Забавников Н.А. - Основы теории транспортных гусеничных машин (1066287), страница 4
Текст из файла (страница 4)
При рассмотрении сил следует учитывать, что для упрощения не принимаются во внимание потери в гусенице и подшипниках. Силы натяжения ветвей гусеницы от собственного веса не учитываются, так как очевидно, что они существуют и в покое и взаимно уравновешены. Условно не показана также сила нагрузки на задний опорный каток от веса корпуса н реакция грунта, действующие вертикально. Силу Р можно считать силой тяги одной гусеницы или силой тяги машины. На опорную ветвь гусеницы в направлении движения действует со стороны грунта сила тяги Р. Длн создания этой силы к рабочей ветви гусеницы от ведущего колеса должна быть приложена сила, равная ей. Равнодействующая этих двух сил проходят через ось катка и может быть перенесена туда по линни ее действия, 'Тогда составляющую на оси заднего катка Р' можно получить, учитывая, что проекции равнодействующей равна сумме проекций сил составляющих: Р' = Р— Р сох (3.
К ведущему колесу от рабочей ветви гусеницы приложена также сила Р. Если к ведущему колесу в центре приложить две равные, но противоположно направленные силы Р параллельно рабочей ветви, то две силы на плече Д„„дают пару, уравновешивающую крутящий момент М, прнложеннйй со стороны трансмиссии, а оставшаяся сила дает составляющую в направлении движения Р" = Рсозб.
Полная сила, толкающая корпус машины, Р, =- Р' + Р' = Р.' Она равна силе тяги машины. распределение толкающей силы между осями заднего катка и ведущего колеса зависит от угла наклона рабочей ветви р: (2) М'" сов р Влияние угла () легко рассмотреть, пользуясь формулой (2) нли рис. 6. Вертикальные составляющие сил на оси ведущего колеса и заднего катка одинаковы к равны Р з(п )). Зти составляющие прн движении машпны образуют пару сил, действующую на корпус н вызывающую некоторый поворот его и перемещение кормы вниз.
Кроме того, имеет место дополнительное поджатие рессоры заднего опорного катка и уменьшение реакции грунта под ним. Зги явления рассматркваются подробно в гл. ИИ. Для переднего расположения ведущего колеса результат определении силы, толкающей корпус, будет одинаков, ио сила Р" приложена к осн направляющего колеса, расположенного на корме машины. Необходимая для движения машины сила тяги Р будет, очевидно, зависеть от других сил, действующкх на машину и изменяющихся в различных условиях движения.
Определение ее является основной задачей. В дальнейшем под силой тяги Р понимается суммарное тяговое усилие двух гусениц. 2. Нормальная реакция грунта Нормальная реакция грунта Я (см. рис. 4) для машины в целом является суммой нормальных реакций гусениц. Последние представляют собой равнодействующие всех элементарных нормальных резкций грунта, действующих на опорные ветви гусениц. В дальнейшем под нормальной реакцией грунта Я понимается реакция для машины в целом. Точка приложения нормальной реакции носит название центра давлении и обозначена буквой Х).
Центр давления расположен в опорной плоскости машины. Для рассматриваемого на рис. 4 случая движения на подъеме без бокового крена центр давления находится на продольной оси х подвижной системы координат. Точку В а называют начальным центром давления. В атой точке пряложена нормальная реакция грунта, когда машина находится в покое на горизонтальной площадке. Нормальная реакция всегда определяется нз уравнения проекцпи снл на ось г.
Для рнс. 4 Я = 6 соз и. Положение центра давления находится из уравнения устойчивости, которое рассматривается ниже, в гл. !Ч. 16 3, Сила сопротивления прямолинейному движению Движение любой транспортной машины связано с преодолением ' снл сопротивления, возникающих прн взаимодействия ходовой системы с грунтом. Сила сопротивления движению гусеничной машины на деформнруемом грунте определяется прежде всего остаточной деформацией грунта под гусеницей илн образованием колеи. Непрерывное прессование грунта по вертикали требует и непрерывной затраты энергии. Эту затрату можно характеризовать произведением силы сопротивления движению на пройденный машиной путь, Мелкозвенчатость гусениц транспортных гусеничных машин дает основание при рассмотрении некоторых вопросов' заменять их (с той илн иной степенью погрешности) гусеничными лентами.
На рис, 7 показаны силы, дейст- в', вующие на жесткий опорный каток при движении по гибкой, нерастяжимой ленте на деформируемом грунте. б» Спрессованный катком грунт не восстанавливает полностью своей формы, — ль так как упругая деформация грунта й,— йю как правило, невелика. По- л этому дуга соприкасания катка и гусеничной ленты с грунтом с передней СтОрОНЫ бОЛЬШЕ, ЧЕМ С ЗадНЕй. Раапп- Вис. 7 действующая элементарных нормальных реакций грунта на дуге контакта смещается от вертикали, проходящей через ось катка, и дает горизонтальную составляющую нли силу сопротивления движению гз'„. Для двнжения катка (корпуса машины) необходимо приложить к катку толкающую силу Р„, равную Яю Упругая деформация грунта Ь,— й„естественно, уменьшает сойротивление движенпю катка, так как на дуге частй катка, выходящей из контакта с гусеничной лентой н грунтом, появляются составляющие нормальных снл, направленные по движению, Если учитывать вертикальные перемещения шарниров звена гусеничной цепи при передвижении по нему опорного катка (перенос нагрузки от одного шарнира к другому)„то при совмещении оси катка н шарнира на одной вертикали (рис.
7, внизу) взаимодействие катка с гусеницей и грунтом будет аналогично рассмотренному выше. При наличии упругой и остаточной деформации грунта всегда будет та ~м„а при отсутствии упругой деформации уз — — - О. Наибольшая вертикальная деформация грунта будет под перед- ним катком. После прохождения переднего катка свойства грунта ' Это допутпеиие будем использовать только в тех саучаях, когда отсутствует теория, разработаииая прммеиительао к звевчатод гусеиипе, или когда физический смысл в точность реае~ия измеяяются незначительно. 2 н. а.
заааъзазза !7 изменяются, он уплотнится. Поэтому картина взаимодействия с грунтом следующего опорного катка качествекно повторятся, но количественные показателн будут другнмн. Соотношение упругих и остаточных деформацнй грунта под соседннмн катками будет определяться качеством грунта н величиной нагрузок, прнходящнхся на эти катки. Прн этом сопротнвленне движению различных катков будет неодннаковым. Наибольшей величины оно, очевидно, достигает у переднего катка. Прн движении по твердым несмннаемым грунтам гусеничная машина также испытывает сопротивление. Однако при этом проявляются другие по своей природе силы сопротнвления, связанные с сопротивлением перекатыванию опорных катков по гусенице.
Теоретически этн снлы являются внутренними снламн гусеничного обвода, но в реальном звеячатом гусеничном движителе силы сопротивления качению опорных катков проявляются в виде внешних снл. Под обнее это явленне рассматривается в гл. П, 4 а вида силы сопротивления двнжению опорного катка, очевидно, должны быть пропорциональны нагрузке, приходящейся на него, что подтверждается проведенными экспернментамн. Сумма снл сопротивления всех катков дает общую снлу сопротивления прямолинейному движению машины й1 (см. рис. 4), которую счнтают прнложенной в опорной плоскости. Силу сопротнвлення прямолннейному движению машины определяют по формуле где экспериментальный коэффициент пропорцнональностн 1 носят название коэффициента сопротивления црямолннейному движению. Он зависит прежде всего от качества грунта, а также от конструктивных особенностей ходовой части гусеничной машины. В результате экспериментов, проведенных с различными гусеничными машннамн, были получены средние опытные значеняя коэффициента сопротивления движению для различных дорожных условнй.
Для напболее распространенных дорог н грунтов он изменяется в пределах от 0,03 (шоссе) до 0,15, доходя.в некоторых случаях для песка до 0,20 и снега до 0,40. С учетом сказанного напрашивается вывод, что у гусеничных машин, предназначенных для передвижения на сминаемых грунтах, главной составляющей силы сопротнвления двнжению является сопротивление от вертикального прессования грунта.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
