Забавников Н.А. - Основы теории транспортных гусеничных машин (1066287), страница 53
Текст из файла (страница 53)
Однако, кзк правило, секции выполияются одпнаковыми по весу и размерам. На рис. 155 показаны припцппиальиые схемы соедииеивй секций сочлеиеиной гусевичцой машины: схемы 1 и П вЂ” с одним шаркиром, а !!! и 1У вЂ” с двумя (обеспечивают меньший угол отклонеиия валов кардаввого шарнира, ио имеют два кардана). Схему 1 взвывают олкопгариирвой симметричной. Схциа 11 характериа цептральвым (отиосятельио сеиции) расположевием одного шариира и ииогда иззывзется одвошариириой седелы!ой по аизлогии с звтомобильиыми поездами.
Схема П1 является схемой с двумя центральными шарнирами (двухшарииряая седельная). Схему 17 следует зазывать двухшариириой крюкожэй с малым промежуточным звеном. Последняя схема является наиболее общей для теоретических выводов. Общие формулы, получеяиые для пее, легко преобразуютск в частные, справедливые для 254 других схем, путем исключения некоторых геометрических параметров и коэффициентов. Учятывая изложенное, можно сделать некоторые выводы о преимуществах сочлененных гусеничных мапши по сравнению с двухгусеничнымн одинакового общего веса, Прп ограниченной колее можно зиачнтельно увеличить общую базу сочлененной машины и развить опорную поверхность гусениц, обеспечиваощую снижение давления нз грунт.
Заметим, однако, что те же результаты можно получить прн непользования пассивного гусеничного пркцепа. Существенным является ззметяое снижение затрат дополнительной энергии прк повороте как за счет увеличения мннимзльнога радиуса траектории поезда, тзк и за счет отсутствия внутренних потерь в фрякцконных элементах штатных механизмов поворота (если пе считать потерь энергии на работу гидравлических цилиндров прп складывании секций, которые в принципе могут нспольэовать в энергяю гидропневматического аккумуляторе). Сила гягв у сочлененных машин распределяется более равномерно ка четыре гусеницы, уменьшает касательные реакции грунта нз возросшей онорной поверхности и тем самым снижает вероятность срыва грунта н полного буксования движителя на слабых грунтах. К таким же результатам приводит более плавное нарастание касатеяьных реакций грунта прп входе машины в поворот.
Все зто улучшает проходимость сочлененной гусеничной мзшнпы по грунтам со слабой несущей способностью и снежному покрову, по подтверждает практика использования таких машин и делает нх в определенных условиях перспектавнымн. К недостаткам сочлененных гусеничных машин следует отнести ухудшение маневренности прн поворотах вследствие увеличения минимкхьного радиуса, усложнение конструкции сцевных устройств н механической трансмиссии, увеличение высоты расположения центра тяжести во П к П1 схемах, возрастанпе веса шасси при той же грузоподъемности машины. В даяьнейшем рассматривается установившейся равномерный поворот сочлененной гусеничной машины, совершаемый в режиме отсутствия частичного заноса на горнзовтапяюй пдоскостн двкження.
Пркнимается, что механическая трансмиссия включает упомянутые выше дифференциалы н в режиме доворота не ярнмеияется подтормажияание полуосей межколесвых дифференциалов секцяй. 1. Кинематика и геометрические параметры поворота Рассмотрим геометрические соотношения прн повороте сочлененной гусеничной машины (рис. 156). Параьютры первой секции будем обозначать с индексом А, а второй секция — с индексом В. Полученные ранее кинематнческяе зависимости, сзя- йбб Благодаря наличию межколесных днфференщшлов скорость точек От и О, прн заданной неизменной частоте вращения двигателя должна быть равна око. рости прямолинейного движения. Однако прн разных )гл н )сп это приведет к кинематнческому несоответствию врюцательного движения всей системы с постоквной угловой скоростью ы относительно центра О, которое может быть исправлено только введенном в механическую трансмиссию межсекцновиого дифференциала, или, при автономных двигателнх секцнй„путем изменения нх скоростных режимов работы системой управлеяня.
Последнее заставляет определять геометрические параметры изворота актввного поезда только с учетом продольных смещений полюсов секций ул в уп„которые, в свою очередь. целиком зависят от сял, действующих на данную секцию. Поэтому будем считать углы отклонения секций пл и ап заданными, а ул н ув — ненастными и определеннымн з зависимости от внешних условий движения и сял, действующих иа сочлепениую машану (см. ниже), Обозиачнм отрезки на рнс. !56, ОгОз = ал; ОэОа = ап; 0„0з = Ьд и ОеОа = =- Ьп. Тогда юп пл "л = ((л+ дл) — „,„ эщ ап оп = ('в+ хл) соз а (323) )л- Хл + ()а — )О: соэ и )и+ хп соз ип + )(' (324) зывающне скорости точек корпуса и радиусы поворота, остаются справедливыми в цриложеннн к каждой секции. Окружные скорости точен иа прямых 00э иля 00м которые проходят через полюсы поворота опорных ветвей (на рисунка пе покззанй)„илн полюсы поворота секций (О в 0 ), направлены параллельно продольным осам секций.
Поэтому пересечение этнх прямых опредсаяет центр поворота О сочлененной машины. Кроме того, существует еше одна точка О„называемая полюсом поворота сочлененной машины, в которой абсоаютная скорость совпадает с продольной осью поезда 0,0,, существовавшей прн прямолинейном движ«нин, нли с оськг соединительного звена. Смещение полюса поворота поезда от шарнира )) найдем, приравнивая правые части двух уравнений для радиуса )1: «ое ал сов сг ЬА =Зв Э з)п "'А зщ мв в которое подставляетсл формула (324).
Тогда (1А+ ХА) '" ыв — (1В+ Хв) зй™А+ 1зсов "А зцг мв Х— з)п (сзл+мв) (325) Радиус полиса поворота поезда СОЗ Ов )7-3,— з'и мв Я— (1 1+ ХА) сотов+ (ув+ Хв) сов от+1 созплсозмв 3 . (326) ( А+ "В) Наконец, радиусы поворота секций получаются из уравнений Л, й ))А .. А' )~В, В' совал ' СО пв После использования формул (323) и преобразований яолучим )с (1А+ХА)соз(Од+ и )+(1В+ Х,)+1 созыв з)" ("А+ пв) (7 + ХА) + (1В+ Х ) сов (ОА + и ) + 1з совал и ш( ' ) 2.
)зотребньге силы тяги при повороте Прн выводе необходимых выражений сделаем некоторые упрощающие допущениии: 1. Все действующие ва секцию силы приложены в плоскости движения. Тогда центр давленая секпип всегда будет находиться в начальном положении, а зпюры боковых снл будут прямоугольными с равной шириной ро. 2, Учптывая сравнительно высокие радиусы поворота н несколько меньшие скорости движения поезда, действием продольных составляющих полных центробежшех снл секцвй пренебрегаем, принимая во внимание только их поперечные составапощие Сзл н Са .
Онн известны, если и условиях движения заданы скорость йддн первого расчета, хотя бы приближенно, определены радиусы ))А н )1В. 3. Прп повороте продольные осв секций А и В отклоняются от первовачалыюй осн поезда па охииаковыс углы а (сел — — - ив =- а) (рпс. 167). Эксперимент подтверждает, что движение секций, особенно прн равных весовых н геометрических паране~рак, практически происходит по ~якому ~~еду, Зто свкдетельствует о неболыпом отличии радиусов )1А и )7В и указюшых углов.
Допущеяпе иепзбежво, так как из изложенного ниже сведует, что решение системы уравнений при неравных ил н ив невозможно нз-за отсутствия теоретического нли зксперимевтального урзвнеипя связи зтнх углов. Но оно необходимо дая сочлененных гусеничных машан Пй и 1г' схем. Лля одиоюзрийрвых схем 1 и 11 равенство указанных углов яиляегся следствием расположения подвижной системы координат на рнс. 137, обеснечнва- 17 н. л. заеаьзккоь 2е7 ющвм общность полученных уравнений н формул для всех четырех схем, Можно, напрнмер, совнестять ось ордкнат с продольной осью одной кз секций, Тогда для одяошарнпрных схем У н Л анализ следует вести пря заданном угле а' = йа, а лля лвухшариярных схем!!! я Л' угол отклонения оск промежуточного звена окшкется неизвестным н потребуется упозинутое выше дшшлннтельное урзвненне сзязя углов Уаростим систему сал, действующпх на сочлененную гусеничную машану пря равномерном повороте и показанную на ряс. !57 без учета реакций связей секций, которые являются внутренннмн салама.
Выведенная ранее общая фор- мула момента сопротявлезня повоРцс. !87 Рис. !58 роту гусеннчной машины справедлива только относнтельпо точек,' лежшцпх па прямой, которая соединяет поаосы воворотз гусениц, Но каждая секцня поезда нмеет свш полюсы н уравнение моментов для поезда в целом будет иметь более простой вид, если написать его относительно шзрянров сцепки. Поэтому на рнс.
!57 к наждой секцнн прнложены только силы (вклгочая п равнодействующие поперечных реакций грунта 5л, 5,.~ н Бл, Бв ), заменяющие действие моментов сопротпвленвя. Для упрощения дальяейшнх преобразований, основываясь на рнс. 158, выведем формулу момента указанных реакций грунта относительно произвольной точки А, удаленной на расстояние й от поперечной осн секции. Используя обозначении на рнс.
158, имеем ЙФ )1 где снлы Б)= й ((-Ы; 5з й (1+Ы. Ж . Ф Обозначвв И~ Го после подставовок получим Л Мл Р() ~ПХо — — (! - Хй)~ л МА Е (Хе+ 2(з,Хе () ФУ. Формулы для Мл применимы для обеихсекций поезда. При у = О М,! (ц)Л а представляет собой момент пары свл, справедливый отвосительио любой точки секции, При Хе ! Мл = — (а, к момевт изменил знак. Значение Хз, при кото- рЖ ром Мл = О, опредвзится. если приравпять выражение в скобках формулы (332) кулик Хо=-(о,+фУ(,~'.
(333) У Х = О; ~ )" = О; ,'", М = О; ЬРл бл — = — = Кп. АРа Ов Уравнения суммы проекций сил на оси коордииат ЬРлсозгс+8 3!пя — 8 ! Ыппт ЛРлсозм У 8 5(П Ф— 1 2 4 -8п з(п <4+С'~ а!пи+с'т зщ 3 ' А и ЙРл з(п и — 8л соз и + 8л соз а — Ь Ра з!п и + 8л соз м— 1 а 1 — 8л сова — С~, созсг — Ог созе=-О. з А ' 'в (333) При югом возможно изменение направления сил, действующих иа штоках гидроцилиидров механизма поворота, и последние должвы быть двойного действия. Так как межколесиый дифференциал обеспечивает при повороте одинаковое приращение шш тяги на гусеницах секций, то поворачивающий момевт секции создается результирующими продольвьап п поперечнымв реактивными силами межсекпвовиых связей.
Зтв силы для поезда в целом являются вяутреявямв, а для отдельной секции должпы учитываться как ввешииж Рассматривая поезд в целом (см. рис. (37) или отдевьиую секцию (рис. 16О) ззметвм, что благодаря межколескому дифференциалу в уравнениях поворота можно ие учвтйвать силы тяги и сопротивления, действующие при прямолииейвом движении, равнодействующие которых совпадюот с продольпыми осами секций в ваа. пмво уравиовешецы.
Авалогнчио приращение сил тяги гусениц секций, необходимое длв преодоления сял сопротивления повороту, будет положительно и может учитываться в виде равподействуквцих йРл и АРв (если при повороте не применяется под(ормажвваиие одной или двух полуосей дифференциала данной секции). й(ежсекпвоиный дифференциал вли соответствующие устройства управления звтопомнымв двигвтелямп сеипий распределяют ЬРл и ЬРп, кзк и силы тяги прямолинейного дввжеивя, пропорцвопзльио отпошепяю весов секций. Таким обрезом, рассматривая на ряс.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
