Забавников Н.А. - Основы теории транспортных гусеничных машин (1066287), страница 6
Текст из файла (страница 6)
д. т~, от скорости машины. Тогда динамическим фактор В = т~,— -б- (В= — и,— — ~; заомсв лв г ягоьт лэ х. сь (16). ~~сгоню дв В= — —— йк б где зо1о ~0 ̄— свободный крутящий момент двигателя в даН м (кгс и); б — вес машины в даН (кгс); пх — частота вращения двигателя в об(мин, соответствующая вполне определенному значению момента илн мощности на внешней характеристике. Рассмотрение формул показывает, что каждой передаче в ступенчатой коробке будет соответствовать свои тяговая характеристика, Это определяется разными передаточными числамн („. Для построения тяговой характеристики нужно взять несколько значений крутящего момента нлн мощности и соответствующие им частоты вращения двпгателя на внешней характеристике н подсчитать по приведенным формулам величины скорости н динамического фактора для каждой точки на разных передачах (с различными значениями (, н 1),).
Общий характер получаемых кривых представлеп на рис. 9. График динамического фактора каждой передачи представляет собой перечисленную кривую крутящего момента двигателя н поэтому характерная точка максимума крутящего момента отражается на каждом графике. Используя условие равномерного движения (, =- 0 на тяговой характеристике, легко определить максимальную скорость равномерного движения машины и передачу прн работе двигателя на внешней характеристике.
На рис. 9 суммарному коэффициенту сопротивления движению ), соответствует максимальная скорость машины и'. Движение происходит при включении второй передачи (на рисунке ( — I'г' — номера передач). В заданных условиях (4) равномерное движение со скоростью, большей, чем и', невозможйо, Движение с постоянной скоростью, меньшей и', возможно па второй н первой передачах, но при уменьшении подачи топлива в двигатель илн работе на частичной характеристике. Следовательно, любая точка поля, расположенная под кривой динамического фактора, представляет собой текущее значение последнего Вь получаемое при изменении режима работы двигателя.
Для упрощения решения задачи определения максимальной скорости в случае использования одной н той же машины и различных условий движения (например, эксплуатационные расчеты) можно построить номограмму, показанную на рис. 18). При постоянном угле подъема п уравнение суммарного козффицяента сопротивления движению »,=»сози+ыпа есть уравнение прямой в координатах»„н». Построим в левой частй номограммы семейг* ство этих прямых для разлячных значений и. Для этого определим на каждой прямой положение двух ее точек, например зш аз на оси ординат (» = О) и отрезок»' сов ж, для какогото значения»', взятого на оси абсцисс, Затем в правой части нанесем динамическую характеристику машины, взяв одинаковым масштаб динамического фактора и суммарного коэффициента сопротивленпя.
Имея заданные условия движения, например» =- »' и я = и„ проводим вертикальную линию от значения»' до пересечения с прямой и„, затем горизонтальную — до пересечении с графиком В и на оси о определяем.максимальную скорость о', с которой может двигаться машина при работе двигателя на внешней характеристике. Узс, 1О 8. Условия движения, буксованкя и перегрузки двигателя Р„~ Р< Р„или Орэ»,< ~зсози; условие буксованкя Р„~ ЄРнли В ~ ~р сохи <»,; условие перегрузки двигателя Р Р„<Р илн»,>)у~~рсоза, Пользуясь тремя понятиями силы тяги, можно написать общие выражения для упомянутых случаев.
Приводимые ниже неравенства подчеркивают различие'физического смысла той или иной силы тяги. 'Эти неравенства могут быть написаны в форме сил плн в форме относительных коэффициентов, если пренебречь воздушным сопротивлением н использовать формулы (8), (12) н (14): условие движения Влияние прицепа В предыдущих случаях движения машины рассматривались без прицепа. Наличие прицепа вносит некоторые изменения в уравнение равномерного движения, однако упрощенную форму его (8) можно сохранить. При движении с прицепом. скорости снижаются и можно полагать А', =: О. Общий случай равномерного 5" движения гусеничной машины ~ з~мм с прицепом на подъеме представ- ь ~ а~ 1 лен на рис.
11. Действие прицепа а на тягач заменено силой на крюке с(.з' (прицепном устройстве) Я„, направленной в общем случае под вас и углом б к плоскости движения и разложенной на две составляющие: параллельную и перпендикулярную этой плоскости. Остальные силн встречалнсь ранее. Для определения нормальной реакции грунта возьмем сумму проекций сил на ось г (знак плюс второго члена соответствует направлению угла Ь на рисунке): , () = б соз к ~ Д„1й б. Наличие прицепа изменяет нормальную реакцию Я я, следовательно, силу сопротивления движению тягача Йь Чтобы определить потребную силу тяги Р, возьмем уравнение проекций сил на ось хс Р Я+6з(пи+а„. Подставив значение Я, получим Это выражение отличается от формулы потребной силы тяги машины без прицепа наличием вгорого члена в правой части.
Как правило, высота прицепных устройств тягача и прицепа одинакова. Тогда б = 0 н Если рассматривать прицеп отдельно, то для него К, направлена в обратную сторону и является силой активной, движущей (силой тяги); она может быть определена нз выражения )1.= Рч =1.чб. где 1,„— суммарный коэффициент сопротивления движению прицепа; 6„— вес прицепа; 26 В общем случае, даже для гусеничного прицепа суммарный коэффициент сопротивления движению прицепа Г,„не равен коэффициенту ), тягача; тогда Р=г,6+~„6„. Удобно представить это выражение без слагаемых в правой части в виде, идентичном формуле (8), выражая зависимость потребной силы тяги от веса тягача: Р=) 6, (22) где ),' — приведенный коэффициент сопротивления движению поезда; значение )~ определяется из равенства Я=И+1,6., откуда 6п )О=-(о+~оп ~ . (2З) 10.
Максимальный угол подъема по сцеплеияю Прн движении гусеничной машины иа подъеме (рнс. 11) по мере увеличения угла подъема потребная сила тяги растет, так как увеличивается составляющая веса 6 ип а. В тоже время нормальная реакция 6 уменьшается, а вместе с ней уменьшается и сила тяги по сцеплению. При каком-то значении угла подъема потребная сила тяги станет равной силе тяги по сцеплению и наступит полное буксование машины. Значение угла подъема будет, очевидно, при этом предельно возможным по условию сохранения сцепления гусеницы с грунтом. Больший подъем машина не сможет преодолеть, даже если двигатель обеспечивает требуемую силу тяги..
Поэтому для определения предельного угла подъема, который может преодолеть машина по сцеплению, следует приравнять силу тяги по сцеплению для тягача потребной силе Р =- Р. Подставляя в 'это уравнение значения сил по формулам (12) и (22), приняв, что дышло прицепа параллельно плоскости движения, и используя выражения (7) и (23), получим пп т — à — 0 Ь 1аи = (24) П 0 Для случая движения без прицепа 6„= 0 и 1йц =- ф — г. (25) Очевидно, во втором случае угол подъема по сцеплению будет больше, так как потребная сила тяги ((формула (20) ) уменьшилась на величину й„, а сила тяги по сцеплению, зависящая только от веса тягача, осталась неизменной.
Движение машины ча подъеме, близком к предельному, будет возможно, если Р„'= Р. зз й з. нврлвноя!Нинов движвник 1. коэффициент услОВнОГО приращения массь! В случае равномерного движения сила тяги двигаттшя расходуется па преодоление сопротивления движению машины и прицепа. Волн сила тяги по двигателю болшпе илн меньше потребной, то машина будет двигаться ускоренно нлн замедленно.
В первом случае избыток мощности двигателя будет обеспечивать разгон ыац!йны, а во втором, наоборот, расход накопленной кинетической энергии машины увеличивает движущие силы до требуемой величины. Для исследования неравномерного движения используем принцип Даламбера. Согласно этому принципу, силы инерции, действуккцие на тело, уравновешиваются другими внешянми силами.
Внеш- !УГУ и нне силы, действующие на машину в случае ее неравномерного движения, показаны на рнс, 12 (со- у противлением воздуха пренебрегаем). Прн неравномерном движенни сила инерция может быть 'И" силой сОпротяВлення движению. На рнс. 12 этот слу~~й соответ- ~..
й Гч ствует разгону машины и сплош- Рвс. !2 пым векторам ускорения 1 == х и сиды Г. Сила ннерции может быть силой, движущей машину в случае замедленного движения, что на рис. !2 отражено штриховыми векторами ускорения и силы !. Как только машина начинает двигаться ускоренно, то ускоренно. начинают вращаться все детали трансмиссии и ходовой части. Для разгона этих вращающихся деталей, очевидно, потребуется дополнительная энерГНЯ дВНГателЯ. Следовательно, исследуЯ неравно. мерное двнженне машины, нужно учнтывать не только силу инерции массы машины, но и условную снлу инерции г', характеризующую момент, который потребуется от двигателя для преодоления сопротивления разгону вращающихся деталей. Эта условная сила может быть приложена к любой детали трансмиссии, но удобнее ее прило« жить к гусеницам в плоскости движения, так как в этом случае она будет входить в общее уравнение движения машины без допол.
нительного пересчета. Сила инерции машины Где и масса машины. Обозначим общую силу инерции ), = 1 + 1'. Общая сила инерции при заданном ускорении неизвестна„по- скольку неизвестно второе слагаемое правой части уравнения (27), эт Прежде чем определять силу инерции Х', приведенную к опорным ветвям гусениц, найдем инерционный момент всех вращающихся деталей, приведенный к ведущему колесу машины. Инерционный момент какой-либо .детали трансмиссия, вра«ка«о«дайся с переменной угловой скоростью ав, относительно собственной оси вращения ««в«в Мв= «ва»= « — "в <М где «„— момент инерции детали; е,= ⻠— угловое ускорение, Передаточное число от детали трансмиссии до ведущего колеса где а«,„ — угловая скорость ведущего колеса, Тогда Ы» = «»а«вв = «» и в двк где о — скорость движения машины «в,',„— радиус ведущего колеса.
Подставляя ы» в выражение для М„, получим инерционный момент детали относительно собственной осп вра«пения, выраженный через линейное ускорение машины: (28) Этот момент, приведенный к оси ведущего колеса, М» М»«»Чаю где Ч, — к. и, д. привода от детали до ведущего колеса, илн (29) Для вращающихся деталей ходовой части справедливо выражение (28): М» — — 1» "к "к ««вв где передаточное число от катка до ведущего колеса в«к «в»к «» вввк («»„ и гк — угловая скорость н радиус катка), Инерционный момент катка, приведенный к оси ведущего колеса, 1 М; =М»« к к к Чвтв где Ч,гв — к. п.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
