Забавников Н.А. - Основы теории транспортных гусеничных машин (1066287), страница 45
Текст из файла (страница 45)
В то же время износ шестерен определяется так называемой мощностью циркуляции Л'„ =- М,м. Направление потока мощности циркуляции легко определить, если рассмотреть усилия иа зубьях я направления вращения шестерен, показанные на рис. 134, а вверху. Из механики известно, что шестерни, ф которой направление усилия на зуб пе совпадает с на- ша правлением окружной скорости, является ведущей (В ), а шестерня, у которой оин совпадают, — ведомой (Н„). Чередующееся расположение шестерен обусловливает образование замкнутого контура, в котором циркулирует мощность Ф,„, значнтелЬно превышающая мощность У„, подводнмую иване. Закон сохранения энергии при этом не теряет свою силу.
Аналогичная картина циркуляции мощности в замкнутом контуре (рис. 134, б) наблюдается при равных передаточных числах шестерен, если заменить муфту фрикционом, затянутым на определенный момент буксования Мэ. Фрикцион при вращении будет непрерывно буксовать и момент Мэ определит величину циркулирующей мощности Л'„= Мэв,. Естественно, что мощность„поступающая от двигателя, в этом случае будет равна сумме мощности потерь на буксование фрикциона и мощности потерь в стенде. Если развернуть половинки нижнего вала и присоединить к ннм ведущие колеса и гусеницы (рис. И4, а), оставив различными передаточные числа шестерен, то получится простейший механизм поворота гусеничной машины.
Однако картина циркуляции мощности в замкйутом контуре по сравнению с предыдущей схемой не изменится н здесь, так как роль фрикциона, закручивакпцего валы до определенного момента; в этом случае играет система гусеница — грунт— гусеница. Мощность У,, определяемая по формуле (293), при этом рекуперируется на взбегающую гусеницу. При таком механизме поворота силы Р, и Р, на гусеницах устанавливаются автоматически„ в зависимости от условий поворота к в расчетах соответствуют потребным силам тяги.
Сопоставляя схемы на рис. 133 н 134, э, нетрудно убедиться в их принципиальной идентичности. Разница заключается в том, . что схема на рнс. 134, э позволяет машине поворачиваться з одну сторону н только с одним радиусом. Переменные значения 1, и 1~ на схеме рис, 133 устраняют этот недостаток. Мощность в сечении а А'т = М„+ )У~ без учета к.
и. д. конических шестерен, а момент Мэ = Мх + М(. Мощность„потребная от двигателя для поворота машины в этом случае, при прочих равных условиях, будет меньше, чем мощность, определяемая формулой (292): (294) где н~ — к. п. д. от отстающей гусеницы до вала, суммирующего мощности М„и Л(1. Следовательно, явление рекуперации мощности при повороте гусеяичной машины желательно, а механизм поворота, обеспечивающий рекуперацию, более совершенен. Глава р7 НОВЕРОЧНЫЙ УЯГОВЫФ ЮСЧЕТ КРИВОЛИНЕЙНОГО ДВИЖЕНИЯ Полученные 'в предыдущей главе силовые н кинематические параметры, потребные для равномерного движения при заданной кривизне траектории, должны быть обеспечены двигателем н механизмом поворота.
Только при этом осуществим указанный характер движения. С другой стороны, мощность двигателя проектируемой машины уже определена по заданным условиям прямолинейного движения. Прн этом остается пока неизвестным, достаточна ли оиа для осуществления равномерного криволинейного движения в любых условиях нли существуют определенные ограничения поворотливости машины. Зги ограничения могут, очевидно„касаться поворотов с малыми радиусами на высоких и средних скоростях движении, требующих повышенных затрат энергии для преодоления возросшихвнешинх сопротивлений !см. формулу (289) и графики на рнс.
1311. Кроме ограничений по мощности двигателя, в указанных случаях возникнуг дополнительные ограничения, связанные с устой» чивостью движения по заносу из-за роста центробежной силы. Все это делает поверочный тяговый расчет криволинейного движения машины важным и необходимым в стадии ее проектирования. Он позволяет сделать корректировку тяговых расчетов прямолиней- НОГО ДВИЖЕНИЯ. В настоящей главе остановимся только на вопросах, связанных с равномерным криволинейным движением машины.
й ЗЬ РСТОИЧИВОСТЬ ДВИЖВНИЯ ПРОТИВ ЗАИОСА И ПОВОРОТ С ЧАСТИЧИЫМ ЗАИОСОМ При рассмотрении влияния внешних сил на поворот гусеничной машины допускалось„что скорость движения не велика. Поэтому действие центробежной силы не принималось во внимание. При повороте на большой скорости центробежная сила может вызвать полный нли частичный занос машины, если последняя сохраняет устой- ' 215 чнвость от опрокидывания.
В первом случае движение по окружности полностью прекращается и превращается в прямолинейное по направлению поперечной оси машины. Во втором случае траектория движения в той нли иной мере искажается, так как все точки, лежащие на продольной оси опорной ветви гусеницы (рнс. 135), кмеют абсолютную скорость и„„направленную от центра поворота параллельно поперечной оси машины (предполагается, как н прежде, что буксование н юз гусениц отсутствуют). Последнее возможно только в том случае„если полюса поворота гусениц О„и О„лежат за пре« делами их опорных ветвей. Добавлением индекса о к обозначениям Ряс, 155 полюсов мы подчеркиваем кннематическое значение полюсов О„ и О„, поскольку для определения момента сопротивления по полученнйм ранее выражениям этн точки, лежащие за пределами опорных ветвей гусениц„ явно непригодны. Скорость точек, принадлежащих корпусу машины, например точки А или С, определяется так же, как в случае, рассмотренном на рнс.
107. Большая центробежная сила, действующая на машину в направлении, обратном силе г (рис. 136), изменит направление продоль. ного смещения т, полюсов поворота гусениц. В соответствии с принятым ранее правилом знаков считаем направление С„н 1( на рис. 136 положительным. Тогда, аналогично формуле (269) йолучнм относительное продольное смещение полюсов поворота гусениц при действии только поперечных сил: (295) 216 При более общем случае действия на машину продольных и поперечных снл (рис. 137) для определения т,е остается справедливой формула (273), в которой при заданном радиусе )е должны быть известны хе и )(еи. Влиянием силы С„на продольное смещение центра давления х следует пренебречь.
Это допустимо, если учесть следующие соображения: 1) сила С, может достигать значительной величины только при повороте с большой скоростью на малых радиусах, что практически нереально из-за опасности полного заноса или опрокидывания машины; 2) определение де может быть уточнено в случае необходимости методом последовательных приближений; 3) силу Рие. !37 Рис. 136 С„все же можно учитывать в выражениях потребных снл'тяги, так как после приближенного или уточненного определения )(и она при известной силе С„ может быть подсчитана по формуле С„=С,1пф=С„ф или Таким образом, если для заданного радиуса поворота при расчете по формуле (273) илн при движении без прицепа (х, = О) по. формуле (296) получена величина )(е > 1, то это означает, что поворот происходит р частичным заносом (уе =- те,), а~полюса поворота гусениц расположены так, как показано на рис.
135. При этом значение коэффициента сопротивления повороту в формуле (295) определялось в соответствии с заданным радиусом по формуле (248), И в этом случае, как показывают полученные ниже формулы в совокупности с формулой (296), положение полюсов О,, н О„не оказывает существенного влияния на потребные силы тяги, а значение те, > 1 носит критериальный характер.
Примем в дальнейшем, что исследование равномерного поворота с частичным заносом производится, как н раньше, для случая постоянного и заданного радиуса поворота )т. По мере роста силы С„ продольное смещение полюсов поворота Х на рис. 136 или 137 увеличивается. Прн этом растет сумма поперечных реакций грунта на гусеииша, уравновешнвакицая разность внешних сил ф— У. Когда полюса поворота О, и О, займут положение на 'передней кромке опорных ветвей гусенйц (рнс. 138, а), дальнейший рост указанной суммы становится невозможным, если не увеличивается коэффициент р. Скорость прямолинейного движения машины до входа в поворот или радиус поворота, 'которые приводят к соотношению снл, показанному на рнс.
И8, а, условимся называть первыми критическими, Обозначим их соответственно иц,„ н )~им (р в,) Однако положение полюсов О и О, на рнс. 138, а не означает начала полного запаса машины. При расположении полюсов поворота О„и О„за пределами опорных ветвей гусениц (рис. 138, 6) схема действующих на машину сил качественно останется таков же, как и на рис. 138, а, но величины снл изменятся. Дополнительные поперечные перемещения опорных ветвей прн увеличении скоростей о„на рис.
135 приводят к дополнительным поперечным деформациям грунта и вызывают рост суммарной касательной реакции грунта, направленной против равнодействующей внешних сил С„ — Г, Благодаря этому указанная равнодействующаи уравновешивается. В то же время дополнительная деформация грунта должна неминуемо увеличить момент сопротивления повороту за счет роста коэффициента 1~, так как вес машины н длина опорной поверхности остаются прежними, а поправочный коэффициент К, если пока не учитывать влияние на него сил Х и С,; еще яри положении полюсов на передней кромке опорной ветви достиг своей максимальной величины. Следовательно, рост С„' приводит к увеличению боковых перемещений опорных ветвей гусениц и касательной реакции грунта.
Максимальное значение этой реакции будет определяться максимальной величиной коэффициента бокового сдвига р' „ (см. рис. 118) при полном прекращении поворота машины и перехода ее в движение по направлению поперечной оси. Радиус поворота, прн котором происходит полный занос машины, назовем критически радиусом по заносу и обозначим Я„р или р„, а соответствующую ему скорость прямолинейного движенйя до входа в поворот — критической Поворот машины на данном грунте с радиусом меньше критического невозможен. Сказанное выше не исчерпывает всей картины взаимодействия гусениц с грунтом при повороте с частичным заносом и является приближенной схемой, которая подчеркивает сложный характер происходящих явлений, требующих специальных исследований.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
