книги из ГПНТБ / Солопов С.Г. Торфяные машины и комплексы учеб. пособие

машины, перпендикулярная направлению ветра), определяют по формуле

Для несплошных решетчатых конструкций подветренная пло­ щадь определяется как площадь, ограниченная контуром конструк­ ции за вычетом сквозных проемов. Для этого случая приближенно можно принять F равную 30% от площади, ограниченной конту­ ром конструкции. Расчетное значение давления ветра на машину может быть принято равным 25 кгс/м2.

Коэффициент аэродинамического сопротивления k можно при­ нять для фермы, балки, решетки равным 1,4; для сплошных сте­ нок, канатов, стержней круглого сечения — 1 ,2 .

Сила сопротивления перекатыванию гусениц Rg вызвана де­ формацией грунта гусеницами, сопротивлением трения качения опорных ' катков по гусеничной цепи и трением в подшипниках опорных катков, а также в шарнирах гусеничной цепи. Сила сопро­ тивления перекатыванию будет пропорциональна силе, нормальной к опорной поверхности гусениц, т. е.

где fс— коэффициент пропорциональности, называемый коэффици­

сопротивления перекатыванию действует в направлении, обратном движению машины, касательно к опорной поверхности гусениц.

Внешние силы, действующие на машину, вызывают реакцию грунта, с которым гусеничный движитель взаимодействует при передвижении. Равнодействующая сила реакции грунта проходит через центр давления и может быть представлена в виде двух составляющих: нормальной Ra и тангенциальной Rt. Очевидно, нормальная составляющая сил реакции грунта Rn будет равна по

а тангенциальная составляющая будет равна сумме проекций дей­ ствующих внешних сил на направление движения, т. е. на ось Ох:

Тяговое усилие, необходимое для движения машины по пря­ мой, определяется как сумма проекций всех действующих на ма­ шину сил на направления движения ее. По своей величине тяго­

Определение мощности двигателя, необходимой для движения машины

По силе тяги Т и заданной скорости движения машины можно определить потребную мощность двигателя, необходимую для пе­ редвижения машины, т. е.

до ведущего колеса гусеничного хода.

При отсутствии пробуксовывания гусениц, т. е. горизонталь­ ного смещения слоев грунта под гусеницами, скорость движения машины была бы равна скорости перематывания гусеничной цепи, которая определяется по формуле

Пдв — частота вращения двигателя, об/мин; і — передаточное число трансмиссии от двигателя до веду­

В действительности скорость движения машины будет несколь­ ко меньше определяемой по формуле (11.19). Это объясняется тем, что при движении машины происходит горизонтальный сдвиг слоев грунта. Величина деформации сдвига слоев грунта будет пропорциональна силе сопротивления движению машины. В ре­ зультате такого смещения слоев грунта скорость машины будет несколько меньше, чем скорость движения гусеничной цепи.

Если обозначить действительную скорость движения машины через WR, то

т. е. действительная скорость будет меньше теоретической на ве­ личину AW, определяемую в долях от теоретической скорости, т. е. /±W=EW.

Коэффициент е называется коэффициентом пробуксовывания или скольжения. Он учитывает горизонтальные деформации грун­ та при движении машины. По опытным данным, величина коэф­ фициента скольжения при движении торфяных машин по залежи составляет е= 0,005-^0,03, или 0,5—3%.

При очень большом сопротивлении движению в результате сплошного горизонтального смещения слоев грунта движение ма­ шины прекращается (гусеницы буксуют на месте). При этом зна­ чение 8«1. Таким образом, для движения машины с заданной скоростью Г д скорость перематывания гусеничной цепи W долж­ на быть несколько больше:

Тогда мощность двигателя, необходимая для движения машины с заданной скоростью \ѴЯ,

с. (11.23)

75г) 1 — е

При наличии горизонтальных деформаций грунта потребная мощность для движения машины с заданной скоростью будет в

у -— раз больше, чем это определяется по скорости перематывания

цепи, т. е. при отсутствии горизонтальных деформаций.

Условия осуществления движения машины по прямой и их проверка

При заданной мощности двигателя А/дв изменением скорости Ц7Д можно получить любое значение тягового усилия, необходи­ мого для преодоления сопротивления движению машины,

Однако работа машины должна осуществляться в определен­ ном диапазоне скоростей движения, и если силы сопротивления Т станут больше, чем тяговое усилие, которое может обеспечить двигатель Тя при заданной скорости, то движение прекратится, так как двигатель заглохнет. Поэтому для осуществления движения машины с заданной скоростью необходимо, чтобы выполнялось ус­ ловие Т<ТД. Если это условие не выполнимо, то при заданной по­ стоянной мощности двигателя необходимо перейти на более низкую скорость движения.

Движение машины происходит не только вследствие наличия необходимой силы тяги на гусеницах, обеспечиваемой двигателем при данной скорости, но и вследствие наличия достаточных сил сцепления гусениц с грунтом и достаточной прочности грунта на сдвиг. Поэтому необходимо проверить, не будет ли машина буксо­ вать на месте. Буксование может произойти либо при недоста­ точном сцеплении гусениц с грунтом, либо при горизонтальном сдвиге слоев грунта, т. е. при недостаточной прочности грунта на сдвиг.

Сила сцепления гусениц с грунтом определяется произведением нормальной составляющей равнодействующей внешних сил на ко­ эффициент продольного сцепления р,сц, т. е.

Таким образом, для движения машины по прямой должны вы­ полняться условия по сцеплению гусениц с грунтом и прочности грунта на сдвиг: 7'<ГСЦ и Г<Гѳ. т. е. сила тяги Т, определяемая по сопротивлению движения, должна быть меньше силы по сцеп­ лению гусениц с грунтом и силы тяги, определяемой прочностью грунта на сдвиг.

Хорошая поворотливость — одно из основных качеств гусенич­ ных машин. Принцип поворота гусеничных машин в значительной степени отличается от принципа поворота колесных машин. Пово­ рот колесных машин осуществляется с помощью управляемых ко­ лес, поворот же гусеничных машин осуществляется за счет созда­ ния разного тягового усилия на каждой гусенице в отдельности, что позволяет получить разную скорость их движения. Поворот маши­ ны будет совершаться при отключении одной из гусениц от транс­ миссии и при необходимости притормаживания ее. Это отключение осуществляется с помощью специального механизма — бортового фрикциона с тормозом.

При повороте гусеничной машины одна из гусениц имеет боль­ шую скорость, чем другая. Гусеница, имеющая большую скорость, называется з а б е г а ю щ е й , меньшую скорость — о т с т а ю щ е й .

Поворачиваясь, машина совершает круговое движение вокруг какой-то оси. Точка пересечения этой оси с плоскостью опорной поверхности машины называется ц е н т р о м п о в о р о т а . Расстоя­ ние от центра поворота до центра симметрии опорной поверхно­ сти машины называется р а д и у с о м п о в о р о т а . Радиус пово­ рота машины с отключенной, но не заторможенной гусеницей на­ зывается р а д и у с о м с в о б о д н о г о п о в о р о т а .

Если отстающую гусеницу притормозить, т. е. создать на ней тормозную силу, направленную против движения, то машина будет поворачиваться с радиусом, меньше радиуса свободного поворота, а если на отстающей гусенице создать некоторую силу тяги, мень-

шую, чем на забегающей гусенице, то машина будет поворачиваться с радиусом, больше радиуса свободного поворота. При полностью заторможенной отстающей гусенице радиус поворота машины ра­

При наличии индивидуального привода на каждую гусеницу (обычно в машинах с электрическим приводом) машина может совершать поворот относительно оси, проходящей через центр опор­ ной поверхности.

Задача тягового расчета гусеничной машины при движении ее на повороте — определение силы тяги по забегающей гусенице в зависимости ее от радиуса поворота и определение мощности дви­ гателя, необходимой для движения на повороте по условию сцеп­ ления гусениц с грунтом и прочности грунта на сдвиг.

В общем виде уравнение для определения Т3 имеет вид

значение при полностью заторможенной гусенице, т. е. когда гу­ сеница поворачивается на месте.

Значение момента сопротивления повороту зависит от харак­ тера распределения нагрузки на гусенице. При равномерно распре­ деленной нагрузке на гусенице, т. е. когда давление распределя­ ется по закону прямоугольника, силы поперечного сцепления также распределяются по закону прямоугольника (рис. 13, а). При пово­

и нижнюю зону, более влажную и менее прочную, — подстилаю­ щий слой.

Механическая прочность залежи определяется совместной де­ формацией коры и подстилающего слоя. Благодаря значительной прочности коры местные нагрузки вызывают деформации не толь­ ко под опорной поверхностью машины, но и распределяются на соседние области залежи, непосредственно примыкающие к этой опорной поверхности. Все это способствует увеличению несущей способности залежи.

фяной залежи вдавливанием штампов различной формы, устано­ вил, что торф под нагрузкой работает на сжатие и срез, в отличие от песка, деформация которого характеризуется сжатием и выпи­ ранием. При этом полная осадка залежи происходит после среза..

Сопротивление торфяной залежи вдавливанию определяется сопротивлением сжатию торфа под опорной площадью S и срезом по периметру данной площади П. Если обозначим А0— сопротив­ ление торфа сжатию, кгс/см2, В0— сопротивление среза залежи по периметру, кгс/см2, то нагрузка на штамп, или вес машины, рас­ сматривая гусеницу как штамп,

а предельное значение удельного давления, или несущая способ­ ность залежи,

где k — коэффициент, характеризующий деформируемость залежи.. При Я= 0,63 РА деформация залежи h — k.

Эта зависимость показывает, что вдавливанию штампа проти­ водействуют сопротивления торфа сжатию и срезу. Отсюда также следует, что с увеличением отношения периметра к площади опор­ ной поверхности штампа несущая способность залежи увеличи­ вается. Последнее объясняется возрастанием влияния сопротивле­ ния торфа срезу по периметру штампа.

Исследованию деформаций торфяной залежи от давления был посвящен ряд работ. С. С. Корчунов получил плавную логарифми­ ческую кривую h = f(P), а А. Г. Гиицбург ту же зависимость по­ лучил в виде ломаной линии (рис. 14). Точки А я В перегиба ли­ нии указывают не только на количественные, но и на качествен­ ные изменения характера деформации. При давлении РА (соответ-