- •Основи теорії та розрахунку трактора і автомобіля
- •1. Вступ
- •1.1. Із історії розвитку Вітчизняного тракторобудування
- •1.2. Із історії розвитку Вітчизняного автомобілебудування
- •1.3. Вклад Вітчизняних вчених в розвиток “Теорії трактора та автомобіля”
- •1.4. Типаж тракторів
- •1.4.1. Загальна будова трактора
- •1.4.2. Класифікація тракторів
- •1.5. Типаж автомобілів
- •1.5.1. Загальна будова автомобіля
- •1.5.2. Класифікація автомобілів
- •1.6. Предмет вивчення курсу “Теорія трактора та автомобіля”
- •1.7. Експлуатаційні властивості тракторів та автомобілів
- •2. Загальна динаміка колісних тракторів і автомобілів
- •2.1. Умови і режими роботи коліс
- •2.2. Утворення сили, моменту опору кочення та дотичної сили тяги
- •2.3. Фізико-механічні властивості грунту
- •2.4. Ведучий момент на рушіях трактора і автомобіля
- •2.5. Дотична сила тяги і її обмеження по зчепленню з ґрунтом
- •2.6. Необхідна і достатня умова руху трактора і автомобіля
- •2.7. Кінематика та динаміка веденого і ведучого коліс
- •2.7.1. Кінематика та динаміка веденого колеса
- •2.7.2. Динаміка ведучого колеса з пневматичною шиною
- •2.7.3. Зчеплення з ґрунтом і буксування рушіїв
- •2.9. Сили, які діють на рухому колісну машину
- •2.10. Тяговий баланс
- •2.11. Нормальні реакції грунту на передні і задні колеса тракторів та автомобілів
- •2.12. Нормальні реакції ґрунту на колеса трактора при роботі з навісною машиною
- •3. Загальна динаміка гусеничного трактора
- •3.1. Особливості кінематики і динаміки гусеничного рушія
- •3.3. Центр тиску гусеничного трактора і його зміщення відносно
- •Рівняння моментів має наступний вигляд
- •3.4. Робота гусеничного трактора з навісними машинами
- •Виконуємо такі арифметичні дії
- •Після скорочення рівняння (3.38) приймає вигляд
- •Рівняння (3.44) можемо записати наступним чином
- •3.5. Розподіл нормальних реакцій грунту
- •4. Визначення зчіпної ваги та розподіл навантаження
- •5. Тягова динаміка і паливна економічність трактора
- •5.1. Баланс потужності трактора
- •5.2. Побудова потенційної тягової характеристики проектуємого трактора
- •5.4. Процес розгону машинно-тракторного агрегату
- •5.4.1. Основні показники, їх оцінювання
- •5.4.2. Вплив на процес розгону механізмів для переключення
- •6. Тягова і гальмівна динаміка та паливна
- •6.1. Баланс потужності автомобіля
- •6.2. Динамічний фактор і динамічна характеристика автомобіля
- •6.3. Гальмівні властивості автомобіля
- •6.3.1. Процес гальмування автомобіля
- •6.3.2. Гальмова сила на колесах автомобіля
- •6.3.3. Рівняння руху автомобіля при гальмуванні
- •6.3.4. Вимірювачі гальмових якостей автомобіля
- •6.3.5. Гальмування двигуном
- •6.4. Паливна характеристика проектуємого автомобіля
- •7. Тягова динаміка повнопривідних
- •7.1. Основні типи безступеневих автоматичних трансмісій тракторів та автомобілів
- •7.1.1. Фрикційна механічна трансмісія
- •7.1.2. Електричні трансмісії
- •7.1.3. Гідродинамічна трансмісія
- •7.1.4. Гідростатична (гідрооб'ємна) трансмісія
- •7.2. Методика тягового розрахунку трактора
- •8. Теорія повороту тракторів та автомобілів
- •8.1. Теорія повороту колісних тракторів та автомобілів
- •8.1.1. Загальні відомості
- •8.1.2. Способи повороту колісних машин
- •8.1.3. Кінематика повороту колісної машини з рульовою трапецією
- •8.1.4. Динаміка повороту колісних машин
- •8.1.5. Керованість колісної машини
- •8.1.6. Вплив бокового уводу шин на кінематику повороту
- •8.1.7. Стабілізація керованих коліс
- •8.2. Поворот гусеничного трактора
- •8.2.1. Кінематика повороту
- •8.2.3. Поворот гусеничного трактора з навантаженням на гаку
- •8.2.4. Характеристика повороту гусеничного трактора
- •9. Стійкість тракторів та автомобілів
- •9.1. Повздовжня стійкість тракторів та автомобілів
- •9.2. Граничний статичний кут по сповзанню
- •9.3. Загальна умова повздовжньої стійкості колісних машин
- •9.4. Повздовжня стійкість колісної машини з навантаженням на гаку
- •9.5. Гранична статична стійкість гусеничного трактора
- •9.6. Поперечна стійкість тракторів та автомобілів
- •9.7. Способи підвищення стійкості тракторів та автомобілів
- •9.8. Поперечна стійкість колісних машин
- •9.9.Поворот колісної машини на схилах і під’йомах
- •9.10. Прохідність тракторів та автомобілів
- •9.10.1. Загальні відомості
- •9.10.2. Геометричні параметри прохідності
- •9.10.3. Способи поліпшення прохідності
- •10. Плавність руху і енергономічність машин
- •10.1. Загальні відомості
- •10.2. Характеристики поверхні доріг
- •10.3. Вплив коливань на людину
- •10.4. Рівняння коливань
- •10.5. Вимірювачі плавності ходу
- •10.6. Гасіння коливань
- •10.7. Коливальна система колісного трактора
- •11. Основи розрахунку шасі тракторів і автомобілів
- •11.1. Загальні положення
- •11.2. Розрахунок фрикційних муфт зчеплення
- •11.3. Особливості розрахунку фрикційних муфт повороту
- •11.4. Основи розрахунку коробок передач
- •11.5. Розрахунок елементів з’єднувальних муфт і карданних механізмів
- •11.6. Розрахунок механізмів заднього моста
- •11.7. Розрахунок рульового механізму
- •11.8. Розрахунок елементів ходових систем
9.10.2. Геометричні параметри прохідності
До геометричних параметрів прохідності машин відносяться:
1. Вертикальний дорожній просвіт під машиною – кліренс (К) (рис. 9.9,б): це відстань між найбільш низько розташованою точкою машини і поверхнею дороги.
В автомобілів звичайної прохідності кліренс становить: легкові – 150…220 мм; вантажні – 240…300 мм.
Автомобілі підвищеної прохідності мають кліренс на 25…50 мм більший, ніж в автомобілів звичайної прохідності. Кліренс спеціальних автомобілів високої прохідності перевищує 400 мм, в сільськогосподарських
Рис. 9.9. Геометричні параметри прохідності машин
тракторах загального призначення становить 250..350 мм, в промислових тракторах і тракторах підвищеної прохідності – не менше 400 мм.
2. Передній “” (рис. 9.9,а) і задній “” кути прохідності – це нахил до поверхні дороги дотичних, проведених до відповідних коліс із найбільш віддалених точок автомобіля (бампера, кузова).
Значення переднього й заднього кутів прохідності сучасних автомобілів приведені в табл. 9.2, 9.3.
3. Радіус повздовжньої 1 (рис. 9.9,а) та поперечної 2 (рис. 9.9,б) прохідності – радіус кіл, проведених дотично до шин коліс і найбільш низько розташованих точок днища кузова машини.
Сучасні автомобілі мають такі значення радіуса повздовжньої прохідності, м:
автомобілі з колісною формулою 4х2:
легкові: малолітражні - 2,5…3,5; середнього літражу - 3,5...5,5; великого літражу - 5,5…8,5;
вантажні автомобілі: малої вантажопід’ємності - 2,5…3,5; середньої вантажопід’ємності - 3,0…5,5; великої вантажопід’ємності - 5,0…6,0.
4. Кут гнучкості автомобільного потяга (рис. 9.9,в): кут між віссю остова автомобіля і віссю з’єднувальної тяги причепа при подоланні потягом перешкоди.
Сучасні автомобільні потяги мають такі значення кута гнучкості , не менше: потяг з одновісним причепом – ± 400; потяг з двохвісним причепом – ± 620.
9.10.3. Способи поліпшення прохідності
Поліпшення прохідності досягається такими основними способами:
1. Поліпшенням динамічних властивостей машини збільшенням питомої потужності; збільшенням передаточного числа трансмісії; застосуванням гідромеханічних, гідравлічних та інших трансмісій, які забезпечують перемикання передач на ходу без розривання потоку потужності;
2. Зменшенням питомого тиску на опорну поверхню та зниженням опору перекочування застосуванням шин відповідного розміру й профілю; зменшенням тиску повітря в шинах; регулюванням тиску на ходу; дотримуванням однакових розмірів колії мостів;
3. Поліпшенням зчіпних властивостей збільшенням зчіпної ваги; застосуванням спеціальних шин; застосуванням пристроїв, які запобігають буксуванню ведучих коліс; застосуванням примусового або автоматичного блокування диференціала; застосуванням самоблокованих диференціалів і диференціалів підвищеного тертя;
4. Пристосуванням конструкції до руху по нерівним дорогам, приданням їй відповідних геометричних форм та вибором оптимальної кінематики підвіски для запобігання її зачіпання за перешкоди та втрати контакту з дорогою.
Таблиця 9.2
Середні значення кутів передньої і задньої прохідності автомобілів
-
№№
п.п.
Призначення автомобіля
1.
Легкові автомобілі звичайної прохідності
20…30
15…20
2.
Вантажні автомобілі звичайної прохідності
40…50
20…40
3.
Автомобілі високої прохідності, не менш ніж
45…50
35…40
Таблиця 9.3
Числові значення заднього і переднього кутів прохідності деяких Вітчизняних автомобілів
-
№№
п.п.
Марка автомобіля
1.
ЗАЗ-968А
35
26
2.
ВАЗ-2101
36
17
3.
“Москвич-2140"
28
16
4.
ГАЗ-24
30
20
5.
ЛуАЗ-969М
35
40
6.
ВАЗ-2121
40
32
7.
УАЗ-469
52
42
8.
РАФ-2203
22
22
9.
УАЗ-452В
36
30
10.
ЛАЗ-699Н
11
12
11.
ГАЗ-53А
41
25
12.
ЗИЛ-130
38
27
13.
Урал-377Н
42
38
14.
КамАЗ-5320
30
30
15.
МАЗ-500А
30
28
16.
КрАЗ-257Б1
42
18
17.
ГАЗ-66-01
42
32
18.
КрАЗ-255Б
48
32
19.
КАЗ-608В
28
52
20.
ЗИЛ-131В
45
62
21.
КамАЗ-5410
30
62
22.
Урал-375С-К1
45
65
23.
Урал-375СН
42
70
24.
КрАЗ-258Б1
42
65
Питання
для самопідготовки та самоконтролю
1. Які є критерії оцінки поздовжньої стійкості колісного та гусеничного трактора?
2. Запишіть умову неможливості сповзання трактора, який стоїть загальмований на нахиленій поверхні.
3 Що може статися з трактором у випадку заклинювання ведучих коліс?
4. Назвіть способи підвищення поздовжньої стійкості трактора і автомобіля.
5. Виведіть загальну умову поперечної стійкості та назвіть граничні статичні кути поперечного нахилу різних машин.
6. Чим пояснюється необхідність зниження швидкості на поворотах і як знайти її оптимальне значення?
7. Перерахуйте способи підвищення поперечної стійкості тракторів і автомобілів та поясніть особливості конструкції крутосхилих тракторів.
8. 3анос яких коліс автомобіля (передніх чи задніх) більш небезпечний і чому?
9. Які конструктивні і експлуатаційні заходи підвищення стійкості трактора і автомобіля Ви знаєте?
Що таке прохідність і які властивості машин визначають цю експлуатаційну якість?
Які бувають способи покращення вимірювачів опорних властивостей машин?
Як можливо підвищити тягово-зчіпні властивості тракторів та автомобілів?
Від яких параметрів залежать коефіцієнт використання зчіпної ваги машин в цілому?
Чим відрізняється коефіцієнт використання зчіпної ваги машини з колісною формулою 4к4 від коефіцієнта використання зчіпної ваги одного колеса, одної осі?
Назвіть головні властивості симетричного диференціалу.
Як нейтралізувати негативні властивості диференціалу при прямолінійному русі машин?
Що таке самоблокуючий диференціал і де його використовують?
Від яких параметрів залежить буксування машини з колісною формулою 4к4?
Як визначити коефіцієнт опору машини з колісною формулою 4х4?
Що таке фактичний дорожний просвіт, чим він відрізняється від конструктивного?
Чим оцінюється прохідність просапних тракторів у міжряддях?
Які Вам відомі способи зменшення шкідливої дії ходових систем на родючість ґрунту та урожай сільськогосподарських культур?
