22 Кинематика и динамика гусеничного движителя

Гусеничный движитель представляет собой механизм для передвижения посредством двух замкнутых, параллельно вращающихся шарнирных или бесшарнирных лент, называемых гусеницами. Гусеничная лента / (рис. 41), замкнутая по контуру, образованному ведущим колесом 4, поддерживающими 5 и опорными 3 катками и направляющим колесом 2, составляет гусеничный обвод. Ветвь обвода длиной /р, расположенную на участке от ведущего колеса до грунта (против направления движения) и нагруженную касательной силы тяги, называют рабочей, или ведущей, ветвью. Участок обвода длиной /Св между ведущим колесом и грунтом (по направлению движения), не нагруженный касательной силой тяги, называют свободной ветвью, а участок длиной Lryc между крайними опорными катками — опорной ветвью. Длина гусеничного обвода /0й=£гус-Нр-Мсв. В зависимости от расположения (переднее или заднее) ведущей звездочки длины /р и /св ветвей обвода изменяются в широких пределах, а отношение /Св//р составляет 0,08...0,4 при переднем и 7...12 при заднем расположении ведущей звездочки. Ветвь обвода между направляющим колесом 2 и опорным катком 3 (при заднем расположении ведущей звездочки) или между ведущей звездочкой 4 и опорным катком 3 (при переднем расположении ведущей звездочки) иногда называют лобовой. Крутящий момент, подводимый к ведущему колесу гусеничной машины, преобразуется в касательную силу тяги, нагружающую рабочую ветвь гусеничного обвода, а затем в толкающую движущую силу. Касательная сила тяги создается на опорном участке гусеничного обвода при взаимодействии с поверхностью грунта. Кинематика зацепления определяется типом гусеницы, ее податливостью в продольном направлении, формой взаимодействующих элементов и соотношением шагов гусеницы и зубьев ведущего колеса. Наиболее типичны два случая зацепления, когда шаг гусеничной цепи равен или больше шага ведущего колеса. Двигаясь без буксования и скольжения, трактор проходит за один оборот ведущих колес путь, равный периметру описанного многоугольника, образуемого звеньями гусениц, укладывающимися по окружности колеса, т. е.

Если каждый зуб последовательно входит в зацепление' с очередным звеном гусеничного обвода, то гк. а=гк (общему числу зубьев ведущих колес). Если же зацепление происходит через зуб, то гк. a=0,5zK. Из выражения (38) имеем С достаточной точностью радиус г% можно определить экс­периментально по уравнению 'к-здгяп^), где Лк.х — среднее число оборотов ведущих колес на длине мерного гона Sx по почве с высокими сцепными качествами (грунтовая дорога) при холостом ходе. Если известна частота вращения пк ведущих колес гусеничного движителя в секунду, то средняя теоретическая поступательная скорость трактора, м/с, Если гусеничный обвод представляет собой цепь, состоящую из отдельных жестких звеньев, то действительная поступательная скорость трактора переменна. Даже при равномерном вращении ведущих колес она изменяется в некоторых пределах с определенной периодической повторяемостью при каждом переходе заднего опорного катка на следующее звено гусеницы. Период, в течение которого происходит полный цикл изменения скорости, соответствует повороту ведущего колеса гусеницы на угол 2я/2к. Интенсивность периодических колебаний скорости трактора возрастает с переходом на более высокую передачу, приз увеличении шага звеньев, а также от других параметров движителя. Силы инерции и удары, возникающие вследствие колебаний скорости, дополнительно нагружают детали гусеничного движителя и остов. В дальнейшем под поступательной скоростью движения гусеничного трактора будем понимать осредненную скорость <5ез учета неравномерности хода.