Забавников Н.А. - Основы теории транспортных гусеничных машин2 (1041906), страница 40
Текст из файла (страница 40)
Он д т пред *ааление о нейно. хара ре измен- ИНЯ уГлоВОЙ СКОрости по~орота Во Втором зтапе и поиаз~ааЮТ боль- шОЙ диапазон изменения ее начальных н кОнечных значений, раВ- ныЙ диапазОну наменения частоты Вращения двиГателя. Для Определения ОкружноЙ скорости тОчки машнны Отстоящей на рас" стоЯнии ~7„от центра ее, остаетсЯ справедлиВОЙ формула (354), если иаменить В ней Одр на текущее Значение скорОсти В. В рассматриваемом случае Д вЂ” ' 1, Эта точка находитсЯ на ОднОЙ нормали с пблюсом поворота аабеГающей Гусеницы. Чтобы ВЫЯснить зависимость Времени аамеДленноГО ПОВорота машины Во ~тором Втапе От Вида траеКТорин дВ~ЖениЯ, необкодимо реШНТЬ уравнение (391) Длн рааличнык раДиусо~ поворота„но при ОДном и тОм же снижении частоты ВраЩеннЯ ДВНГателЯ.
Примем, что испольауется Весь диапааон частот Вращения при ~стОЙчивой й~,Я 1 С работе ДВНГателЯ на ~не~неЙ карактернстике. Обоаначим соответственно пределы интеГрирования (й„и~'ь~„, а соответствующие им. Окружньие СКорости — О„и о„. Графини аависимости Времени ВамедленноГО пОВОрОта ВО ВторОм Этапе От радиуса поворота р показаны на рис.
166. Время, затрачиваемое на поВОрот машины, растет с уВеличением раДиуса пОВОрОта на любоЙ переДаче Вначале меДленно, и В зоне аначений раДиусов, блиакик к минимальному раДиусу равномерно~о поворота р „(см. рис. 154), Весьма быстро. При р =- р, ~ оо, так как поВорОт станОВится раВнОмерным и мОжет продОлжаться СКОЛЬ УГОДНО ДОЛГО. Сокраняя установленный Вьште поряДок раСЧета, рассмОТрим реаультаты применениЯ формул (389) и (390) Длй опреДелениЯ уГло- НОГО ускореннн и потребноЙ силы тЯГН Отстающей Гусеницы, Результаты расчетов длЯ р = 8 покаааны на рис.
167 и 168. Графиии на атик рис1,нкак Вааимосвнааны, так как В фОрмулу (39О) ВкОДит уГлоВое ускОренне е. ПОЗтому В интерВале Времени 1 илн ю на рис. 164, соответствующем отрицательному ~, на рис. 168, Графики а и ~~ четВертои передачи были перестроены при Х = Хе Все приведенные на рнс. 167 Графики пОкааывают несостонтельность допущения О постоянстве уГлОВОГО ускОрения ЗамедлсннОГО 283 пбворОтз, нспользуемОГО В некОтОрых истОчникзх. При ОдинзкОВОЙ 'ТРЗЕКТОРИИ ДВИЖЕНИЯ РЗЗЛИЧЕН ХЗРЗКТЕР НЗМЕИЕНИЯ УГЛОВОГО УСКО- рения нз различных передачах. Рост уГловОГО ускорения нз Второй передаче ОбъЯснЯется увеличением динамического фактора при снн" ЖЕНИН ЧЗСТОТЫ ВРЗЩЕНИЯ .ДВИГЗТЕЛЯ И НЕСУЩЕСТВЕННЫМ ИЗМЕНЕНИЕМ Влияния центрОбежнОЙ силы (С ).
Уменьшение 3 с рОстОм Времени нз 'четвертОН передаче есть следсгвне знзчйтельнОГО уменьшения ЙОлО" жительного ВлиЯния центробежной силы. При зтом уменьшение центрОбежной силы не компенсируется ростОМ ДинамическОГО фзк" 'тора. Айзлогйчйо С~еду~т ~6Ъ~СНИ~~ 60~ее значительный рост потребной силы тяги отстающей гусеницы на четвертой передаче (рис. 168), которая при положительнОм направлений увеличивает мОмент, по:ВОрзчивающий машину.
Отрицательная сила тяГН ~у при 1 О ОЗнзчзет, что для пОВОрОтз с радиусом р = оо Б йзчале второго Зтапз к Отстающей Гусенице требуется приложить сйлу, йапрзвленйую по двйжеййю (ОГ двига'теля). Теоретически Это ЯВляется следствием Весьма 60льшоГ0 уве" личеййя повйрзчивзющего мОмейтз От действйя сйлы Су, Бозйикзющей мгнОвенно тОлькО йз"Зз пренебрежсниЯ процессОм ВХОдз В поВОрОт. Позтому уместно еще рзз подчеркнуть условность' знзлиЗз ЗЗМЕДЛЕННОГО ПОВОРОТЗ, ОГРЗНИЧЕНИОГО ТОЛЬКО ВТОРЫМ БТЗПОМ, И НЕОбхОДймость Дальнейшего рзссмотренйЯ нерзвномернОГО пОБОротз В СОВОКУПНОСТИ С ПроЦЕССОМ БХОДЗ МЗШИНЫ В ПОВОРОТ. На рис. 169 представлены Графики изменения начального з, (прн а„) и конечного Б, (при а„) углового ускорения машины при пОвороте йз различных передачах Б фуйкцйй рздйусз р.
Ускорейия увеличивзютсЯ с рОстОм радиуса пОВОрОтз, чтО ОбъяснЯется сниже"' нием мОментз сопротивления пОВОроту иЗ-зз уменьшения Р,. При ,достнженин минимального рздиусз равномернОГО пОВОротз рр ускорение з„равно нулю. Наименьших значений угловые ускорения .Достигают йз ТретьеЙ передаче. Нз БтороЙ передаче Онй больше, '.284 е„=== О и формула (39О) дают значен~е ~,„соответствующее равномер- НОМУ 'ПОВОРОТУ ПРИ О = У .
Для замедленнОГО поворОта на Втором этапе с Одним и тем же радиусом, но на различн~х п~редачах потребу~тся совершенно различив«е действия водителя. Однако Обеспечение вполне Определенной силы тяги на Отст~ющей Гусенице при механизме п~вор~та с двумя степенями свободы еще не Означает получение требуемой. траектории движения илн радиуса поворота на втором этапе. На л~б~Й перед~че можно найти ~~ого зна~ений начальных тормозных усилий ~1 = соп$1, при которых моГут быть дВа разных радиуса поворота. Эта неопределенность может быть устранена только Вполне Определенным прОтеканием процесса Входа и, В частности, ~а~~~~~ерны~ изменением радиуса по~орота от бе~ко~ечности ДО Тр~буемой на Втором этапе Величин~.
Результатом анализа замедленного поворота гусеничной машины на Втором ~тапе при р = сопз1 я~ляе~ся О~ределение угла поворота ее в функции времени (рис, 171). Для этого используется уравнение (392) и зависимость угловой скоро~~и «а от ~ремени поворота 1, установленная раньше'(см, пример и рис. 165). У~ло~ поворота Ма~ины оценивают поворотливость на втором этапе.
Для рассматрнваемОГО случая В наихудшем полОженни ОказыВается трет~я передача, у котороЙ по Сравнению со Второй Меньше значение динамического фактора„а по сравнению с четвертоЙ Мень~е запас кинетической энергии. Графики на рис. 171 и 165 позволяют Определит~ угол и Время поворота на Втор~м э~аде в любом Интерва~е изменения независимой переменной и или скОрОсти движения машины у.
Зависимость уГла поВорота машины ф От радиуса р для различных передач В коробке пОказана на рис. 172. Характер этих криВых несколько отличен от графиков времени на рис. 166. Отличие за- ключаетсЯ В том, что на любОЙ переДаче криВые имеют мини$4ум, расположенный в области средних значений возможных радиусов замедленного поворота. Последнее требует более подробного выяс- нениЯ Влийний на уГОл поворота некоторых Величин. Длй этой цели на рис. 173 и 174 представлены те же графики как сумма слагаемых некоторых членов, входящих в уравнение (366). Рост «р в области радиусов 'поворота, приближающихся к р~ „на любоЙ передаче, объясняется уменьшением момента сопротивления повороту или кОэффициента В Бесконечно бОльшОЙ угол пОВОрота при рр и В этОм случае свидетельстВует 0 равномернОм пОВОроте.
Рост уГла поВорота на ВторОм ~~ап~ В зоне малых радиусОВ на любой передаче ОбъЯсняетсЯ положительным влиянием увеличения центро~йжной силы, умен~~ен~я уг~О~ОГО и Линейного ускорения и роста смещения т полюсов поворота Гусениц, Влияние каждоЙ нз указанных Величин Обнаруживается Особенно наГлЯдн0 из сопоставления графиков двух передач на рис. 173 и 174. Действие центробеЖ~ОЙ силы прои~ляется в Виде ~~иян~~ члена С„1», которое, как и следовалО Ожидать, увеличиВается с ростом скорости дВижения- Однако по графикам р при 1~ = О и о = 1,О можно заметить, что и В С~уч~~ пренебрежения дей~~ВИ~~ пентробежной силы на ВсеЯ передачах В зОне небольших радиусоВ уГОл ф уВеличинаетсЯ с умень шением р, причем незначительнО толькО на четнертОЙ передаче.
Это следует Объяснить ВлиЯнием углОВОГО ускОрения н СВЯзанного с ним аанисимостью (355) линейного ускорения, определяющих В ураннении (366) члены 1,~р и 1„— (1 + 2Х,). С уменьшением р у~лоное ускОрен~е ~и~ьно у~ен~ша~~~я на ВТОр~й и третьей передачак и незначительно — на Ч~~~ерт~Й (рис. 169), чем и Объис- 287 няется менее существенный рост ~р на четвертоЙ п~р~д~~е на Графиках при т.=О и 6=1. Суммарным и Однозначным Влиянием указанных Величии и прежДе Всего Чл~н~ С,,т, Объ~с~~етс~ тот факт, что на рис, 172 для любого радиуса меньше р =2О угол поворота на четВертОЙ передаче б~~~ш~, чем на третьей, ~есм~~ря на более высокий ди~амический фактОр последней. В меньшей степени из-за уменьшения скОрОсти то же всамое наблюдается при ~р~~нении трегьей и Второй передач, Влияние Отдачи кннетическОЙ энерГни замедленнО Вращающимися деталями трансмиссии и ходОВОЙ части„ характеризуемое слаГаемым От учета кОэффицнента услОВноГО приращения массы, как показывают Графики дВух передач, Весьма существенно.
Самое большое влияние 6 оказывает на низших передачах, Наконец, на рис. 173 и 174 Выявляется ВлиЯние ВтОрОГО интеграла l,р, уравнения (392), определяющего при движении без прицепа в уравнении (366) сумму слагаемых от членов 1 х и иХ'~ порОвну НаибОльшее ВлиЯние эта сумма Оказывает на малых раДиусах пОВорОта любой переДачи. Начиная со среДнеГО значениЯ р„это ВлиЯнне несущественно и им можно пренебречь или считать $ В формуле (4О7) по среднему значению ВсеГО интервала изменениЯ незави- симоЙ переменной (йн и 5 39. ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЕ УРАВНЕНИЕ УИАНОВИВШЕГОСЯ ЗАМЕДЛЕННОГО ПОВОРОТА С ЧАСТИЧНЫМ ЗАНОСОМ Оценка качества Гусеничной машины при замедленном повороте особенно Важна В случае движения на повышенных н ВысОкнх скО- ростях, При этОм может Оказаться, чтО ~~р замедленный поВОрот с заданным радну" сом р = сопй ВО Втором этапе (рис.
175 и 153) в интервале уменьшения скорОсти >' ОТ Одр (Ин) ДО Окр (03~ р ) ПРОИСХОДИТ ! с частичным заносом. Зто дОлжнО найти Отражение В дифференциальном уравнер~ нии (380) и результатах его решения. Если поворот происходит без заноса машниы, то коэффициент сопротивления повороту и согласно формул~ (248) р„ завнсиТ тОЛЪКО От раДиуса повОроТа р. При постОяннОм, заданнОм для анализа пОВОротлнвостн радиусе р коэффициент р как пОстОяниая Величина Ихо~й~.„' М~,) ~ю„) ДИТ ВО ВСЕ ВЫРаЖЕНИЯ, ПОЛУЧЕННЫЕ В предыдушнх разделах. НО при пОВО- роте с частичным занОсОм кОэффициент сопротивлеиня повороту опреДелЯетсЯ по фОрмуле (3ОО). В случае пОВорота на ГОрнзОнтальнОм участке пути эта формула ИМЕЕТ Вид ~д — У И= 0 нли при использовании Выражения (372), применимого и для ПОВОРота Ю (411) Следовательно, В рассматриваемом случае козффициент р, является фун~Цией радиу~а поворота и угловоЙ снорости й~„которая раньше была принята за независимую переменную.