Совершенствование соединений рабочих органов лемешных плугов для улучшения качественных и энергетических показателей пахоты

• Автор: Апажев, Аслан Каральбиевич
• Шифр специальности: 05.20.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Нальчик
• Количество страниц: 176 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение
Классификация узлов соединений рабочих органов сельскохозяйственных машин и анализ жесткости и прочности

Плоские узлы соединения.

Круглые узлы соединения.

Узлы соединения, работающие в условиях пространственной системы сил

Узел соединения лемехбашмак

Узел соединения башмакстойка.

Узел соединения стойкарама.

Узлы соединения, работающие в условиях плоской

системы сил.

Разработка и исследование новых конструкторскотехнологических решений
Постановка задачи исследования
Разработка уточненной методики расчета конструкций узла соединения со свободно установленными
крепежными деталями .
Разработка конструкции, расчетной схемы и математической модели узла соединения с полупризонными втулками и свободно установленными крепежными
деталями
Разработка конструкции, расчетной схемы и математической модели нового узла соединения с плупризонными втулками и крепежными деталями,
сопрягающимися без зазора со втулками.
Численные расчеты по математическим моделям
исследуемых конструкций узлов соединения
Экспериментальные исследования жесткости и напряженнодеформированного состояния НДС узлов соединения
Анализ существующих экспериментальных исследований. Постановка задач экспериментальных
исследований
Метод испытаний и установка для экспериментального исследования жесткости и НДС.
Измерительные средства. Погрешности измерений.
Исследование методов обеспечения требуемых
напряжений начального затяга
Исследование жесткости и НДС рассматриваемых конструкций узлов соединения.
Экспериментальные исследования по определению
коэффициента чувствительности тензорезисторов.
Исследование жесткости и НДС типовой конструкции соединения со свободно установленными крепежными
деталями
Исследование жесткости и НДС соединений с полупризонными втулками и со свободно и призонно
установленными крепежными деталями
Исследование жесткости узлов соединения натурного
корпуса плуга.
Исследование жесткости узла соединения
стойка рама.
Исследование жесткости узла соединения
башмак стойка.
Исследование жесткости узла соединения
лемех башмак
Исследование жесткости узла соединения
стойка рама с новой конструкцией
Сопоставительный анализ результатов расчетных и экспериментальных исследований. Уточнение расчетных схем. Оптимизация параметров.
Соединение со свободно установленными
крепежными деталями.
Соединение с полупризонными втулками и свободно
установленными крепежными деталями
Соединение с полупризонными втулками и призон
ными во втулках крепежными деталями.
Результаты экспериментальных исследований по оптимизации параметров узла соединения стойка рама
Реализация матрицы планирования.
Определение коэффициентов регрессии.
Оценка значимости коэффициентов регрессии.
Проверка адекватности математической модели.
Проверка воспроизводимости математической модели.
4.4.6. Математическая модель поверхности отклика.
4.4.7. Анализ результатов экспериментальных исследований
но определению зависимости коэффициент запаса статической прочности узла соединения от основных геометрических параметров
4.4.8. Выводы по оптимизации параметров конструкции
Глава 5. Расчет экономической эффективности от внедрения
результатов исследований.
Общие выводы и рекомендации
Литература


Достоинствами этой конструкции являются простота изготовления и условия монтажа, а недостатками низкая несущая способность и долговечность изза нестабильности коэффициента трения между соединяемыми деталями и практически полного исчезновения сил трения при действии переменных нагрузок ,,,8. Эти факторы способствуют резкому снижению несущей способности и долговечности плоских узлов соединения рабочих органов сельскохозяйственных машин. Кроме вышерассмотренной конструкции, существует другая типовая конструкция узла соединения, в которой крепежные детали устанавливаются в отверстия без зазора рис. В этом случае отверстие в соединяемых деталях калибруют разверткой или растачивают совместно, а диаметр стержня болта выполняют с допуском, обеспечивающим заданную посадку 9. Кроме того, во многих случаях, рабочие органы сельскохозяйственных машин имеют сложную геометрическую форму, что обуславливает выполнение совместной расточки отверстий в деталях технологически невозможным. Стержень болта рассчитывают по напряжениям среза и смятия. Однако, как показали экспериментальные исследования усталостной прочности таких соединений, при полном моделировании конструкций, материалов и нагрузок, болты нагружаются от сдвигающих усилий существенно неравномерно. Коэффициент равномерности работы при посадке болтов 6 достигает 0,2. При более плотных посадках равномерность распределения нагрузки в крепежных деталях должна возрастать, но конкретные факты по этому вопросу неизвестны, а создание таких посадок весьма затруднительно, в особенности при использовании крупных крепежных деталей. При плотной посадке благодаря силе упругости на поверхностях сопряжения возникает сила сцепления, препятствующая взаимному смещению соединяемых деталей. Для создания плотной посадки необходима более высокая точность механической обработки, от которой зависит совпадение геометрических параметров сопрягаемых поверхностей болта и отверстия в соединяемых деталях . Наряду с этим, для сборки узла соединения необходимо создать усилие запрессовки, осуществляемое преимущественно механическим способом. При этом возможно повреждение сопрягаемых поверхностей и образование задиров и микротрещин, что приводит к увеличению концентрации напряжений и снижение запаса усталостной прочности крепежных деталей. В этой конструкции болты устанавливаются в отверстия соединяемых деталей с зазором Д и Д2, получающимся в пределах допуска по данной посадке. В зоне, примыкающей к плоскости разъема, выполнена концентрично болту полость, ограниченная по краям сопряженными припасованными частями болта и деталей. Рис. При смещении деталей под действием сдвигающей силы, болты установленные с минимальными зазорами, будут прогибаться в пределах зоны упругости и сдвигаться до вступления в работу болтов с минимальными зазорами, обеспечивающие тем самым более равномерное нагружение всех болтов. В работе представлена конструкция узла соединения рис. При работе узла соединения поперечные нагрузки сдвигают соединяемые детали на определенную величину, при которой зазор А между болтом и отверстием детали выбирается, после чего болт начинает деформироваться как трехопорный стержень с двумя защемленными краями. Защемление болта в сечении, совпадающем с опорной поверхностью головки, обеспечивается за счет упругого вдавливания головки болта от затяга, а в другой детали защемление болта обеспечивается за счет посадки без зазора и начального затяга гайки. Поэтому часть болта, поставленная в детали со стороны гайки, перемещается с ней как одно целое и изгиба резьбовой части не происходит. Вследствие этого повышается запас усталостной прочности сечения резьбы, совпадающей с опорной поверхностью гайки. Основным недостатком этого узла соединения является то, что необходимо обеспечить высокую соосность отверстий, выполненных в разных деталях. Это требует использования кондуктора или проведения совместной расточки отверстия в деталях. Кроме того, несущая способность узла соединения хотя она выше, чем в прототипном узле может быть увеличена. В работе 5 предлагается узел резьбовог о соединения с повышенной надежностью работы при действии знакопеременных нагрузок и вибраций.