Забавников Н.А. - Основы теории транспортных гусеничных машин (1066287), страница 60
Текст из файла (страница 60)
Таким образом, формула (376) теряет свой смысл. Тогда для некоторых членов уравнения (366) получим следую- щие функции независимой переменной ы н ее производной: в соответ- ствии с формулой (270) вместо выражения (379) поправочный коэф- фициент момента сопротивления повороту А' =- 2, а момент сопро- тивления М = — К=- — ~ — ы~ — — ) ч 4 Я Я Ц (412) инерционный моьшнт м~ш~~~ выест~ формулы (357) М, = — ~У,+~— )<р; (413) поперечная составляюцьзя силы инерции в соответствии с формулой (371) вместо выражения (377) 7 = — — ~р иЕ " (414) продольная составляющая центробежной силы по формуле (373) вместо выражения (378) тХ. С» — — — ы. 2 Все остальные выраагения, использованные для подстановки в уравнение (366), остаются справедливыми. Произведя подстановки в уравнения (366) и проделав преобразованин, аналогичные примененным прн выводе уравнения (380), получим дифференциальное уравнение замедленного поворота во втором этапе с частичным заносом: — В~г(ы = (А -1- Еа' + Ры~) гй, (416) ааэ !9 Н.
А, Забавимкое В ~. +ВР (1 ) 22,)-.).ВР (6 — 1)(1-) Х,) (-,— "; (41У) = 2(1+2") 44" Х+ а В + + 2 О (1+254); (418) Е= 2 Ьср+ 4 (1+2Хр); р=дрй $$ Х По форме дифференциальное уравнение (416) полностью соответствует уравнению (380), если в последнем считать В, = 0 и В, =- О. --Использование уравнения (359) дает отличную от выражения (390) формулу потребной удельной силы тяги отстающей гусеницы: — — — — — — бз— — ш — — я дрь' 4 Х, з Х 1 2я О.) ' (421) Благодаря идентичности дифференциальных уравнений (380) и (416) все остальные формулы н порядок расчета, полученные в двух предыдущих параграфах, остаются справедливыми и для случая поворота машины во втором этапе с частичным заносом, если принимать в ннх В, =- О, В, = О и соответствующие коэффициенты Вм Л, Е и Е.
Трудоемкость расчетов несколько уменьшается, так как в формулах (391) н (392) остаются только члены, содержащие (, и (ч,. Б рассматриваемом случае необходимо учитывать зависимость коэффициента силы тяги отстающей гусеницы А от знака Г', (А, или Ар) подобно тому, как это делалось выше. При этом промежуточный предел интегрировании ы, па рис.
175 может соответствовать скорости, значение которой лежит в области поворота без заноса со„» ыр» ы„р, или в области поворота с частичным заносом ьэ,р, »о~, < е„. Тогда интегралы У1 или У„, для всего интервала изменения независимой переменной е должны определяться как суммы трех интегралов с различными пределамн интегрирования, например ы„— в,р„е„р, — ар и ыр — в„.
Б частном случае промежуточный предел интегрирования е, может находиться вне интервала а„— ы„, Чтобы избежать построения графиков, подобных графикам на рис. 153 для определения и,р„п ы„р прн данном радиусе поворотз, можно воспользоваться формулой (299). й 40. ПЕРЕХОДНЫЕ ПРОЦЕССЫ ВХОДА МАШИНЫ В ПОВОРОТ И ВЫХОДА ИЗ.НЕГО Определепне времени н угла замедленного поворота машины на втором этапе проделано в предположении, что этап входа в поворот отсутствует, Полученные результаты дают возможность произвести некоторую сравнительную оценку поворотливости гусеничных ма- 220 шин, имеющих сходные относительные параметры.
Однако сравнение машин, обладающих различным отношением —, как будет показано гс ниже, невозможно из-за разного знака инерционного момента Ме на двух первых этапах поворота. Количественные результаты решения второго этапа замедленного поворота, как правило, далеки от действительности прежде всего потому, что процесс входа машины в поворот сопровождается уменьшением частоты вращения двигателя и поэтому неизвестна действительная угловая скорость машины о4, соответствующая началу второго этапа поворота.
Силы и моменты, действующие на машину в переходных процессах переменны, радиус поворота изменяется от бесконечности до радиуса второго этапа, который в дальнейшем, для отличия, обозначаем рп. Также переменны линейные и угловые скорости и ускорения. Пойытка составить дифференциальное уравнение переходного процесса поворота машины с учетом действия всех сил и продольного смещения полюсов поворота гусеницы приводит к сложному нелинейному виду этого уравнения.
Поэтому ниже излагается метод приближенного графоаналитического решения, использующего минимальное количество достаточно обоснованных допущений, сделанных с учетом предыдущих исследований и опытных данных. При этом предполагается, что: 1) разрыв непрерывности функции угловой скорости поворота машины ы == ((1) отсутствует; 2) разрыв непрерывности функции углового ускорения й = ="<р (1),"как показывают опытные данные, может иметь место в начальный момент входа и в конечный момент выхода; 3) механизм поворота машины имеет две степени свободы и фиксированный радиус поворота. Некоторые допущения сделаны также в процессе дальнейших выводов.
1. Связь кннематических величин и времени переходных процессов Ввод машины в йоворот обеспечивается приложением, как правило, тормозной силы к отстающей гусенице и осуществляется включением любого механизма поворота ее. В распоряжении водителя имеются два регулирующих фактора: величина тормозной силы н характер ее изменения во времени; Как было установлено ранее, именно эти факторы определяют параметры установившегося этапа поворота. Они же должны играть свою роль прн входе в поворот и выходе пз него. Плавное и постепенное нарастание тормозной силы приведет к одному закону изменения ускорения и угловой скорости, а резкое увеличение этой силы — к совершенно другому.
Прн этом, как правило, центр тяжести материальной системы (машины в целом) уменьшает линейную скорость движения, что связано с высвобождением некоторой части кинетической энергии, необходимой в некоторых случаях для ввода машины в поворот. Это особенно наглядно для случая движения машины до входа в поворот на максимальной скорости н работе двнга! чи $91 геля на внешней характеристике, когда невозможно большое увеличение силы тяги на забегающей гусенице и рост поворачивающего машину момента от увеличения силы тяги двигателя ограничен. На низших передачах при невысоких скоростях движения высвобождаемая кинетическая энергия системы уменьшается, что должно ухудшать условия ввода машпны в поворот. Однако зто компенсируется ростом силы тяги забегаюгцей гусеницы и поворачивающего момента за счет увеличении подачи топлива в двигатель.
При уменьшении линейной скорости центра тяжести системы линейное ускорение отрицательно, а сила инерции направлена вперед (положительна). Вместе с тем угловая скорость машпны прн входе в поворот должна возрастать от нуля, что не находится в противоречии с уменьшением линейной ско- ~4+- †- — ~, рости центра ее из-за переходного характера движения н быстрого уменьшения мгновенного радиуса поворота. Все сказанное приводит к вы— — — — воду, что возможнын характер пзме- 6 ьа этап г-й зтпй пения функции е = 1 (1) имеет вид, показанный на рис.
176 кривыми а, Ь и с, которые представляют собой возможное видоизменение этой 1 функции в зависимости от функции второго этапа (см, также рис. 165). Кривая б относится к случаю рав- ,Ф номерного поворота. Рост угловой скорости машины возможен только при положительном угловом ускорении а, а отсутстане рззрыва непрерывности функ!с, г цин з =- ) ( 1) в точке, соответствующей ы„, должно привести к изменению этой функции по законам, представленным на рис. 176 графикамн а„Ь, с, Ы, которые являются дифференциальными Кривыми по отношению к соответствующим кривым в.
Иа участке входа в замедленный поворот инерционный момент машины Л( меняет знак. При положительном угловом ускорении ои препятствует повороту н складывается с моментом сопротивления, а при отрицательном помогает повороту и является составляющей поворачпвающего момента. Момент сопротивления повороту машины М, должен непрерывно расти из-за уменьшения мгновенного радиуса траектории, однако в начале процесса входа величина его сравнительно неве.
тика, что облегчает ввод машины в поворот. В конечном итоге рост момента сопротивления повороту и изменение тормозной силы Рг водителем 292 приводит к требуемому ее значению для осуществления заданного радиуса рц во втором этапе поворота и меняет характер вращательного движения машины с ускоренного ва замедленный. При одном и том же радиусе поворота на втором этапе разница в действиях водителя при вводе машины в поворот приводит к разным значениям ы и к разным ее положениям относительно расчетной е„, уже определенной ранее из условия сохранения частоты вращения двигателя на первом этапе постоянной.
Это изменяет продолжительность первого этапа и приводит к многозначности определения параметров этапа входа, которую для сравнимости машин нужно устранить. Процесс выхода нз поворота (третий этап) начинается в момент снятия тормозной силы Р„который при замедленном повороте осуО3/,Ф г, с/а~ й8 дч о г э а х гг о г э а. з а) Е) Ряс. !77 ществляется особенно быстро. Резкое снятие тормозной силы значительно уменьшает поворачивающий момент и дополнительный поворот машины на некоторый угол становится теоретически возможным только за счет кинетической энергии самой машины н замедленно вращающихся деталей трансмиссии н двигателя, Выключение механизма поворота приводит к тому, что весь избыток мощности двигателя должен пойти на разгон машины в прямолинейном движении. Дополнительный поворот машины на третьем этапе становится возможным прн значительном уменьшении момента сопротивления повороту н, как следствие, при быстром росте мгновенного радиуса поворота, а с другой стороны, прн некотором росте инерционного момента М , связанного с увеличением отрицательного углового ускорения.
Все это должно приводить к быстрому падению угловой скорости, Фактически имеет место движение по траектории малой кривизны, практически близкой к прямолинейному движению, а процесс выхода нз поворота, так же как и процесс входа, носит переходный характер. Вид теоретической функции ы = 1(Г), показанной на рис. 176, подтверждается опытными данными.
На рис. 177, а представлена экспериментальная кривая изменения угловой скорости поворота хэз гусеничной машины в функции времени по данным А. О, Никитина. Опытная кривая в хорошо отражает все этапы поворота машины, График угловых ускорений, полученный дифференцированием пре« , дыдущей кривой, показан иа ркс.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
