Задача № 4.3
Определить
критический угол продольной устойчивости
гусеничного трактора
при движении его в установившемся режиме
по идеальной дороге
.
При этом задан номер передачи, и двигатель
трактора реализует номинальный момент.
Может или нет работать трактор на
полученном критическом угле продольной
устойчивости на более высокой и более
низкой передаче, чем данная передача и
почему?
Варианты задания приведены в таблице 4.3.
Таблица 4.3
ДТ-75 |
Т-150 |
Т-130 |
Т-70С |
Т-4А |
Т-100М |
||||||
№ вар. |
№ пер. |
№ вар. |
№ пер. |
№ вар. |
№ пер. |
№ вар. |
№ пер. |
№ вар. |
№ пер. |
№ вар. |
№ пер. |
1 |
2 |
6 |
2 |
11 |
2 |
16 |
2 |
21 |
2 |
26 |
2 |
2 |
3 |
7 |
3 |
12 |
3 |
17 |
3 |
22 |
3 |
27 |
3 |
3 |
4 |
8 |
4 |
13 |
4 |
18 |
4 |
23 |
4 |
28 |
4 |
4 |
5 |
9 |
5 |
14 |
5 |
19 |
5 |
24 |
5 |
29 |
5 |
5 |
6 |
10 |
6 |
15 |
6 |
20 |
6 |
25 |
6 |
30 |
6 |
Решение данной
задачи выполним для гусеничного трактора
ДТ-75М, движущегося на 3-ей передаче. Вес
трактора
;
длина опорной поверхности гусениц
;
высота центра тяжести
;
высота точки прицепа
;
номинальный момент двигателя
;
передаточное число трансмиссии на 3-ей
передаче
;
КПД, учитывающий потери в трансмиссии
и радиус ведущей звёздочки
выбираются по справочной литературе.
Так как гусеничный трактор ДТ-75М является
трактором общего назначения и в основном
выполняет сельскохозяйственные работы,
то продольный вылет координаты центра
тяжести
.
Условие продольной устойчивости при движении гусеничного трактора по идеальной дороге имеет вид
.
Правая часть
этого неравенства, обозначенная как
функция
,
при известных параметрах трактора
зависит только от угла
.
Задавая различные значения угла
,
можно рассчитать и построить график
функции
.
Для заданных условий движения график
функции
представлен на рис. 4.1. Этот график
называют характеристикой продольной
устойчивости гусеничного трактора.
При движении
гусеничного трактора по дороге с
толкающая реакция
равна касательной силе тяги как сумме
сил сопротивления, а при работе двигателя
в номинальном режиме – касательной
силе тяги по двигателю, т.е.
.
Таким образом, для нахождения критического
угла продольной устойчивости необходимо
определить касательную силу тяги по
двигателю
.
Откладывая
полученное значение толкающей реакции
на оси ординат характеристики продольной
устойчивости гусеничного трактора,
проводим линию параллельную оси абсцисс
до пересечения с кривой
.
Точку пересечения проектируем на ось
абсцисс и по шкале угла
определяем значение критического угла
продольной устойчивости гусеничного
трактора в заданных условиях движения,
которое равно
.
Определим статический угол продольной устойчивости на подъёме
.
Таким образом, движение гусеничного трактора на критическом угле продольной устойчивости равным невозможно, так как он ранее достигнет статического угла подъёма по опрокидыванию.
Так как на 2-ой передаче передаточное число трансмиссии больше чем на 3-ей, то касательная сила тяги по двигателю будет больше, а, следовательно, критический угол продольной устойчивости трактора на 2-ой передаче будет меньше. Это значит, что на критическом угле продольной устойчивости равном трактор работать не сможет. Передаточное число трансмиссии на 4-ой передаче меньше, чем на 3-ей и касательная сила тяги по двигателю тоже будет меньше, а, следовательно, критический угол продольной устойчивости трактора на 4-ой передаче будет больше. Однако работать на критическом угле продольной устойчивости равном трактор тоже не сможет ввиду ограничения по статическому углу подъёма по опрокидыванию.