Забавников Н.А. - Основы теории транспортных гусеничных машин (1066287), страница 49
Текст из файла (страница 49)
Для иих полученное выражение ), (313) можно упростить. Принципиальные схемы распределения потоков мощности при одновальной связи механизмов поворота для различного направления силы тяги отстающей гусеницы показаны на рис. 144, а и б. Фрикциониые элементы на схемах следует понимать как условные, но в частности они соответствуют схеме двухступенчатого планетарного механизма с блокирующим фрикционом. В большинстве случаев при управлении такими механизмами включается фрикционный элемент отстающего борта. Поэтому целесообразно мощность Лг~ выразить в долях потребной на поворот мощности Ф~ отстакицей гусеницы. При этом в уравнениях (314) н (3И) коэффициент а = О и коэффициент силы тяги взбегающей гусеницы р = 1.
Из сопоставления схем иа рис. 144 н 143 следует, что в полученных ранее общих выражениях имеем Ч~д = 1; Чад = Чмп,~ где Чма, к, и. д. механизма поворота забегающего борта; если он при повороте не работает, то т1„,, = 1 и Ч,р —— Ч,. 235 Учитывая направление потоков мощности отстающей гусеницы на схемах рис, 144, получим общие выражения коэффициента мощности отстающего борта: У при Р,>0 "«п«и-. ' ла«ч«п... при Р«<„,0 т«= ' з где «1„ч, — к, п. д. механизма повоРота отстающего боРта. Следовательно, в формулах (310) а=О, и, =О, п«=1, «1,=«1„.„«=- ~т!«1! '=т!«1„.'„ где с учетом выражений (31б) — ! — !. прн Р! >О т«=тп «1„„, прн Р! <О т«=ты «)+,* «1+! р — 1 А! = т!«1! «ф)нпям~~ (317) или с учетом обратного знака показателя степени «1! и «)„„, по сравнению с формулой т, (306): при Р« ~> О Х! т!«щдщ! «1!а р — 1 (318) при Р,~О Х,=та — — ' —, «1, Ч~п, Р— ! «1, «1„„р+1 ' Формула потребной удельной силы тяги при повороте (313) упростится: = Юп Ча~) (320) р+Чк Чмп, где может быть Г,, ~ О, а использование К! или Х«диктуется знаком 1„.
Те же формулы для механизмов поворота с одновальиой связью можно получить, если составить уравнения бзланса мощности на входном от двигателя валу механизма поворота забегающего борта 236 Отрицательный знак т, опущен и в дальнейшем заменяется отрицательным для этого случая знаком Дь. Во все выведенные нкже формулы 1„нужно подставлять со своим знаком, полученным при определении этой величины из уравнения (303). Формула коэффициента силы тяги отстающей гусеницы (315) для рассматриваемого случая получит общий вид и произвести преобразования, аналогичные проделанным при выводе формулы (313). Зги уравнения для схем на рис.
144 имеют вид Л! п Ри Рп > Π— и* = 7п"д + №*, ЧпЧмп, при Р, < 0 — = ӄ— М1 Ф„ Чпчмпд и соответствуют общему уравнению 1307), Уравнение баланса мощности, составленное только для механизма поворота отстакацего борта, позволяет определить мощность потерь во фрикционных элементах Ф;„при известных т, и г,, Если Р, > О, то уравнение баланса мощности для выходного вала механизма поворота будет д$ ~~пот )21Ч1 = — +— Чмп~ Чмп~ и с учетом формулы (316) )Р =(1 — тдтйЧ Л 132Ц Если Р, <О, то уравнение баланса мощности для входного вала механизма поворота будет д!~ ммпп № =- — +— й~ппп = ~тп 1) Ф, Ч1 1322) Формулы (321) и (322) можно использовать для определения выражений тп и х„если по схеме конкретного механизма поворота проще определить мощность потерь Ф;пп, чем №. Для пидеальногоп механизма поворота, не имекяцего потерь во фрикционных элементах и состоящего, например, из двух бортовых коуобок передач с непрерывным изменением передаточного числа, )ппп, = О.
Следовательно, тп = т, = 1 прн любом значении радиуса поворота. Все остальные зависимости при этом остаются справедливыми. Плечо выноса скорости прямолинейного движении д, при этом переменно, Полученное общее выражение потребной удельной силы тяги при повороте (313) справедливо для любого механизма поворота, что позволяет использовать его в теоретических исследованиях поворота, проводимых в аналитической форме.
Относительные величины, входящие в выведенные формулы, облегчают сравнение качеств различных гусеничных машин. Большинство этих величии одинаково для различных машин, имеющих одинаковые относительные характеристики и соотношения размеров. 237 Потребные удельные силы тяги на гусеницах ~ш и )„входят в полученные выражения как самостоятельные величйны. Онн определи!ется вначале расчета по формулам (303) для постоянной скорости движения и радиуса поворота, Поэтому весь анализ поворотливости необходимо проводить, задаваясь прн расчетах ско- РОСТЫО П„р Н РаДИУСОМ Р.
ПРИ Даиией О, = СОПЗ1 ДЛЯ ПОСТРОЕНИЯ графика той или иной функции необходимо принять достаточное количество значений р = сопи(. В результате расчетов следует построить графики функции 1„ = 1 (Р? при Различных п„р — — сопз( н сравнить их с тяговой характеристикой для определенйя тяговых качеств машины при повороте. Последнее, как будет показано ниже в й 34, позволяет установить критерий оценки поворотливости различных гусеничных машин.
й аа опрвдилвнии иовффицивнтов мощности и частных вьп джкний потривной УДВЛЬНОй СИЛЫ ТЯГИ ~Рн ПОВОРОТИ ДЛЯ НЕКОТОРЫХ МКХАНИЗМОВ Определение потребной удельной силы тяги при повороте по общему уравнению (313) клк (320) требует знания коэффициентов снл тягк р н ь. Последнке зависят прежде всего от коэффициентов мощности забегающего н отстающего бортов и к т. Ниже приводятся примеры определенна коэффициента т для наиболее распространенных механизмов поворота, сделанные в предположении, что а = 0 и, следовательно, коэффициент силы тяги забегающей гусеющы Р 1. Формула коэффициента т мощности отстающего борта позволяет получить частное выражениепотребной удельной силы тяги при повороте для гусеничной машины с конкретным механязмом поворота.
Полученные ниже формулы с представляют собой функции, которые учитывают принципиальную схему механизма поворота, его расчетные параметры, а э неко* торых случаях и условия поворота (грунт, радиус поворота н действующие силы), , определенные нзвестнымк ге и („. Поэтому считаем эти величины заданными.
!. Механизм поворота — бортовой фрикциои Рассмотрим основные зависимости, необходимые для аналнаа тяговых качеств машины в случае равномерного поворота ее при помощи бортовых фрикцноноз. а) Сила пшги нп отопаюнмй гусглпяг гюрмоюпш нгп напрааыла назад (Р, ~ О, > 0). Сввзь между двигателем и отстающей супницей через бортовой фрикцкщг отсутствует. Распределшше потоков мощности показано ка рис. 111, который идентичен рвс.
144,а, если на последнем считать счт = ст „= О. В формулах (3!7) или (318) и (320) т)„= т)„„= 1, д„= !, а т = О. Следовательно, коэффициент силы твги отставшей гУсеницы Хг = О и потРебнав Удельная свив тяги при повороте гп = гез Мощность, теряемая в тормозе отстающего борта, по формуле (32Ц равна =д'гчг- Р1 гчг. По этой формуле потери в тормозе отсутствуют, если Р, = 0 или рг = О.
б) Сила виги па отсвкгюсс(га гусенице ЯапРагггна глгРгд (Рг <О, йч < 0). Распределение потоков мощности соответствует схеме иа рис. 144, 6, 238 В формулах (317) нли (319) и (320) Ч„е = Ч„„з = 1 и рк = 1. Тогда козффицкенг мощности отстающего борта в общем вяде М! тз Ч» й»» Длк определения т, покажем отдельно кз рис, 145 моменты, действующие кп валех фрикцноиз отстающего борта Мз и М,. Обозначим угловые скорости валов Рнс. 144 через аз к аз н мощность нз выходном валу Уд . Независимо от нзличкя или отсут- л» стеня буясовення фрнкциона всегда имеет место ревенспю М! МР Сравнивая с общей схемой нз рис. 144, 6, получим У )у, .
Ч»* дг' * л» Ио »»» Мзыз й»л Мгы!» ыз" !Еп» о» »Гзз Рнс. !46 где !Е» — пеРедзточкое число боРтовой пеРедзчи; 1!зя — Рзсчетный РадиУс ведУ- щего колеса. Тогда ыз оз 9+1 'гз»» — ~ — » ыг пт Р-! ' Используя формулу (319), получим козффнпиент силы тяги отстаощей гусеницы )ьз =— Чз Чг и потребную удельную силу тяги прн повороте по формуле (320): Чз п п,п, Если пуинЯть Чз = Чы то В последние формулы подставляется отрицательное еь' Отсутствие зюшсимости ге от потерь на буксование фрикцнона на первый взгляд кажется неправдоподобным. Однако, если пренебрегать потерямн во Фрнкппоне, тот,=1 н Ча р — 1 е а~ Ч р+1 аг Удельная сила тяги прн повороте, подсчитанная по последнему выражению, будет при любж радиусе меньше. Следовательно, предыдущая формула прв т, большем единицы, учитывает потери во фрикционе.
Физический смысл этого в том, что прн постоянной силе тяги Рт и постоянной мощности )тя на рис. 144, б увеличенке мощности потерь во фрикцноне полностью компенсируется уменьшением мощноств )тт от снижения скорости отстающей гусеницы. Мощность потерь во Фрнкцноне по Формуле (322) пл Одинаковый результат получается, если принять за исходное выражение для определения мощности потерь й,'„, = М,' ~ют — вД. Если оз -— — о! — — о„илн если р -ь оо, то т'„о = О. Фрикцион при прямолинейном движении не пробуксовывает.
2. Плаиетарньай механизм поворота (Пйчй). Кннематичесцие зависимости и обеспечение снл тяги иа гусеницах Схемы распределения потоков мощности при повороте машины с ПМП соответствуют приведенным иа рис. 144. Из теории планетарных передач известно основное уравнение зпяцнклнческого планетарного ряда (рнс.
146). связывающее угловые скорости солнечной шестерни юс коровкой ыа и водила юв: ме (1+ й) ы„— йык„ где внутреннее передаточное число эпнциклнческого ряда й соответствует передаточному числу при остановленном водиле нлн при юа = О и определяется выражением л=~+~=+. Используя соотношения размеров иа рис. 146, нетрудно получить формулы отношений других радиусов". )(ь 1+а ' Я 1+а Угловые скорости одного элемента эпнцнкла относительно другого можно получить, используя основное уравнение. Выражения разности угловых скоростей имеют внд юв — юе=й(юк-юа); юк ме = (1 т й) (юн ота) В ПМП гусеничной машины при прямолинейном движении обычно два элемента эпицикла блокируются фрнкцвоном и весь механизм вращается как одно целое при неподвижных сателлитах (рис. !47, а).