Забавников Н.А. - Основы теории транспортных гусеничных машин (1066287), страница 40
Текст из файла (страница 40)
Кроме того, вероятно момент сопротивления повороту зависит от давления на грунт, в известной мере определяющего глубину погруженпя машины, а также от угловой скорости поворота. Формула (241) не отражает влияния на момент сопротивления повороту указанных параметров. Но поскольку коэффициент сопротивления повороту р в этой формуле является коэффициентом пропорцпональности между моментом ДЬ и действительным моментом сопротивленпя М„ то все сказанное о влиянии на него радиуса поворота, давления и угловой скорости следует целиком отнести и кр.
Некоторые допущения, сделанные при выводе формулы (241), делают ее справедливой лишь в первом приближении н пригодной 18Ь для практического использования только в случае экспериментального определения коэффициента р в условиях, соответствующих повороту реальной машины. Поэтому при определении р по опытным данным следует воспользоваться той же формулой (241). Использование в расчетах осредненных значений коэффициента р, приводимых в литературе в зависимости от качества грунта, дает погрешность определения М„так как при этом не учитываются конструктивные особенности данной машины.
3. Зависимость коэффициента и от радиуса поворота В предыдущем разделе указывалось, что коэффициент или момент сопротивления повороту должен быть функцией радиуса поворота, угловой скорости и давления. Зависимость р от давления и угловой скорости поворота не установлена ни теоретически, ни экспериментально. В то же время доказано, что принятие р постоянным и не зависящим от радиуса поворота дает весьма приближенное решение и является грубым допущением.
В ряде опубликованных работ установлена качественная и количественная зависимость момента сопротивления повороту н коэффициента р от радиуса поворота для гусеничных тракторов и быстроходных машин. Эти работы подчеркивают особенно интенсивное и изменение р прн изменении радиуса поворота от Я = — до Р = 2 = 15 †: 2О и. В них делается вывод, что основное сопротивление повороту определяется трением опорных поверхностей траков при поперечных перемещениях по грунту. При этом зависимость сил тренин от радиуса поворота объясняется наличием внутреннего трения деформнруемого грунта.
Перемещение трака вызывает появление снл трения не только на контактирующих поверхностях, .но и в слое грунта, простирающемся иа некоторую глубину. Тогда малые поперечные перемещения траков опорной ветви потребуют меньшей затраты энергии. Меньшее сопротивление повороту оказывает суммарная реакция смятня, сдвига и среза грунта торцовыми и выступающими частями 'траков.
Абсолютные н относительные затраты энергии на этот вид сопротивления повороту, так же как и на трение, определяются прежде всего качеством грунта. На некоторых грунтах значительное влияние на сопротивление повороту оказывает вал грунта, нагребаемый гусеницей и катками. При большом погружении в рыхлый грунт, в снег сопротивление повороту от нагребання резко возрастает. Сравнительно незначительны силы сопротивления повороту, характеризующие влияние ширины гусеницы, даже прн наличии развитых грунтозацепов. Как показывают эксперименты, этн силы очень мало зависят от радиуса поворота. 466 На основании обширных экспериментов А. О. Никитиным была выведена эмпирическая зависимость коэффициента р от радиуса поворота: Рвнх (247) л+ (1 — а)— Кя В где а — постоянный коэффициент, принимаемый в расчетах в среднем 0,85; А'в — радиус поворота по забегающей гусенице;  — колея. Максимальный коэффициент сопротивления повороту для некоторых грунтов по данным А.
О. Никитина имеет следующие значения: Няяо Сухой дерннстмй суглнннстпй грунт (влажность В' < 8ей) 0,8 — ! Сухая грунтовы хорога ня суглннхе,......... 0,7 — 0,9 Пахота нн суглянхе б)г ~ 8)в) ............. 0,8 — 0,8 Суглнннстяя влажная дорога (Ф'= йО)е)......, ° . 0,3 — 0,4 Снег рыхлый......,..... '.0,25 — О,З Снег слежявнайся п тенверятуре Ое С, °.......
0,6 — 0,7 Вывод эмпирической формулы (247) сделан по результатам испытаний разных машин в различных условиях поворота, Для расчета механизма поворота необходимо использовать наиболее тяжелые режимы движения. Опн соответствуют повороту иа сухом дернистом суглинистом грунте. Все остальные грунты являются для поворота менее труднымн. В соответствии с принятым ранее обозначением относительного радиуса поворота р по выражению (231) формула (247) приобретает вид 87+ар ' (243) Нетрудно убедиться, что в обеих формулах А, О.
Никитина р соответствует повороту машины около остановленной гусеницы, при котором р=1~Я= — и Ля=В). С увеличением радиуса в =й поворота )с и момент сопротивления повороту значительно уменьшаются. При стремлении р к бесконечности р стремится к нулю. Последнее означает, что для прямолинейногодвижения остаются справедливыми формулы сил тяги (246).
В случае использования формулы (247) нлн (248) любые выражения потребных сил тяги при повороте, которые будут получены ниже для сложных условий поворота, имеют более общий характер. 4. Оценка поворотливости по сцеплению забегающей гусеницы Значительное увеличение силы тяги иа забегающей гусенице делжт необходимой проверку возможности поворота машины по сцеплению, Для обеспечения поворота на горизонтальной площадке при равномерном распределении веса машины на обе гусеницы ннобходпмо, чтобы соблюдалось неравенство е <р —:~ Р. шения проходимости машинки перегрузки отдельных катков, конструктивного и производственного усложнения подвески н т. и, В некоторых случаях может оказаться рациональным использование эпюры на рнс.
113, б для гусеничного прицепа. И, наконец, можно представить эпюру давлений в виде трапеции тряс. 113, д). В практике часто встречаются случаи движения машины, прн которых первоначальная прямоугольная эпюра давлений превращается в трапецию (движепие на подъем или уклон, движение тягача с прицепом). Определенпе момента сопротивления повороту в последнем случае оказывается более сложным и требует предварительного рассмотрения некоторых вопросов, излагаемых в следующем разделе. 6. Продольное смещение полюсов поворота гусеницы н центра поворота машины при распределении давления по трапеции Эпюра нормальных давлений в виде трапеции является следствием продольного смещения центра давления.
В этом случае линия действия нормальной реакции грунта Я, которая является равнодействующей всех элементарных нормальных сил, должна проходить через центр тяжести площади трапеции (рис. 1!4). Для удобства дальнейших преобразований определим вначале зависимость длин сто- к рон трапеции от смещения центра л л п 4 давления х, В теории поворота за начальный центр давления О, при-,, нимают середину гусеницы.
Так как сделано допущение, что ширина гусеницы равна единице„то для определения сторон а н Ь до- Рнс Пл сгаточцо взять сумму статическнх моментов площадей прямоугольника и треугольника относительно точек А и В н приравнять ее статическому моменту площади трапеции. Примем, что д н х известны. Уравнение моментов относительно точки В аЬ вЂ” + — = — Ь вЂ” — х) д (Ь вЂ” а)к. к. а+э к к'. 2 2 3 2 ~ 2 или после преобразований Написав аналогичное уравнение моментов относительно точки А, получим — +Х (250) 1зз Обозначим относительное смещение центра давленпя "=.ь2 =т (251) тогда выражение (249) примет внд 2 2а+Ь 1 — ха =— 3 а+6 Заметим, что а + Ь == 2д, где среднее давление на единицу длины определяется формулой (242).
Решая совместно последние уравнения, получим = д (1 — 3~,); Ь = д (1 + Зх,). (252) В случае трапецендального закона, распределения давлений (ряс. 115) полюс поворота будет расположен в точке О, положение которой определяется из условия равновесия гусеницы или равенства площадей трапеций, расположенных сверху я снизу. Точка О не может совпадать с точкой В, или В, так как заведомо известно, что в атом случае цлощадн указанных трапеций не равны. Продольное смещение полюс» поворота гусеницы принято обозначать 2.
Следовательно, а+Э (Е ) Обозначим относительное про" дольное смещение центра поворота а уа = — = -г-, (253) Х 22 Ц2 (а +с) (1 +)(,) =- = (с + Ь) (1 — Ха). Выражения для а и Ь были получены ранее. Для подстановки значения с в левую часть етого уравнения используем подобие треугольников (~,1,и ~),2 (рис. 115).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
