Забавников Н.А. - Основы теории транспортных гусеничных машин2 (1041906), страница 12
Текст из файла (страница 12)
ОсаДеа Грунта прн этОм В любой точке подчиняется зависимости (95). Абсолютная гибкость ленты и упругая деформаиня грунта приводят е тому, что нагрузка, передаваемая на грунт различными участками ленты„ буДет Неодинакова. Благодаря н6растяжнмости ленты В ней ВОзииенут Внутренние растягявающие 74 Если же ось катка распОложена над шарниром, то картина распреДеленнн Да~ленин иаменнетсн, ОДНЗКО его ~бЩ~Й характер по Длин~ опорноЙ Ветни ~у~~~ицЫ осгаегсн прежним. Об атом ~~идетельстауе~ Вид Бкспериментзльной Бпюры на рис, 38, а также срзанение Бпюр на рнс, 39 и 37. При атом на рис. 39 принЯтО, чтО длЯ зненчзтОЙ Гусеницы, В пераом приближении„Возможна линеаризациЯ Бпюры распределения удельнОГО дзВления пО длине ОНОрнОЙ Ветни Гусеницы (11.
Эпюрз из рис. 39, й Соотнетстаует ТВерДОМу Грунту И НЗ рИС. 39, б — МяГкому. И при ааенчатой гусе- $ Ф НИЦЕ умЕНЬШЕНИЕ КОЭффи* циента К характериаующеГО качестВО Грунта, приноди Г к БыраВнинанию зпюры даВ- лений. Прн оценке проходимости, как снидетельстнуют поЛУЧЕННЫЕ РЕЗУЛЬТЗТЫ, СРЕД" а~ нее дзнление характериаует качестаз Гусеничных машин Очень приближенно. Весьма приближенным ЯнлнетсЯ так- ЖЕ ДОПУЩЕНИЕ О ПРЯМОУГОЛЬ НОЙ расчетной Бпюре данления Гусеницы на Грунт (сме рис. 34), даже длн мнгкихщ ГруНТОБ. ЭТО дОПущЕНИЕ ОбЫЧ" .
ио обосноаынзетсЯ преиму- ЩЕСТВЕННЫМ ДВИЖЕНИЕМ ГУСЕф» ничных машин на мяГких грунтах, Оно может быть Рис. 39 нспольаОВЗИО В дальнейших расчетах (например, В теории пОВОрОта) толькО при Экспериментальном Определении некоторых коэффнцнен ГОВ, содержащихся В фОрмулах ~ непосредстненно на сущестнующих Гусеничных машинах 1 аким путем мОжнО ЗначиТ~льно умень~и~~ ПОГРЕШНОСТЬ УКЗБЗННОГО До~уЩЕния.
ПопутнО следует Заметить, чтО НБ ураннениЯ (100) мОжнО получить формулу коэффициента Й, характеризующего качестао грунта: й (103) 2м (ь + О 41 1~3 ф~ — 8) Опубликованные теоретйческйе й зксперймейтальйые йсслеДОВЗ- нйя позволяют сделать некОторые ВыВОды 0 Влиянии констр'уктйв" йых параметров нз процессы Взаимодействйя Гусеницы с Гру~~~~„ ~ОТОР~~ йеобходймо учйтывзть прй проектйроваййй мзшйй. Уменьшение Бертнкальных деформаций Грунта или Осадки машийы блзГопрйятйо Бо Всех ~~уча~Х двйжеййя ее йа мяГкйх Груйтах. Меньшай Глубина кОЛеи БсеГда будет Давать меньшее сопротйвлеййе движению.
С друГОЙ стороны, при меньшей деформации Грунта еГО фйзйческйе й механйческйе качества будут блйже к первОйачальйым, что, Б бОльшйнстве СлуЧаев, более блаГопрййтйО Длй обеспечения РОста касательноЙ снлы тяГН« При передвижении каткоВ пО Гусенице происходит Возрастание давлеййЯ Б ЛюбоЙ ТОЧКе Опор~ОЙ пОВерхйостй. Б зависймостй От качества Грунта максимальное давление может преВышать среднее В 2,5 раза и б~~~е н, конечйо„прнвеДет к уВелйчеййю ОСЗДНН.
Позтому Выравнивание эпюры даВленйй пО длине Гусеницы является Весьма желательным. Как было показано Б преДЫДушем РБЗДеле, йа ОДИОм й Гом же Грунте зто Выравнивание дО некоторОЙ степени ВОБ~ОЖНО путем Увеличения натяжения Гусеницы. ОднакО увеличение натяже" нйя Гусеницы- РациОнальнО до изВестноГО предела, после котОРОГО Бйутрейййе потерй Б ХОД~~ОЙ частй начинают Очейь сйльйо Растй* К Выравниванию давлеййя й уменьшеййю Осадки Ведет ТЗКЖе увелйчение числа Опорйых ИЗ~КО~ машййы.
Рассмотренный Райее случай Я, = 8 при анализе формулы (1О1) соответствует также бескойечно бОЛЬШО~У числу Опорйых катков й прйБОДйт к прймолййейной зпюре давлений. ИспОльзуя схвму» ПОизззнную нв рнс* 36, Ф для слу'ия рвзнбщсния трвх ивт НОВ вместо двух„ззмвтим, что в формулу (ИВ) нри двух катках (Ось Ординвт г) ЯОдЯ стввляззт ВФлнчииу б, 8 и збсциссу + х, 3 для трвх нзткОВ (Ось Ординзт 3 ) сООт- б 3 3~ ВФтстВФЯЯΠ— » — н я, Прянямзя ОтяОшсзяе — ОдянзкОВмм, НОлучям зддя трек КЗТКОВ МСНЫЯС ЧСМ ДЛЯ ДВУХ ОСЯДКЗ МЗЩЯНМ УМСНЬШЗФТСЯ В РОСТОМ ЧЯСДЗ КЗТКОВ Аналогичный экспериментальиыи результат был пОлучен Н» И. Груздевым.
ЗнзчительнОе изменение Осадки машины наблюдзлОсь при увеличении числа ОпОрных к~тков по борту От двух до семи. Последующее увеличение числа катков Оказалось малоэффективным. Следует учйть1Вать, что ЗВейчатая Гусеййцз обладает спОсобйостью Выравнивать давление зз счет жесткости самих звеньев н для нее потребное число катков может бьггь меньше, чем для ленты. О большей мере это ОтнОсится к крупным ЗВеньям. Более сложйым ЯВляется теоретическое обосйованйе Выбора шйрины гусеницы.
Имеющиеся исследования ~44, 1 1 позволяют решать этОт Вопрос тОлько кзчестВеннО. Еслй не учитывать ЯВленйя 60коВОГО течейия -й Выпйрзйия Грунта прй Взаймодействйи с Опор~~й поверхйостью, то зйзлизы показывают более эффективйое умеиьшейие Осадки груйтз В случае увеличения длины Гусеницы, 3 не ее ширины (при прочих равных услоВНЯх) ~1 1. Однако учет бОкОВОГО течениЯ и БьширзниЯ Грунта» которое при узкоЙ гусеййце, йесомнейно, будет больше, чем прй шйрокой, прйвОДйт к Обратным результатам. Следует» Однако, учитывать, что нз Очень мяГких Грунтах «Грязь, болото, снег) любая, практически осуществимая для наиболее распрострзйеййых гусенйчных машйй йесущая Спо~обн~сть Гусенйц будет неудовлетворительйой. Осадка разлйчйых машйй прймерйо равного Веса йа такйх Груйтзх будет практйческй одинаковой (зз ИСКЛЮЧЕНИЕМ СПСЦИЗЛЬНЫХ ВЕЗДЕХОДОВ), З СОПРОТИВЛЕНИЕ ДВИЖЕНИЮ ~ для мзшййы с узкимй Гусеницамй должйо быть мейьше йз-за уменьшейия объема прессуемого йли Вытесйяемого Груйта.
Кроме этого, известно «27), что значительное уширение гусеницы в~дет к увелйчеййю ее Веса по~ти В квадрзтйчйой ззвйсймОстй, Это В значительной мере увеличивает растягивающее гусеницу усилйе От дейстВйя ЦентрОбежноЙ сйлы и увеличйВает Внутренние ПОТЕРИ, ЧТО ДЛЯ СКОРОСТНЫХ МЗШИН ВЕСЬМЗ НЕЖЕЛЗТЕЛЬНО, Однако главное преимущество узкой, но более длинной гусеницы заключается В уменьшении буксования при Одинаковых условиЯх срзвнеййя (см. ййже). Из-за умейьшенйя Вредйых ~~~~р~ нз буксоВаййе преймущества такой гусеййцы, по-вйдймому, бесспорны* Из последних Выводов Вытекает ОчеВиднОе преимущестВО гусенич" НОГО движителя перед колесным при движении транспортной машнны нз мяГких Грунтах.
Оно заключается В уменьшении сопрОтивления движению (Обратно тому, что имеет место при дВижении нз твердых Грунтах) Где коэффициент сопротивления Гусеницы значительно больше, чем колеса) и уменьшении потерь на буксование. При этОм, если перебое преимущество стирается В случае применения на колесных дВижителях специальных шин низкОГО давления (уВе" лйченного диаметра, арочных, пневмокатков), то потери на буксование у них Все же ОстзютсЯ значительно бОльшими, чем у ГусеничноГО ДБИЖНТЕЛЯ.
Рассмотрим обп~ую кййематйку Гусейичйого двйжнтелй (рис. 4О) в предположении, что гусеничный обвод выполнен из абсолютно ГйбкОЙ, нО нерастйжймОЙ ГусенйчнОЙ ленты, фОрма ГусеннчнОГО обвода, состоящего из ду- ГОВЫХ И ПРЯМЫХ ВЕТВЕЙ, Ф ОС~~~ТСЯ неизменной, Об- Ж ВОД ДВИЖЕТСЯ ПРЯМОЛИ- д йеЙНО.
Гочка А Гусеничной ленты участвует В двух ДВИЖЕНИЯХ: В ОТНОСИТЕЛЬ- .феФАГЯ НОМ ДВИЖЕНИИ 1 ~'СЕНИЧ" Фью його ОбвОда около корпуса машины со скоростью О, Рас. 4О Н В ПЕРЕНОСНОМ ДВИЖЕНИИ вместе с корпусом машины со скоростью а. Абсолютнай скорость точки в, является Геометрической суммой указаййых Скорос~~~. Совместим начало коордййат с ТОЧКОЙ А й Обозйачйм угол МеЖду Векторамй переносйой й Относйтельйой скоростй Ч~р~~ ф, за положительное напраВленйе зтОГО уГла прОтйв часовОЙ стрелки, Абсолю~най Скорость точкй А ~влйетсй Геометрической сумМОЙ проекцйй составляю~цйх скоростеЙ: 2. Траекторий двйжеййй точен Обвода Еслй точка Двйжется по Одному из прямолййеййых участков Обвода, то угол ф Ме~ду переносйой и Относительной скоростямй ~~т~~тся пйстояййым.
Это свйдетельствует о том, что йапрзвлейие абсол®тноЙ СКорОСТИ ТОЧЕН ПРИ ПРОХОЖДЕНИИ прямолинейнОГО участка Гусенич" Обвода ИЕ МЕНЯЕТСЯ ь точка движется таеже пО прямОЙ. Когда тОчка прОхОдит дуговую буксоваййе отсутствуе*, траекторйя ее абсолк~тного Двйжеййя ' представляет СобоЙ развертку Оеружйости, катяшейся беа СКОЛЬЖЕНИЯ ПО ПЛОСКОСТИ„ИЛИ ПИКЛОИДУ* д ЭТИМИ ДВУМЯ СВОЙСТВЗМИ МОЖНО ВОС- поЛЬЗОВЗТ~~Я для построения абсоРис. 41 лютнОЙ траекторий "ГОчки Гусенич« ного обвода (рис.
41). Вследствие рзВенства Относительной и переноснОЙ скорОстей Ока" змвается~ что за то Яремич пока Точка Обвода нйя О переместйтся В ОтносйтельнОм ДВйжении по дуГе В перВОе полОженне, точка 1, принадлежащая кОрпусу, переместится пО ГО- рнзойтали в положение 1'„причем дуга И равна отрезку 11'. Откладывай далее по Горнзонтзли Отрезок 22' = О1 + 12 пОлучим тОчку 2' траеетОрии- На участке траееторйи 01' точка дВижется пО пйелоиде, на участке 1'Л' — по прямой и далее снова по циклоиде, отдельные 82 В преДИДуаВм разлеле было устанонлено, что абсолютная скорость ДВижения тОчки переменна.
Позтому Возникает ВОпрОс Об ОпреДелении ускореннЯ В ДаннОЙ тОчке ГусеничноГО ОбВОДа. УскОрение предстанляет интерес, пОскольку ОИО характеризует инерционные силы, ВозникаюЩие В тОм или ДруГОм участке ОбВОДЗ. Полное уско" рение будет ГеОметрическОЙ суммОЙ еГО проекций на Оси подаижнОЙ системы координат х и г (см. рис. 40). Ранее были получены Выражения прОекций абсолютнОН скО рости (1О7). Считая, что переносная и относительная скорости по- СТОЯННЫ, И ДиффЕРЕНЦИРУЯ Ц, И О, ПО ВРЕМЕНИ, ПОЛУЧИМ ПРОЕКЦИИ ПОЛНОГО уСКорЕНИЯ: 4Ь,„ Й~) = — "= — а МП~Р— Ф о Ф' Полу~~ннОе Выражение представляет ~об~Й центростремительное ускорение„постоянное при п~с~о~нно~ радиусе р. Точки ду~~Вых Ветвеи еаткОВ или колес разных размеров будут иметь различные ускорения.
Если точка движется по прямолинейному участку обвода, то р = оа и у, = О. Следовательно, в точке перехода с дуговой Ветви на прямолинейнук) или наобОрОт имеются два значениЯ абсО" лютного усеорения или разрыв непрерывнОсти усеОрения. Это яВление В механике НИОГда называк>т мяГким ударОм В Отличие От жест- КОГО удара„пОд которым пОнимается разрыв непрерывнОсти скО" рости. Следует заметить, что потеря энергии при мягком ударе я~~~ет~~ ~ел~~~~ой второго порядк~ по сравненивз с Ж~~~ки~ ударом.
4. Особенности кинематики звенчатой гусеницы ВывОды, сделанные пО кинематике ГусеннчнОЙ ленты„в первом приближеиии Остаются справедливыми и длЯ мелкОзвенчатОЙ Гусеницы. Крупное зВено Гусеннпы Вносит ряд Весьма существенных изменений В работу ГусеннчноГО ДВнжнтелЯ, ВызываЯ нераВЯОмер" нОсть дВижения самой Гусеницы, машины или Ведущего кОлеса. В качестве примера на рис. 43 изображен передний опорный еаток машины и часть передней Ветви ЗВенчатОГО Обвода при движении по абсол®тно Твердому грунту. Когда каток укладывает звено Гусеницы на Грунт фис.
43, а), скорости движении точек свободных ветВей и ленивца будут Определяться ОднОЙ функциональной зависимостью. После укладки звена на Грунт фис. 43, 6) скорости тех же точек буду~, оче- ВИДНО, ОПРЕДЕЛЯТЬСЯ ДруГИМИ а) Я зависимостями. Характер изме- нения этих Скорос~еЙ в перво~ Рне. 43 и Втором случаях будет сОвер- шенно различный. Гусеничный ОбВОд Являетсй мнОГОЗВенным механизмом с большим числом степеней свободы.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
