Забавников Н.А. - Основы теории транспортных гусеничных машин (1066287), страница 23
Текст из файла (страница 23)
Заметим, что экспериментальное определение к. п. д. гусеяицы производится на специальном стенде. Опытное определение коэффициента сопротивления движению обычно связано с замером усилия, необходимого для буксировки испытуемой машины в естествен- т иых условиях. Это усилие принимается равным потребной силе тяги. Потери в гусеничном движителе при двн- / женин можно разделить на несколько групп.
1. Потери на прессование грунта. Они пропорциональны нормалыюй реакции на гусенице, зависят от качества грунта и учитываются, как рассматривалось в гл. 1, коэффициентом сопротивления движению. 2. Потери на перекатывание опорных катков по гусенице. Они также в болыпой степени зависят от нагрузки на опорные катки. Как указывалось в гл, 1, силы сопротивления качению опорных катков по гусенице теоретически являются для гусеничного обвода внутренними, поэтому должны были бы входить в к.
п. д. гусеницы. Но это возможно, если предположить очень большое натяжение опорной ветви гусеницы, исключающее зазоры в шарнирах. При наличии зазоров в шарнирах опорной ветви (особенно возможных под передними каткамн! внутренняя сила сопротивления движению катка т (рис. 55) будет уравновешиваться через звено гусеницы такой же по величине касательной реакцией грунта, направленной против движения. Следовательно, в этом случае внутренняя сила гусеничного обвода т становится внешней и должна входить в общее сопротивление движению. Естественно, что эти потери имеют место при обкатывании машины на стенде и поэтому входят в к.
п. д. Однако, так как методы экспериментального определения 1 не позволяют исключить указанные потери, то они входят также и в коэффициент сопротивления движению. Для повышения точности тягового расчета машины потери на перекатывание опорных катков по гусенице необходимо учитывать или в ! или в к. п. д. Обычно их учитывают коэффициентом сопротивления движению. 3. Потери на трение в шарнирах свободных ветвей, находящихся под определенным натяжением, при взаимном перемещении про- ка ушины звена и пальца. Зги потери входят как в к. п..д,,' так и в коэффициент сопротивления движению также в силу того, что методика определения последнего не позволяет нх определить.
При тяговых расчетах следует учитывать их в к. и. д. гусеницы. 4. Потери в шарнирах рабочей ветви, аналогичные потерям предыдущей группы. Эти потери учитываются в к. и. д., так как обычно прн опытном определении коэффициента 1 рабочая ветвь не нагружена силой тяги, 5. Потери на удар при набегании звеньев гусеницы на колесо нли каток. Они учитываются в к. и. д. потому„ что скорость движения прп экспериментальном определении коэффициента сопротивления движению, как правило, невелика. 6.
Прочие потери: а) потери на неровности грунта, вызывакяцие удары при движении (учитываются коэффициентом сопротивления' движению)„ б) потери на проскальзывание звеньев по ведущему колесу при смене рабочего зуба вследствие разности шагов цепи и колеса: в) потери на удар звена о зуб при входе в зацепление; г) потери в подшипниках катков. Последние три вида прочих потерь, учитываемые в к. и. д., могут иметь место и при опытном определении коэффициеята сопротивления движению. Величина их колеблется в зависимости от скорости движения машины и натяжения гусеничной цепи.
2. К. и. д. гусеницы К. п. д. гусеницы можно. представить отношением Л ~ гь Ч3'С Э 3тс л где У„„— мощность, отводимая от гусеницы или затрачиваемая на движеййе; Ф„, — мощность, 'подводимая к гусенице, или мощность на ведущем колесе. Мощность йг,т, может быть представлена как разность ~~ ~ус ~~~ ~~ чэ где Уч — суммарная мощность потерь в ходовой части машины. Тогда к. п. д. гусеницы Ч =1 —— У, (131) вк Следовательно, к. п. д. гусеницы можно определить, зная суммарную мощность потерь Уч 'или, по крайней мере, главные ее составляющие. Главными потерями в гусеничном движителе являются: 1) по- терн иа трение в шарнирах сопряжения ветвей„находящихся под натяжением силы Т, и имеющих наибольшее угловое перемещение по сравнению с другимн; 2) потери на удар по колесу илн катку при набегании гусеничной цепи.
Все остальные потери обычно оцениваются величинами второго порядка. ~о+ Работа трения в шарнире .%'„может быть определена выражением йгш — — и Т~г~~р~, (132) где р„— коэффициент трения в шарнире„г,„— радиус шарнира; ~р — угол относительного поворота звеньев. Опытные значения коэффициента трения зависят от типа шарнира и материала трущихся поверхностей П 1 и имеют следующие величины; ии оие нш иит 0,033 0,033 Игольчитной шарнир Обмчимй шарнир ии стили ПЗ » углеродистой стели 0,100 0,330 При малых углах поворота (до 8') значение рш получается значительно меньше указанных величин, что при больших зазорах в шарнире объясняется наличием трения качения.
При углах поворота больше й' коэффициент трения скольжения в шарнире в большой степени зависит от материала деталей; их термообработкн и условий работы. Значения коэффициента трения при работе шарнира насухо„ с абразивом Или в воде будут весьма различны, Эти обстоятельства показы вают, что точное определение работы треиия в шарнирах затруд- 1 иительио из-за весьма разнообразных условий ра- рис. зз боты гусеничного движителя даже прн одном и том же материале деталей гусеницы. .
Однако из формулы (132) следует, что для уменьшения потерь на трение в шарнирах нужно стремиться к уменьшению диаметра пальца гусеницы. Потери энергии на удар об обод колеса при избегании цепи связаны с потерей радиальной скорости Ьо избегающего звена (рис. 56). Сложность явления удара набегающей цепи по ободу заключаетси в следующем: 1) неизвестно, какая масса ветви, кроме массы первого звена ит„ участвует в ударе, поэтому определяя массу, считают итт =' шиш где поправочиый коэффициент е больше единицы; 2) неизвестно, какаи часть энергии расходуется на удар, а какая тратится на коле.
банни свободной ветви н впоследствии гасится трением в шарнирах; 3) неизвестно, какая часть энергии удара обратима и какая нет. Очевидно, явление обратимости может иметь ярко выраженный характер при наличии резинового бандажа катка. По теореме Карно потеря живой силы на удар равна живой силе потерянной скорости. Если бы масса, участвующая в ударе, была известна, то, пренебрегая потерями иа колебания звеньев цепи н 166 обратимостью энергии, можно было бы определить потерю энергии на удар по выражению (133) Болыпой диапазон изменения коэффициента трения в шарнире и неопределенность потерь иа удар звеньев об обод колеса или катка делают теоретическое определение к.
п. д. гусеницы мало достоверным, хотя методы такого определения в литературе излагаются И 1. Опытные данные подтверждают, что работа одной н той же гусеницы в разных условиях н при различной степени натяжении дает большое расхождение в значении к. и. д. С другой стороны, принимать в рас- четах к.
п. д. гусеницы постоянным 7~ нельзя. Опыт показывает, что к. п. д. гусеницы зависит от скорости движения (рнс. 57), эксперимент подтверждает также, что для различных машин к. п. д. различен и принятие его одинаковым для машин равного веса достаточно условно. Рнс. 67 На основании экспериментов В. А. Петров предложил эмпирическую зависимость для определения к, п. д. гусеницы с открытьвя металлическим шарниром при нормальном предварительном натяжении; Ьтй (134) 1+ — (0,025+ 3 га чя) Р где В = ) — динамический фактор илн коэффициент сопротивления движению; о — скорость движения в км/ч. К.
п. д. гусеницы по выражению (134) зависит от скорости н от нагрузки. Увеличение нагрузки приводит к росту к. п. д., что наблюдается обычно и у других механизмов. Характер зависимости к, п.'д. от скорости соответствует экспериментальной кривой-на рис. 57 (участок, проведенный сплошной линней). Однако формула (134) действительна для скоростей движения до 50 км/ч, так как при более высоких скоростях эксперименты не производились. Для машин легких весовых категорий (до 8 — 10 т) В. Ф.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
