Забавников Н.А. - Основы теории транспортных гусеничных машин (1066287), страница 20
Текст из файла (страница 20)
7. 0 влиянии заднего опорного катка на яеравиомерность движения звеичатой гусеницы Выше с качественной стороны рассматривался вопрос о несоответствии средней скорости движения гусеничной машины н скорости, сообщаемой звепчатой гусеницей заднему опорному катку, В-работе ЗЯ Н. Ф. Вержбнцкого (6! подробно нсследуе~~я изменение скорости опорной ветви крупнозвенчатой гусеницы со следующими допуще- ниями: грунт абсолютно твердый, крепление заднего опорного катка к корпусу машины жесткое, угловая скорость вращения ведущего колеса постоянна, рабочая ветвь гусеницы не провисает и обе гусе- ницы работают синхронно. Участок гусеницы, примыкающий к зад- нему опорному катку и ведущему колесу, при этом заменяется трех- и четырехзвенным механизмом подобно тому, как это показано на рнс.
43 (на этом рисунке отсутствует кривошип, заменяющий веду- , щее колесо). Сделанные допущения значительно искажают действительные кинематические процессы звенчатого обвода. Однако очевидно, что более благоприятный по кинематике гусеничный обвод, рассчитан- ный с этими допущениями, в реальных условиях движения потре- бует меньшего сглаживания неравномерности движения со стороны подвески заднего катка, упругости валов трансмиссии н грунта. Зто, несомненно, должно привести к уменьшению неблагоприятных динамических явлений и снижению потерь при работе гусеничного движителя.
Главные выводы указанной работы состоят в том, что неравно- мерность движения опорной ветви гусеницы уменьшается, если уменьшается угол наклона задней ветви )) (см. рпс. 45), уменьшается длина звена нли увеличивается диаметр катка. Применение мелкозвенчатой гусеницы при больших диаметрах катков приближает звенчатый обвод к ленте, особенно при движении на мягккх грунтах. В этих условиях взаимодействие мелкозвенчатой гусеницы и ленты с задним опорным катком будет весьма сходно, а кинематическне законы, установленные для крупного звена и твер- дого грунта, теряют свой смысл.
Участок гусеницы, расположенный на заднем опорном катке, по мере поворота и продвижения катка вперед ие вызовет большого выворачивания грунта под ним. Часть звеньев на дуге катка может поворачиваться в относительном движении вместе с катком без сколь- жения по ободу н более равномерно, подобно ленте„ переходить на участок задней ветви при сходе с катка. Следовательно, рекоменда- ция об использовании мелкозвенчатой гусеницы по качественной оценке кинематики является предпочтительной.
Однако возрастание скорости движения транспортных гусенич- ных машин может привести к необходимости более подробных иссле- дований кинематическнх процессов взаимодействия звенчатой гусе- нпцы с катками„ ведущим колесом, грунтом и в некоторых случаях может даже потребовать рационального увеличения длины звена. Зто существенно для оценки влияния кинематики и прежде всего длины звена на динамические явления, возникающие при работе гусеничного движителя. Более подробно этн вопросы целесообразно рассмотреть при изложении некоторых исследований по динамике задней ветви звенчатой гусеницы, $6.
СТАТИКА и ДИНАМИКА гусиничного овродА 1, Статическое натяжение гусеницы Статическое натяжение гусеничного обвода возникает в результате действия сил тяжести звеньев или участков ленты. Оно является также функцией предварительного натяжения гусеницы. Определение статического натяжения гусеницы можно произвести, используя известное уравнение провисання абсолютно гибкой нити 111, заменяя его для достаточно малой стрелы провисания уравнением параболы. Но целесообразнее и проще это сделать для реального звеичатого обвода.
Конечный результат прн этом будет одинаков. На рис. 47 показана ветвь гусеницы, свободно провисающая между двумя условными опорами. Реакции Р, и 11, на этих опорах заменяют действие сопряженных с провисающей ветвью участков гусеницы и благодаря симметричности ветви одинаковы справа и слева. Для отыскания статического натяжения гусеницы необходимо получить выражение стрелы провисания г в зависимости от натяжения, которую в дальнейшем можно определить эмпирически, используя данные по существукяцим машинам, Силы, действующие иа одно звено„выделенное из этой ветви, показаны на том же рисунке отдельно, Для этого звена сумма проекций сил а сумма моментов относительно правого шарнира звена 11„1 СОЭ а„— Р„1 Мп и, — 6, — СОЗ а„= О, Первое уравнение приводит к выводу, что горизонтальная со*ставляющая усилий и шарнирах цепи одинакова для всех звеньев иР =-Р, Для ойределения Р, из третьего уравнения нужно знать Я, и а, Рассмотрим равновесие части цепи от левой опоры до звена А и напишем уравнение проекций сил на ось 2.
1~,— б,й — 1~„' = О. эо Подставляя (где а — полное число звеньев свободной ветви), получим вертикаль- ную реакцию правого шарнира Для левого шарнира того же звена, очевидно, д„= Я вЂ” (й — 1)~ а,. Подставив в третье уравнение значение Я„и имея в виду небольшие углы а„, можно получить уравнение 2 / га+! 'ъ 0 (116) Следует заметить, что прн четном а (я = — ) вертикальная реакция среднего шарнира ветви равна нулю.
Если а нечетное число, то для среднего звена ветви а» = О, а вертикальные состав- ляющие реакций его шарниров равны половине веса звена. Максимальная стрела провпсания (рис. 47) г = 1 (з1п и, + з(п с»» +* ° ° + з1п сс» ,), где сумма синусов, используя уравнение (116), "ва» з1пи,= ~ й При достаточно большом пролете ~ и мелкозвенчатой гусенице без большой погрешности можно полагать, что число звеньев четное. В этом случае л = —. Тогда 3»»» 1п» б» а ПИХ вЂ” Щф ' 1п» б» Р = —, » — з,, Лля определения г пользуются относительной стрелой пре- ~» а = г»Ь. При нодтинутой задней ветви обвода г, =- О,ОЗ- 0,06 (слабое предварительное натяжение) и г, = 0,02-:0,06 (среднее натяжение). 91 Для значений г„> 0,01 выведенная формула дает результаты, хорошо совпадающие с опытными даниымн.
Для меньших значений они расходятся, так как в шарнирах значительно возрастают силы трения, которые прн выводе не учитывались. Малые стрелы прови- сания имеют место прн очень больших натяжениях. Например, йрн г „= 0 получим Р, = со, Для гусеничной ленты, полагая Ь вЂ” — и 6, =- 41 (д — вес единицы длины ленты), (). 18) о аг Суммарное статическое натяжение на концах свободно провисаюгцей ветви 2.
Натяжение гусеницы от центробежной силы. Полное натяжение Вывод формулы натяжения гусеницы от центробежной силы для упрощения обычно проводят, отождествляя звенчатую гусеницу с гибкой лентой. Результаты, ноях лученные для ленты, в первом приближении справедливы н для звеичатой гусеницы. На ветви обвода, перемещающейся с относительной скоростью и, и провисающей, вообще говоря, по любой кривой иеременного радиуса, выделим заштрио, хованный элементарный участок с центральным углом йх и радиусом кривизны в центре р (рис, 48).
! -- — ~~ Тогда элементарная центробежная вя , ни сила 4С уравнонешивается состав- г Фг ' г лающими динамического натяже Ун* 48 ния ленты Т„ илн натяжением от действия центробежной силы. Используя массу единицы длины ленты ш н обозначения иа рис. 43, можно "написать Оя дС = ) „шр ба =- — ~ тр гйх; р оС= 2҄— Отсюда дополнительное натяжение ветви ленты от центробежной силы Tц —— шоэм (120) Аналогичный результат можно получить для дуговой ветви катка постоянного радиуса 1г. При этом полная центробежная сила дуговой ветви с углом обхвата у, которая уравновешивается дополнительным натяжением ветвей ленты Т„, будет С=2то 31п —. 7 О Дополнительное натяжение ветвей от центробежной силы постоянно пря постоянной относительной скорости и массе единицы длины и не зависит от радиуса дуговых ветвей формы обвода и характера провисания, Используя это обстоятельство, легко установить, что весь обвод иа рис.
40 находится в любой точке под натяжением Т„н, следовательно, В раВно. веснн. Сила Т„ является внутренней силой замкнутого гусеничного обвода н поэтому не создает реакций 1 на катках г 1 Поскольку элементарные центро- з э бежные силы приложены нормально к участкам свободно провисающей ветви обвода, принято считать, что г — ~сэ 1т оии не изменяют характер ее статического провнсания и пря движении, а гд 4д Фп х Атэч ЕСЛН ВстВЬ НЕ Обпадаст ПрОдОЛЬНОй Вас 4Э податливостью. Относительное влияние натяжения ветви от центробежных снл показано для частного случая на рис. 49, где Т„ = — Т„ +.
҄— полное натяжение ветви и Т,„статическое натяжение Ветви. Это влияние весьма значительно на высоких скоростях движения. Долговечность одного и того же шарнира авена гусеничной машины, передвигающейся преимущественно с высокими скоростями, должна пони- ЗНТЬСЯ. Расчетным натяжением гусеницы при прямолинейном движении будет натяжение рабочей ветви, в которое Входит также сила тяги: Тр = Тч + (1221 Обычно натяжение рабочей ветви в случае движения с небольшой скоростью на максимальный подъем превышает натяжейие при максимальной скорости дВиження.
3. Динамика задней ветви звенчатой гусеницы Рассмотренные в предыдущих разделах вопросы далеко не исчерпывают динамику работы гусеничного движителя, которая исследована недостаточно. В некоторых трудах 11, 26, ЗО н др.1 исследуются только отдельные вопросы взаимодействия илн работы элементов гусеничного движителя. Определенный интерес представляет работа (1! ), так как она посвящена динамике взаимодействия звеичатой цепи с опорным подрессоренным (в отличие от рассматриваемого в работе 18)) катком и ведущим колесом прн абсолютно несминаемом грунте. Участок задней ветви цепи при этом сводится к четырехзвеннику (рис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
