Забавников Н.А. - Основы теории транспортных гусеничных машин (1066287), страница 7
Текст из файла (страница 7)
д. гУсеничиого движители, »8 После подстановки «в Мв =в»в Ивкч«тв Гусеница участвует в относительном движении около корпуса машины и также разгоняется. Допустим, что вся масса гусеницы совервпает только прямолинейное относительное движение (пренебрегаем дуговыми участками обвода, увеличивающнмц момент инерпии катка или колеса). Приведенный к осн ведущего колеса инерционный момент гусениц мв»А»к (31) витв где т,„в — масса двух гусенки. Полйый инерционный момент, приведенный к оси ведущего колеса, в общем виде (показатель степени к. п. д. + 1 для деталей трансмиссии, — 1 для ходовой части) ( 1 чв .в в-1 Ивк — )вввЧдк + Вявув — ) 1. ~ Ивк Условная сила инерция, приложенная к гусеницам в плоскости движения„ » = — Ч М' Рв в»с' или, полаган Чв =- Ч,»Ч„, (к, и.
д, от детали до гУсеницы вклю- чительно), ~~'~.~вв»Ч» ~~ впвт« ~ ) =.ж 1. 2 кв ~ и',к, Силу»'* нужно приложить к гусеницам для того, чтобы прн данном ускорении ) разгонять все вращающиеся детали трансмиссии н ходовой части, включая и саму гусеницу. Тогда Вп = — ~~Р Хв(вт)в + а»в»„. 1 " .»,«1 (33) дьк Величина т', имеющая размерность массы, носит условное название впрнведенной массы» вращакнцнхся деталей н гу~ениц. Для расчетов удобно общую силу инерции представпть в зави-, симости от сйлы инерции машины: у, = Я = впб), (34) где Ь вЂ” коэффициент условного приращения массы машины или коэффициент учета масс вращающихся деталей; он характеризует влияние масс перечисленных выше деталей на величину суммарнсй силы инерции.
Уравнение (27) теперь можно написать в виде йгл) = пв) + лв'в', Тогда коэффициент условного приращения массы Самое большое влияние на коэффициент 6 оказывают вращающиеся детали, обладающие значительным моментом инерции и расположенные в начале кинематической цепи двигатель — ведущее колесо. Зто получается вследствие квадратичной зависимости коэффициента условного приращения массы от передаточного числа. К таким деталям следует отнести маховик и другие вращающиеся детали двигателя, а также детали главного фрикцнона, При этом следует иметь в виду, что в процессе разгона машины влияние маховика учитывается не всегда. В начальный момент трогания машины угловая скорость ведомых деталей фрикциона нарастает, а вал двигателя и маховик замедляют движение, отдавая накопленную ранее кинетическую энергию на разгон. Следовательно, в это время момент инерции маховика ие входит в выражение т' илн 6, После уравнивания угловых скоростей ведущих и ведомых частей главного фрикцнона начинается разгон машины вместе с маховиком и двигателем.
Для существующих гусеничных машин 110) среднее значение коэффициента условного приращения массы с учетом маховика изменяется от 2 — 3 на низшей передаче до 1,15 — 1,40 на высшей (без учета маховика соответственно 1,15 — 1,40 и 1,1 — 1,3). Больший диапазон изменения 6 на низших передачах объясняется более существенным влиянием общего передаточного числа трансмиссии машины. Приведенные данные свидетельствуют о том, что в уравнениях неравномерного движения необходимо учитывать коэффициент условного приращения массы машины. Однако вычисление 6 по формуле (35) возможно для существующих илн спроектированных машин и достаточно трудоемко из-за необходимости экспериментального или расчетного определения моментов инерции большого количества деталей.
В процессе проектирования приближенную оценку козффиикента приращения массы гусеничной машины при ступенчатой коробке передач и трансмиссии можно сделать по эмпирическому выражению 6 = 1,2 - - 0,0021~„ (36) где ~', — общее передаточное число трансмиссии. При выключенных фрикциоиах механизма поворота машины 6 принимается в пределах 1,1 — 1,3. 2. Уравнение неравмвмерного движеипя Определив инерционные силы, действующие иа машину, можно составить уравнение неравномерного движения ее. Однако при этом следует разграничить силу тяги Р„, потребную для движения от зо двигателя и условно приложенную к опоркым ветвям гусениц, и равнодействующую Р касательных реакцкн грунта. Ускоренное двнжеййе машины (на рнс.
12 учитываются силы 7 и 7', показанные сплошнымн векторами). Прн разгоне машины сила тяги, потребная для движения только массы машины и равная касательной реакции грунта на опорные ветви гусениц, определяется выражением Р„„=~,6+ )с,+т)+ А'8, (37) К„. =)„6„+т„б„1; (33) 1 — ускорение машины; б„— коэффициент условного приращения массы та прицепа, В то же время сила тяги, потребляемая от двигателя к приведенная к опорным ветвям гусениц, .
Р„= 1,6 + )х, + птб) + )7,. (39) Сила Р„при разгоне включает внутреннюю силу Г, необходимую для разгойа вращающихся деталей трансмиссии, ходовой части н гусениц, выражаемую разностью Р— Р„„, Таким образом, Р = т(б — 1)1. (40) Для проверки сцепления машины с грунтом путем сравнения с силой тяги по сцеплению необходимо пользоваться выражением (37). Движение машины возможно, если Р Р„, но при этом в отличие от равномерного движения в некоторых случаях может оказаться, что Р„~ Рч (особенно на низших передачах в коробке).
Замедленное движейие машины, В случае замедленного движения кинетическая энергия вращающнхси деталей расходуется на движение машины, Но зто возможно в том случае, если на опорнгях ветвях гусениц создается дополнительная касательная реакция грунта в направлении движения. Эта реакция Р, вектор которой на рис. 12 показан пунктиром, является внешней силой и увеличивает общую силу тяги. В то же время очевидно, что прн замедленном движении сила инерции массы машины 7 (вектор ее на рнс.
12 также показан пунктиром) проявляется как движущая. Следовательно, суммарная реакция грунта в направлении движения машины в этом случае Р„= Ю+ Р.— 7+ Р+)~.. (41) а потребная от двигателя спла будет меньше за счет движущих сил 1 и 1' (отдаваемой кинетической энергии машины и вращающихся деталей): Рд — ),6 + ߄— (! + Р) + Йч = ~„6 + Я„. — пй1 + )7„. (42) Проверка сцепления машины с грунтом должна производиться по выражению (41). 31 Все уравнения неравномерного движения написаны с использованием линейного ускорении машины !. Дифференциальную форму зтих уравнений, в случае необходимости, можно получить подстановкой ! х. 3. Уснорение машины Для определения ускорения, которое можно получить при разгоне машины с заданным двигателем, следует воспользоваться формулой силы тяги двигателя при разгоне (39) н выражением (ЗВ) для Я„.
Тогда 'Р =~,6+~,,„6„+тб!+лт„б„!+И„ или Г К 6 -сабы Рис. !3 Учитывая формулы (15), (23) и обозначая козффициент условного приращения массы тягача при движении с прицепом 6 =6+6„— ',-, (43) получим ( =- Ф вЂ” г')+. Для случая движения машины без прицепа Располагая тяговой характеристикой машины и значением 6, по формуле (44) можно определить ускорение машяны при разгоне на данном грунте. Так как динамический фактор является функцией скорости н передачи, то н график ускорения удобно строить в зависимости от скорости, самостоятельно для каждой передачи (рнс. !3).
Из рассмотрения графиков на рнс. 13 следует, что наибольшие ускоренна машина 'имеет на низших передачах (! — К вЂ” номера зз нередач), Предельно возможная скорость движения машины на данном грунте и „соответствует равномерному движению, при котором 1 == О. Ускорения на первой передаче часто получаются ко своим значениям близкимн к ускорениям второй передачи, что объясняется более значительным ростом коэффициента приращения массы. На первой передаче б обычно. значительно больше, чем на второй, что и приводит к уменьшению ускорений.
Поскольку в выражепне для ускорения (44) входит разность 1) — ~„то приближенную сравнительную оценку ускорений можно сделать по тяговой характерпстнке машины (рнс. 14). Ранее было установлено, что для равномерного движения машины необходимо равенство динамического фактора и суммарного коэффициента сопРотивления движению. Следовательно, проводя на тяговой характеристике горизонталь с ордннатой 1, до пересечения с графиком 11, получим на осн абсцисс скорость о „ равномерного движения. Тогда отрезок а =. — )'„, соответствующий скорости о', характеризует ускорение машины при тех же условиях движения. 4.
Предельное ускорение по сцеплению Лля вьиснення возможности сообщения машине предельного ускорения приравняем касательную реакцию грунта прн разгоне Р„ к силе тяги по сцеплению Р„. Используя формулы (12) и (37), получим при )с, = 0 ),б+ ),„б„+ т)„+ аЩ„= об сов сс, откуда (45) или для движения без прицепа 1„= (о соз о — (,) д. Предельное ускорение по сцеплению прямо пропорционально ~р и не зависит от коэффициента вращающихся деталей тягача. При .движении на горизонтальном участке оно больше, чем на подъеме, ио не превышает величины и. Так, для грунта с максимально возможным коэффициентом сцепления р = 1 при Т„= 0,1 получим 1 = 0,9д, Попытка сообщить машине большее ускорение приведет к срыву грунта гусеннцамн.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
