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: 96

Скачиваний: 0

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

Конструктивная схема гусеничной ленты

d

К

ф

гh Г

h

i

\

ф

h Ф

t too

1 W

 

h

rj

 

 

 

 

\

с s

120 А

 

 

 

« ДО

'

 

а» гкф

4

Q

 

 

80

I да

 

 

 

 

 

1*

^

 

I

Ту

100

то7^

m

п

ггг

Т а б л . 6.4.

Характеристика

резинометаллических

гусениц

 

 

Поперечное

Марка

Тип ленты

Материал

Шаг

Материал

сечение плицы

машины

плицы

плицы

«Витязь»

Iff

ШУМ-1

Л

л?

НАМИ 0105А

Замкнутая

16x350

Трос лату­

100

Сталь

 

резинотросовая

40 ООО

нированный

 

40ХНМА,

лист

лента с плица­

 

диаметром

 

толщиной

6 ММ.

ми

 

4,1 мм, бель-

 

 

 

 

 

тинг,

резино­

 

 

 

 

 

вая, обкладка

 

 

 

Состыкован­

J6X160_

Трос лату­

120

Сталь ЗОХГС,

ная замкнутая

5000

нированный

 

лист толщиной

резинотросовая

 

диаметром

 

6 мм

 

лента с пли­

 

2,35

мм, бель-

 

 

 

цами

 

тннг,

резино­

 

 

 

 

 

вая обкладка

 

 

 

Замкнутая

16X160

Трос лату­

80

Сталь

 

резинотросовая

5000

нированный

 

40ХНМА,

лист

лента с пли­

 

диаметром

 

толщкной

6 мм

цами

 

2,35 мм, бель-

 

 

 

 

 

тинг,

резино­

 

 

 

вая обкладка

RN-200

То же

20X458

Трос лату­

100

Сталь

пру­

(Канада)

 

90 000

нированный,

 

жинная

листо­

 

 

 

нейлоновый

 

вая

 

корд, резино­ вая обкладка


среднего дазлеиия обеспечивается при увеличении опорной по­ верхности всего в 2,5 раза.

Таким образом, можно сделать следующие выводы:

1) наиболее эффективный способ снижения среднего давле­ ния на грунт — увеличение опорной поверхности гусениц при одновременном уменьшении веса движителя;

2)опорную поверхность наиболее эффективно увеличивать некоторым удлинением гусениц и преимущественным уширением их;

3)вес движителя уменьшается двумя способами: а) созда­ нием металлических звеньев облегченной конструкции (штампо­ ванно-сварных пространственной формы); б) внедрением резинометаллических гусеничных лент с пневмоопорными или метал­ лическими катками.

Последнее позволяет создавать болотоходные машины с чрезвычайно низким средним удельным давлением и поэтому это направление является актуальным, требующим дальнейшего изучения, развития и совершенствования.

§ 6.4. Проходимость тяжелых и легких машин,

шарнирно-сочлененных тягачей и выбор некоторых их параметров

Болотоходные гусеничные машины высокой проходимости создаются либо увеличением размеров гусенице регулированием положения центра давления, либо шарнирным сочленением от­ дельных двух гусеничных секций.

Использование законов образования колеи позволяет не только рассчитать глубину колеи, оставляемой любой гусеничной машиной, в том числе и сочлененной конструкции, но и оценить комплексное влияние нескольких параметров на проходимость машин. Рассмотрим это на некоторых примерах.

Сравним осадки гусениц двух машин,

отличающихся

при

прочих

равных

условиях

двумя

параметрами.

Пусть

машины

/ и 2

(рис. 5.5)

отличаются

длиной

гусениц

L r y c

и нормальной

нагрузкой на них. Примем, что

L T y C l = 0,Sryc

и

что

ширина гу­

сениц,

среднее

давление

на

грунт

и

скорость движения обеих

машин одинаковы: Bl = B2,poi=zpo:,

 

и V\ = v2.

В этом случае нор­

мальная нагрузка

Qo, на короткие гусеницы в два раза меньше,

чем на длинные гусеницы

Qo. =

2Qo,.

Поэтому машину с длин­

ными

гусеницами

будем

называть

тяжелой,

а с

короткими

легкой. Примем также, что проходимость легкой машины с ко­ роткими гусеницами удовлетворяет требованиям работы на неосушенных болотах. Проходимость же тяжелой машины как вновь создаваемой не известна.

Допустим, что эпюра нормальных давлений гусениц на грунт у обеих машин имеет вид прямоугольника. В этом случае форма и глубина колеи гусениц определяется по формуле (4.15).

217


Расчет осадок гусениц в грунт обеих машин

по формуле (4.15)

выполнялся на ЭЦВМ.

 

 

 

 

 

Из рис. 5.5 видно, что

осадка Лог

в

грунт

тяжелой

ма­

шины (длинные гусеницы)

примерно

в 1,25

раза

больше,

чем

у легкой (короткие гусеницы), при

одинаковом

давлении

на

грунт. Это объясняется тем, что с удлинением гусениц увеличи­

вается продолжительность Г их взаимодействия

с грунтом. По­

этому для того

чтобы обеспечить

одинаковую

проходимость

?"%4

Р-2,12Р

 

 

 

I

H 1 I i l l

J

 

« г

 

 

7?0мнк

 

 

Рис. 6.21. Теоретические эпюры удельных

давлении

и осадок

трех гусеничных машин

с

одинаковой

глубиной колеи.

(равные осадки гусениц в грунт), тяжелая машина должна либо

двигаться быстрее, либо оказывать меньшее давление на грунт, чем легкая. На рис. 6.21 приведены расчетные эпюры допусти­ мых удельных давлений гусениц на грунт и эпюры осадок трех

машин с одинаковой проходимостью

С*о,

•— 'z o.-m a x = n0imai)>

н о

отличающихся длиной гусениц и

нормальной нагрузкой

на

них. Видно, что при одинаковых осадках тяжелые машины до­ пускают меньшее давление на грунт. Указанное явление под­ тверждается опытом. На основе названных эпюр осадок и допу­

стимых давлений построен

график

(рис.

6.22),

характеризую­

щий изменение

допустимых

нормальных

нагрузок (кривая /)

и допустимого

давления (кривая 2)

гусениц на

грунт в зависи­

мости от их длины. На оси абсцисс нанесены отношения длин

гусениц

^ r y c m a x

: ^ r y c m i n >

а

по оси

ординат —

отношения

со­

ответствующих нагрузок Q 0 m a x

: Q„m I n

и давлений р 0 т а х : р 0 т 1 п .

Допустимое давление

р 0 д о П

в

зависимости от длины гусениц

определялось по формуле

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ра

А

 

(6.10)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

А

множитель при рп

в формуле

(4.15);

 

^°доп =

^ ° ' т а х

допустимая

осадка гусениц,

равная,

на­

пример, осадке коротких гусениц эталонной машины.

218


Допустимая нормальная нагрузка на гусеницы

 

 

 

Qa

 

 

К

 

 

П

 

^гус

— л

 

д °

 

Откуда

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

<\оП

=

2В1г0доп

i s

i

,

(6.11)

где 5 •= const;

hn

= 0,

=

const;

L r v c

=

а7Л

 

Согласно

и доп

U l m a x

6.22),

и

удлинении

гусениц нор­

графику (рис.

при

мальная нагрузка Qo на них (при условии сохранения прежней

проходимости /г0

=/го. ) должна увеличиваться не прямо

Д°п

max

пропорционально длине гусениц, а значительно медленнее. На­ пример, при удлинении гусениц в два раза допустимая нагрузка возрастает лишь в 1,38 раза; при увеличении длины гусениц в четыре раза — в 1,9 раза.

Таким образом, создание гусеничных машин высокой прохо­ димости связано с решением противоречивой задачи: по мере возрастания длины гусениц и нормальной нагрузки на них не­ обходимо снижать среднее удельное давление гусениц на грунт.

В общем случае нормальная нагрузка на гусеницы опреде­

ляется по следующим выражениям:

 

 

 

 

 

Q < Q o J W „ ;

 

(6.12)

откуда

 

Q =

G+Ry,

 

(6.13)

 

= < \ o n - * r

(6Л4)

 

 

G

где R

силовое воздействие орудия на трактор;

 

 

 

 

Ry =

G„ + Ту;

 

 

G„ —

вес навесного

орудия;

 

 

Ту

— нормальная составляющая реакции грунта, переда­

 

 

ваемая от орудия на гусеницы;

 

 

G

эксплуатационный вес трактора.

 

Силовое воздействие

Ry

современных

орудий

составляет

около 20—40% от эксплуатационного веса трактора. Поэтому конструкция рабочих органов в значительной степени влияет на весовыепоказатели трактора и на нормальную нагрузку гусениц.

Удлинение гусениц у двухгусеничных машин всегда

связано

с увеличением ширины колеи Ъ трактора (машины) по

следую­

щей эмпирической зависимости:

 

Ь > - ~ ^ ,

(6Л5)

''пов

 

219


•где knoB

— наибольшее отношение длины гусениц к ширине болотоходных машин, 1,8—1,9.

Характер увеличения ширины колеи при удлинении гусениц показан на рис. 5.5, б. Уширение колеи автоматически влечет за собой дополнительный рост веса ее рамы, веса трансмиссии и особенно веса гусеничного движителя. Пути снижения веса движителя были рассмотрены ранее.

Lryc,

Рис. 6.22. Зависимость допустимой нор-

Рис. 6.23. Сочлененная гусенич-

мальнсй нагрузки и удельного давления

ная машина,

от длины гусениц.

 

Создание тяжелых двухгусеничных машин высокой прохо­ димости затруднено не только ростом веса при удлинении гусе­ ниц, но оно ограничивается также ростом габаритов машин, пре­ делы которых определены техническими требованиями на пере­ возку машин по железным и автодорогам. При габаритной ширине

Ь + В > 3,2 м

машина становится нетранспортабельной по железным и- авто­ дорогам без разборки.

В последнее время создаются шарнирно-сочлененные маши­ ны, поворот которых осуществляется гидроцилиндрами переме­

щением одной секции относительно другой

(рис. 6.23, а) . Шири­

на колеи сочлененных машин не зависит

от длины гусениц,

всегда минимальна и равна ширине колеи гусениц одной секции, что позволяет сохранять или уменьшать весовые данные от­ дельных секций и удовлетворять требования на перевозку машин по железным и автодорогам.

220

Глубина погружения гусениц сочлененных машин в грунт рассчитывается по тем же формулам, что и двухгусеничных. Для этого достаточно сделать допущение, что расстояние (рис. 6.23, б)

между

опорными ветвями

гусениц соседних

секций

1 = 0 и что

общая длина опорных вет­

 

 

 

вей

гусениц

сочлененной

 

 

 

машины

 

равна

 

сумме

a ° i

 

 

длин

гусениц

отдельных

 

 

 

секций

 

 

 

 

 

 

 

 

L,

 

 

— L c 0 4 4- L C 0 4

 

 

 

гус. соч

 

 

r y c t

 

гус.

 

 

 

На рис. 6,23 б показана

 

 

 

эпюра

 

осадки

гусениц

 

 

 

сочлененной машины, рас­

 

 

 

считанная

по

формуле

 

 

 

(4.15)

при

названном вы­

 

 

 

ше условии.

 

 

 

 

 

 

 

Пользуясь

формулой

0.5

1,0

1.5

(4.15), можно также опре­

 

 

 

делить количество машин,

 

 

 

которое

допустимо пропу­

0.5

 

 

стить

по одной

колее (в

 

 

 

 

 

кильватер)

без

 

потери

 

 

 

проходимости.

Для

этого

 

 

 

следует

сделать

допуще­

Ра,

 

 

ние,

что

машины

движут­

 

 

жго,

 

 

ся одна за другой так, что

 

 

расстояние

между

осью

Рис. 6.24. Определение основных пара­

метров болотох-одных гусеничных машин

заднего

колеса

предыду­

(яри L r y c

= 2 L r y c

) .

щей

машины

и

осью пе­

 

 

 

реднего колеса последующей машины равно нулю. Кроме этого, допускается, что свойства грунта в процессе.его деформирова­ ния гусеницами не изменяются. При названных допущениях осадка в грунт гусениц любой последующей машины рассчиты­ вается по формуле (4.15) из условия, что

 

 

2 ^гуЧ

где 2i

4 y C i

сумма длин опорных ветвей гусениц машин, дви­

 

 

жущихся в кильватер;

iпорядковый номер машины, осадка которой оп­ ределяется;

V

скорость движения машины.

221