книги из ГПНТБ / Гоберман Л.А. Прикладная механика колесных машин

дрении ее рабочих органов в штабель, хп — 1,29 м/с2, общее передаточное число трансмиссии і = 30 и радиус качения веду­ щих колес гк = 0,5 м, то угловое ускорение вала двигателя

Тогда при J = 0,4 кгм/с2 (3,93 кгм2) и номинальном моменте двигателя А1Д= 30 кгм (294 Н-м) момент, передаваемый фрикцио­ ном,

М ф = 30 + 0,4-77,5 = 30 + 31 = 61 кгс-м (590 Н-м).

В этом случае перегрузка узлов трансмиссии, оцениваемая коэффициентом динамичности Ка, равна

Таким образом, величина максимальных нагрузок, зависящая от веса машины, ускорений и массы вращающихся деталей, мо­ жет в два раза и более превышать величину вращающегося момента двигателя. Для машин с гидромеханической трансмиссией вели­ чина максимальных нагрузок существенно снижается.

К снижению этих нагрузок приводит также и буксование дви­ жителей. Объясняется это тем, что буксование движителей вызы­ вает ускоренное вращение валов трансмиссии и двигателя, их замедления вследствие этого становятся меньше и соответственно уменьшается величина динамической составляющей момента на фрикционе.

Напряжения, возникающие при действии максимальных на­ грузок, определяют прочность и долговечность валов и болтовых соединений трансмиссии. Для зубчатых колес трансмиссии, для которых характерно усталостное разрушение, более важна вели­ чина средней нагрузки.

Другим источником нагружения элементов трансмиссии яв­ ляются ударные нагрузки, возникающие при переключении пере­ дач. Эти нагрузки вызывают крутильные колебания трансмиссии, интенсивность которых в основном зависит от резкости переклю­ чения передач — колебания тем больше, чем больше скорость изменения ускорения при переключении и чем сильнее рывки, вызывающие крутильные колебания. В зависимости от переда­ точного числа трансмиссии частота крутильных колебаний для большинства землеройно-транспортных машин изменяется в пре­ делах 0,5—4,0 Гц.

На рис. 45 изображена эквивалентная схема трансмиссии, состоящая из вращающихся масс двигателя и ведущей половины главного фрикциона с суммарным приведенным моментом инерции J I и массы трансмиссии, включая и движители, расположенной

238

за ведущей частью фрикциона, с суммарным моментом J 2, приве­ денным к валу фрикциона.

Допустим, что повторное включение главного фрикциона про­ исходит при мгновенном нарастании крутящего момента до зна­

определяется угловое ускорение трансмиссии.

Таким образом, зависимости (VIII.84) можно придать вид

COj С02 — (Oj max - (ёд -j- Бтр) t. (VIII.85)

Продолжительность рассматриваемого этапа t = tip опреде­ ляем из условия, что в конце разгона угловая скорость со2 транс-

239

а показатель /г2зап—для оценки устойчивости фронтальных погруз­ чиков с некрановым рабочим оборудованием по ГОСТу 12568—67

К 2 — 1 ~ Ь ^2 з а п -

Другим показателем устойчивости может служить измеренный в радианах или градусах угол устойчивости а уст, образованный вертикалью, проходящей через ось опрокидывания машины, уста­ новленной на горизонтальной площадке, и лучом, соединяющим точку пересечения вертикали и опорной площадки с центром тяже­ сти машины. Величина этого угла численно равна

где УИуст — момент статической устойчивости машины на гори­ зонтальной площадке, равный разности между вос­ станавливающими и опрокидывающим моментами;

щадки и фп наклона машины из-за деформации ее упругих опор или грунта определяет угол запасаазап ее статической устойчивости:

“ з а п « у с т — ( « + ф п ) -

Под действием динамических факторов угол устойчивости до­ полнительно уменьшается на некоторую величину ср (т); тогда угол запаса динамической устойчивости машины

« д з а п = « з а п — ф М -

Соотношением этих углов определяется коэффициент запаса статической устойчивости

цепа можно пользоваться отношением угла крена фкр подрессо­ ренной массы прицепа к углу а наклона площадки, на которой

он установлен:

гг ф к р

242

Приведенные здесь показатели устойчивости машин, связан­ ные с положением следа ее центра тяжести внутри или вне ее опорного контура и со знаком нормальных реакций на опорах машины, вполне определяют условия сохранения или нарушения ее статической устойчивости и являются необходимыми, но еще недостаточными для характеристики ее динамической устойчиво­ сти. Действительно, при динамическом нагружении машины воз­ можен отрыв от основания одной или двух ее опор, внешних по отношению к оси опрокидывания. Из этого, однако, не следует, что в следующий момент времени машина не сможет возвратиться в свое первоначальное положение. Иными словами, потеря кон­ такта опор машины с поверхностью качения, когда это вызвано действием динамических нагрузок, не обязательно приводит к ее опрокидыванию. Но это означает, что если исходить из нагруже­ ния всех колес машины положительными нормальными реак­ циями поверхности качения, как непременного условия устой­ чивости машины, то в этом случае ее вес или размеры колесного хода могут оказаться явно завышенными.

40. ОПРОКИДЫВАНИЕ МАШИНЫ ПРИ ПРОДОЛЬНОМ СЪЕЗДЕ С ПРЕПЯТСТВИЯ

Процесс съезда машины с порогового препятствия можно представить состоящим из двух последовательных этапов: 1 -й —• от момента срыва передних опор машины с препятствиями до

Движение системы для 1-го этапа описывается уравнениями

с разгоном и при отсутствии буксования движителей (хг — х 2 =

Pизб — избыточное усилие привода.

Приравнивая значение угла ф углу наклона машины ас, обусловленного высотой препятствия /і и базой L колесного хода

~ - j~ y из полученного равенства найдем продолжительность

1 -го этапа движения

J ß - ^ m2hl

к =

Mß 'ФЛізб^с

Тогда угловая скорость машины в коннце 1-го этапа

M ß —

Ф = ®і =

■ів —^тА

В поступательном движении кинематические параметры ма­ шины для рассматриваемого случая определяются зависимостями

где ѵнач— начальная скорость съезда машины с препятствия.

244

При съезде с торможением (тормозящее усилие Рт)

Из приведенных зависимостей следует, что кинематические параметры машины на 1 -м этапе съезда ее с препятствия во многом зависят от режима съезда, первоначальной величины опрокиды­ вающего момента Мв относительно ее задних опор, от начальной скорости движения. Во всех случаях (за исключением движения с большой величиной избыточного тягового усилия) съезд с пре­ пятствия сопровождается снижением скорости, т. е. возникнове-

245

нием замедления, которое тем больше, чем больше величина опро­ кидывающего момента, высота центра тяжести машины и высота препятствия. В результате этого машина дополнительно нагру­ жается динамическими усилиями, действующими в сторону ее опрокидывания. Увеличение начальной скорости съезда способ­ ствует сохранению устойчивости машины.

В зависимости от высоты препятствия и энергии, которая теряется машиной при съезде с препятствия, ее опрокидывание может начаться тут же после касания передними колесами основа­ ния впадины, и тогда начальная угловая скорость машины равна (olf либо опрокидывание начнется уже после того, как начальная угловая скорость движения машины в сторону опрокидывания станет равной нулю. Первый случай более характерен для высоких препятствий и короткобазных машин.

После касания передними колесами машины основания впа­ дины одновременно с начинающимся опрокидыванием вследствие упругих качеств шин возникают колебания машины. В целях оценки влияния этих колебаний на исследуемый процесс рас­ смотрим общий случай поворота системы на упругих опорах (см.

рис. 46).

Кинетическая энергия такой системы определяется уравне­ нием

246

247