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

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

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 —

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 рср0л 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

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

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

ср" = 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