Файл: Скотников В.А. Основы теории проходимости гусеничных мелиоративных тракторов [учеб. пособие].pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 11.04.2024
Просмотров: 103
Скачиваний: 0
При трапецеидальной |
эпюре |
давлений |
pIV |
(со смещением |
|||
центра давления назад, равном хд =1/iiLTyc) |
|
осадка гусениц hiv |
|||||
имеет линейный характер. Причем |
hij |
> |
h™ |
> |
hr „ |
||
r |
r |
i |
Jma.x |
|
''max ^ |
'max- |
|
При трапецеидальной |
эпюре |
давлений |
pv |
(со |
смещением |
||
центра давления вперед |
на Хд = |
— Lryc) |
осадка |
Лу звеньев |
|||
|
|
|
12 |
|
|
|
|
гусениц изменяется по параболической кривой, вогнутой вниз от носительно несминаемой поверхности грунта. Наибольшее погру жение гусениц hVmax т 0,92/г/ т а х .
Деформация пштлх изменяется сложнее; вначале из-за внезапного приложения под первым звеном опорной ветви дав ления большой величины рш она очень быстро возрастает и уже
при t~0,b Т (т. |
е. при |
0,5 L r y c ) |
достигает своего максимума |
huimax~ 0,9/г/т а х . |
Затем |
осадка |
hni начинает незначительно |
уменьшаться и в конце периода взаимодействия гусениц с грун том становится равной примерно 0,7 пщ
Частичное восстановление деформации Нщ во второй поло вине периода взаимодействия гусениц-с грунтом происходит по следующей причине. В первой половине периода взаимодей ствия гусениц с грунтом из-за приложения давления рт в скеле
те грунта создаются большие напряжения как в |
глубине, так |
и на поверхности. В последующий отрезок времени |
напряжения |
на поверхности уменьшаются. В глубине же грунта напряжения остаются больше, чем на поверхности, в результате чего начи нается восстановление деформации. Величина этого восстанов ления зависит от свойств грунта. Из приведенного описания ха рактера осадок гусениц в зависимости от положения центра дав ления и рис. 5.1 видно, что по форме кривой эпюры осадок мож но определить форму эпюры нормальных давлений и оценить направление смещения центра давления.
Проанализируем зависимость |
глубины |
погружения |
гусениц |
|||||
в грунт от среднего удельного давления |
с р . |
Для этого |
в |
фор |
||||
мулы |
(4.15) — |
(4.19) |
подставим |
различные давления при |
про |
|||
чих неизменных |
факторах. |
|
|
|
|
|
||
На рис. 5.2 приведены эпюры осадок гусениц .при следую |
||||||||
щих |
средних |
давлениях рср— 0,5р0 ; р С р = Р о и РсР =2р0 - |
|
Как |
||||
видно, глубина |
осадки |
гусениц |
прямо |
пропорциональна |
сред |
нему удельному давлению при любых направлениях смещения центра давления. Характер эпюр осадок при этом не изменяется.
Определим комплексное влияние на проходимость обоих факторов — смещения центра давления и среднего удельного давления. Для этого оценим среднее удельное давление на грунт машины, гусеницы которых имеют одинаковую величину погру
жения (например, ^ / m a x = ^ " m a x ) ' |
н о |
различное |
смещение цент |
ра давления (соответственно хд = 0 и xd =1/6Lryz). |
Расчеты по |
||
казывают, что в данном случае |
рС р7 |
•= 1.3pCD,,, |
т. е. при равно- |
169
•1,5Р„
П |
I |
I |
I I J I |
-* |
L |
с |
*" |
во
160
л_
г
I |
Ткем |
|
1>штах
Рис. 5.2. Теоретические эпюры осадок гусениц в зависимости от среднего нор мального давления при положении центра давления:
1 . |
|
1 . |
1 . |
|
а—хя = 0 ; б—хя |
— |
— Lгуо |
12 |
т у е - |
|
|
|
|
|
д—хд = |
— 12 |
^гус- |
|
|
мерном распределении нормальных давлений (хд = 0) гусеницы
могут передать на грунт нормальную нагрузку |
на 30% больше, |
чем в случае смещения центра давления назад |
(xg = 1 / e Z , r y c ) при |
неизменной проходимости. Этот пример наглядно демонстри рует решающее влияние среднего давления и положения центра давления на проходимость машин.
Таким образом, проходимость машин (глубина осадки гусе ниц) ухудшается при смещении центра давления назад и при увеличении среднего удельного давления. Поэтому необходимо стремиться совмещать центр давления со срединой опорной по верхности гусениц или сдвигать его вперед (по ходу движения) и находить эффективные способы снижения среднего давления гусениц на грунт. Ниже будут рассмотрены некоторые пути ре шения указанных задач.
170
§ 5.2. Зависимость проходимости машин от скорости
их движения и длины опорной поверхности гусениц
Скорость движения машины и длина опорных гусеничных ветвей определяют период Т взаимодействия гусениц с грунтом
гр |
^гус |
1 — |
1 |
V
который входит в формулы (4.15) —(4.19) для расчета глубины осадки гусениц в грунт. Поэтому проанализируем зависимость осадки от периода взаимодействия гусениц с грунтом. На
Рис. б.З. Теоретические эпюры осадок в зависимости от скорости движе ния и длины гусениц при:
а Хд — 0; б—Хд |
— ^ £гус'> s — хд |
— — ~^Г~ ^гус- |
рис. 5.3 показаны эпюры |
осадок трех |
машин с различным сме |
щением центра давления и при следующих трех значениях пе
риода взаимодействия |
гусениц с грунтом: Г] = 10 сек (кривая / ) , |
||||||||
7, 2 = 50 сек |
(кривая / / ) |
|
и 7, 3 =100 |
сек |
(кривая / / / ) . Во |
всех слу |
|||
чаях состояние |
грунта |
|
соответствует |
значению а = 5 |
и # = 1 0 |
0 . |
|||
Примем, что L r y C |
l |
= |
L r y C o = |
L r y c 3 и скорость движения, |
со |
||||
ответствующая |
периоду |
Т\, равна |
v3. |
Тогда, как следует из вы |
|||||
ражения |
(3.7), |
У 2 = 0 , 2 У1 |
И v3 = 0,lvu |
т. е. кривые / на рис. |
5.3 |
171
характеризуют осадку гусениц при движении машины со ско
ростью |
v\, кривые |
/ / — |
осадку |
машин при |
движении со |
ско |
ростью |
0,2 Di и кривые / / / — при движении со скоростью |
0,1 v\. |
||||
Рассмотрение |
эпюр |
осадок |
показывает, |
что проходимость |
машин в значительной степени зависит от скорости их движения. При увеличении скорости движения глубина осадки гусениц в грунт уменьшается. Например, из рис. 5.3 видно, что с уве
личением скорости движения машин с |
0,1 v\ до |
V\ максималь |
||
ные значения деформаций |
грунта Л/т а х » |
питах и |
п'"так |
умень |
шаются (проходимость |
улучшается). |
Такая |
закономерность |
сохраняется при любом виде нагружении грунта внешним нор
мальным давлением |
и подтверждается опытными данными. |
|||
мм |
|
|
|
|
480 |
|
|
|
|
320 |
|
|
|
|
160 |
|
|
|
|
|
tOQ |
800 |
1200 |
Т,сек~ |
Рис. 5.4. Зависимость максимальных осадок |
||||
звеньев |
гусениц от |
периода |
взаимодействия |
|
|
с |
грунтом. |
|
|
При увеличении скорости движения в |
10 раз (с 0,1 V\ до v\) |
|||
наибольшее значение осадки |
гусениц |
уменьшилось примерно в |
||
3 раза. |
|
|
|
|
Наглядное представление о характере зависимости наиболь ших осадок гусениц от скорости движения дает график, приве денный на рис. 5.4, где по оси абсцисс даны периоды взаимодей ствия гусениц с грунтом, а по оси ординат — наибольшие осад ки гусениц в грунт. График показывает, что, начиная примерно с 7'= 100 сек, темп увеличения наибольшей глубины осадки гусе ниц в грунт замедляется лри неизменном темпе уменьшения ско рости движения. Для длин гусениц существующих болотоходных машин 7"= 100 сек соответствует скорости движения примерно 0,1 км/ч, как видно из табл. 3.4. Практически это означает, что рабочие скорости движения существующих машин находятся в том диапазоне, где они значительно влияют на проходимость машин.
Проанализируем зависимость проходимости машин от дли
ны опорной поверхности гусениц. Выражение |
(3.7) позволяет |
||||
воспользоваться для указанного |
анализа |
рис. 5.3. |
Действитель |
||
но, приняв, что и1 = и 2 = ч 3 = c o n s t |
и длина |
гусениц у машин, взаи |
|||
модействующих с грунтом в течение периода |
Т\, |
равна |
L r y C l , |
172