1.4. Расчет параметров противовеса

Установка противовеса позволяет приблизить центр давления к точке пересечения продольной оси симметрии и прямой, соединяющей центры опорных поверхностей гусениц. Как следует из рис. 3.8, уменьшения величины можно добиться увеличением силы тяжести противовеса при постоянном значении или увеличением при постоянном значении . Если принять небольшое значение , то резко возрастает габарит машины по длине за счет увеличения . При больших значениях габариты увеличиваются незначительно, но возрастает масса машины и увеличивается , что ведет к снижению проходимости. В связи с этим можно определить из условия:

, (3.29)

. (3.30)

В уравнении (3.30) определяется по выражениям (3.14)…(3.16). Из уравнения (3.29) получаем условие для определения максимального значения :

Рис. 3.8. Схема к определению параметров противовеса.

. (3.31)

Масса противовеса . Выбранное значение должно быть близко к , посчитанному по следующему уравнению [1]:

, (3.32)

где - масса базовой машины.

Приняв , определяют значение . Для этого следует предварительно принять значение . Из условия (3.24)

.

Отсюда для неосушенных торфяников получаем выражение для определения :

. (3.33)

Аналогично получаем для осушенных торфяников:

. (3.34)

Для минеральных грунтов из выражения (3.28) получаем:

. (3.35)

Для рис. 3.8 из условия запишем, приняв значения и :

.

Отсюда:

. (3.36)

По выражению (3.36) определяем значение . Если оно получается неприемлемо большим, то можно увеличить в пределах, допускаемых уравнениями (3.33)...(3.35). В том случае, если это не дает желаемого результата, следует принимать большие значения при соответствующем увеличении площади опорной поверхности или принять другую базовую машину.

При расчете может оказаться, что . В этом случае следует уменьшить значение или вообще отказаться от применения противовеса, так как уменьшения можно добиться перекомпоновкой базовой машины, например, смещением двигателя вперед при внесении соответствующих изменений в конструкцию машины. Аналогично подбирается противовес с полунавесными и прицепными рабочими органами.

1.5. Определение коэффициента запаса устойчивости в горизонтальной плоскости

Значение определяется по выражению ,

где - момент сил, препятствующих повороту машины.

(3.37)

где - момент сопротивления повороту базовой машины; - момент сопротивления повороту рабочего оборудования.

Для машин с активным навесным рабочим органом .

определяется для гусеничных машин по формуле:

, (3.38)

где - коэффициент сопротивления повороту: для влажных суглинков, для сухой вспаханной почвы, для торфяников [1].

Для колесных машин:

, (3.39)

где - коэффициент сцепления колес с грунтом (см. табл. 1); - вертикальная нагрузка на переднюю ось; - продольная база.

для полунавесного рабочего оборудования можно определить по следующему выражению:

, (3.40)

где - коэффициент трения опорной поверхности рабочего органа погрущу; - вертикальная реакция грунта на опорную поверхность рабочего органа; - расстояние от центра опорной поверхности до ц.д. базовой машины.

При расчете момента сил, стремящихся повернуть машину, считается, что ее поворот происходит относительно ц.д. Поэтому плечами сил являются расстояния от ц.д. до линии действия сил.

Рис. 3.9. Схема к статическому расчету в горизонтальной плоскости.

На рис. 3.9 изображен вид сверху каналоочистителя, показанного на рис. 3.4. Для такой схемы при запертом положении гидроцилиндра:

,

. (3.41)

При плавающем положении гидроцилиндра ротор ложится на дно канала, и между кожухом ротора и грунтом возникает сила трения , которую можно определить следующим образом:

,

где - реакция грунта на кожух ротора определяется по уравнению (3.11); - коэффициент трения грунта по металлу (см. табл. 4 приложения).

Тогда:

,

определяется по уравнению (3.41).

При необходимо предусмотреть установку стабилизатора, принять другую базовую машину или внести необходимые изменения в конструкцию принятой с последующим пересчетом .