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东方红802K覆带拖拉机张紧缓冲装置的失效分析及解决措施


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20 年第 4 01 期 

东方 红 8 2 0 K履 带 拖 拉 机 张 紧 缓 冲  装 置 的 失 效 分 析 及 解 决 措 施 
40 中 一 集 有 公 技 中   赵  锋  73 国 . 团 限 司 术 心 19 拖

1 前言   
东方红 82 0 K履带拖拉机 张紧缓冲装置是一拖  集团有限公司的主要产 品之一。该履带拖拉机张紧  缓 冲装置不仅用于东方红 82 履带拖拉机上 , 0K 还用  于东 方红 10/22履 带拖 拉 机上 。履 带拖 拉 机 张  02 10 紧缓冲装置的性能直接影响履带拖拉机的整机使用  性 能。  

2 张紧缓冲装置的结构和使用情况 
2 1 张紧缓 冲装置 的结构  .

该 张 紧缓 冲装 置 的结 构 组 成 见图 l 。采用 液压 

油缸张紧、 螺旋弹簧缓冲的结构, 在液压油缸和螺旋  弹簧之间安装 了一个变杠杆 比机构。该变杠杆 比 机  构增加中间支点, 减小 支点跨距 , 保护疆带 、 导向轮  和驱动 轮不 受破坏 。  

2  

图 1 东方红 82   0 K履带拖拉机张紧缓冲装置 结构简 围  1 导向轮 . 2 拐轴体 3 张紧油缸 . . l. 0 弹簧支承压圈 4 安全阀 . 1. 1 锁紧螺母 5 三角摆臂 . 6 联结叉 . 7 缓 冲弹簧 . 8  限位导管  1. 4 车架  9 张紧螺栓 1. 2 球形支座 1. 3 张紧缓 冲装置顶架

22 张紧缓冲装置的使用情况  . 东 方红 82 东 方 红 10/ 22履 带 拖拉 机 在  0 K、 02 10 使用过 程中, 张紧缓冲装置出现 以下现象: 冲弹簧  缓 不工作 、 拐轴体扭 曲、 车架拐轴孔 开裂 、 安全阀不 开  启等现象 。这些现象是 由行走 系受 冲击力时 , 张紧  缓 冲装置起不到缓冲和保护行走系作用所引起 的。  

压缩力为 O , l导向轮轴 受到来 自地 面的水平力为  油缸传 递轴 向 力 为 F X 。  为 导向 轮轴 绕 4点 


旋转的力臂 , 为张紧油缸绕  点旋转的力臂,     为张紧油缸绕  点旋转的力臂 ,   X 为弹簧绕  点 
旋转 的力 臂 。  

对 A B两点进行力矩平鹰分析  、 由 A点力矩平衡 : X = F 2   l X  由 点力矩平衡 : l   E" p 凰  i 3= l
由()2 可得 : = O X x/  1 3 I() Fl l 2 4( X )  

3 张紧缓冲装置的受 力分析 
当行走系受到来 自地面的冲击力较小 、 不致对 

() 1   () 2 
() 3 

行走系形成破坏时, 张紧缓冲装置不起缓冲作用 。   当行走系受到来 自地面的冲击力较大, 张紧缓 
冲装置应 该起到缓 冲作用 , 护行走 系不被破坏。 保   在该张紧缓 冲装置中存在两个受力平衡点 :1拐轴  () 体绕 A点旋转 的力 矩平 鹰状 态 。 ( ) 2 三角 摆臂 绕  点旋转的力矩平衡状态。   张紧缓冲装置按以下三个状态进行受力分析。   3  缓冲弹簧副开始压缩瞬间  . 如图 2 所示, 在缓 冲弹簧开始压缩时, 此时弹簧 

理想 受力状 况 时 :F/ g =06~ 08 () l  . .  4 

3 2 缓冲弹簧处于最大压缩瞬间 .   如图 3 所示 , 在缓冲弹簧处 于最大压缩量时( 限 

位导管顶住弹簧支承压圈)此时弹簧压缩力为 O , ,    
导 向轮轴 受到来 自地 面 的水 平力 为 , ,  油缸 传递 轴  向力为 F 。X. 导向 轮轴 绕 A点旋 转 的力 臂 ,     为  

为张紧油缸绕A点旋转 的力臂 , 3 X  为张紧油缸绕  点旋转的力臂 , 为弹簧绕  点旋转的力臂。 丑    对 A B两点进行力矩平衡分析: 、  

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拖拉 机与农 用运 输车 

圈 2 履 带张紧缓冲装置 开始 压缩位置示意圈 

圈 3 履 带张 鬟缓冲装置●太行程位置示意圈 

由  点 力矩 平衡 :F X1-FX  2 『  2

() 5 

由式 () : 3 F 3/X  45 N 9得 Q = 安X  4:8 . k   4 由以上计 算结果 可得 :  

由 点力矩平衡 : X ' 2 4     3=Q x  () 6  由式 ()6 可得 :F =Q x'4 (  3) () 5 () 2 2 2   x1   7  x / x
3 3 安全 阀开启 瞬 间  .

() 1当导向轮受到来 自地面 的冲击力的水平分  力   大于 6 .   N时, 58 k 4 弹簧 开始压缩缓冲来 自地 
面 的冲击力 。  

安全阀开启时 , 弹簧可看作刚体 , 受力情况同图   3此时弹黄受到的压缩力为 Q , , 3导向轮轴受到来 自   地面的水平力为  , 油缸传递轴 向力为 F 。 i 
对  、 两 点进行 力矩 平衡 分析 :    
丑  

() 2 因为冲击力是瞬间的, 弹簧开始压缩后,   F 瞬间变化到某 一恒 定力 F , 2且该  大 于 6 . N 32k   时, 弹簧压缩到限定位置。   () 大于 9 .  N 相 当于  ) , 3   92 k ( 2 时 此时安全  阀开启卸载, 保护行走系不被破坏。以上分析可以   得出如下结论 : 、 、 均偏大 ,       导致导向轮受冲  击时 , 冲击力直接作用在车架及相关零部件上,   缓冲 弹簧起不到缓冲作用 , 全阀起不到保护行走系的  安 作用 , 引起行走系零部件 的失效和破坏。  

由 点力矩平衡 : 3 l:F  2   F X  宣  
F =F 3 iX   X  2 / l () 8 

瓦  
受 

由 B点力矩平衡 : iX  3 , F 3:Q X  
Q3 F 3 4 : iX     /X () 9 

4 原张紧缓冲装置 的受力计算 
现生产 东 方 红 82 东 方 红 10/22 带 拖  0K、 02 10 履

拉机采用 的缓 冲弹簧 :Q = 7 5k 1 2 . N,Q =5 .5   2 3 8  k   =  0 g N, 620k。安 全 阀 开 启 压 力 P女:4  a  0MP ,
张 紧油缸直 径 D =5 m, F 0m 则 安=P   ( 2    安 D/ ):
7 5   N。 8.4 k  

5 对张紧缓 冲装置 的解决措施 
以上分析可知, 紧缓冲装置的失效主要由缓  张 冲弹簧的开始压缩 力   、 最大压缩 量时 的压缩力  F 及 安全 阀的开启 压 力  过 大 引起 的。所 以提 出  2 以下解决措施 :   () 1缓冲弹簧 的工作 范围调整至 l — 8 5k , 9 4 . N   
即 Q =1 N, 2 85k 。 1 9k O :4 . N  

由作 图计算得 ( 见图 2 : 1 0 ) X =1 9Ⅱn X :13 , 2 6 
In ,   8 2 m D l X3 1. , X4= 1 0 m   3

由作图计算得( 见图 3 : 1=1 . )X  3 4ⅡnX = 9 ,2  
1 6. 7 2m ,   10 m ,   : 10 m   X3 = 4 X4 3

() 2安全阀开启压力调整为 3  P , P 5M a即 安=3  5 M a则 F P . 安=P ( /) = 86  。降低 Q , 安 D 2 6. k   9N 1可使  缓冲弹簧更易起到缓冲作用 , 降低 P 使安全阀保  i, 护行走 系不受破坏更可靠 。   此时 , 各状态的受力 :   由式 () : 1 3得 F =Q12 4( I 3 = 55 N X X / X X ) 4 .9k  

由式 () : 1 l 2 4( I 3 6 .  N 3得 F =Q x x / x x )= 58 k   4 由式 ( ) : /   :1 1( 4得 Flm . 不在 理想 受力 范 围 
内)  

由式 () : 2 2 2 4/ X  3)= 3 2k   7得 F =Q x '  ( 1   6 . N X X 由式 () : 3   女X  1 8得 F = 2/X =9 2 N 9. k   2

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20 年第 4期  11 3

拖拉 机玻 璃 钢 覆 盖 件 的开 发 
趋  盐 拖 机   唐 正连  吴俊 卿  4 城 拉 厂



谈到产 品创 新 , 们 往往 就 把 它 同高 技 术 含  人

量、 高投 人联 系在 一 起  其 实 , 一些传 统 产品 的局  对 部 进行 改进 创新 , 要工 作 做实 . 只 紧贴市 场 , 往 会  往 收到事 半功倍 的效 果 。例 如 , 已有 些 企业 对 轮 式拖 

纤维毡和无捻粗纱布等。树脂的作用是把玻璃纤维  牢 固地 粘结 在一 起 , 纤 维 能共 同受 力。常 用 的树  使 脂有不饱和聚脂村脂和丙烯酸类树脂 
1 2 开发 制作 过程   

拉机的覆盖件采用玻璃钢制造 , 设计成流线型, 不但  给 国内用 户耳 目一新 的感 觉 , 而且 一 改 中 国拖 拉 机 
产品外 观线 条简单  呆板 的老面孔 , 受到 了国外 客 户  
的 青睐 。  

玻璃 钢覆 盖件 的开发 制作过 程包括 如下环 节 。  

() 1石膏造型

根据拖拉机覆盖件的总体尺 、, f 

用 石 膏 材料 I:1 作覆 盖件 的石 膏 模 型  由于 石  制 膏容易 造型 、 能任 意添加 裁减 , 以根据需 要 多次 垮  可 改覆 盖 件的造 型 , 到做 出满 意 的造 型 为止 , 直  

1 轮 式 拖 拉 机 流 线 型 玻璃 钢 覆盖 件 的  () 2术模 造 型 木 模 造 型 阶段 是 一 ,重 要 的环  r 开发  节, 术模制作的如何直接关系到玻璃钢覆盖件成品  
1  1 玻 璃钢 简介  玻璃 钢是 一种 新 型 复合 材 料 , 名玻 璃纤 维 增  学 强塑 料 , 它的基 体是… 种 高分 子有机树脂 , 璃 纤  用玻 维或其 他织 物增 强  由于玻 璃 钢 具有 密 度 小 、 度  强 大、 耐酸碱  无磁性 、 易成型等 许 多突 出优点 , 因而 自   它诞 生半个 多世纪 以来 , 应用 的领域 与 日俱增 , 已在 

的质量和效果。木模完全根据石膏模型的形状和尺   寸进行制作 。术模成型后 , 要对其表面进行仔细处  
理 , 其平 滑流 畅 , 面光洁 。 使 表   () 3制作覆 盖件 模 具 覆 盖 件 的模 具是 在 木模 

●  

£  

航空 、 造船  建筑 、 化工 、 汽车等工业领域得到 了广泛  应 用 。其 中 , 意大 利 、 国等 围 的一些著 名汽 车公 司  法 已制造 了玻璃 钢壳 体汽 车数 百万辆 , 纽荷 兰( —  N
H ln ) 司 的 13 、60、 75 12 oa d 公 l 5 0 13 1 2 、 95以 及 L 2 、 S5 

上直接成型制作成阴模 。模具 的材料一般选用玻璃  钢和塑 料覆 面材 料 。制 作 模具 时 , 根 据 拖拉 机 覆  要 盖件 的使 用 要 求 和使 用 方 便性 分 成 几 部 分 分 别 制 
作, 同时还要 考虑 到脱模 的方便 性 。   () 4生  覆 盖件  生 产 覆 盖件 的方 法采 用 普通  的手糊方 法成 型 + 其生产 工艺 流程 为 : 在模 具 上涂  先

I 5 L4 、S5 33 、S5 L5 等许 多机型 的拖拉 机产 品上也 采用  了玻璃钢 流线 型覆 盖件 。  

脱模刺 ; 待脱模剂干燥 ; 做表面胶衣层 ; 待胶衣层凝  胶, 初具强度; 涂刷树脂胶液 , 铺设玻璃纤维增强材  料 , 力浸 渍, 加 排除气泡 , 直到设计厚度 ; 常温固化 
(5c 2。左右 )脱模 ; ; 切边 、 钻孔 ( 如灯孔 、 表孔 、 仪 开关 

玻璃钢的主要原材料是玻璃纤维和树脂 。玻璃  纤维 在玻璃 钢 中起增 强作用 , 是受 力组分 , 无碱 和  分 有碱两种。常用的玻璃纤维制 品有无捻粗纱 、 短切  由式() : ,mg: .  N 在理想受力范围  4得 F/ , 07 k ( 5
内)  

L安装孔等)修整 ; 、 、 检验入库。   8 .  N 安全阀开启卸载, 护行走 系不受破坏。 68 k , 2 保   经过 整机试 验 , 调整后 的缓 冲弹簧 和安 全阀 , 能解决  行走系出现的失效现象 , 提高张紧缓 冲装置和行走 
系 的可靠性 。  

由式 ( ) : 2 Q x  4/ XI ) =5 9  7 得 F : 2 2  ( ' x 凰  6.2
k H 

由式 () : 3 安x2/置  =8 .2k   8得 F :F   6 8 N 由式 () : 3= F 3 4=7 .7k   9得 Q 安X    39 N /x 调 整后 的缓 冲弹 簧工作 范 围和调 整后 的安 全 阀  开启 压力 , 使行 走 系 受 力 更 合理 。当行 走 系 受到 来 







献 

1 机械工业部 洛 阳拖拉机 研究 所编 拖 拉 机{ 殳计手 册 .E _ 
京 : 械 工 业 出版 杜 .94 机 19 

2 吉林工业大学 程悦荪 主编 拖拉 机设计 北京 : 中国农业 
机 槭 出 版 社 ,9 1 18  

自地面的冲击力大于 4 .  N时 , 冲弹簧能起到  55 k 9 缓 缓冲作用 ; 当行走 系受 到来 自地 面的 冲击力大于 

( 收稿 日期 :301.6  20 -11) 1

【 编辑

姜洪君)  


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