ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 10.04.2024
Просмотров: 82
Скачиваний: 0
ST = 9 |
м эта разница заметна |
меньше |
(рис. |
105,6) |
не только |
|||||
ввиду |
значительно больших амплитуд |
z® |
над |
Z \ p , |
но из-за раз |
|||||
личия |
в фазах. Рассмотренное |
относится |
и |
к |
перемещению |
z2 |
||||
(рис. |
105, в). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Коэффициенты |
динамичности |
реакций |
на |
осях |
при |
|||||
S ==5 |
м Л > д = 1 , 2 8 , |
Кг\=0,ЬЗ; |
при ST=9 |
м |
Л > д |
= |
1,45, Кг\ |
= |
||
=2,05. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Однако эти коэффициенты динамичности не учитывают из
менение нагрузки на оси машины |
вследствие ее п е р е р а с п р е- |
д е л е н и я при торможении или |
разгоне. Если в момент пере |
езда неровности усилие с тормозной педали не снимается, пол ная реакция будет находиться суммированием перемещения от
постоянной силы G <рс Лс /L |
и функции Z\ . В нашем случае |
пол |
||
ные коэффициенты динамичности для передней оси составят |
при |
|||
5 Т = 5 м |
1,50, при |
£ г = 9 м |
1,67. |
бли |
При |
нажатии |
на тормозную педаль в непосредственной |
||
зости от неровности возникающие собственные колебания систе мы не успевают затухнуть и накладываются на колебания, воз никающие при переезде неровности. Степень влияния этого наложения зависит от амплитуды собственных колебаний, обус ловленных возрастанием тормозной силы, собственных частот и момента нажатия на тормоз.
Проведенные исследования указывают на необходимость учета переходных процессов при расчете нагрузок на оси авто мобиля при переезде неровностей как при неустановившихся, так и при установившихся режимах движения. Значительное влия ние на нагруженность осей оказывает также время начала тор можения или разгона и величина тормозных сил.
Разработанная методика пригодна для расчета колебаний транспортных систем при переезде одиночных неровностей на режимах торможения и разгона. Она может быть применена также для случая нескольких периодических неровностей. При этом последовательно для каждой из неровностей определяется
скорость у с р и |
вычисленные для |
каждой скорости |
реакции си |
стемы суммируются по времени. |
|
|
|
|
8 |
|
|
|
Определение ударных нагрузок |
|
|
на ходовую |
часть лесовозных |
автотранспортных |
средств |
Транспортные и трелевочные машины при движении по ле сосеке обычно переезжают через плавные неровности почвы, а также неровности, по своим очертаниям близкие к пороговым: пни, поваленные деревья, камни и т. д. При этом элементы их ходовой системы испытывают значительные ударные нагрузки,
определение которых для колесных |
и гусеничных |
[36] машин |
|||
несколько различное. |
|
|
|
|
|
При встрече |
п н е в м а т и ч е с к о г о |
к о л е с а , |
|
катящего |
|
ся по ровной поверхности, с неровностью, |
имеющей |
|
форму по |
||
рога (см. рис. 106), шина ударяется |
о верхнее ребро |
препятствия |
|||
в точке О. В результате происходит |
как деформация |
шины, так |
|||
и препятствия. |
Однако, учитывая |
гораздо большую |
жесткость |
||
препятствия (в среднем 6000—10000 кгс/см), его деформация бу
дет |
незначительна |
по сравнению с деформацией |
шины |
[68, 69] |
и при расчетах ее можно не учитывать (жесткость |
шины, |
напри |
||
мер, |
15,00-20 равна |
600 кгс/см). |
|
|
|
|
Рис. 106. |
Схема скоростей колеса при наезде |
|
||||
|
|
|
на пороговую неровность. |
|
|
|
||
|
При |
р а д и а л ь н о й |
д е ф о р м а ц и и |
шины затрачивает |
||||
ся работа П, равная произведению силы удара Q колеса о пре |
||||||||
пятствие |
на величину |
деформации |
шин 6 |
(энергией |
касатель |
|||
ной |
деформации шины пренебрегаем): n = |
Q о , где |
8 = Q/cm . |
|||||
В результате удара колесу |
будет сообщена кинетическая энергия |
|||||||
7 = 0 , 5 GK Vy/g, где GK — вес колеса. |
vy |
|
|
|||||
(рис. |
Р а д и а л ь н а я |
с к о р о с т ь |
колеса |
п о с л е |
у д а р а |
|||
106) определяется с учетом |
коэффициента |
восстановления |
||||||
k в • |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Vy = V0kaCOS |
а, |
|
|
|
|
где |
о. — угол между |
направлением движения |
и направлением |
|||||
|
|
скорости и у . |
колеса |
после удара, |
определенная в |
|||
|
Скорость движения v |
|||||||
предположении отсутствия проскальзывания и с учетом измене ния угловой скорости,
D = [ u 0 s i n a ( l — рс 7ро2 ) — 0,5 Рс2 ^о/(-Ро2 )] s i n ?>
где рс —
Ро —
радиус инерции колеса относительно точки С; радиус инерции колеса относительно оси, проходящей через точку О:
угол между направлениями скоростей v0 и v, который определяется по формуле
t 3 = sin а — р с 2 (sin а + 0 , 5 / г.) 'р„2 ka cos а
С и л а р а д и а л ь н о г о у д а р а колеса о препятствие может быть определена из равенства кинетической и потенци
альной энергий. Приравняв их величины, |
получим |
|
|
|||
Q = V 0,5 GK |
cjg |
• y^B cos a. |
|
(136) |
||
Как видно из формулы |
(136), |
величина |
радиальной |
ударной |
||
силы зависит от угла а, который |
меняется |
с изменением высоты |
||||
препятствия h„ и радиуса колеса R, Между этими |
параметрами |
|||||
существует зависимость |
sin a = |
(R—ha)/R. |
Если |
препятствием |
||
является лежащее бревно, угол а связан |
с радиусом |
колеса и |
||||
радиусом бревна г следующим |
образом: |
|
|
|
||
sina=(/? — r ) / { R + r ) .
Сила, возникающая в момент удара, действует в направле
нии радиуса |
колеса, проведенного |
из его центра в точку касания |
|||||||
О с ребром |
препятствия. |
С у м м а р н а я |
в е р т и к а л ь н а я |
||||||
н а г р у з к а |
R3, |
действующая |
на колесо при наезде на порого |
||||||
вое препятствие, |
складывается |
из статической |
нагрузки |
R |
|||||
(т. е. части |
веса |
машины и груза) и динамической, т. е. верти |
|||||||
кальной |
составляющей силы |
Q |
и вертикальной |
составляющей |
|||||
части |
толкающего усилия |
Рв |
, направленной |
по оси х: RB |
= |
||||
= fl.T + |
Qsina+.PB . |
|
|
|
|
|
|
||
Вертикальные динамические нагрузки, действующие на ко лесо, на корпус машины, передаются обычно не непосредствен но, а через рессору, которая снижает их величину. Степень сни жения динамических нагрузок может быть приблизительно оце нена [36] с помощью коэффициента снижения нагрузки kq, рав ного для пружинных рессор
|
|
k |
=e~WcP |
''в s n / < S £ ) + m)]/m K ^ |
р — |
плотность |
материала рессоры; |
||
/ |
— |
длина рессоры; |
|
|
С Р |
— |
жесткость |
пружины; |
|
|
— |
число рабочих витков; |
||
Е |
— шаг пружины; |
|
||
•— модуль упругости; |
|
|||
т |
— масса деталей, сопряженных с рессорой; |
|||
тк |
— |
масса колеса. |
|
|
Из формулы (136) видно, что максимальной величины ударное усилие достигает при а, равном нулю (cos а = 1 ) . Это значит, что Q будет максимальным (136) при ha = R и r=R. При даль нейшем увеличении высоты препятствия переезд колеса через него становится невозможным. Снижение высоты препятствия уменьшает радиальные динамические нагрузки. Причем харак тер этого снижения неравномерный.
|
|
о |
10 |
|
20 |
|
|
30 |
|
ьо |
і,ьп,см |
||
|
|
і |
|
, |
|
|
, |
|
|
|
[ |
|
1 |
|
|
О |
|
50 |
|
100 |
|
|
150 |
Н,СП |
|||
Рис. |
107. |
Зависимость |
ударного |
усилия |
на |
колесо |
(ka—\, |
у = 3,6 км/ч) |
|||||
|
|
|
от параметров R, г, |
Л п |
и с ш : |
|
|
|
|
|
|||
; _ Q |
= /(ftn ); |
2 - Q = / ( r ) ; з - < ? - / < / ( „ ) |
(Л = 60 см); 4 - |
Q=f(R) (ft„=20 |
см); 5 - Q = / ( < r m ) ; |
||||||||
|
|
|
|
6 — Q=f |
(сш) |
(Я = 45. |
h = 20 с м ) . |
|
|
|
|
|
|
|
Расчеты величины радиальной ударной силы Q, произведен |
||||||||||||
ные |
для колеса весом 60 кгс, |
имеющего шину |
15,00-20, |
показы |
|||||||||
вают, что при /г„^>45 см нагрузка остается постоянной, |
так как |
||||||||||||
радиус R колеса равен 45 см. При снижении высоты |
препятствия |
||||||||||||
сила Q уменьшается сначала медленно, затем все более интен |
|||||||||||||
сивно |
и при hn=0 |
сила Q (рис. 107, кривая |
/ ) |
|
также равна |
||||||||
нулю. При наезде колеса на бревно радиусом, |
равным |
радиусу |
|||||||||||
колеса, т. е. 45 см, нагрузка |
также |
больше не возрастает |
(см. |
||||||||||
рис. 107, |
кривая 2) |
и имеет такое максимальное |
значение, |
как |
|||||||||
и в первом случае. |
С уменьшением |
диаметра |
бревна усилие Q |
||||||||||
снижается, однако значения его несколько больше (сравни кри
вые 1 я |
2), так как расстояние |
от точки соприкасания |
О колеса |
|||
с бревном до оси колеса по мере уменьшения его диаметра |
будет |
|||||
постоянно увеличиваться. |
|
|
|
|
||
При |
увеличении |
радиуса |
колеса |
проходимость через |
пре |
|
пятствия |
улучшается |
(см. рис. 107, |
кривые 3,4). Как |
видно из |
||
рисунка, кривая 3 имеет ординаты меньшие, чем кривая 2 для. всех значений высоты препятствия hn. При радиусе колеса менее 20 см нагрузка остается постоянной (Л, = 2 0 см), равной 424 кгс (кривая 4). При увеличении R свыше 20 см усилие Q начинает падать, причем сначала интенсивно, затем все более медленно. Так, при увеличении радиуса колеса от 20 до 50 см нагрузка Q снизилась на 84 кгс, в то время как дальнейшее снижение на грузки на эту же величину требует увеличения R уже до 100 см. Значит, снижение ударных нагрузок за счет увеличения радиуса колеса целесообразно только в определенных пределах. Причем эти пределы неодинаковы для различных случаев.
Снижение жесткости шины уменьшает ударную силу Q. Сравнение кривых / и 5 (см. рис. 107), построенных для колес с одинаковыми параметрами, показывает, что при снижении жест кости шины с 600 (кривая /) до 500 кгс/см (кривая 5) макси мальное ударное усилие становится меньше на 40 кгс. При уменьшении высоты препятствия разница между динамическими ударными нагрузками Q с изменением сш уменьшается. Интен сивность возрастания нагрузок больше в области невысоких жесткостей шин. Так, при возрастании жесткости шины с 200 до 400 кгс/см Q увеличивается на 80 кгс, а при возрастании жест
кости ст |
с 800 до |
1000 кгс/см |
усилие возрастает |
всего на |
40 кгс (см. рис. 107, |
кривая 6). |
|
|
|
Таким |
образом, |
пользуясь |
изложенной методикой, |
можно |
определять ударные нагрузки, действующие на ходовую систему колесных лесотранспортных машин при наезде их на препятст вия порогового типа.
