книги из ГПНТБ / Скотников В.А. Основы теории проходимости гусеничных мелиоративных тракторов [учеб. пособие]

П р о д о л ж е Н'И е . т а б л. 7.3

Сила ТЯГОВОГО сопротивления рабочих органов Тх вычисля­ ется по формулам теории резания грунтов в зависимости от ви­ да этих органов и способа взаимодействия их с грунтом.

Полная сила сопротивления передвижению машины

Проходимость машины и ее движение обеспечены, если выдер­ живается условие

244

Коэффициент 1,1 учитывает местные природные отклонения от заданных условии, т. е. является своеобразным коэффициентом запаса.

Последовательность расчета основных параметров, опреде­ ляющих проходимость машин, 'приведена в табл. 7.3.

§ 7.3. Методика оценки давлений под гусеницами трактора,

движущегося с повышенной скоростью по неровной поверхности

Для размера удельного давления гусениц на грунт приме­ няют тензометрическое звено той или иной конструкции, которое вставляется в гусеничную цепь вместо серийного звена. Одно из основных методических допущений, позволяющее ограничиться применением одного тензозвена, — предположение о постоянстве во времени и в пространстве двух параметров: точки приложе­ ния и величины внешней нормальной нагрузки, действующей через гусеницы на грунт.

Такое допущение достаточно достоверно, если трактор дви­ жется равномерно по ровной поверхности и имеет постоянную тяговую нагрузку. Опыты, проведенные на тракторе с полужест­

поверхности экспериментальные эпюры нормальных давлений, полученные многократно с помощью одного тензозвена, во всех опытах удовлетворительно накладывались друг на друга. Раз­ меры и форма площади этих эпюр отражали действительную нормальную нагрузку на гусеницы трактора и положение его центра давления.

В условиях эксплуатации поверхность большинства осушен­ ных и неосушенных болот неровная и характеризуется череду­ ющимися выступами и впадинами размером по высоте до 200 мм (кочковатое болото, целина после раскорчевки, пахота и т. д.). На таких болотах работают канавокопатели, дренажные маши­ ны, кавальероразравниватели, плуги 'болотные, корчеватели, бульдозеры, дисковые бороны и др.

Рабочие скорости названных мелиоративных машин нахо­ дятся в пределах -0,2—4^5 км/ч. При транспортных пробегах эти машины движутся с максимальной скоростью базовых трактороз (10—15 км/ч).

Опыт показывает, что при движении по неровной, поверх­ ности со скоростями свыше 3 км/ч у тракторов с полужесткой подвеской и более 5 км/ч у тракторов с упругой подвеской воз­ никают значительные колебания подрессоренного остова трак­ тора, Колебания создают дополнительные динамические нагруз­ ки, величина которых изменяется во времени. Отсюда следует, что при движении по неровной поверхности с указанными «по-

245

I

вышенными» скоростями внешняя нормальная нагрузка на грунт со стороны трактора и положение его центра давления изменя­ ются во времени и в пространстве.

В связи с этим практический интерес представляют два

при возникновении значительных динамических нормальных сил.

Рис. 7. 9. Расчетная схема свободных колебаний остова трактора с по­ лужесткой подвеской.

Для теоретического анализа этих вопросов рассмотрим дви­ жение трактора с полужесткой .подвеской в случае наезда на единичное препятствие (выступ высотой К). Сделаем при этом следующие допущения:

1) после наезда первого опорного катка трактора на выступ •высотой h последний сминается и возникают свободные незату­ хающие колебания подрессорного остова трактора;

2) масса подрессорного остова сосредоточена в его центре тяжести;

3)масса неподрессоренной части трактора равна нулю;

4)рессора трактора имеет линейную характеристику;

5)в статическом положении трактора высота расположе­ ния центра тяжести остова относительно оси качания ничтожно мала и ею можно пренебречь.

246

f

Названные допущения позволяют принять расчетную схему трактора, показанную на рис. 7.9. Масса т остова трактора рас­ положена на плече а от оси качания О. Рессора жесткостью с поддерживает остов трактора на расстоянии / от оси качания.

РВ статическом положении остов занимает положение П. В по­ ложении /, когда рессора не сжата весом остова, центр тяжести последнего находится на высоте уо относительно оси качания. При встрече трактора с препятствием остову сообщается такое

ускорение, что его центр тяжести опускается на величину у от­ носительно положения, а рессора сжимается на величину у\. В дальнейшем колебания остова поддерживаются только упру­ гой силой рессоры.. Составим уравнение свободных колебаний остова

со2

j

Чтобы найти внезапно сообщенное остову ускорение, зада­ димся размером h преодолеваемого препятствия и его формой (рис. 7.10). Допустим, что при наезде на препятствие каждая точка трактора приобретает приращение скорости f v , направлен­ ной вертикально вверх, как показано на рис. 7.10. Считаем для простоты последующих вычислений, что скорость линейно зави­ сит от времени. При этих предпосылках среднее ускорение, ко­ торое сообщается остову трактора при наезде на препятствие,

247

В общем случае (и применительно к центру тяжести остова) величина

колебаний остова трактора и ускорение, сообщаемое ему при встрече с препятствием, пропорциональны квадрату его поступа­ тельной скорости.

Динамическую силу, действующую через рессору и ось ка­ чания остова на ходовую часть трактора, определим по выра­

Проведенный анализ позволяет принять, что удельное дав­ ление в любой точке под гусеницей имеет две составляющие: ста-

248

виях) тензозвено фиксирует на осциллографе различные эпюры. Причем ни одна из этих эпюр не отражает действительной кар­

мальных давлений с помощью одного тензозвена при движении по неровной поверхности с повышенной скоростью не позволяет определить общую нормальную нагрузку Q на гусеницы трак­

=Рст+Рдин и характер изменения давления на одно звено вдоль опорной длины гусеницы.

2) при движении на повышенных скоростях по реальной не-

250

ОГЛАВЛЕНИЕ

§3.3. Основные параметры и закономерности взаимодействия поверхности грунта с гусеницами движущихся машин (в

§3.6. Обоснование минимальных и максимальных размеров опор­ ной площади модели эпюр нормальных давлений гусениц на