Вопрос 3. Тяговые расчеты строительных машин. Понятие о сцепной массе. Коэффициент сцепления движителя с дорогой. Общая характеристика сопротивлений передвижения машины. Уравнение движения

Здесь решается задача определения сопротивлений передвижению машины и ее тяговых возможностей.

Сопротивление передвижению W выразим следующим уравнением:

, (6)

где 1 – сопротивление на рабочем органе машины;

2 – сопротивление передвижению движителей по горизонтальному пути;

3 – сопротивление повороту машины;

4 – сопротивление движению на уклоне местности;

5 – сопротивление инерции при разгоне и торможении;

6 – сопротивление ветрового давления.

В этом уравнении сохраняются только те сопротивления, которые имеют место в конкретном транспортном режиме работы машины.

1. W_po – зависит от назначения и типа машины, характера выполняемых работ, конструкции рабочего органа и др. факторов. Его расчет ведут для конкретных типов технологических машин.

2. 

f – коэффициент сопротивления передвижению движителя;

G – вертикальная составляющая внешней нагрузки на движители.

W_пов не учитывают для колесных машин по твердому основанию.

3. Для колесных машин:

езда по рыхлому грунту:

Для гусеничных машин:

езда по вязкому рыхлому грунту

езда по твердому грунту

С уменьшением R_пов→W_пов возрастает.

4. 

m – масса машины;

g – 9,8 м/с² – ускорение свободного падения;

α – угол подъема пути машины.

+ на подъем, — под уклон.

5. 

V – скорость в конце разгона или начале торможения (м/с);

t_p(T) – продолжительность разгона (торможения).

+при разгоне, – при торможении.

6. 

S – площадь, воспринимающая давление ветра (м²);

q_b – распределенная ветровая нагрузка на 1 м² поверхности (Па) (от географической зоны работы машины).

Коэффициенты сопротивления передвижению f и коэффициенты сцепления φ₂.

Таблица3.1.

Вид опорной поверхности	Шинноколесный движитель
	Шины высокого давления		Шины низкого давления				Гусеничный движитель
	f	φ		f	φ			f	φ
1	2	3		4	5			6	7
Асфальт сухой	0,015-0,02	0,7-0,8		0,02	0,7-0,8			—	—
Грунтовая дорога: - сухая укатанная - грязная влажная	0,02-0,06 0,13-0,25	0,6-0,7 0,1-0,3		0,025-0,035 0,15-0,2	0,4-0,6 0,15-0,25			0,06-0,07 0,12-0,15	0,8-1,0 0,5-0,6
Грунт: - рыхлый свежеотсыпанный - слежавшийся уплотненный	0,2-0,3 0,1-0,2	0,3-0,4 0,4-0,6		0,1-0,2 0,1-0,15	0,4-0,6 0,5-0,7			0,07-0,1 0,08	0,6-0,7 0,8-1,0
Песок: - влажный - сухой	0,1-0,4 0,4-0,5	0,3-0,6 0,25-0,3		0,06-0,15 0,2-0,3	0,4-0,5 0,2-0,4			0,05-0,1 0,15-0,2	0,6-0,7 0,4-0,5
Снег: - рыхлый - укатанный	0,4-0,5 0,05-0,1	0,15-0,2 0,25-0,3		0,1-0,3 0,03-0,05	0,2-0,4 0,3-0,5			0,1-0,25 0,04-0,06	0,25-0,35 0,4-0,6
Болото	—	—		0,25	0,1			0,3	0,15
Бетон	0,015-0,02	0,7-0,8		0,02	0,7-0,8			0,06	0,5-0,6

Снег и болото – учитывают только для шинноколесных, для гусеничных машин пренебрегают.

Движение машины возможно, если выполняется условие (условие движения) т.е максимальное тяговое усилие Т_max должно быть не меньше суммарного сопротивления движению W. Усилие Т_max ограничено двумя факторами:

1 – мощностью привода;

2 – условиями сцепления движителями с опорным основанием, с которыми оно связано следующими зависимостями:

(7)

, (8)

где P_x – суммарная мощность двигателей (Вт);

η_x – общий КПД;

V – скорость передвижения (м/с);

φ – коэффициент сцепления движителя с основанием.

Если условие не выполняется по Т_max(Р_x):

1. не хватает мощности, машина не может двигаться;

Если условие не выполняется по Т_max (φ):

2. нет движения из-за буксования движителей (подкладывают материал с большим φ).