Носов Н.А. - Расчёт и конструирование гусеничных машин (1066314), страница 97
Текст из файла (страница 97)
ХП.21. Схемы ГПР с уменьшенными габа- ритами нс длине и ширине Тогда толщина стенки цилиндра го —— го (1г — 1'тз ) (Х 99) Конструктивные особенности. Компоновка ПР и ГПР может быть различной в зависимости от взаимного расположения гидравлической и воздушной камер и места установки всей рессоры.
Во-первых, ПР и ПГР могут быть выполнены в виде самостоятельного телескопического элемента, включаемого в подвеску по типу телескопического амортизатора (см. рис. ХП.16, а, б). Вовторых, эти рессоры могут располагаться внутри балансира с последовательным расположением воздушной камеры по длине балансира (рис. ХП.21, а) или даже в оси опорного катка (рис. ХП.21, б). Как при отдельной компоновке, так и при компоновке в балансире, кроме последовательного размещения воздушной камеры, возможно н параллельное; или в виде кольцевой полости (рис. ХП.21, в), что уменьшает длину рессоры, но увеличивает ее диаметр и, следовательно, при размещении в балансире нежелательно, или в виде параллельного расположения гидравлического и воздушного цилиндров (рис. ХП.21, г), что уменьшает как длину, так и ширину рессоры и является одной из наиболее удачных компоновок ПР и ПГР.
Дальнейшее совершенствование систем подрессоривания быстроходных машин исходя из выводов теории подрессоривания 488 и все повышающихся требований к плавности хода, очевидно, будет происходить по пути создания управляемых (в том числе и с автоматическим регулированием) подвесок, в частности по следующим направлениям: а) регулирование сопротивления амортизатора в зависимости от условий движения; б) отключение амортизаторов при скоростях движения больше резонансных (при и > пр„3 ' 2); в) регулирование работы амортизаторов таким образом, чтобы они гасили энергию колебания корпуса при ходе корпуса на каток и от катка и выключались бы при ходе катка на корпус и от корпуса, чтобы не создавать дополнительных возмущений; г) автоматическое управление всей системой подрессоривания в зависимости от дорожных условий с целью хотя бы грубой стабилизации корпуса. Глава ХП! ГУСЕНИЧНЫЙ ДВИЖИТЕЛЬ $ Е ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ Гусеничный движитель, как и другие типы движителей (колесный, гребной и воздушный винты и др.) служит для преобразования получаемого от двигателя усилия в процессе взаимодействия с внешней средой в тяговое усилие, движущее машину.
Только реактивный принцип движения не требует специального движителя, функции двигателя и движителя объединены в этом случае в одном агрегате. Несамоходные гусеничные машины (прицепы) имеют не гусеничный движитель, а гусеничный ход — пассивный механизм, не создающий тягового усилия. Основные требования. К гусеничному движителю предьявляются следующие основные требования: 1) обеспечение высокой п оходимостн по мягким и топким грунтам (болото снег песок), преодолен е подъемов до 30 — 35' и различного рода естественных и искусственных препятствий (рвы, пороги, эскарпы и контрэскарпы, неглубокие водоемы и т.
д.); 2) высокий к. п. д.; 3) достаточная долговечность; 4) малый вес и габариты при достаточной прочности, долговечности и надежности (в современных гусеничных машинах вес движителя достигает 15 — 20% от общего веса машины); 5) простота и технологичность конструкции, удобство обслуживания и ремонта в полевых условиях, минимум регулировок н эксплуатационного обслуживания. Рассмотрим подробнее эти требования. Выполнение первого из них зависит прежде всего от величины среднего удельного О давления на грунт д = —, где Π— вес машины; Ь вЂ” длина сР 2СЬ опорной поверхности движителя; 5 — ширина гусеницы. Большинство сельскохозяйственных и транспортных машин имеют д,р — — 0,04 —:0,06 МПа.
Для гусеничных машин среднего и тяжелого классов (30 — 50 т) д,р 0,08 —:0,082. При больших значениЯх 4,р настУпает Резкое снижение несУщей способности гРУнта и проходимости машины. Гусеничные машины особо высокой проходимости (снегоходы и болотоходы) должны иметь д,р ( ( 0,015 —:0,020 МПа. Для сравнения можно привести некоторые данные по величине средних удельных давлений д,р: пешеход— 0,05 —;0,06 МПа; лыжник — 0,01 МПа; аэросани — 0,004— 490 0 006 МПа. Эпюра оптимального распределения усредненных удельных давлений на грунт должйа иметь вид прямоугольника (рис. Х П1.
1, а). Проходимость машины зависит также от распределения истин- 1 ных давлений на грунт по длине гусеницы, отстепени его неравномерности, особенно при перемещении по болотам с плотным дерновым покровом, но слабым основанием. Чем больше диаметр опорных катков и больше их число, тем равномернее распределяются давления по длине опорной поверхности гусеницы. На мягком грунте вследствие его большей деформации под опорными катками п1 Рис. Х1!1.1. Удельное давление на грунт часть нагрузки воспринимается гусеницей между катками. Распределение давлений при этом более равномерное (рис. ХП. 1, б), чем на твердом грунте (рис. Х1И.1, в).
Наилучшим решением в этом плане является схема ходовой части с шахматным расположением опорных катков большого диаметра (рис. ХП1.2, г). Однако это решение имеет существенные недостатки: значительное возрастание веса ходовой части (в том числе и подвески, так как возрастает число рессор) и неудобство обслуживания и ремонта в полевых условиях. Приближенную сравнительную оценку неравномерности давлений на грунт можно производить по величйне удельного давления под одним траком В= ~~, (ХП1.1) где Я; — нагрузка на один каток; 1, — шаг гусеницы; Ь вЂ” ширина гусеницы. Проходимость машины на слабых грунтах зависит также от соотношения сил сопротивления движению и сцепления гусениц с грунтом, которое определяется осадкой машины в грунт (глубиной колеи).
Последняя, в свою очередь, при равных удельных давлениях зависит от соотношения ширины гусеницы и длины опорной поверхности. При более широких гусеницах уменьшается осадка в грунт (при одинаковых д, ) из-за уменьшающегося по сравнению 491 а) д) Мах г) Мах Рис. Х111.2. Типовые схемы гусеничных движителей Узкая, но более длинная гусеница при равных дср обеспечивает меньшие сопротивления движению в обычных условиях, имеет меньшую склонность, к буксовдникюь Проходимость по мостам, льду и по болотам с плотным дерновым покровом, но слабым основанием зависит при прочих равных условиях от общего веса машины, от периметра опорной поверхности.
К. п. д. движителя зависит от типа и конструкции шарниров гусеничных цепей, от расположения ведущих колес, от конструкции зацепления гусеницы с ведущим колесом, от веса гусеницы, т. е. от величины динамического ее натяжения, определяющего потери на трение в шарнирах. Более высокий к. п. д. и более высокую проходимость имеют гусеницы с резино-металлическим шарниром, еще выше — с игольчатыми подшипниками в шарнире. Но у первых и тем более у вторых вес получается больше и конструкция сложнее. Потери на трение в шарнирах меньше при расположении ведущего колеса в кормовой части машины (рис. Х111.2, а, б) по сравнению с носовым его расположением, так как при этом количество шарниров гусеницы, нагруженных тяговым усилием, и точек их перегиба уменьшается. Не нагружена в этом случае верх- 492 с узкой гусеницей вытеснения грунта из пеев стороны, н проходимость по слабым грунтам улучшается.
Однако значительное уширение гусеницы трудно реализовать, во-первых, из-за ограничения габаритной ширины машин по условиям железнодорожных перевозок (не более 3 25 м) во-вторых, при увеличении ширины трака вес.его при условии обеспечения равнопрочности растет примерно йрБпорционально квадрату отношения ширин. Увеличение веса повышает динамические усилия в гусеницах (особенно для быстроходных машин), снижает к. п. д., повышает динамические нагрузки и износ. Поэтому для работы некоторых типов гусеничных машин в особо тяжелых условиях рекомендуется применение временных уширителей гусениц.
няя передняя ветвь гусеницы, как это имеет место в схемах на рис. ХП1.2, в, г. Долговечность движителя определяется в основном износостойкостью шарниров гусеничных цепей и зацепления их с ведущим колесом. Гусеницы с открытым металлическим шарниром имеют самую низкую износостойкость. Срок службы ее не превышает в большинстве случаев 2000 — 3000 км. Гусеницы с резинометаллическим шарниром могут обеспечить срок службы до 5000— 8000 км, гусеницы с игольчатыми подшипниками — несколько десятков тысяч км.
Сравнительная оценка гусеничного и колесного движителя. Гусеничный движитель обладает безусловными преимуществами перед колесным при движении по мягким и топким грунтам: меньше осадка (так как меньше удельные давления), меньше вследствие этого сопротивление движению, лучше сцепные качества (из-за более развитой опорной поверхности), меньше буксование. Специальные колесные машины..высокой проходимости, получившйеризййтие в последние годы (с колесамй большогб диаметра, с шинами низкого давления, с пневмокатками и т. д.) дают уменьшение осадки и сопротивления движению, но буксование их все равно значительно выше, чем у гусеничных машин.
Гусеничный движитель имеет бесспорные преимущества в преодолении препятствий, что также повышает его проходимость по р .Мр ы У У" 'У "Р" " ~~Р " того, следует учитывать, что привод колес этих машин значительно сложнее. Только количество межколесных и межосевых дифференциалов у них достигает шести-семи вместо одного у гусеничной машины.
Гусеничный движитель обеспечивает значительно лучшую маневренность машины (наименьший радиус поворота равен в — или даже нулю у машин с двухпоточными МПП). 2 Для машин среднего и тяжелого классов из-за ограничения нагрузки на ось колес с пневмошинами приходится применять колеса большого диаметра (до 3 м) и ширины (до 2 м), что резко увеличивает габариты и вес движителя и машины в целом. Габариты движителя пятидесятитонной гусеничной машины и пятитонной колесной примерно одинаковы. Существенными недостатками гусеничного движителя по сравнению с колесным являются сравнительно низкий к.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
