Забавников Н.А. - Основы теории транспортных гусеничных машин2 (1041906), страница 46
Текст из файла (страница 46)
187, б, а наоборот, Каток тОлкает Ось, Бели обозначить реакции под катками правоГо борта ф, под каткзмй леВОГО борта (Д, з чйсло катков ОдйОГО 6Ортз п„то мОжйО записать Предположйм, что В рзсчетйОЙ Схеме йеззвйсймоЙ подвескй, пОкзззййой йа рйс. 188, некоторые Опорйме каткй йаходитсй йз йероВйостях груйтз вмсотой Ь„координаты цейтрз давленйя ма~пины х й в. Под действйем реакций рес~~р К~рпу~ получйл йаклой йа ~ор~у йа угол ф й йа ЛеВЫЙ борт йа угол О, Двйжеййе мз~~йнь~ рзвйомерйОе. Тогда Опорнь~е кзткй мзшййь~ находятся в равйовесйй прй действйй СИЛ, пОКаззнных на риС. 188, ДЛЯ определеййй 2п нейзвестйых йзгрузок йз кзткй йеОбходймО составить столько же уравнений.
Используй схему сил на рис. 188, мОжнО сОстаВить три урзВнения: урзвнеиие проекпий сил нз Ось 3 Я+ Р З1а ~ — ~ (№ + У;) = О; (459) Подставим полученное Выражение в уравнение (461) и решим ЕГО ОТНОСИТЕЛЬНО УГЛЗ ПОПЕРЕЧНОГО КРЕНЗ КОРПУСЗ: Ф~р~ула (463) покзаывзет, что йоперечиый креи кОрйусз За~иси~ От пОперечнОГО смещения центра давления у и От суммы разностей Вертикзльиь~к ~еремеЩ~ний парнь~к катков. Он ие зависит от уГЛЗ продольиоГО наклона ф и Вер~~~а~ЬИОГО йеремещения центра тя- ~~С~И з,. Если предположить, что Дли лкбой пары катков Ь;.— — Л» — — О, то получим Из ~~~леднеЙ формулы ~~~~ид~о, что йри отсутствии йойереч- ИОГО смещения цеитра даВления поперечный крен кОрпусз Отсут" ствует, Следовательно, йойеречный нзклои корйуса машины, имеиЩей смеЩение центра ТЯжести, мОжет быть устрзнеи ДОпОлнительным реГулирОВОчным пОджатием рессОр ОднОГО бОрта.
В этОм случае НЗГруака нз кзткак разными бор~~~ будет иеодинзкОВз. Если Жестиость рессор рааличнык йар КЗТКОВ Имеет рзэное аиз. чение, то В формул~ (463) с~едуе~ эзмеиит~й," на „~~с, и Во Второ~ члене Ввести с~ под знак суммы. Для Определения уГЛЗ прОдОльноГО наклОна ф и величины е ~ нужно использовать уравнении (459) и (460). Аналогично предыдущему ~айдем Последняя система двух ураВнениЙ с дВумЯ неизВестными после подстановки численны~ зн~чений ле~~~ реша~~ся Отн~сительно Г, и ~, После этого, подставив значения г„~р и О в выражения (462), получим Все неизвестные нагрузки на катки.
Если при решении системы уравнений (464) на каком-то Катке получена О~р~цател~ная нагрузка (Ж, < О)Ф то Определение го и Ч. следует повторить, принимая нагрузку на этом катке (или деформацию Рессоры) равной нулю, так как ОтрнцательнОе усилие на рессОру неВозможно, если пренебре~~ В~сом катка. В этом случае Все члены, Относящиеся к указаннОму катку, из сумм исключаются. Если в Результате поВТОрногО расчета при Определении ~, на том же катке деформация рессоры не пОлучается равной нулю, как было принято, то полученная величина означает расстояние от приподнятого Катка до 1рунта Для Определения нагрузок на Катк~ мащины, Н~х~дящейся В покое, Достаточно принять в полученных Выражениях Р = О и ~ = О. ф 43.
ПРИВЕДЕННАЯ К ОСИ КАТКА ЖЕПКОПЬ ИСаН Ы (ПОДВЕСКИ) В предыдущих расчетах деформация рессоры илн упругого элеМента ~ринималась равноЙ Верти~альн~му пере~ещению Катка. 8 деиствительности Каток и рессОра конструктиВИО Связаны системоЙ рычагов или, по крайней мере, балансиром. Ввиду этого зависимость ВертикальногО перемещения катка От нагрузки на него мОжет не сООтВетствоВать зависимости Деформации и усилия ре~соры.
При линеЙ- ном характере последней зависимости первая может превратиться В нелинейную. ПреДыДуЩаЯ схема становится расчетнОЙ или услОВ" ИОЙ, Однако полученные и получаемые Далее выражения действиТельны„ если р~ссору реальной ~од~еск~ з~~ени~~ эк~~в~~е~~ноЙ нли условноЙ, расположенной над осью Катк~. жесткость реальной рессоры Выражается Отноп1ением где Х вЂ” нагрузка на Рессору; Х вЂ” деформация рессоры. Если пренебречь силОЙ, толкзюп~ей кзток, то В формуле (465) нужнО принять ~ = О. Выр4жение с„= — „получзется Дифференцнрозднием форму лы (465). При этОм следует От промемсуточнОЙ переменнОЙ перейти к й, используя зазисимостн (4Щ, ыпа = и тригонометрий~ — Ь ческих функпий. ПОсле дифференпироззния для упрощения кОнеч- Схема подвески, упругим элементом которой служит торснон„ Действу~ОН~Не силы и мОменты пОказан~ на рис.
191. Жесткост~ рессоры, работакицей на кручение, ~ож~~ выразнтй отноп~еннем М С Ф а~ — я Поступаи аналОгично предыдуЩему случаю, с учетОМ Обозначеннй на рнс. 191 подучим ~р с~ — а (468~ а Сна+ ЭШ а При дифференцировФИИИ формулы (468) необходимо также использовать заБисимость 1 Ь~ — Ь~ ю=агс61п ~ ТОгДа ПОсле преОбразОВаний Ср с„=, .,(1+~фа — (а, — а) (фа — Я, (469) или для 1". = О Таким Образом, сила, толкаюЩЗЯ катки при Движении, измениет характеристику рессОры и приведенный коэффициент жесткОсги с, ° В принципе с„будет зависетВ От условий движении машины н места ра~положениЯ катка по борту. На рис. 192 показаны графики изме- 325 нения указанных величин в функции вертикального перемещения катка.
Из них следует, что при примерно постОЯннОМ ходе катка Длин~ бал~Ясира и и зависящий от нее угол О,~ Могут существенно изменять характ~рист~ку УСЛОВной ресс~р~ и величину с„при ПОСТОИННОЙ жесткости торсиона ср. Все подВески каткоВ транспортных машин МОжно разделить на подвески с линейнОЙ характеристикоЙ рессор, у кОторых приведенная жесткость постоянна и не зависит от вертикального перемещения катка, и на ~одвеск~ с нелинейной характеристикой, у ~~~~рых приВеденная жесткость меняется при различных положениях катка ОтнО- сительно корпуса, а зависимость нагрузки на каток от его вертикаль- НОГО перемещения является нелинейноЙ функцией. Незначительной нелинейностью характеристики подвески (например, сплошные краевые на рис.
192) часто пренебрегают, заменяя функ ю 9 = 1 (6) прямоЙ, тангенс угла котороЙ дает пос янную приведенную жесткость. В да~~~ей~ем для у~рощ~ни~ и~декс ~к~ у приведенной ~~сткости условной рессоры опускается. у 44, потенцилльнля энергия Рессо~ы (ПОДВЕСКИ) Полный ход ка~~а предс~аВляют обычно В Виде Су~~~ статиче- скОГО и ДинамическОГО хОДа, ПОД перВым подразумевают Вертикальное перемещение катка относительно корпуса от положения разгруженной рессоры до положения статического равновесия подрессоренного корпуса при горизонтальной опорной плоскости гусениц. Динамический ход является дополнительным перемещением катка от статического положения до упора в ограничитель хода при колебаниях корпуса или ПОд деЙСТВием неровностей пути.
Потенциальная энергия рессоры — зто энергия, которую способна накопить рессора за полный ход катка Сумма потенциальных энергий всех рессор машиньгдает потенциальйую энергию подвески $Г. Под удельной потенциальной энергией подвески Х понимают потенциальную энергию, отнесенную к весу подрессоренного корпуса 6Р, Х (47О) где А имеет размерность длины (м или см). На графике Я = ~(Ь) (рис. 193) потенциальная энергия выражается площадью между кривой и осью абсцисс, ограниченной справа ординатой при максимальном ходе катка Ьп,„.
Ка первый взгляд у любой транспортной машины желательно иметь рессору, которая при одинаковом полном ходе катка Ь,„обеспечивает наибольшую потенциальную энергию, Однако это не всегда так. Изменение положения подрессоренного корпуса в пространстве при наезде опорных катков на неровности дороги обусловлено действием возникающих при этом возмущающих сил. Всякое отклонение 326 силы воздеЙСТВНЯ рессОры на корпус От статическои Величины вызывает нарушение его статического равновесия и сопровождается подъемом или опусканием, как правило, всех точек корпуса. Чем больше отклонение указанных сил, тем больше должно быть перемещение кОрпусз. Разные характеристики рессор 1 и 2, ~оказа~ные на рис.
193, и, приводят к разному увеличению силы воздействия рессоры на корпус ЛЯ1 и ЬЯ, при одинаковом перемещении Лй катка вверх от статического поло~ен~я. Преимущество Характеристики 2 Очевидно, но равенство потенциальных энергий у этой рессоры достигнуто путе~ значительного увеличения ПОЛИОго хода катка Й,. Следова- тельно, при увеличении хода катка целесообразно уменьшать жесткОсть рессОры для снижения Вредного ВоздеистВия рессоры на корпус при езде по неровной дороге. Не менее важное значение имеет потенциальная энергия рессор нли подвески. ВОзннкающие под действием возмущающих сил или моментов колебания корпуса при малой жесткости рессор и малой их потенциальной энергии, (рис.