1.6. Определение коэффициента запаса устойчивости при переводе рабочего органа в транспортное

положение.

Для расчета выполняется эскиз в масштабе проектируемой или модернизируемой машины (рис. 3.10), по которому определяют плечи действия сил тяжести базовой машины и рабочего оборудования. Для приведенных схем расположения рабочих органов:

. (3.42)

Рис. 3.10. Схема к расчету коэффициента запаса устойчивости при переводе рабочего органа в транспортное положение:

а — с задней навеской; б — с боковой навеской.

1.7. Статические расчеты при транспортном

перемещении машины

При задней навеске рабочего оборудования рассматривается машина в момент ее разгона при движении на подъем. В этом расчетном положении учитываются сила давления ветра , силы инерции , возникающие при разгоне машины, силы тяжести , , . Расчетная схема приведена на рис. 3.11. Как видно из рис. 3.11, увеличение ведет к уменьшению и к увеличению . Угол , при котором , называется критическим углом. Для безопасной работы машины необходимо соблюдение условия:

. (3.43)

Рис. 3.11. Схема сил, действующих на машину .при транспортном передвижении:

а — с задней навеской рабочего органа;

б — с передней навеской рабочего органа.

Угол, при котором соблюдается условие (3.43), называется максимальным углом или предельным углом уклона. Из уравнения (3.43) находят , приняв . Для схемы, приведенной на рис. 3.11, уравнение (3.43) после подстановки выражений и примет вид:

. (3.44)

Уравнение (3.44) необходимо решить относительно , что и даст искомый максимально допустимый угол . С этой целью приведем уравнение (3.44) к следующему виду:

. (3.45)

Уравнение (3.45) решается так же, как и уравнение (2.28). Значение определяется по формуле:

, (3.46)

где - сила тяжести рассматриваемого агрегата; - транспортная скорость, до которой разгоняется машина; - ускорение свободного падения; - время разгона машины до транспортной скорости.

Для гусеничных тракторов с [1]. Значение определяется по формуле:

, (3.47)

где - давление ветра, кПа; - подветренная площадь. Упрощенно можно считать для рассматриваемой схемы, что:

, (3.48)

где и - соответственно габариты базовой машины по ширине и высоте.

В результате расчета уравнения (3.45) относительно получим два значения. За принимается положительное значение, меньшее 90°. Аналогично находится угол и для машины с передней навеской рабочего органа. При этом рассматривается торможение машины на спуске. Основное отличие заключается в том, что силы инерции возникают при торможении машины. Определяется следующим образом:

, (3.49)

где - транспортная скорость передвижения машины; - время торможения. Для гусеничных машин с [1]. Для схемы, приведенной на рис. 3.16, после подстановки в уравнение (3.43) выражений и получим:

;

или

, (3.50)

где - сила тяжести рабочего оборудования; - сила тяжести груза, находящегося в рабочем органе.

Для машины с прицепным рабочим оборудованием восстанавливающий момент создает только сила тяжести тягача и, если имеется противовес, то и сила тяжести противовеса. Опрокидывающий момент для тягача с противовесом определится следующим образом:

,

где - высота прицепного шарнира.

Определение машин с полунавесным рабочим оборудованием, (рис. 3.12), опирающемся о землю в транспортном положении, выполняется с учетом реакций в шарнире , и сил инерции рабочего оборудования . Реакции и определяются так же, как и при тяговом расчете по уравнениям (2.12), (2.13), но считается неизвестным. Для схемы, приведенной на рис. 3.12:

Рис. 3.12 Схема к определению максимального безопасного угла

подъема машины с полунавесным рабочим органом.

,

.

При боковой навеске рабочего оборудования рассматривается движение с транспортной скоростью по косогору поперек уклона с поворотом при минимальном радиусе (рис. 3.13).

Рис. 3.13. Схема к определению максимального безопасного

угла косогора.

Восстанавливающий и опрокидывающий моменты в этом случае создают силы тяжести , , сила ветра , силы инерции , (центробежные силы), возникающие при движении машины с поворотом.

,

где - габарит машины по длине.

,

где - транспортная скорость передвижения; - радиус поворота.

,

где - ширина трактора по гусеницам; - ширина гусеницы.

Для колесных машин:

,

где - минимальный радиус поворота.

Применительно к схеме, изображенной на рис. 3.13, уравнения для расчета моментов имеют вид:

, (3.51)

. (3.52)

В уравнении (3.52) вычисляется следующим обрезом:

, (3.53)

где - скорость движения рабочего органа.

,

.

Далее выражения (3.51) и (3.52) подставляются в уравнение (3.23). Из полученного уравнения находят для косогора. Методика решения уравнения та же, что и для уравнения (2.28).

Полученные значения и заносятся в рекомендации по эксплуатации машины. Однако при углах уклонов, равных , машина может сползать по уклону. Поэтому определяется из условия отсутствия сползания, находится из уравнения:

. (3.54)

Предельная сила тяги по сцеплению определяется по уравнению (2.32). Подставив соответствующее выражение в неравенство (3.54), решают полученное неравенство относительно по вышеизложенной методике. Определив значение из условия отсутствия сползания, сопоставляют его с . За действительный максимально безопасный угол считается меньшее из двух значений, которое и указывается в правилах по эксплуатации проектируемой машины.

Приложение

Таблица 1. Техническая характеристика гусеничных тракторов

Марка трактора	ДЭТ-250М	Т-180Г	Т-130БГ-1	Т-100МЗ	Т-100МЗБ
1	2	3	4	5	6
Тяговый класс Габаритны размеры, мм: длина ширина высота Масса трактора, кг: конструктивная эксплуатационная Продольная база, мм Дорожный просвет, мм Ширина гусеницы, мм Координаты центра тяжести, мм: от продольной оси (вправо) от оси ведущих звёздочек (вперёд) Марка двигателя Частота вращения, с-1 Мощность, кВт Оптовая цена, руб	25 6236 3230 3180 2750 2950 4440 430 690 0 845 В-ЗОВ 157 228 47865	15 5420 2700 2800 15900 16680 2319 425 620 0 800 Д-130 11 132 13280	6 4748 3202 3081 16110 3188 385 920 0 731 Д-1606 112 107 22700	6 4255 2460 3040 11842 2370 331 500 0 839 Д-108 112 80 6500	6 4746 3250 2745 13917 2780 331 970 0 750 Д-108-2 112 80 7536

Продолжение табл. 1

Марка трактора	Т-4А	Т-150	ДТ-75Р	Д-75Б	ДТ-75МР
1	2	3	4	5	6
Тяговый класс Габаритны размеры, мм: длина ширина высота Масса трактора, кг: конструктивная эксплуатационная Продольная база, мм Дорожный просвет, мм Ширина гусеницы, мм Координаты центра тяжести, мм: от продольной оси (вправо) от оси ведущих звёздочек (вперёд) Марка двигателя Частота вращения, с-1 Мощность, кВт Оптовая цена, руб	4 4217 1952 2574 800 8420 1300 333 420 0 1163 А-01М 112 95 6380	3 4379 1850 2462 6800 7200 1300 300 590 0 1485 СМД-60 210 110 11500	3 4675 1470 2333 6280 6670 1612 326 390 5 1245 СМД-14Н 139 59 3735	3 4614 2240 2333 7130 7480 2365 326 670 0 1324 СМД-14Н 139 59 4230	3 4675 1740 2333 6530 6980 1216 326 390 0 1270 А-41 134 66 4230

Таблица 2. Техническая характеристика колёсных тракторов

Марка трактора	К-701	К-700	Т-150К	МТЗ-80	МТЗ-82
1	2	3	4	5	6
Тяговый класс Габаритны размеры, мм: длина ширина высота Масса трактора, кг: конструктивная эксплуатационная База трактора, мм Колея, мм Дорожный просвет, мм Минимальный радиус поворота, мм Координаты центра тяжести, мм: от продольной оси (вправо) от оси задних колес Марка двигателя Частота вращения, с-1 Мощность, кВт Оптовая цена для промышленности, руб.	5 7400 2825 3500 12400 13400 3200 2115 545 7200 0 2164 ЯМЗ-240Б 199 198 21000	5 7235 2530 3225 11000 12000 3050 1910 440 7000 0 1951 ЯМЗ-238МБ 178 158 16200	3 5795 2400 2825 7400 7900 2860 1860 412 6500 0 1820 СМД-62 220 122 12300	1,4 3815 1970 2470 3040 3300 2370 1200 470 2500 -20 821 Д-240 230 55 4149	1,4 3930 1970 2470 3200 , 3420 2450 1800 470 2700 -15 810 Д-240 230 55 4435

Продолжение табл. 2

Марка трактора	МТЗ-50	МТЗ-52	ЮМЗ-6	Т-10М	Т-16М	Т-25
1	2	3	4	5	6	7
Тяговый класс Габаритны размеры, мм: длина ширина высота Масса трактора, кг: конструктивная эксплуатационная База трактора, мм Колея, мм Дорожный просвет, мм Минимальный радиус поворота, мм Координаты центра тяжести, мм: от продольной оси (вправо) от оси задних колес Марка двигателя Частота вращения, с-1 Мощность, кВт Оптовая цена для промышленности, руб.	1,4 3815 1970 2482 2790 3040 2370 1200 464 2500 -20 783 Д-50 178 41 2755	1,4 3930 1970 2482 2990 2120 2450 1800 465 2700 -15 772 Д-50 178 41 3030	1,4 4095 1884 2460 2900 3095 2450 1260-1860 450 3700 0 747 Д-65М 183 44 3220	0,9 3660 1625 2370 2380 2486 2120 1200-1800 500 3400 +8 834 Д-37Е 188 37 2540	0,6 3700 1550 2500 1616 1819 2500 1264 560 3600 0 433 Д21А2 168 14,7 2200	0,6 3028 1467 1310 1500 1590 1775 1200-1400 587 3300 0 - Д-21 168 14,7 1685

Таблица 3. Средние значения коэффициентов сопротивления