Файл: Повышение рабочих скоростей машинно-тракторных агрегатов сб. науч. тр.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 10.04.2024
Просмотров: 224
Скачиваний: 1
Движение |
тракторного |
агрегата в этих |
условиях |
|||
в зависимости |
от соотношения |
внутренних |
(касательная |
|||
сила тяги Рк) |
и |
внешних |
сил |
(эксплуатационный вес |
||
Ga , сопротивление |
качению |
Pf, |
нормальная |
г, |
боковая у |
|
и тангенциальная х реакции почвы на колеса), а также фиктивных сил инерции (нормальная Piv и тангенци альная PjX силы, инерционный момент Mj) может быть устойчивым или неустойчивым. Движение агрегата счи тается устойчивым, если он управляем при движении по требуемой траектории [3,5]. В этом случае поперечная устойчивость агрегата характеризуется соотношением между радиусом поворота R и скоростью движения v по началу бокового скольжения колес или началу опро кидывания его (начало отрыва наружного ведущего ко леса от почвы) [6] . Боковое скольжение колес начинает ся, когда результирующая реакции почвы
действующая на них, становится равной силе сцепления
(fZi с почвой. Уравнения, |
характеризующие начало боко |
||||
вого скольжения колес |
[1]: |
|
|||
для обычного поворота |
(при равномерном распределе |
||||
нии ведущего момента |
на ведущие |
колеса трактора) |
|||
|
|
|
|
0 ) |
|
|
/ IB (L — a) +2aL |
с — cos (а — о,) - sin (а — 5,) |
|||
для поворота с притормаживанием |
ведущего колеса |
||||
|
|
|
1 — аВ tg(a — 5i) |
||
g |
fL\a |
|
+ C— COS (a — Oi) — Sin (a — 6,) X |
||
|
|
||||
|
2aL |
|
|
|
|
X 2 + — t g ( « - » , ) |
- в |
1 |
+ -7-S in (a — 8 , ) — |
||
t g ( a - o , ) |
|||||
|
|
|
|
||
(2)
где
В, L — поперечная и продольная база трактора; g —ускорение свободного падения;
a, |
h |
—горизонтальная |
и вертикальная |
координаты |
||||
f, |
|
центра тяжести |
агрегата; |
|
|
|
||
ф |
— коэффициенты |
качения и |
сцепления |
колес |
||||
|
|
с почвой; |
|
|
|
|
|
|
Гк. гп—радиусы |
качения |
ведущего и направляющего |
||||||
а, |
|
колес, м; |
|
|
|
|
|
|
бі — углы |
поворота |
и |
бокового |
увода |
направля |
|||
|
|
ющего колеса. |
|
|
|
|
|
|
Соотношения |
(1) и (2) |
показывают, |
что |
если |
трак |
|||
торный |
агрегат, двигаясь по заданному |
радиусу R, |
пре |
|||||
высит предельную скорость v, соответствующую этому ра диусу поворота, или будет двигаться с этой скоростью по кривой меньшего радиуса, то начнется боковое сколь жение его колес.
В целях проверки этих положений были проведены специальные опыты с сельскохозяйственными агрегатами Т-28ХЗ+КРХ-4 и Т-28ХЗ+НКУ-6 на двух почвенных фо нах — уплотненной почве и фоне, характерном для куль тивации хлопчатника. Для исключения влияния субъек тивных факторов на результаты опытов положение на правляющего колеса фиксировали под углом а, равным 40, 50 и 60°.
Опыты подтвердили, что с повышением скорости дви жения увеличивается действительный радиус кривизны
траектории |
поворота |
агрегата. |
Приращение |
радиуса |
|||
кривизны интенсивнее на культивации и |
при |
больших |
|||||
углах |
поворота |
направляющего |
колеса. |
Установлено, |
|||
что устойчивость агрегата нарушается на |
скорости по |
||||||
рядка |
3,5 км/ч на |
фоне, характерном для |
культивации |
||||
хлопчатника, |
и |
около |
6 км/ч |
на уплотненной почве |
|||
(рис. 1). При прочих равных условиях приращение радиу са кривизны траектории поворота агрегата в первом слу чае почти в 1,4 раза больше. Это объясняется дополни тельным уводом колес, обусловленным деформацией и пластичностью почвы. С изменением скорости движения
от 3 до 10 км/ч радиус кривизны траектории агрегата |
при |
|||||
а=40° |
возрастает с 2,72 до 3,4 м и при а = 50° — с 2,05 |
до |
||||
2,6 м, |
т. е. повышение скорости движения |
агрегата |
||||
в |
3,33 |
раза |
приводит |
к увеличению радиуса |
кривизны |
|
в |
1,25 |
и 1,27 |
раза. |
|
|
|
|
На всех диапазонах скоростей притормаживание от |
|||||
стающего |
ведущего |
колеса трактора Т-28ХЗ |
привело |
|||
к резкому уменьшению радиуса поворота агрегата. При ращение радиуса кривизны в зависимости от скорости
|
|
Приа,грИ?: |
|
|
|
движения |
интенсивнее |
||||||||||
3,5 |
|
|
|
|
при |
торможении |
веду |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
40 |
|
|
К— |
" |
|
щего |
колеса, |
чем |
при |
||||||
3.0 |
|
ц |
|
|
обычном |
качении. Так, |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
2.5 |
|
|
|
|
|
|
если |
при |
обычном |
по |
|||||||
|
|
л50. |
|
|
# |
|
|
|
вороте |
|
и |
изменении |
|||||
2,0 |
\_ |
|
|
|
|
|
|
|
скорости |
от |
3,20 |
до |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
1,5 |
ж |
|
- * *—* |
• |
|
а |
|
8,65 |
км/ч |
радиус кри |
|||||||
|
|
|
|
|
|
визны траектории |
пово |
||||||||||
1,0 |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
рота |
|
агрегата |
|
увели |
|||||
40 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
чился с 2,05 до 2,25 м, |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
3.5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
(в 1,1 раза), то при по |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
3,0 |
|
|
|
|
1 |
|
|
|
вороте |
|
с |
притормажи |
|||||
2,5 |
|
|
|
|
|
|
|
ванием |
ведущего |
коле |
|||||||
|
|
|
|
|
,50 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
Д І |
|
|
|
са — с |
1,45 до 2,12 м (в |
|||||||
2.0 |
|
|
|
>» |
|
|
|
|
1,46 раза). Это объяс |
||||||||
1.5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
няется, |
вероятно, |
уве |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
личением |
центробеж |
|||||||
|
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
3 |
9 |
10V,KH/4 |
ной |
силы |
инерции, |
ко |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
торая |
действует |
на |
аг |
|||||
Рис. |
1. |
Зависимость действительного |
регат |
обратно |
пропор |
||||||||||||
радиуса R кривизны траектории агре |
ционально радиусу кри |
||||||||||||||||
гата |
Т = 28X3 + КРХ-4 |
от скорости |
визны |
|
траектории |
и |
|||||||||||
|
|
|
движения: |
|
|
|
пропорционально |
квад |
|||||||||
а — уплотненная |
почва; |
б — фон, |
харак |
||||||||||||||
рату |
скорости |
движе |
|||||||||||||||
терный |
для |
культивации |
|
хлопчатника; |
|||||||||||||
|
|
»—•— при |
обычном |
повороте; |
ния |
агрегата при пово |
|||||||||||
|
|
|
при |
повороте |
с |
приторма |
|||||||||||
|
|
|
ротах. Установлено,что |
||||||||||||||
|
|
живанием |
ведущего |
колеса. |
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
при |
прочих равных |
ус |
||||||
ловиях боковое скольжение направляющего колеса нач нется раньше, нежели ведущих колес агрегата.
Предельное соотношение между радиусом и скоро стью поворота по началу поперечного опрокидывания агрегата с учетом микропрофиля поворотных полос и возможных случаев поворотов можно определить фор мулой:
R = Vі |
1 |
(3) |
|
g |
В (L — а) |
cos 3d — sin I |
|
hd |
У 4L2 + B 2 |
||
|
или по номограмме (рис. 2), построенной по уравнению:
— |
c |
o s |
$д — sin % = - ^ L , |
hd |
V 4L2 |
+ В2 |
°а |
где p d |
— угол |
наклона |
перпендикуляра, опущенного |
из |
|
|
точки |
опоры |
отстающего |
ведущего колеса |
на |
hd |
ось опрокидывания, к горизонту; |
|
|||
— глубина препятствия. |
скорости поворота |
аг |
|||
Для |
определения предельной |
||||
регата по номограмме проводят горизонталь от задан ной глубины препятствия hg до пересечения с кривой h d = f ($д). Из точки пересечения восстанавливают пер пендикуляр до кривых / б а = £ f l , откуда проводят горизон-
таль до кривой f(v); вертикаль, опущенная из точки пересечения на ось абсциссы, укажет значение предель ной скорости v. Так, при повороте с минимальным ра диусом 7? = 0,55 поперечное опрокидывание может про изойти при следующих скоростях, км/ч:
Агрегат |
При hg = 0 |
При hg = 40 см |
Т-28ХЗ |
10,5 |
8,50 |
Т-28ХЗ+КРХ-4 |
11,28 |
9,75 |
Т-28ХЗ+НКУ-6 |
11,80 |
10,25 |
^Ч3
|
0,8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,6 |
|
-|\Г"> ""74 |
?w——А і |
|||||
|
0,5 |
|
|||||||
|
|
1 |
t |
1 |
\ |
|
|
! |
іі |
|
|
і Ч |
\ і |
|
; |
іі |
|||
|
0,Ь |
|
1 |
1 |
|
|
|||
|
|
|
1 : |
|
\| |
|
: |
і |
|
|
г0,3 |
1 |
і |
і |
|
\ | \ |
і |
і |
|
|
|
1 |
|
|
|
Ч |
1 |
||
|
|
hgrflflg)\АЛІ |
|
|
\ |
1 |
|||
40 |
-0,2 |
|
і |
: |
fa |
\ іN |
|
||
|
|
|
І |
I |
s |
чч |
|||
20 |
HJ |
|
І |
|
І |
|
|||
0 |
- 0 |
і |
1 ! |
і |
|
ЗІ7 |
|
||
|
|
5 |
101 |
і15 |
І 20 |
25 |
fig |
||
|
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
|
3 |
У,км/ч |
Рис. 2. Номограмма для определения динамическо го угла поперечной устойчивости 8^ и предельной скорости v агрегата при повороте:
/ — Т-28ХЗ; 2 — 28ХЗ+КРХ-4; 3 — Т28ХЗ+НКУ-6.
