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: 191
Скачиваний: 0
следует, что с увеличением общего веса трактора возможность роста опорной площадки движителя также связана с повыше нием его веса.
Аналитическая |
зависимость удельного |
давления |
рср.бол бо- |
||||
лотоходного трактора от размеров и веса движителя |
следующая: |
||||||
|
^норм + PFдоб |
|
G H O p M + |
k/nhcpy |
|
|
|
|
|
|
|
|
Р&об |
|
|
Рср. бол — ~р |
ТГР |
— |
р |
т~р |
• |
(6-9) |
|
|
1 |
норм 1 J доб |
|
1 норм Т 1 доб |
|
|
|
где GH o p „ — |
конструктивный |
вес |
базовой модели трактора об |
||||
|
щего назначения, кГс; |
|
|
|
|||
^норм — |
площадь опорной поверхности |
гусениц |
этого |
трак |
|||
|
тора, |
см2; |
|
|
|
|
|
•Рдоб — добавочная площадь |
опорной поверхности, |
полу |
|||||
|
чаемая при удлинении и уширении гусениц до раз |
||||||
|
мера болотоходных, |
см2; |
|
|
|
р— удельное давление, создаваемое весом добавляе мых узлов и деталей трактора, появившихся из-за удлинения и уширеиия гусениц и отнесенное к до бавочной площади;
|
р = |
mkhcpy; |
|
|
|
|
|
|
|
k — отношение числа всех звеньев гусеницы к числу |
|||||||||
звеньев опорной |
ветви: |
|
|
|
|
|
|
||
га — коэффициент, учитывающий |
прирост |
веса |
трак |
||||||
тора из-за добавления |
опорных |
катков, |
рамной |
||||||
части, подвески и других узлов, кроме |
гусениц; |
||||||||
пср — средняя (условная) |
высота звена |
или |
башмака; |
||||||
•у — плотность |
материала, из которого |
выполнены гу |
|||||||
сеничные звенья. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Примем, что GH O p M = |
const, |
F„opu |
= |
const |
и обозначим |
|
|||
р j |
р |
н |
— |
^иорм |
|
> |
|
|
|
"доб — '"норм» |
Р с р |
р |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
•* норм |
|
|
|
|
где р^р — среднее удельное давление на грунт гусениц базового трактора;
п — любое положительное число. Проанализируем формулу (6.9):
|
при |
FRo6 |
|
-> 0 |
р с р . б о л -> |
р н р ; |
|
|
|
||
|
|
при |
Fm |
-> оо |
р С р . б а л |
-* |
р; |
|
|
|
|
при |
0 < |
F e o 6 |
< |
со рср. б о л = |
р" |
+ |
|
рп |
(6.9а) |
||
t |
+ |
п |
• |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
p |
|
|
|
Отсюда следует |
р < |
р с р . б |
о л |
< рс н р . |
|
|
|
|
|
|
208
Здесь |
р •— низший |
предел, к |
которому стремится рср-б0л при |
|
увеличении размеров гусениц. |
|
|
||
Представляет интерес количественный анализ зависимости |
||||
(6.9). |
Рассмотрим |
предварительно |
структуру выражения |
|
|
|
р = |
hcpkm |
у. |
Для конкретных типов тракторов величина р имеет постоян ное значение. Компоненты, входящие в это выражение, равны:
h |
= |
|
СР |
t3BBy |
' |
где G3B — вес одного звена (башмака) гусеницы; t3B, В— соответственно шат и ширина звена;
|
1^ |
^бол^зв |
2бол — полное |
число звеньев в болотоходной гусенице; |
|
L r y c — длина |
опорной |
поверхности гусениц; |
^'-'бол ^норм
Обол— конструктивный вес болотоходного трактора. Применительно к тракторам Т-100МГ и Т-ЮОМБГ указан
ные'Компоненты, вычисленные по приведенным формулам, имеют
следующие значения: |
h c p = 2,8 |
см, |
т = 1 , 3 1 ; |
k = 2,92; |
у= |
|||
= 0,00785 |
кГс/см3 |
и р£р |
=0,0834 |
кГс/см2. Так |
как у |
трактора |
||
Т-100МГ |
величина |
р£р = 0,49 кГс/см2, |
то формула |
(6.9а) |
примет |
|||
вид |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,49 + 0,0834/г |
|
|
|
||
|
|
Рср. бол = |
— |
• |
|
|
(6-96) |
|
На рис. 6.17 кривая |
|
1 + |
п |
этой зависимо |
||||
/ раскрывает характер |
сти, анализ которой показывает, что эффективность уменьшения
удельных давлений р с р - б о л удлинением и уширением гусениц рез |
|
ко |
снижается с ростом'добавляемой опорной поверхности: кри |
вая |
Рср.бол асимптотически приближается к. прямой рс р.бол=Р- |
Так, например, для снижения давления трактора типа Т-100МГ |
в 1,82 раза (с 0,49 кг/см2 до 0,27 кг/см2 у трактора Т-ЮОМБГ)
потребовалось увеличить |
опорную поверхность в 2,12 раза, а |
|||
для снижения давления с 0,49 кз/см2 до 0,2 кг/см2, |
т. е. в 2,45 ра |
|||
за, |
необходимо увеличить |
опорную поверхность |
в 3,5 раза. |
|
В |
этом |
последнем случае |
(р с р . б 0 л =0,2 кг/см2) ширина гусениц |
|
должна |
быть 1880 мм, а расстояние между осями |
направляюще- |
209
фрезерным канавокопателем КФН-1200, оценивалось сравнением работы названных машин, оснащенных уширнтелями (рис. 6.18), и без них.
Испытания уширителей проводились на болоте влажностью 86—88% с глубиной залегания торфа свыше 2 м. Болото пред ставляло собой ровную поверхность, покрытую небольшими коч ками и заросшую густой травой.
Испытывались уширители двух размеров: шириной 350 и 500 мм. Соответственно ширина гусениц была 1320 и 1470 мм, ширина серийно выпускаемой гусеницы трактора Т-100МБГС составляла 970 мм. Среднерасчетные удельные давления под гу сеница-ми трактора Т-ЮОМБГС и канавокопателя КФН-1200
суширителями и без них приведены в табл. 6.2.
Та б л . 6.2. Удельное давление, под гусеницами (длина гусениц 2780 мм")
|
Эксплуата |
Ширина гусе |
Среднерасчет- |
||
Марка машины |
ционный вес, |
ное давление, |
|||
ницы, |
мм |
||||
|
кГс |
кГс/см2 |
|||
|
|
|
Т-ЮОМБГС |
|
15 350 |
970 |
0,285 |
То же, с уширителями 360 мм |
16 000 |
1320 |
0,218 |
|
То же, с уширителями 500 мм |
16 280 |
1470 . |
0,2 |
|
КФН-1200 |
|
20 400 |
970 |
0,378 |
То же, с уширителями 350 |
мм |
21 050 |
1320 |
0,288 |
То же, с уширителями 500 |
мм |
21 330 |
1470 |
0,262 |
Смещение центра давления относительно средины гусениц у трактора несколько уменьшается при увеличении веса гусениц. Но так как при испытаниях не замерялись нормальные давления под гусеницами, точно судить о давлении и о смещении центра давления нельзя. Однако можно утверждать, что при незначи тельном уменьшении смещения центра давления среднерасчет ные давления снижаются в 1,32-—1,45 раза, что приводит к уменьшению неравномерности распределения нормальных дав лений и снижению значений их наибольших величин, т. е. к по вышению проходимости.
Это положение подтверждается на практике. В результате установки уширителей появилась возможность отрывать кана лы на болотах влажностью до 88% . Без уширителей по такому болоту канавокопатель КФН-1200 не проходил; прорезая дер новый покров, он погружался в торф до уровня кабины и. глуб же. Глубина погружения гусениц с уширителями в тех же усло виях составляла 120—150 мм. При этом дерн не прорезался по •периметру гусениц, так как наружные концы уширителей имели закругления. Облегчался и поворот трактора.
При использовании уширителей отмечался небольшой пере кос гусениц вследствие консольного расположения уширителей относительно опорных катков.
211
Т а б л . 6.3. Характеристика гусеничных звеньев
Снижение удельных давлений увеличением опорных поверх ностен гусениц и одновременным уменьшением величины /?ср явно выражено в конструкциях движителей торфяных и мелиора тивных машин. Гусеницы этих машин составлены не из трак торных оплошных звеньев или башмаков, а из звеньев прост ранственной ажурной конструкции, сваренных в основном из тонколистовой стали.
Схемы гусеничных движителей и основные параметры тор
фяных и |
мелиоративных машин приведены в табл. |
6.1, |
а кон |
|
струкции |
некоторых |
звеньев и данные о величинах |
G3 B их веса |
|
и /гс р — |
в табл. 6.3. |
Из табл. 6.3 следует, что гусеничные |
звенья |
специальных торфяных и мелиоративных машин «легче» трак
торных |
звеньев, т. |
е. имеют меньшую величину |
ftcp |
на единицу |
||||||
опорной |
площади |
звена. Например, |
башмак |
гусеницы |
машины |
|||||
ЭТР-171 |
(мелиоративный |
канавокопатель) |
при ширине ~~В = |
|||||||
= 900 мм и шаге |
*f3D |
=203 |
мм имеет hc0 =1,80 |
см. Если этими |
||||||
башмаками оснастить трактор типа Т-100МБГ, |
то |
коэффициент |
||||||||
р = 0,054 |
кГс/см2 |
(в |
сравнении |
с |
коэффициентом |
трактора |
||||
Т-100М) при том |
же |
значении /п= 1,31, а формула |
(6.96) при |
|||||||
мет вид |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,49 + |
0,054л |
|
|
|
|
|
На рис. 6.17 эта зависимость характеризуется кривой 3. |
||||||||||
Значит, |
создание |
сварных |
или |
штампованно-сварных |
звеньев |
пространственной формы позволяет снизить среднее удельное давление.
Как следует из табл. 6.3, возможности снижения величины Лс р достаточно широкие. Об этом свидетельствует то, что усилия конструкторов по созданию облегченного, но достаточно проч ного звена позволили снизить величину /гс р до 1,5—2,08 см (в за висимости от размеров звеньев).
Целесообразно также использовать второй путь — умень шить у, т. е. делать гусеницы не из стали, а из более легких материалов.
Снижение удельных давлений увеличением опорной поверх ности гусениц и одновременным изготовлением их из легких ма териалов (в частности, из резинометаллических лент) исполь зован в конструкциях некоторых, мелиоративных и снегоходных машин (рис. 6.19). Схемы и основные параметры движителей
срезинометаллическими гусеницами приведены в табл. 6.4
(ШУМ-1, |
Nodwell |
и др.). На |
рис. 6.20 показана конструкция |
||||
и размеры гусеничной ленты машины ШУМ-1. У этой |
гусеницы |
||||||
/гср" = 1,7 см и у=0,00296 |
кГс/см3. |
|
|
ШУМ-1 |
|||
Применение резинометаллических гусениц на шасси |
|||||||
позволило |
получить |
среднее |
удельное |
давление |
р с р . б 0 |
л = |
|
= 0,12 кГс/см2 при |
общем конструктивном |
весе шасси |
4000 |
кГ. |
214