Носов Н.А. - Расчёт и конструирование гусеничных машин (1066314), страница 74
Текст из файла (страница 74)
1Х.10, е): к,+1 Мзаб — Мзаб + Мзаб — М12 (К2 + 1) М12К2) М,, = — М1, (к, ( 1) †. 1 1 Здесь М,~ и М„б — моменты, передаваемые на забегающую сторону двумя ветвями передачи; к, и к, — параметры планетарных рядов 1 и 2.
Подставляя эти значения в формулу (1Х.45), получим Ча,з ( '+ ) (к'+ ) к'к*+(к'+ ) (1Х 48) 2 (к1+ 1) (зсз+ 1) — к,кз — (к, + 1) ' Величина расчетного радиуса поворота р ., при включении на отстающем борту тормоза Т„определяется по известной общей зависимости 11заб+ коатт р 2 Кзаб — Котот ' (1Х.49) 372 на отстающем борту она должна достигнуть скорости прямолинейного движения. Необходимость осуществления быстрого разгона машины при ее большой инерции приводит к длительному буксованию фрикциона поворота Ф„, что требует увеличения его коэффициентов запаса. Для устранения указанных недостатков МП данного типа может быть выполнен двухступенчатым, как, например, показано на рис.
1Х.10, г — ж [261, с двумя значениями параметра 27 и с фиксированным радиусом поворота рр, > 0,5. При прямолинейном движении на обоих бортах включены или фрикцноны Ф„(ускоренная ступень) или тормоза Т„(замедленная ступень). Механизм поворота целесообразно при этом использовать как мультипликатор в КП. Для поворота на высших передачах выключается Ф„ отстающей стороны (поворот с р = р„р).
Включение Ф„с отстающей стороны происходит с пробуксовкой и дает р ) р,р. Для уменьшения радиуса поворота включается или Т„ (при йолной затяжке которого р = р, ) 0,5), илн Т, с отстающей стороны. На низших передачах поворот осуществляется так же, как и по схеме в. Параметр 2)„на высших передачах целесообразно делать ббльшим, чем на низших, так как запас мощности двигателя при движении машины на высоких скоростях обычно бывает меньше. Определим значения параметров д и ррз для схемы г. На низшей ступени (схема нагруженной части механизма представлена на рис.
1Х.10, д) будут справедливы те же соотношения, что и для схемы в соотношение частот вращения валов забегающей п и отстающей и,„, сторон определяется совместным решением уравнений кинематики четырех планетарных рядов механизма: (ка+1) (к, + 2) ка+2 (ка+1) + 0 5 (1Х 50) кх + 2к, + 2 ' ( Рх к,ка 2 3 4 4 1 0,83 3 2,17 2 1,54 1,5 2 3 3 3 3 1,18 1 0,83 3,17 2,5 1,84 2,62 2,18 1,72 кх ка Чм. и г)м. г Рра Уменьшение к, и к, ведет к увеличению р, и о,, т Однако брать к, < 3 уже нецелесообразно, так как иначе не может быть обеспечена надлежащая разбивка передач в КП с мультипликатором. Моменты на остановочном тормозе сдвоенного несимметричного дифференциала определяются так же, как для бортовых МП. Моменты на фрикционах Ф„и тормозах Т„определяются по величине сил Р,,„на косогоре с углом наклона 30'. Так для схемы на рис.
1Х.10, г Рачка, к Мф — †. ' (ф, БПЧБппг. д где 1, ф — передаточное число от забегающей полуоси к фрикциону: (а,ф —— , (1Х.51) !+к,+кх ' Тогда М = О 65<Р6 1+ка+ка 'гпчвпч.д (1Х.52) Аналогично (для схемы на рис. 1Х.10, г) М =065 6 (к'+ )к' «кр— (ка+ 1) кх гглпгппг, д (1Х.53) где ' ' = !а = — передаточное число от забегающей полуоси к тормозу Т„. Величины моментов Мфч и М „для схемы на рис. 1Х.10, г проверяются, как обычно, йо максймальному моменту двигателя Мд так Мтд Мфд Мд так!к!к!хат)кт)къ (1Х.54) 373 ПаРаметРы !7„ „, г7„, и Рра длЯ МП, выполненного по схеме на рис.
1Х.!О, г, при различных к, и к, имеют следующие значения: Для схемы на рис. 1Х.10, в: М,д —— 0,65ар6— + БП 1БППа. д Мфд Мд тах1а1к22)кт1кх (1Х.55) КОЭффИЦИЕНтЫ а)ад, аР, Ч„ДЛЯ СДВОЕННОГО НЕСИММЕТРИЧНОГО дифференциала, выполненного по схеме на рис. 1Х.10, г (д„= = 2,5; рр — — 2,2): . 6 3 1,08 1,30 . 0,038 0,430 . 0,966 0,970 Р. аРд "Ь Ча $ 3. ДВУХПОТОЧНЫЕ МЕХАНИЗМЫ ПЕРЕДАЧ И ПОВОРОТА Общие положения (1Х.56) 374 Повышение экономичности механизмов поворота (МП), как уже было показано выше, может быть достигнуто увеличением параметра д„и приближением его к среднестатистическим значениям вт Тот же эффект повышения экономичности МП, как видно из формулы (1Х.7), и одновременно улучшение управляемости быстроходной гусеничной машиной достигается за счет приближения величины рр к значениям, наиболее часто используемым в эксплуатации.
Очевидно, что в связи с разнообразием условий движения задача эта может быть решена только введением нескольких различных радиусов поворота. Применение многоступенчатых бортовых МП в последовательном сочетании с КП привело бы к чрезмерному усложнению трансмиссии и повышению ее габаритов и веса. Использование бортовых КП одновременно и в качестве многоступенчатых МП, как было выяснено в 9 3, не приводит к существенному улучшению управляемости машины и экономичности МП.
При поисках оптимального решения следует учитывать еще, что для повышения маневренности машины необходимо обеспечивать возможно меньшие радиусы ее поворота. На малых скоростях движения поворот с малыми радиусами и рационален и возможен. Обеспечивать в этом случае экономичный и хорошо управляемый поворот машины с большими радиусами, по-видимому, особой необходимости нет. На больших же скоростях движения поворот с малыми радиусами невозможен по условию заноса и затруднен по запасу мощности двигателя, поэтому приходится ограничиваться достаточно большими радиусами поворота — близкими, но превышающими предельное значение радиуса поворота по заносу 2 "д Итакой где и, — скорость прямолинейного движения машины; д — ускорение силы тяжести; р,„— максимальное значение коэффициента сопротивления повороту.
Отсюда следует, что величина рациональных расчетных радиусов поворота должна выбираться пропорциональной некоторой функции скорости прямолинейного движения машины. Условие это может быть выполнено, если управление скоростью прямолинейного движения и управление поворотом таким образом связываются между собой, что изменение передаточного числа в КП (1кп) при прямолинейном движении ведет к изменению Рис. 1Х.!1. Двухпоточные механизмы передач и поворота: а и б — структурные схемы; и — з — возможные варианты включении в схему суммирующих дифференПиалов соотношениЯ скоРостей выходных валов тРансмиссии (1мп) пРи входе в поворот на соответствующей передаче в КП.
В однопоточных схемах достичь этого, как мы уже видели, невозможно: изменение (кп не приводит к изменению(мп при повороте, скорости выходных валов МП меняются пропорциональиэ. Искомый результат, т. е. (мп — — 7 ((кп), может быть достигнут только в двухпоточной (в принципе, в любой многопоточной) передаче мощности от двигателя к МП, в которой один из потоков проходит через КП, а другой от нее независим. В структурную схему передачи, удовлетворяющей поставленным условиям (рис. 1Х.1!), должны входить: КП; независимый от КП дополнительный механизм передачи мощности от двигателя Дв с постоянным или переменным передаточным числом (ДП); суммирующий эти два потока механизм с двумя степенями свободы (суммирующий трехзвенный дифференциал СД). Такую передачу, включающую в себя свойства КП и МП, мы и условимся называть механизмом передач и поворота (МПП).
Различные МПП могут осуществлять передачу мощности двумя потоками: при прямолинейном движении и повороте или только при повороте. 375 Простейшим способом управления поворотом в МПП может быть отключение или включение дополнительного подвода мощности к дифференциалу, что должно осуществляться соответствующими фрикционными элементами управления Ф„, связанными с одним из звеньев дифференциала СД (со звеном р на рис. 1Х.11, а). Другой способ — изменение передаточного числа дополнительного привода 1 и, если схемой предусмотрено наличие в нем демультипликатора, дополнительной КП или управляемой бесступенчатой передачи.
Управление дополнительным приводом ДП при повороте в зависимости от типа выбираемого МП может осуществляться либо независимо, как в бортовых МПП (при этом на схеме 1Х.!1, а центральный дифференциал ЦД заменяется жесткой связью между двумя ДП и двигателем — рис. 1Х.!1, б), либо по дифференциальному принципу, как в дифференциальных МПП (между двигателем и дополнительными передачами устанавливается дифференциальная связь — простой или двойной дифференциалы, сдвоенный несимметричный дифференциал и др.).
В этом случае уменьшение (или увеличение) скорости звена р одной стороны приводит к соответствующему увеличению (или уменьшению) скорости звена р другой стороны. Схемы МПП типа приведенных на рис. 1Х.11, а и б сохраняют при повороте связь между гусеницами и обеспечивают тем самым рекуперацию мощности (за исключением, как и в простых МП, режима поворота при управлении остановочным тормозом Т,). Схема МПП, как нетрудно заметить, представляет собой замкнутую дифференциальную передачу, свойства которой должны характеризоваться закономерностями, установленными в з 10 гл. 1Ч, и определяться в основном передаточным числом замкнутого контура.