Забавников Н.А. - Основы теории транспортных гусеничных машин (1066287), страница 55
Текст из файла (страница 55)
Становится возможным приближенное решение с использованием постоянных значений о, и о,' в некотором отрезке времени на основе',сделанных замечаний и метода последовательных приближений. При атом действительное линейное ускорение движения будет включать постоянный множитель а функция углового ускорении в некоторых 'случаях значительно усложнится. Такая методика нуждается в своем развитии, НЕРАВНОМЕРНБ!И ПОВОРОТ (МЕТОД АНАЛИЗА И ОЦЕНКИ ТЯГОВЫХ КА ЧЕСТВ~ Поворот гусеничной машины, происходящий с переменной углоиой скоростью е, называют неравномерным; Если угловая скорость непрерывно возрастает, то поворот ускоренный, а если уменьшается— замедленный.
Последний чаще всего происходит в реальных условиях движения н представляет наибольший практический интерес. Все последующие выводы относятся к замедленному повороту ма.шины, но нх можно распространить и на случай ускоренного поворота. Возможности неравномерного поворота ограничиваются предельной частотой вращения двигателя. Ускоренный поворот продолжается до достижения, двигателем номинальной частоты вращения ил. Замедленный поворот прекращается после того, как частсп'а вращения двигателя уменьшилась до предельно устойчивой им при работе двигателя на внешней характеристике.
После этого машина, двигаясь прямолинейно, разгоняется и по достижении прежней скорости движения повторяется, в случае необходимости, замедленный поворот. Следовательно, оценив тяговых качеств гусеничной машины при равномерном прямолинейном движении н равномерном повороте не является исчерпывающей. Используя накопленную кинетическую энергию,машина поворачивается на ограниченный угол в условиях, при которых равномерный поворот невозможен. Поэтому оценка тяговых качеств гусеничной машины прн замедленном повороте столь же важна, как и определение ее качеств при неравномерном прямолинейном движении, а наметившаяся тенденция роста скорости движения гусеничных машин всех классов, включая и сельскохозяйственные тракторы, делает проблему изучения неравномерного поворота еще более актуальной.
Главной практической целью анализа является построение зависимости угла замедленного поворота от времени поворота заданной машины в данных условиях подобно тому, как это делалось для оценки приемистости машины в случае ускоренного прямолинейного 'движения (см. рис. !9), 265 Прн равномерном повороте машины на сколь угодно большой угол не принимался во внимание процесс перехода ее от прямолинейного движения к повороту. Как показывают расчеты, нельзя пренебрегать переходным процессом входа в поворот машины на ограниченный угол, так как это в некоторых случаях приводит к большой ошибке определения общего угла и времени поворота. В соответствии с изложенным разделим весь процесс поворота машины на три самостоятельных этапа: вход машины в поворот, установившийся (равномерный илн неравномерный) поворот н ныход ее из поворота.
Перный и третий этапы поворота машины характеризуются значительным изменением радиуса поворота вп.чоть до )т оо при прямолинейном движении. На втором этапе радиус неравномерного поворота изменяется не так значительно и поэтому этот этап назовем установившимся по радиусу независимо от его равномерного или неравномерного характера. Излагаемый ниже метод анализа замедленного поворота применим к гусеничным машинам, имеющим ступенчатую коробку передач, которая обусловливает линейную зависимость окружной скорости машины от частоты вращении двигателя на данной передаче.
Эту зависимость устанавливает формула (13) для точки корпуса, «охранякнцей в повороте скорость прямолинейного движения. Примем, что механизм поворота машины имеет две степени свободы и один или несколько фиксированных радиусов поворота. Ограничимся в дальнейшем анализом наиболее распространенных механизмов. поворота, у которых коэффициент силы тяги отстающей гусеницы Х постоянен. Как установлено ранее, к таким механизмам относятся бортовой фрнкцнон и планетарный механизм поворота. При коэффициенте силы тяги забегающей гусеницы р =- 1 для них получено: 1) если сила тяги Р, положительна, то коэффициент силы тяги отстающей гусеницы Х = Х, = сопз(; 2) если сила тяги Р, отрицательна, то Х =- Х, = — сопз1.
Многорадиусные механизмы поворота в случае использования фиксированного радиуса рэ отвечают поставленным требованиям. ' Коэффициент силы тяги отстающей гусеницы Х для них можно определить, пользуясь выражением (317) и имея в виду, что т, =- т, = 1. Переменный коэффициент Х при этом является функцией только радиуса р. Бесступенчатый механизм поворота пли коробка передач при соответствующем управлении обеспечивает выполнение равенства д, == д, (см.
рис. 132) и, следовательно, равномерный поворот машины. Прн этом можно считать, что изменение кннематического фактора д„до требуемой величины происходит за время входа машины в поворот. Следовательно„анализ замедленного поворота машины с бесступенчатым механизмом поворота имеет смысл только при сохранении йлеча выноса скорости прямолинейного движения постоянным, что соответствует работе ступенчатого механизма. Чтобы прн анализе исключить субъективные действия водителя, которые проявляются в различном законе изменения во времени силы тяга Р, на отстающей гтсенице, необходимо принимать эту силу 266 равной потребной и определяемой заданными условиями движения аналогично тому, как это делалось в теории равномерного поворота. Это полностью соответствует также случаю поворота с фиксированным радиусом, когда воздействие водителя на силу тяги Р, проявляется только косвенно при включении механизма поворота. Кроме того„ исключение субъективных действий водителя дает возможность сравнивать В Одинаковых условиях поворотливость различных машин.
Примем также, что замедленный поворот машины происходит на горизонтальном участке пути, а буксование и юз гусениц отсутствуют. Положение машины иа плоскости поворота (рис. 16Ц определяется радиусом поворота Я и углом ПОВО. рота ~р, так как путь, пройденный машиной по криволинейной траектории, Для оценки поворотливости или тяГОВЫХ КаЧЕСтВ МаШИНЫ В рЕЗЛЬНЫХ Ряс.
НН условиях движения практический интерес представляют угол поворота ф, радиус поворота 1~ и время поворота Е Поэтому примем зти величины в качестве искомых и характеризующих поворотливость машины в тех или иных услоВиях замедленного поворота. Вначале проанализируем замедленный поворот машины, пренебрегая переходными процессами входа ее в поворот и выхода из него подобно тому, иак это делалось при исследовании равномерного иоворотз. Следует также учитывать, что определение величин, характеризующих процесс входа машины в поворот, графо-аналитическим методом, излагаемым в З 40, невозможно без графиков, описывающих изменение тех же величин иа втором этапе поворота.
й 37, ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЕ УРАВНЕНИЯ устдновившегося здмедленного повоРотА еез здносд Определение параметров неравномерного поворота гораздо сложнее, чем равномерного. Все решения, базирующиеся на уравнении Лагранжа, приводят к сложным дифференциальным уравнениям, которые позволяют определить элементы траектории движения машины при весьма грубых допущениях. Принимается, например, что сумма сил тяги иа гусеницах н сопротивлений прямолинейному движению равна нулю или что продольное смещение центра поворота 267 пР 2Р (и+ч,) и (354) Начальные скорости движения обозначим ппп (в,), а конечные — о,Р„1м„). Пренебрегая процессом входа машины в поворот, следует считать, что окружные скорости точек корпуса устанавливаются при включении механизма поворота без падения частоты вращения двигателя.
Они соответствуют угловой скорости поворота машины е„. С уменьшением е по мере поворота все окружные скоРости точек корпуса и относительные скорпсти перематываиия гусениц соответственно уменьшаются. 26з отсутствует, или что тормозная сила на отстающей гусенице постоянна н равна силе по сцеплению н т. и. Эксперименты по исследованию поворотливости гусеничных машин показывают, что траектория установившегося этапа неравномерного поворота является частью окружности того илн иного радиуса. Справедливость такого утверждения аце более очевидна для случая неравномерного поворота с фиксированным радиусом по мехаяизму. Есл~ даже предположить, что в некоторых случаях траектория поворота машины отличается от окружности и приближается к спирали, то нетрудно убедиться, что участок Архимедовой, логарифмической и, с меньшей точностью, гиперболической спиралей в пределах поворота радиуса-вектора па угол ~ — может быть с достаточно высокой степенью точности заменен частью окружности, центр которой не совпадает с центром полярной системы координат спирали.
Последнее обстоятельство не играет существенной роли прн теоретических исследованиях, если кривизна действительной траектории я окружности в данной точке практически одинакова. С точки зрения практики следует учитывать, что водителя интересует не положение центра поворота или асимптотической точки спирали, а вид траектории движения, которую он устанавливает в соответствии с внешними условиями требуемого пути. Ряд литературных источников указывает, что наиболее распространенные углй поворота транспортных гусеничных машин равны ЗΠ— 60 .
В этом случае достаточно высокая степень точности будет и при замене участка спирали частью окружности,с центром, совпадающим с наЧалом полярных координат. Учитывая сказанное, примем, что прн исследовании второго этапа замедленного поворота радиус поворота машины Я задан и постоянен. Варьируя величиной радиуса, будем изменять вид траектории движения. В соответствии с этим изменится время и угол поворота машины прн уменыпеннн частоты вращения двигателя от данных п„соответствующих скорости прямолинейного движения а„ в момент входа'в поворот, до предельно устойчивых ам при работе двигателя на внешней характеристике, Прн постоянном Ю зависимость между угловой скоростью поворота м и скоростью прямолинейного движения, еслн1использовать рис. 109, имеет внд Чтобы получить дифференциальные уравнения неравномерного поворота аналогично тому,,как были получены достаточно простые уравнения потребных сил тяги при равномерном повороте, воспользуемся принципом Даламбера.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
