Забавников Н.А. - Основы теории транспортных гусеничных машин (1066287), страница 27
Текст из файла (страница 27)
Для определения коэффициента буксования записывают частоту вращения ведущего колеса, определяя по нему теоретиче. ский путь машины и замеряют действительно пройденный путь на местности, "а Испытания обычно проводят при малых скоростях движения. Влияние ' ' ' ' Рр 0 )ь' скорости движения машины на 'коэффициент сцепления 1р изучено мало. По данным А. А. Крживицкого, ~р уменьшается с ростом скорости движения из-за более интенсивного разрушения грунта ударами звеньев.
Среднее опытное значение коэффициента ф, приводимое в литературе, ие учитывает конструктивных особенностей гусеницы. В зависимости от грунта для гусеничных машин принимают следующие величины расчетного 01: . 0,75 — 0,8 Дорога с асфальтовым понрытвев Грунтовая,дорога: сухая травная Пасов сухой Луг, поросшей травой (сухой) Свет )большее аваеение — врв т =-.
0'С) 0„8 — 1„6 0,"0-0,"т 0,4 — 0,5 0,'З вЂ” 1',0 0,2 — 0,8 й 18. ОСОЫИНОстн бнкжнеГО ппдвоил Исследования но взаимодействию гусеничного движителя со снежным покровом н 'рекомендации для проектирования в настоящее ' время основываются главным образом на эмпирических заключениях и результатах экспериментов. Так же как н для ряда грунтов, зто отражает слабое развитие механики снежного покрова, обладающего чрезвычайно большой разнообразностью и изменчивостью физикомехаиических сжиеств. Последние В большой степени ЗВВисят от струк туры, плотности, влажности снега, высоты слоя его залегания, температуры снега и воздуха и изменения ее во времени 1чередование 121 цз ' з цг д» Рис. 67 и продолжительность оттепелей н морозов). Важнейшие свойства снега — связность н фрикционные качества значптельно изменяются также при деформацпн под действнем вертякальной н касательной нагрузок.
Диапазон изменении плотности снега весьма большой: от 0,01 — 0,03 г/см' для пушистого сухого до 0,6 — 0„7 г/см' для талого весеннего. Некоторое представление о влиянин давлення 4 н температуры воздуха 1' на плотность снега р дают опытные графики, показанные на рис. 67 111. Обращает на себя внимание, что при температуре воздуха около — 10 С при д > 0,2 кгс'см' плотность снега практически не зависит от давления. В результате экспериментов замечено, что при одной и той же плотности снега, нли одном п том же давлении и постоянной температуре, .осадка снега з прямо пропорциональна глубине снежного покрова й.
Зависнмость относительной осад,р з/ймз кн — в функции давления приве- з г=-(з'4 $ 'дз дена на рнс. 68. Зная й н —,, легко определить абсолютный размер г-' '4з г осадки снега при данном дазйз 4, кгс/см' Из графика очевидно, что при средних давлениях гусенкцы больше 0,2 кгс/см' относительная осадка различных машин в снегу будет мало отличаться. Поэтому для уменыпення глубнны колеи и сопротивлення движению снегоходные гусеничные машины должны иметь среднее давленне меньше 0,2 кгс/смэ. Основной зависимостью, определяющей глубину колеи илн сопро.тивление движению при движении машнны по снежному покрову, является зависимость д =- /(г), представленная выше, напркмер в виде формулы (94), называемой иногда крнвой прессования.
Для снега большей частью зтн кривые получаются экспериментально, путем последовательного вертикального нагруження плоского штампа и регистрацнн деформации г. Естественно, что эти зависнмости будут отличаться от действительных при взаимодействии опорной ветвп .гусеницы со снегом. В Трудах научно-исследовательской лабораторнз снегоходных машин Горьковского политехнического института 124, 38, 391 приводятся результаты некоторых нсследованнй взанмодействия штампов, моделей н гусеничных двнжптелей со снегом, которые используются ниже. Заметим, что в некоторых случаях они противоречивы н зто следует, очевидно, объяснять разлнчием процессов взаимодействия со снегом штампов и гусениц, весьма нестабильными качествами -снежного покрова н последующпмн уточненяямн при проведеник и анализе экспериментов.
На рис. 69 представлены типичные кривые прессования снега для невысоких давленкй штампов: крнвые 1 и 2 в для полевого снега, 3 и 4 — для лесного снега (кривые 1 и 3 — прп площадн штам- 1М па 625 сх)', а 2 и 4 — при 2600 см'). Плотность и твердость полевого снега соответственно в 1,3 и 3,6 раза больше, чем лесного. Функция д == 7" («) монотонна и явно нелннейиа.
Для более значительных давлений штампа кривая прессования снега, показанная на рис. 70, качественно меняет свой характер, что требует физического обоснования. е ног~ дг дг д6,1 ««, г г «лв си хм~. Рнс. 68 Рне. 69 В ряде исследований указывается, что прн углублении штампа под действием вертикальной силы, под ним образуются два клина 7 и 2 уплотненного снега с измененным напряженным состоянием (рис. 71), имеющие форму усеченной пирамиды или конуса, в зависимости от конфигурации штампа. На участке кривой А В (см. рис. 70) йо мере погружения штампа сопротивление вдавливанию возрастает, Рнс, 76 главным обазом благодаря увеличению сопротивления снега смятию н росту трения подштампового к«ппш 2 (рис, 71). Прн достижении клином 2 твердого подслоя сопротивление вдавливанию еще более увеличивается за счет деформации более плотного снега.- На участке ВС (см. рис, 70) клин разрушается и давление резко падает при небольших перемещениях штампа, а затем на участке С1:) по мере роста деформации вновь начинается процесс упрочнения снега, обладающего уже другими качествами.
Заметны, что средние давления гусе- )23 ниц меньше соответствующеготочке В, но максимальное давление, которое является расчетным для оценки проходимости, может даже яа снежном покрове превышать указанное. Некоторое представление о связи давления н отиоснтечьиой деформации снежного покрова — ' дает эмпирическая зависимость а , '139), полученная для снега различной плотности р = 0,168 —:0,4 г/см' прн экспериментах на штампах и скорректированная иа гусеницы путем введения поправочного коэффициента й„ = 1,13-: 1,18 на примере использования трактора Т-10ОМ с полужесткой подвеской: д = А„((116р — 0,7) р+ 1535) ® ' (154) где Ь вЂ” ширина гусеницы в см, По экспериментальным данным коэффициент сопротивления ,движению 1 при перемещении по снежному покрову изменяется в пре- 4РЭ дп СК ая Еес" ' Р ~Я ЛЕ %2 чр Рис.
72 Рис. 7З делах 0,08 — 0,4 или для наиболее часто встречающихся условий (й = = 100 —:600 мм) — в пределах 0,03 — 0,3 (подъемы не более 2%) Статистический анализ результатов испытаний дает равную вероятность 1 в последнем случае. Коэффициент сопротивления гусеничного прицепа, двигающегося по колее тягача, составляет 0,1-~0,15, доводя иногда до 0,2, Снижение давления снегоходной машины положительно влияет на увеличение коэффициента сцепления ~р, максимальная величина которого на снежном покрове составляет 0,5 — 0,6. Увеличение у имеет важное значение для роста предельного угла подъема по сцеплению, обеспеченного соответствующей тягой яа гусеницах, развиваемой двигателем.
Как правило, при Ь = 500-:600 мм подъемы, преодолеваемые снегоходом, не превышают 10 — 15'. По данным 138), полученным при экспериментах на. машинах и моделях гусеницы, изменение коэффициента «р в зависимости от давления д и высоты грунтозацепа Ь„, показано иа рнс. 72. Каче,ственно эти зависимости подчиняются формуле (15Ц или данным рис. 65, а. Эксперименты со штампами И81 при д = 0,08 кж'см', но с большим диапазоном изменения л прн сохранении общей зависимости р от д не дают монотонности зависимости <р от й,„и выде- 124 или в зависимости от требуемого давления л = — — — кгс/см .
0 а„ й эг заэ (156) Исходя из реальных условий и конструктивных возможностей, гусеничная машина при передвижении по снежному покрову должна обладать средней скоростью 10 — 25 км/ч, используя преимущественно 1-ю и' 2-ю передачи, и преодолевать подъемы до 20'. Это потребует увеличения удельной мощности машины. У существующих снегоходов удельная мощность изменяется в пределах 20 — 60 л, с./т, дорожный просвет — в пределах 200 — 600 мм, а давление — от 0,035 до 0,2 кгс/смэ. лают оптимальную высоту грунтозацепа Ь =- 50 —:60 мм, обеспечивакяцую максимальное значение <р. Наконец, исследования подтверждают, что для снежного покрова сцепные качества гусеничного днижителя зависят от расстояния или шага между грунтозацепами 1 (рис. 73), где сплошные кривые соответствуют снежному покрову средней плотности, а штриховые— рыхлому, и получены при Ь = 30 мм.
Из приведенных на рнс. 73 данных следует, что при проектировании снегоходной гусеницы нужно принимать 1 не менее 240 мм. Обеспечение высокой проходимости гусеничной машины по любому снежному покрову с минимальным давлением 0,035 — 0,05 кгс/см' конструктивно весьма затруднительно для машин средней и болыпой грузоподъемности. Следовательно, при проектировании снегоходов необходим оптимальный подход.
Если не использовать принцип мототобагана, то, с одной стороны„ нужно обеспечить движение машины без ее посадки на днище (это можно достигнуть также увеличениям дорожного просвета), а с другой стороны„обеспечить возможяо больший коэффициент сцепления и возможно меньший коэффициент сопротивления движению. Поэтому в указанных ранее публикациях рекомендуется для снегоходных машин грузоподъемностью 0,5 — 1 т давление д =- 0,12 —:0,15 кгс/смз при дорожном просвете Ь„= 0,5 м или а =- 0,09 —:0,1 кгс/см' при Ь„= 0,35 м.
Для машин грузоподъемностью 3 — 5 т считается выполнимым о = 0,15 —: 0,2 кЫсм', естественно — нри увеличении сопротивления движению. С учетом требований задаинаго веса машины, реального размещения гусениц прн компоновке, обеспечения повышенной проходимости по снежному покрову и необходимого коэффициента сцепления, в работе, (381 предлагаются эмпирические зависимости для определения опорной площади одной гусеницы в завясимости от дорожного просвета машины Ь„в см (при условии Ь„~Ь): Р= 183 — см* йм (155) Глаза !у! ТЯГОВЫЙ РАСЧЕТ ЛРу! ПРЯМОЛИИЕЙНОМ ДВИЖЕуИИ Знание законов прямолинейного движения машины н анализ работы гусеничного движителя позволяют установить последовательность тягового расчета проектируемой машины. Под ннм понимается определение некоторых главных параметров машины, обеспечивающих возможность прямолинейного движения ее в заданных условиях. В процессе конструирования узлов н механизмов проектируемой машияы некоторые расчетные величины подвергаются изменениям (передаточные числа при подборе зубьев пары шестерен, длина трака или расчетный радиус ведущего колеса и т.
п.). Поэтому возникает необходимость согласования уже определенных в процессе проектирования параметров и проведения поверочного. тягового расчета машины после окончания проектирования. При этом уточняются некоторые величины, принимавшиеся ранее ириближеиными. При проектировании транспортной машины задаются: вес машины 6 с полезным грузом на платформе, максимальная скорость движения и „„по хорошей дороге, максимальный угол подъема а „„на крепком грунте н некоторые другие данные, которые ие используются в тяговом расчете. Для тягача, кроме того, задается минимальная и максимзлы1ая силы тяГЙ иа крюке или полный вес прицепа.
Использование в этом случае приведенного коэффициента сопротивления поезда по формуле (23) позволяет вести тяговый расчет тягача по формулам для машины, работающей без прицепа. Примем вначале„что в трансмиссии машины предполагается использовать ступенчатую коробку передач. Задачами тягового расчета являются: определеяие мощности двигателя, минимальной скорости движения и диапазона изменения скоростей или передаточных чисел трансмиссии; назначение или разбивка промежуточных передач ступенчатой коробки; оценка тяговых качеств и приемистости машины (построение тяговой характеристики, определение ускорений, времени и пути разгона); оценка топливной экономичности, й $4.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
