Основные параметры механизмов поворота

Выше было установлено, что для установившегося поворота трактора необходимо создать силы тяги Р_к2 и Р_к1 на забегающей и отстающей гусеницах. Геометрическая сумма этих сил Р_к приложена в точке А_гр - рисунок 40.Примем за единицу масштаба величину ширины колеи В=1. Тогда плечо действия силы Р_к в масштабе В выразится: q_гр=О_тА_гр / В (160)

Из схемы на рисунке 38 следует

ΣА_гр = Р_к2∙(0.5 - q_гр) - Р_к1∙(0.5 + q_гр) = 0 (161)

откуда (Р_к2-Р_к1)∙0.5=q_гр∙Р_кп (162)

или 0.5В∙(Р_к2-Р_к1)=q_гр∙Р_кп∙В (163)

(ранее В принято за единицу масштаба, т.е. В = 1).

Из схемы рисунке 41 аналогично получаем:

ΣМ_от=0.5В∙Р_к2-0.5В∙Р_к1-0.5В∙Р_f2+0.5B∙P_f1-M_c+P_кр∙а∙Sinγ=0

0.5B∙(P_к2-Р_к1) = М_с+0.5В∙(P_f2-P_f1)-P_кр∙а∙Sinγ (164)

Решая совместно равенства (163) и (164), получаем:

q_гр∙В∙Р_кп=М_с+0.5В∙(P_f2-P_f1)-P_кр∙а∙Sinγ (165)

Рисунок 40 Схема сил, Рисунок 41 Схема сил,

необходимых для пово при повороте трелевоч

рота ного трактора

откуда q_гр=М_с/(В∙Р_кп)+(P_f2-P_f1) / (2∙Р_кп)-(Р_кр/Р_кп)∙(а/В)∙Sinγ (166)

или окончательно, принимая

М_с=μ∙G_т∙L / 4 , P_f1=f₁∙G_т/2 , P_f2 = f₂∙G_т/2 будем иметь

q_гр=[μ∙L/В+(f₂-f₁)]/[4∙(f_п+Р_кр∙Сosα/G_т)] - (Р_кр/Р_кп)∙(а / В)Sinγ , (167)

без крюковой нагрузки равенство (167) преобразуется к виду:

q_гр=(μ∙L/В)/(4∙f_п)+(f₂-f₁)/(4∙f_п), (168)

Из равенств (167) и (168) очевидно, что величина q_гр, т.е. величина плеча выноса равнодействующей сил тяги Р_к2 и Р_к1, зависит от свойств грунта (μ, f_п), конструкции ходовой части (L / B, μ, f₁, f₂), от характера нагрузки (Р_кр) и т.д.

Следовательно, q_гр характеризует условия поворо та и называется основным параметром поворота.

Очевидно, что чем больше параметр qгр, тем труднее осуществить поворот, т.е. тем больший поворачивающий момент должен быть создан механизмом поворота (163).

Из предыдущего следует, что при повороте резко возрастают сопротивления движению трактора, поэтому для сохранения при повороте скорости прямолинейного движения (до поворота) требуется мощность гораздо больше. чем для прямолинейного движения.

А если при движении прямо использовалась мощность полностью? Значит обороты двигателя снизятся, и он может заглохнуть. Единственным средством ограничения мощности внешних сопротивлений является введение в трансмиссию устройств, снижающих линейную скорость движения ν_o вместе с уменьшением R. Это обычно достигается с помощью механизма поворота.

Качество механизма поворота оценивается его способностью снижать скорость центра тяжести трактора, а с этим свойством связана способность механизма поворота создавать поворачивающий момент. Оба этих свойства оцениваются основным параметром механизма поворота q. Из теории поворота известно, что на поперечной оси трактора на некотором расстояние от продольной

Рисунок 42 Схема сил, подводимых двигателем к гусеницам

оси симметрии имеется точка А, линейная скорость которой не зависит от радиуса поворота и равна линейной скорости центра тяжести машины ν_o, которой он обладал при движении по прямой. Обозначим расстояние от оси до этой точки буквой q - рисунок 42. Следует отметить, что параметр q является постоянной величиной для каждого механизма поворота.Чем больше величина q, тем интенсивнее по нижается скорость центра тяжести машины при повороте и

тем больше величина поворачивающего момента Р_кп∙q подводимого механизмом непосредственно от двигателя.

Для наиболее распространённых в настоящее время в тракторостроении механизмов поворота, бортовых фрикционов и ПМП, величина q равна 0.5В. Это наглядно можно проиллюстрировать схемой на рисунке 43.

Рисунок 43 План скоростей при повороте ???

При движении трактора с отключенной отстающей гусеницей, линейная скорость точки, находящейся на пересечении поперечной оси трактора и продольной оси забегающей гусеницы будет сохранять скорость центра тяжести трактора при прямолинейном движении. То есть, в данном случае величина q, является кинематической характеристикой механизма поворота.

Кроме того параметр q является и динамической характеристикой механизма поворота.

При прямолинейном движении машины суммарная сила тяги Р_к действует в продольной оси трактора. При повороте трактора, когда величины сил тяги на отстающей и забегающей гусеницах не равны, их равнодействующая Р_кп смещена от продольной оси трактора на величину q - точка А - рисунок 43.

В случае поворота трактора с отключённой гусеницей равнодействующая сил тяги Р_кп будет равна силе тяги забегающей гусеницы Р_к2 и действует в продольной оси последней, т.е. q=0.5В

Итак, условия поворота, т.е. необходимый поворачивающий момент и необходимые для совершения поворота силы тяги, характеризуются параметром поворота q_гр, возможности механизма в этом отношении оцениваются параметром механизма q. Если q > q_гр то поворот будет осуществлён, причём он будет ускоренным.

При q < q_гр поворачивающий момент, создаваемый непосредственно механизмом, недостаточен и необходим дополнительный поворачиваний момент.

Вторым параметром, характеризующим качество механизма поворота, является величина относительного кинематического фиксированного радиуса поворота ρ_min= R_min / B (169)

Известно, что для вышеупомянутых механизмов поворота, величина ρ_min равна 0.5В, т.е. при полностью затянутом остановочном тормозе ведущие колесо отстающей гусеницы останавливается.

Следует отметить, что 2-х ступенчатый планетарный механизм поворота, отличается от одноступенчатого лишь тем, что он имеет помимо ρ_min = 0.5В второе значение минимального фиксированного радиуса, которое обычно делают в 3-5 раз больше первого, т.е. ρ_minII = (1.5-2.5) В.

Поворот гусеничной машины с промежуточными радиусами осуществляется при изменении степени пробуксовки фрикционных элементов механизма поворота. Очевидно, что в том случае будут наблюдаться и значительные потери мощности на трение, и интенсивный износ фрикционах элементов.

Следовательно, для улучшения мощностного баланса и увеличения долговечности деталей механизма поворота, необходимо стремиться к устранению нежелательного явления трения в механизмах, при повороте гусеничной машины в диапазоне радиусов поворота от ρ_min до ρ_своб - поворот с отключенной гусеницей. Этого можно добиться применением таких механизмов поворота, которые имеют несколько фиксированных максимальных радиусов поворота (трактор Т-150).

ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ ПЕРЕДАЧИ

Гидравлическая передача - устройство, передающее ме­ханическую энергию на расстояние при помощи жидкости. В зависимости от рабочего процесса гидропередачи делятся на гидростатические (гидрообъемные) и гидродинамические; от характера передачи крутящего момента на гидромуфты и гидротрансформаторы. Гидромуфта передаёт энергию без преобразования крутящего момента. Гидротрансформатор преобразует крутящий момент.

В любой передаче кинематическое передаточное число – i = n_o / n_oо – отношение частот вращения соответственно ведущего и ведомого валов.

В передачах с жёсткими кинематическими связями (зубчатые передачи) имеются только силовые потери. КПД такой передачи зависит от соотношения М/М_o при постоянном кинематическом передаточном числе. В гидропередачах, где нет жесткой кинематической связи, потери мощности зависят как от изменения силового, так и кинематического передаточного числа.

Отношение моментов на ведомом валу к моменту на ведущем дает нам силовое передаточное число: ĩ=Моо / М _o (170)

Таким образом у гидромуфты ĩ =1.

КПД передачи η: η=N_оо/N_o=М_оо∙n_оо /(М_o∙n_o)=ĩ/i (171)

КПД муфты η_гм: η_гм=n_оо /n_o=1/i (172)