80. Перспективы развития конструкций зтм.

Первое направление включает проблемы качества, надежности, конкурентоспособности и экономических свойств машины. Главной задачей этого направления является повышение показателей безотказности, оригинальности, ремонтопригодности и осуществление мероприятий технического обслуживания.

Второе направление характеризует проблемы электронизации, касающейся широкой автоматизации и роботизации МЗР на базе достижений микропроцессорной техники и использования ЭВМ.

Третье направление включает решение проблем дальнейшего повышения эффективности рабочих органов МЗР. Оно включает два основных поднаправления совершенствования рабочих органов: на базе традиционных методов воздействия на грунт и на основе использования новых ресурсосберегающих эффектов (применение антифрикционных материалов, оборудования для осуществления гидравлической и газо-воздушной смазки рабочих органов, термических эффектов, электрофизических методов, использование газо и гидродинамики для интенсификации разрушения, уплотнения и перемещения грунта).

Четвертое направление касается проблем совершенствования систем привода и энергетических установок МЗР.

Пятое направление касается дальнейшего развития систем машин различного назначения на основе методов модульного проектирования и унификации, ресурсосберегающих технологий и создания системы механизированного инструмента.

Шестое направление включает проблемы использования средств и методов автоматизированного проектирования (САПР), автоматизированных систем научных исследований (АСНИ) и производства машин, повышения качества проектно-конструкторских работ и методов поиска новых решений.

Седьмое направление касается решения важных задач повышения эффективности использования машин посредством совершенствования структуры подготовки и переподготовки кадров. Использование систем автоматического управления машин требует нового подхода к подготовке работников различного уровня (инженеров, операторов и наладчиков) для создания и эксплуатации машин со встроенным микропроцессорным оборудованием.

81. Силы, действующие на колеса при качении. Уравнение движения.

В тяговых расчетах машин с пневмоколесным ходовым оборудованием определяющее значение имеют три фактора взаимодействия грунта и колеса с пневматической шиной: сопротивление качению, скольжение и сцепление.

Сопротивление качению зависит от модуля деформации грунта, уменьшаясь с его увеличением, и от скорости восстановления упругой деформации грунта: чем она больше, тем меньше сопротивление. Сопротивление качению снижается при повышении эластичности каркаса и увеличении радиуса пневматической шины.

В расчетах сопротивление качению характеризуется коэффициентом сопротивления качению f, равным отношению коэффициента трения качения «а» к силовому радиусу колеса «r_с» (расстояние от линии действия силы тяги Т до центра колеса) или, для ведомого колеса, отношение силы Р_f, приложенной к оси колеса, под действием которой происходит качение, к вертикальной нагрузке на колесо R (рис. 4.5) т.е. или .

Рис.4.5 Силы, действующие на колесо: а – на ведомое; б – на ведущее.

Исследованиями установлена связь между коэффициентом буксования пневмоколесного движителя и характерными режимами работы машины. При δ_к=0,1 колесный движитель работает с

К основным параметрам колеса с пневматической шиной относят радиус колеса r, ширину профиля шины b_кол, давление воздуха в шине p_w, нормальную деформацию шины λ, силовой радиус r_с, вертикальную нагрузку на колесо G_к и рисунок протектора. Качение ведомого колеса, нагруженного вертикальной силой G_к, происходит под действием силы P_f, приложенной к его оси (рис. 4.5, а). На участке контакта возникают реактивные силы с равнодействующей R_пол. Из условия равновесия колеса:

;

Поскольку R=G_к, то P_f= G_к·f .

При качении ведущего колеса (рис. 4.5., б) на ось действует вертикальная нагрузка G_к и реакция от рамы машины F_к. Для качения колеса к нему необходимо приложить крутящий момент М_к. В месте контакта шины с опорной поверхностью возникают реактивные силы с равнодействующей R_пол. Из условия равновесия:

Разделив это равновенство на r_с, получим:

;

Отношение - называется окружной силой ведущего колеса. Так как Т=F_к и R=G_к, то:

;

Таким образом, окружная сила ведущего колеса расходуется на преодоление сопротивления передвижению (P_f) и создание силы тяги (Т), используемой на преодоление сил сопротивления грунта копанию.

В общих расчетах пневмоколесного ходового оборудования движущую силу МЗР определяют по крутящему моменту движителя М_к, связанному с крутящим моментом двигателя М_е уравнением:

; (4.9)

где i_м –общее передаточное число трансмиссии; η_м –механический КПД трансмиссии.