)
Нагрузка, приходящаяся на одну половину рамы равна 50 % от общей приведенной нагрузки:
Схематично изобразим на рисунке 5 действие приведенной нагрузки на поворотную платформу и эпюру изгибающего момента.
Максимальный изгибающий момент балки рассчитывается по формуле [4]:
(25)
где 
плечо приложения силы 
.
Рисунок 5 – Схема действия нагрузки от буксируемого автомобиля
Максимальный изгибающий момент опорных балок, на которые устанавливаются колеса буксируемого автомобиля по формуле (25) равен:
Максимальный изгибающий момент несущей рамы рассчитывается по формуле (25):
Выбор сечения рамы
После нахождения изгибающего момента необходимо найти момент сопротивления W принятого сечения по формуле (26). Далее необходимо по формуле (27) найти максимальное напряжения в балке 
и сравнить его с максимальным напряжением, которое может выдержать балка из заданного материала (выберем сталь Ст3кп конструкционную углеродистую обыкновенного качества).
(26)
где a – сторона сечения (в случае использования квадратного сечения).
(27)
Рассчитаем моменты сопротивления для обеих балок. Сечение поперечных балок, на которые устанавливаются колеса автомобиля 40х40 мм, сечение поперечных несущих балок 60х60 мм.
|
|
|
.
.
Рассчитаем максимальные напряжения для обеих балок по формуле (27):
Предел текучести выбранной марки стали при принятом сечении составляет 215 МПа.
МПа,
МПа.
Принятые сечения удовлетворяют условиям допустимых напряжений.
Расчет устойчивости подкатной тележки
Устойчивость автомобиля – способность сохранять движение по заданной траектории, противодействуя силам, вызывающим его занос и опрокидывание в различных дорожных условиях [5].
Различают следующие виды устойчивости:
· поперечная при прямолинейном движении (курсовая устойчивость).
· поперечная при криволинейном движении, нарушение которой приводит к заносу или опрокидыванию автомобиля под действием центробежной силы. Особенно ухудшает устойчивость повышение положения центра тяжести автомобиля;
В данном случае, ввиду уменьшения колеи тележки возникает риск
опрокидывания на повороте. Проведем расчёт максимальной высоты центра тяжести тележки по условию опрокидывания.
Согласно п. 10.4 ПДД максимальная скорость при буксировке транспортного средства составляет 50 км/ч.
Максимальную высоту центра тяжести 
тележки рассчитаем по формуле, взятой из [5]:
(28)
где 
скорость тележки, м/с (
50 км/ч = 14 м/с);
g – ускорение свободного падения, 
(g = 9,8 м/с2);
B – ширина колеи тележки, м (В = 0,8 м);
R – радиус поворота, м (R = 100 м).
В ненагруженном состоянии центр тяжести тележки находится на высоте 280 мм, в нагруженном (при буксировке автомобиля) от 600 до 900 мм в зависимости от буксируемого автомобиля.
То есть при буксировке автомобиля на подкатной тележке на скорости, не превышающей 50 км/ч, опрокидывания не произойдет. Стоит отметить, что при перевозке ненагруженной тележки скорость также стоит ограничить 50 км/ч во избежание опрокидывания.
|
|
|
|
|
|
