8. Теорія повороту тракторів та автомобілів
8.1. Теорія повороту колісних тракторів та автомобілів
8.1.1. Загальні відомості
Транспортні роботи по об'єму складають приблизно 30% від усіх робіт в сільському господарстві. Час, протягом якого колісні трактори перевозять вантажі, складає 50% загального річного робочого часу, а автомобілі більше 90%. При цьому машини рухаються не лише прямолінійно, а і по криволінійній траєкторії, кривизна якої постійно змінюється.
Траєкторією машини називається траєкторія її центра ваги на горизонтальній площині лінії шляху. Прямолінійний рух можливо розглядати як окремий випадок криволінійного, коли кривизна траєкторії дорівнює нулю
( радіус кривизни траєкторії дорівнює безмежності ). Рух з кривизною траєкторії не рівній нулю прийнято називати поворотом.
Процес повороту складається із трьох етапів: вхід в поворот, коли кривизна траєкторії збільшується; рух з постійною кривизною; вихід із повороту, коли кривизна траєкторії зменшується до нуля.
Криволінійний рух вивчають головним чином для визначення таких експлуатаційних властивостей машин, як керованість і стійкість руху.
Під керованістю машини розуміють її здатність точно зберігати заданий напрямок руху ( заданий курс ), а при відповідній дії на органи керування змінювати його по необхідній траєкторії. Властивість колісної машини здійснювати повороти з заданою кривизною траєкторії називається поворотливістю, а здатність точно зберігати заданий напрямок руху курсовою стійкістю.
В якості критеріїв оцінки керованості і поворотливості колісних машин застосовуються такі показники:
мінімальний радіус повороту при круговому русі;
граничне значення швидкості зміни кривизни траєкторії різних характерних точок машини;
кількість енергії, яка витрачається на керування машиною при рухові по заданій траєкторії;
питома сила тяги, яка необхідна для здійснення повороту;
коефіцієнт використання зчіпної ваги при повороті.
Чим менший радіус повороту, більша гранична швидкість зміни кривизни траєкторії характерних точок і менше енергії витрачається на керування, тим краща керованість і поворотливість колісної машини.
8.1.2. Способи повороту колісних машин
Поворот колісних тракторів та автомобілів здійснюється одним із наступних способів (рис. 8.1.):
Рис. 8.1. Схеми повороту колісних машин
1. Зміною положення керованих коліс в горизонтальній площині відносно остова поворотом їх вісей.В автомобілів та універсально-просапних тракторів, звичайно, керованими колесами є передні (рис. 8.1,а), а в ком- байнах та самохідних шасі (СШ-75, м. Таганрог) задні колеса (рис. 8.1,б);
2. Створення різниці крутних моментів (Мк2 > Мк1) на колесах одного борту по відношенню до коліс іншого борту в тих випадках, коли із-за великого діаметра коліс їх вісі можуть бути повернутими на обмежений кут, недостатній для отримання мінімального радіуса повороту (рис. 8.1,в). При цьому положення коліс відносно остова під час повороту не змінюється. Цей спосіб повороту застосовується на кар'єрних самоскидах надвеликої вантажепід'ємності (понад 100 т) і деяких моделях надпотужних тракторів (з силою тяги на гаку понад 10 кН);
3. Комбінування способів, вказаних вище у пунктах 1 та 2;
4. Зміною положення в горизонтальній площині однієї частини піврами
трактора відносно іншої (рис. 8.1,г). Такий спосіб повороту застосовується на Вітчизняних тракторах Т-150К та К-700 (К-700, К-701, К-710 );
5. Поворотом передніх і задніх керованих коліс в різні боки (рис. 8.1,д). Такий спосіб повороту застосовується на Вітчизняному тракторі ЛТЗ-145 та тракторі моделі "Manitou-626"(Франція);
6. Поворотом передніх і задніх керованих коліс в один бік (рис. 8.1,е). В цьому випадку трактор не здійснює поворот, а рухається вбік. Тому цей спосіб зміни напрямку руху отримав назву "краб". Він застосовується на деяких моделях зарубіжних тракторів фірми "Case" і "Manitou-626".
В трактора фірми "Caterpillar" моделі 438С поворот здійснюється одним із способів: 1. Поворотом передніх коліс; 2. Поворотом передніх і задніх коліс в різні сторони; 3. "Крабом" ( Neн = 66 кВт, m = 7560 кг ).