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: 190

Скачиваний: 0

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

Pep". Ртах среднее и максимальное удельные давления гусениц на грунт.

Названные величины служат для объяснения и анализа той или иной степени проходимости испытываемой машины и для ха­ рактеристики ее конструктивных и тягово-сцепных качеств, влияющих на проходимость, а также для определения путей улучшения параметров трактора и агрегата.

И з м е р и т е л ь н о е о б о р у д о в а н и е для оценки про­ ходимости должно позволять замерять одновременно и синхронно названные выше параметры. Этому требованию наилучшим об ­ разом отвечает аппаратура, основанная на использовании тен­ зометрии. В настоящее время при исследовании проходимости применяется следующее измерительное оборудование: тензобашмак для замера нормальных и касательных реакций грунта

(см. рис. 7.2), глубиномер для замера осадки

гусениц

(см.

рис.

7.4), прибор для определения буксования

гусениц

(см.

рис.

7.4)

и отметчик положения тензобашмака

на опорной

ветви

гусениц

(см. рис. 7. 5). Описание устройства

и принцип работы

этого оборудования приведены ниже. Нагрузка на крюке, тяго­ вое сопротивление навесного орудия и скорость движения агре­ гата замеряются так же, как и при тяговых испытаниях трак­ торов. Перечисленное оборудование позволяет получить на од­ ной ленте осциллографа запись всех измерителей.

У с л о в и я и с п ы т а н и й машин на проходимость опре­ деляются размерами и числом земельных участков, состоянием поверхности грунта, способом замера его свойств и режимом движения испытываемого тракторного агрегата.

Наихудшие условия для проходимости создаются на неосушенных болотах, относительная влажность которых на глубине 200 мм от поверхности составляет 82—90% и более, а степень разложения около 35—40%. Желательно проводить все испы­ тания на торфе одной и той же степени разложения, наиболее распространенной в зоне испытаний. Количество участков, раз­ личающихся влажностью торфа, должно быть не менее трех. Один участок должен иметь влажность 82%, другой 86% и т. д. с интервалом в 2—3%. Испытания рекомендуется проводить последовательно, начиная на. участке с меньшей влажностью. 'Количество проб влажности и плотности на каждом участке должно быть не менее трех. Влажность участка определяют как среднее арифметическое из числа проб, взятых на указанном горизонте. Рекомендуется также проводить испытания на участ­ ках с одинаковой толщиной слоя торфа.

'Поверхность болота должна быть ровной (без кустов, пней и значительных выступов и впадин) и горизонтальной. Это не­ обходимо, для того, чтобы при движении тракторного агрегата не возникали колебания' остова трактора, т. е. чтобы не изме­ нялась величина и характер эпюр нормальных давлений.

226


Размеры выбранных участков определяются исходя из габа­ ритов и режимов работы тракторных агрегатов. Каждый участок испытаний разбивается на делянки длиной / д е л , равной не менее десяти длинам опорных ветвей гусениц трактора

^Дел= Ю LryC.

Эта длина позволяет провести три однотипных, опыта с тремя позторностями эпюр h3B, р и 27\,в . Движение на делянке долж­ но осуществляться в двух противоположных направлениях для •исключения влияния уклона участка.

Каждый участок должен характеризоваться толщиной дер­ нового покрова и видом растительности. Образцы дернового по­ крова берутся в трех точках участка вырезанием квадратов дер­ на 20X20 см. Испытания рекомендуется проводить при трех-че-

тырех наиболее низких скоростях движения.

 

 

• Прицепные

агрегаты испытываются при

различных

нагруз­

ках на крюке, навесные — при транспортном

положении

рабо­

чего органа и в рабочем положении орудия.

 

 

Т е х н и к а

п р о в е д е н и я испытаний

на проходимость

имеет специфические особенности, касающиеся взаимного рас­ положения испытываемого агрегата и тензостанции и характера движения машин. Проходимость по неосушенным болотам су­ ществующих передвижных тензостанции конструкции НАТИ или ВИСХОМа на колесных шасси крайне мала. Поэтому при испы­ таниях на проходимость с использованием этих, тензостанции необходимо по трассе их движения (параллельно испытываемой машине) укладывать на поверхность болота елани, сделанные из дощатых щитов или из фашин. По возможности следует дви­ гаться по берме осушительного канала, где несущая способность торфа достаточно высока. Целесообразно создавать легкие пере­ носные и передвижные тензостанции высокой проходимости на гусеничном ходу.


Г л а в а 7. ТЕХНИКА ИССЛЕДОВАНИЯ И ЭЛЕМЕНТЫ

РАСЧЕТА ПРОХОДИМОСТИ МАШИН

§ 7.1. Измерительное оборудование для исследования

проходимости болотоходных машин

До последнего времени основным методом исследования проходимости остается метод натурных исследований машин в эксплуатационных условиях. Достоинство такого способа сос­ тоит в том, что исследователь непосредственно изучает объект. Знания, полученные при этом, прямо относятся к предмету ис­ следования, поэтому точность этих данных очень высока.

Процесс замеров при исследовании в эксплуатационных условиях ускоряется использованием электротензометрии и осциллотрафирования, позволяющих синхронно и одновременно записать на одной ленте множество изучаемых и взаимосвязан­ ных параметров в виде различного рода линий (моделей изучае­ мых свойств).

Для исследования проходимости используется измеритель­ ная установка с оборудованием, схема которого приведена на рис. 7.1. Здесь же показаны схемы соединения датчиков в изме­ рительных приспособлениях — это тензозвеио /, глубиномербуксомер 2, угломер 3, дифферентометр 4, отметчик положения тензозвена и тензопалец 5 для замера сил Тг, растягивающих гусеницу.

Проволочные датчики аппаратуры питаются током от усили­ теля 6, в котором также имеются измерительные полумосты для

восьми

каналов.

От

усилителя

сигналы подаются на

осцилло­

граф 7,

где фиксируются на бумаге. Реохордные датчики глуби-

номёра-буксомера, угломера и

дифферентометра

питаются

от

аккумуляторных

батарей

и подсоединены

непосредственно

к

осциллографу.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вся аппаратура располагается на-гусенице (или на обеих

гусеницах) и подсоединяется к тензостаиции с помощью

или

без

токосъемника (в зависимости

от скорости

движения

трактора

или машины).

При

движении

трактора

со скоростью

менее

1000 м/ч токосъемник не требуется.

 

 

 

 

 

На

рис. 7.2

показано

тензозвеио гусеницы

трактора

типа

ДТ-55А

(ДТ-75Б). Тензозвеном одновременно замеряются

силы:

228


нормальная реакция

грунта на

звено гусеницы Q3 B и равнодей­

ствующая

касательных

реакций

грунта на звено

гусеницы

T3J>.

Тензозвено

состоит

из

нижнего

опорно-упорного

башмака

/

и зерхней части 2,- соединяемых двумя тензопальцами 3. Между

обеими частями тензозвена имеется зазор

3 мм, закрытый (от

попадания в него частиц грунта) пористой

резиной, приклеенной

по всему периметру зазора.

 

Тензопальцы изготовлены из стали 65Г. Консольная часть тензопальца на некоторой длине имеет квадратное сечение и от­ шлифована, а на две взаимно перпендикулярные грани этой

части наклеено по два проволочных датчика

4 с

базой

10 мм и

сопротивлением 100 ом. Для укладки соединительных

проводов

тензопальцы

имеют продольные

канавки.

От

проворачивания

в проушинах

пальцы стопорятся

в нижнем

башмаке

винтами.

Тензозвено полностью сохраняет конфигурацию серийного звена гусеницы трактора. Проволочные датчики, наклеенные на тензо­ пальцы, надежно защищены от внешних механических повреж­ дений и от влаги. Тензопальцы легко могут быть вынуты из тен­ зозвена для проверки состояния датчиков.

Силы

Q3 B и Тзв

действуют на опорно-упорный башмак /

тензозвена

и через

его крайние (точки приложения сил) про­

ушины передаются на четыре консоли двух тензолальцев 3. Для замера силы ТзВ на вертикальных гранях консолей тензопаль­ цев на равных расстояниях / один от другога наклеено по два проволочных датчика (рис. 7.2,6). Для замера силы Q3 B дат­ чики наклеены таким же способом на горизонтальных гранях.

Из рис. 7.2, б следует, что каждый датчик

/ растягивается

пропорционально моменту

 

 

 

а каждый датчик 2 — пропорционально моменту

 

 

М<згг

= Q'3Bk,

 

 

где QgB — часть

нормальной

реакции

почвы,

действующей на

звено,

воспринимаемая

первой

консолью тензо­

пальцев; 1\ — расстояние от точки приложения силы до средины

первого

датчика;

 

 

 

h — то же расстояние

до средины второго

датчика.

Относительные

удлинения

датчиков

1 я 2 при

этом:

 

О' I,

Q'

L

 

где Wu,— момент сопротивления изгибу шейки тензопальца; Е — модуль упругости стали тензопальца.

230


При удлинении датчиков изменяется их электросопротивле­ ние по закону

 

 

M<L= kAk

=kEd>

 

 

 

 

 

 

 

 

Re

le

 

 

 

 

 

 

где ARd

— приращение сопротивления при деформации

датчи­

 

 

ка измеряемой

силой;

 

 

 

 

 

 

Rg

— сопротивление проволочного датчика;

 

дат­

k

относительная

чувствительность

проволочного

 

 

чика;

 

 

 

 

 

 

 

 

А 1д

абсолютное 'приращение длины

проволоки

датчика

 

 

при его деформации измеряемой

силой;

 

 

1д

длина проволоки датчика;

 

 

 

 

 

Изменение сопротивления датчиков 1 и 2 при действии мо­

ментов МтГ1

и М Н Г з2

равно

соответственно:

 

 

 

 

 

 

А Я,

=Rdksi

; ARdi

= Rdks! .

 

 

Разность этих приращений .сопротивлений

 

 

 

A R8l

- A Rd, = R e k ^ ( / х - У = / ? а k ^ Q'3B = ClQ'3B,

 

так как на всех консолях

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I = const; Wm

const; Rg =

const,

 

 

то сумма разностей для всех парных датчиков

 

 

 

 

2

(ДЯв, - A Rd2)

= с, (Q'3B + Q"3B + Q3"B

+

Q'J = C l Q 3 B ,

 

 

где сг = const.

 

 

 

 

 

 

 

 

Таким образом,

при принятой

схеме

соединения датчиков

в полумост по измерительной диагонали

И

(рис. 7.2, в)

 

моста

течет ток, пропорциональный сумме

разностей

2 ( Д £ а , — A R d 2 ) ,

т. е. пропорциональный измеряемой

силе

Q3 B . По аналогичной

схеме включены датчики для замера

ТЗ В .

 

 

(рис. 7.3) к

гусе­

Такую же конструкцию

имеет тензозвено

нице тракторов типа Т-100МБ.

 

 

 

 

 

 

Взаимовлияние сил, например

Q3 B на Тза

 

и наоборот, учи­

тывалось «при тарировании

тензозвена с помощью коэффициен­

тов

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

 

A Т З В

 

A Q3 B

,

Д 0 З В

 

 

kQ

=

; кт =—-г22-;

Ар =

— ^ - и т . д ,

 

 

 

Чзв

 

•< зв

 

 

 

•» г

 

 

где ДГзВ и AQ3 B — ординаты соответствующих сил, зафикси­ рованные осциллографом при тарирова­ нии других сил, действующих в перпен­ дикулярной плоскости.

231