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

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

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 рср0,5р0 ; 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 д = 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