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
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