Забавников Н.А. - Основы теории транспортных гусеничных машин (1066287), страница 21
Текст из файла (страница 21)
50), обладающему двумя степенями свободы. Положение катка по высоте переменно. Теоретические исследовании и использование экспериментальных даниых позволили установить влияние параметров расчетной схемы на ударное воздействие гусеницы на ведущее колесо, задний каток и грунт. Установлено, что удар имеет место в момент отрыва последнего звена опорной ветви от грунта и при сходе катка на следующее звено.
И с точки зрения динамических воздействий цепи подтверждается полезность уменьшения угла () наклона задней ветви к грунту, установленная ранее в работе 18). Для быстроходных гусеничных машин на высших передачах, когда момент от инерционных нагрузок на ведущем колесе значительно превьппает момент от сил сопротивления, при подборе угловых параметров схемы рекомендуется устанавливать определенное положение смены зуба на ведущем колесе. Используя размер Ь„,„ на рис. 51 в момену превращения четырехзвенника в трехзвенник (или в последний момент соприкасания катка с двумя звеньями гусеницы), рекомендуется при смене зуба на ведущем колесе (рнс, 51, б) ' подобрать размер Ь, = (0,4 †: О,б) Ь .
В этом случае целесообразно выполнять соотношения углов а 9 — — пз = — — (), 2 2 Выполнение такого подбора углов при правильном выборе размера Ь, устраняет ударное воздействие цепи в момент отрыва звена от грунта и значительно снижает энергию удара катка о звено опорной ветви, лежащее на грунте, в момент опускания на него катка. Чтобы уменьшить энергию удара, необходимо также максимально облегчить задний опорный каток. Наличие резинового бандажа на заднем опорном катке сглаживает колебание момента иа ведущем колесе.
Влияние других параметров нельзя рассматривать обособленно, так как изменение одного из ннх ведет к изменению других. В примере, который приводится в работе 111), указано, что при правильном подборе углов увеличение длины звена гусеницы в 1,5 раза способствует общему снижению расчетных динамических нагрузок более чем в 2 раза. Следовательно, в рассматриваемом случае не нужно стремиться к уменьшению коэффициента неравномерности б, а обеспечить создание на ведущем колесе такой неравномерности, которая компенсирует неравномерность выхода звена нз-под заднего опорного катка и тем самым способствует уменьшению динамических нагрузок. Последнее аналогично, например, работе двойного синхронного кардана.
94 Гусеница представляет собой многозвенный механизм с большим числом степеней свободы. Уменьшение нх заменой гусеницы на отдельных участках трех- н четырехзвенным механизмом естественно прпводит к искажениям. Однако н такие упрощения при исследовании динамики в упомянутой работе приводят к весьма сложным лиф* ференциальным уравнениям, решаемым только . + с помощью ЗВМ. Иска- /' жающими результат решения являются также до- (" пущения о постоянной угловой скорости вращения ведущего колеса при значительной упругой податливости на кручение валов трансмиссии и распространенне некоторых зкспернментальных ре- Ю7ФУ зультатов, полученных при скоростях движения машины, не превышающих 20 км/ч, на более высокие скорости.
Все зто позволяет использовать выводы работы 111! в первом приближении в случае исследования дпнамики задней ветви звенчатой гусеницы при движении машины на твердых грунтах. Выяснение влияния длины звена на работу гусеницы нуждается в доцолнительной проверке и исследованиях, но сделан-. ный в рассматриваемой 5 А работе вывод представляет 1А~ ь питерсе„ поскольку ирак- в~к.
ш тика гусеничного машиностроения имеет примеры отдельных машин с крупнозвенчатой гусеницей, обладавших высокой скоростью движения на 1дорогах с твердым покрытием. С увеличением скорости движения транспортных гусеничных машин более отчетливо проявляются недостатки, прнсущяе мелкозвенчатои гусенице. К ним прежде всего относятся увеличение числа шарниров н связанное с зтим увеличение веса гусеницы. Последнее вызывает пропорциональный рост инерционных нагрузок и натяжения от центробежной силы, что весьма неблагоприятно для быстро- ва ходных машин.
Увеличение скорости движения само по себе может приводить к увеличению размера и веса шарнира для сохранения его долговечности. Снижение веса звенчатой гусеницы быстроходной машины, при прочих равных условиях, становится возможным только за счет уменьшения числа шарняров нли увеличения длины звена. Следовательно, при проекгированни ходовой части быстроходной машины чрезвычайно важно выбрать рациональную длину звена гусеницы и положение ведущего колеса.
Этот выбор должен обеспечивать допустимый рост натяжения от центробежной силы, требуемую долговечность шарнира и минимум динамических нагрузок, возникающих в отдельных участках обвода. Создание надежной гусеничной ленты в связи с развитием химии полимеров приобретает особую актуальность н занимает важное место в проводящихся исследованиях. С развитием промышленности пластических материалов эта проблема может быть решена, прежде всего для класса легких гусеничных транспортеров. Преимущества такой гусеницы по кинематике и динамике в свете рассмотренного выше очевидны.
4. Использование модели гусеничного обвода при его экспериментальных исследованиях Недостаточность развития теории кинематики и динамики звенчатого обвода приводит к целесообразности моделировании его при проектировании дорогостоящей гусеничной машины, Модель гусеничного обвода должна быть выполнена по законам подобия. В качестве грунта на стенде такой модели обычно применяется бесконечная лента или подобная гусеница, установленная на роликах под опорной ветвью испытуемого обвода.
Такие условия имитируют на стенде движение обвода на твердом иесмннаемом грунте или, при соответствующем подборе материалов ленты, движение иа мягком, но упругом грунте, отличающемся от действительного большей упругой деформацией. Стендовые испытания модели обвода позволяют проанализировать различные варианты взаимного расположения органов ходовой части, включая и различную длину звена.
Высокий уровень современной техники тензометрнроваиия и записи мгновенных значений силовых и кннематическнх величин дает возможность получить достаточно полную картину процессов взаимодействия гусеницы с ведущим колесом, катками и имитированным грунтом в различных точках обвода, представляющих интерес. Построейне экспернментальцых функций при этом нужно вести по достаточному количеству опытных точек, взяв их между двумя соседними характерными явлениями илн этапами, наблюдающимися прн работе звенчатой гусеницы на стенде. К таким этапам можно отнести: смену зуба на ведущем колесе, момент отрыва звена от грунта под задним опорным катком; спрямленне задней ветви гусеницы, набеганне переднего опорного катка на наклонно расположенное звено передней ветви, момент укладки его на грунт, изме« 96 пение числа звеньев верхней свободной ветви прн взаимодействии ее с ленквцем и ведущим колесом и т. п.
Строго говоря, законы движения некоторых точек обвода в промежутках между любымн соседними этапными точками из указанных должны быть различны. Если счи~а~~ гла~ной задачей стендовых испытаний моделей обвода исследование кинематики и инерционных нагрузок проектируемого гусеничкого движителя, то в первом приближении можно использовать стенд без нагружающих тормозных устройств, что упростит его конструкцию. При этом наиболее простая программа испытаний будет включать в себя запись перемещений интересующих нас точек обвода в функции угла поворота ведущего колеса. Путем графического дифференцирования полученных экспериментальных кривых можно построить зависимость скорости и ускорения этих точек обвода, нозволяющнх оценить, прежде всего, его кинематические качества.
Возможность варьирования при экспериментах скоростью, а в лучшем случае н нагрузкой приведет к установлению картины динамических воздействий на различные элементы обвода нескольких принятых схем расположения органов гусеничного хода. Возможность выбора наиболее оптимальной из них еще в процессе проектирования гусеничной машины несомненно окупит затраты иа создание такого стенда более высокими качествами самой гусеничной машины. й 9.
НАТЯЖЕНИЕ ВЕТВЕВ УПРУГОГО ОБВОДА Гусеница упругого звенчатого обвода имеет резинометаллические шарниры и обладает продольной податлквостью, так же как и реальная упругая лента„используемая в ходовой части некоторых машан. Податливость упругой гусеницы — величина, обратная жесткости. Под удельной продольной жесткостью упругой гусеницы понимают зависимость й, = — „кгс~см', "П (123) где ( — длина звена (участка) гусеницы; М вЂ” приращение указанной длины под действием растягнвающего усилия Т; га — деформнруемая площадь шарнира. Относительная угловая жесткость ш,= —," кгс)рад, (124) где М ,— момент скручивания шарнира (участка ленты длиной () при угле закручивания и; Ь вЂ” ширина гусеницы Продольная податливость упругой гусеницы приводит к перераспределению упругих продольных деформаций и изменению нагружениостя отдельных ее ветвей.
Поэтому стрела провнсания свободной ветви такой гусеницы является, функцией ие только геометрии обвода '(расположения катков или длин пролетов Ь) и веса д, но и сил, растягивающих ветвь. Изменение длины свободной ветви з, вызы- 7 и. а. забавнакоа 97 пает изменение предварительного статического натяжения Т„. Формулы, полученные ранее для определения натяжений ветвей в жестком обводе, становятся недействительными. Следовательно, стрела провнсания свободной ветви по-прежнему определяет действительное илн текущее статическое натяжение в обводе, но, как будет показано ниже, не является исходным параметром для его определения.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
