Файл: Хайзерук Е.М. Кабелеукладчики. Вопросы теории и расчета.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 18.06.2024

Просмотров: 99

Скачиваний: 0

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

 

-f- G63l3

+ G6i

lt) cos

an

QxhQ

+ QylQ

 

 

 

- RxhR

+ RylR

 

— (Хг

+ X2

+ X3) hP - Y l X l

— Y2x2

 

 

Yax3—P1(H1

 

+ hP)

=

0,

 

 

 

(10)

 

 

 

 

где

GK — вес

кабелеукладчика;

 

 

Gei'

^ 6 2 1

G63

и G 6 4 — веса барабанов;

 

 

 

тяго­

 

 

 

 

Qx и

Q# '—• проекции

равнодействующей

 

 

 

 

 

 

вого сопротивления Q пропороч-

 

 

 

 

Рхм.

Ру

ного

ножа

на оси

х

и у;

 

 

 

 

 

 

— проекции

равнодействующей

тяго­

 

 

 

 

Rx и Ry

вого

усилия

Р на

оси х

и

у;

 

 

 

 

— проекции

равнодействующей

тяго­

 

 

 

 

 

 

вого сопротивления R на оси х и у\

ХХ2, Х3

и

y l

f

У 2 , 7 3 — п р о е к ц и и

на

оси

х

и у

реакций

 

 

 

 

 

 

грунта на

опорные

 

колеса.

 

В уравнениях

(8)—(10) не учтены силы инерции и сопротивле­

ние воздуха ввиду их малых значений. Разные знаки перед вто­ рым и первым слагаемыми в уравнениях соответствуют случаям движения кабелеукладчика на подъем и на спуск по наклонному участку. Верхний знак соответствует движению кабелеукладчика по направлению стрелки Л, а нижний — по Б, т. е. под уклон (при условии, что центр тяжести кабелеукладчика расположен относительно поверхности грунта выше, чем точка О, как это показано на рисунке).

Тяговое усилие, необходимое для буксировки кабелеукладчика,

находим из

уравнения

(1):

 

 

 

Рх

=

± (GK

+

G 6 1 + G 6 2 + G6 3 +

G6 4 ) sin an

+

 

+

Qx +

Rx

+ Pi + Хг + Xt

+ X8

= 0.

(11)

Наибольшее

значение тягового усилия

будет

при:

а) полной

загрузке кабелеукладчика барабанами с наиболее тяжелым кабе­ лем; б) критическом угле подъема, определяемом из условия про­

дольной

устойчивости

тракторов, буксирующих

кабелеукладчики

в сцепе;

в)

максимуме тяговых

сопротивлений

кабелепрокладоч-

ного и пропорочного ножей и г)

наибольшем сопротивлении

каче­

нию опорных

колес

кабелеукладчика.

 

 

Если пренебречь силой инерции Р,- трактора и моментом инер­

ции М у с у м

его

вращающихся частей, то для критического

угла

подъема

а к

 

 

 

°к)cos

«к — О1 /'КР)

sin OK]

 

 

р

_

р _

G

 

где

ск

 

 

••кр

KTl

 

и

 

 

>

 

 

 

 

 

"кр

 

 

 

 

Р к т

1 — номинальная

касательная

сила

тяги

гусеничного

 

 

трактора при работе на 1-й

передаче;

 

 

 

G — вес

трактора;

 

 

 

 

а

и

h — координаты

центра

тяжести

трактора

(рис. 41);

и

hKp

— координаты

точки

приложения

тягового усилия на

*

 

крюке.

 

 

 

 

69

 

 

 

 

 

 

 

 



Если кабелеукладчик буксируется одним трактором, то его номинальное тяговое усилие на крюке при работе на 1-й передаче PKpi 3= (Рх)тах- При буксировке кабелеукладчика сцепом одно­ типных тракторов номинальное тяговое усилие каждого трактора

 

 

 

п

(Рх)тах

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

K p l :

 

krll

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где

п — число тракторов

в сцепе;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

kc — коэффициент,

учитывающий

неравномерность

тяговой

 

нагрузки тракторов в

сцепе.

 

 

 

 

 

 

 

 

Рабочие значения тяговых сопротивлений

кабелепрокладочного

и пропорочного ножей могут быть определены

по данным

гл. I I .

 

 

 

 

 

 

Сопротивление

качению

 

 

 

 

 

опорных колес в общем слу­

 

 

 

 

 

чае зависит

от вертикальной

 

 

 

 

 

нагрузки

 

на

колеса

и

коэф­

 

 

 

 

 

фициента

сопротивления

ка­

 

 

 

 

 

чению /:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Х 1 + Х а

+ Х 3

= / ( У 1 +

 

 

 

 

 

 

 

+ Y, + У3 )-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Значения

/

будут

даны

 

 

 

 

 

ниже. Величина

суммы вер­

Рис.

41. Схема сил, действующих на

гу­

тикальных

 

реакций

 

( F x

+

сеничный трактор, движущийся

на подъем

+

У 2

+

^з)

определяется

из

 

 

Рх

 

 

уравнения

(9).

 

 

 

 

Натяжение кабеля

при размотке его с барабанов имеет ма­

лую

величину по сравнению

с

другими

членами правой

части

уравнения (11). Предельные значения Рх

могут

быть

рассчитаны

по методике, изложенной в гл. V.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Изменение тягового усилия

Рх

в ходе

прокладки

будет зави­

сеть от веса барабанов с кабелем; этот вес уменьшается при раз­ мотке кабеля.

Схема сил, действующих на кабелеукладчик, движущийся по заболоченной местности, показана на рис. 42. Расположив начало координат в точке О и направив оси х к у горизонтально и верти­ кально, найдем суммы проекций сил на оси л: и у и уравнение

моментов сил относительно точки О:

 

 

 

 

 

 

%x = PX

Qx-R.

•XD = 0;

 

 

(12)

S y

=

GK +

Ge i +

G( M + ^

+ / ? f f - K B

=

0

(13)

2 М0

= Gjd

+

G61lx

+ G6 2 /2 + QylQ + RylR

-

 

 

-

Qxh-Q -

RJir

- XJiP

- YBxB =

0;

 

(14)

здесь Хв и YB — горизонтальная и вертикальная составляющие равнодействующей реакции грунта на днище корпуса болотного кабелеукладчика. Равнодействующая приложена в центре давле­ ния с координатами хв и hP.

70


Тяговое усилие, необходимое для приведения в Движение болотного кабелеукладчика на горизонтальном участке,

Px = Qx + Rz +

XB.

Распределение элементарных реакций грунта на днище корпуса характеризуется эпюрой давления, которая в зависимости от

Рис. 42. Схема сил, действующих на болотный кабелеукладчик

величины сил и их моментов относительно точки О может прини­ мать различную форму. При прямоугольной форме эпюры (/) на каждый участок грунта, находящийся под днищем, воздей­ ствует одинаковое давление

где s — площадь днища, взаимодействующая

с грунтом;

Ув — вертикальная составляющая реакции

грунта, определяе­

мая из уравнения (13).

 

71

Эпюры давлений, отличающиеся от прямоугольной

(трапецие­

видная

/ / , треугольная III)

имеют

место

при

неравномерном

давлении днища на грунт.

 

 

 

 

 

 

Координата центра давления хи

может

быть

определена из

уравнений (13) и (14):

 

 

 

 

 

 

_

GJg + °бЛ + <W2 + QylQ + КуЫ Qx'iQ — RxhR —

XbhP

 

B ~

GK + G6l

+ a62 + Qy + Ry

 

 

'

'

Если эпюра давлений имеет прямоугольную форму, то равно­ действующая реакции грунта приложена в центре опорной поверх­ ности днища корпуса.

Рис. 43. Схема сил, действующих на навесной кабелеукладчик

Схема сил, действующих на навесной кабелеукладчик, движу­ щийся на подъем, показана на рис. 43. Пренебрегая силами инер­

ции и сопротивлением

воздуха,

составим уравнения

проекций

на параллельную и перпендикулярную уклону оси хаус

началом

координат в точке О:

 

 

 

 

 

 

 

 

S x =

+

(G +

Ge )slnan +

X K - X n - / ? x

=

0;

(16)

 

£ у

= (С + £б )со5<хп

+ / ? у

- Г = 0

 

 

(17)

и уравнение моментов сил относительно точки О

 

 

 

 

£ М 0

= (GaP + G6a6) cos an

+ RJiR

— RylR

 

+

 

 

+

(GhP + G6h6) sin a„ -

Yx„ -

Xny =

0,

 

(18)

где G — вес трактора с навесным оборудованием

(навеска кабеле­

GG

прокладочного ножа и подъемник барабана с

кабелем);

— вес барабана с

кабелем;

 

 

 

 

 

Хл

— горизонтальная

составляющая

реакции

грунта, дей­

 

ствующей

на передние

лобовые ветви гусениц.

72


Из

теории

трактора

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

K - X

n

+ Pi =

PK,

 

 

 

 

(19)

где Х к — толкающая сила,

возникающая

за счет

взаимодействия

Р к

опорных ветвей гусениц с грунтом;

 

 

 

— касательная сила тяги гусеничного

трактора;

трактора.

Pf

— сила

сопротивления

качению

гусеничного

Pf

зависит от вертикальных деформаций грунта под

гусе­

ницами, сил трения гусениц и сил инерции

вращающихся де­

талей гусениц. Пренебрегая

последними,

найдем

 

 

 

 

 

 

 

Pf

= /G0 cos ап,

 

 

 

 

(20)

где G0

— полный вес трактора с навесным оборудованием;

для

 

навесного кабелеукладчика

G0

= G +

G6 ;

 

 

а п

— угол

подъема

пути;

 

качению,

величина

кото­

/ — коэффициент

сопротивления

 

рого зависит от качества пути

и конструкции

гусениц.

С учетом

уравнений

(16), (19) и (20) можно

записать

 

 

PK

= £ , + (G + G6 )/cosan +

( G + G 6 ) s i n a n .

 

(21)

Таким образом, касательная сила тяги трактора в навесном кабелеукладчике расходуется на преодоление тягового сопро­ тивления кабелепрокладочного ножа, сопротивления качению и составляющей полного веса трактора, направленной вдоль склона.

Перпендикулярная к поверхности уклона реакция грунта У приложена в центре давления опорных поверхностей гусениц трактора и удалена от точки О на расстояние

_

(Gap + G6a6) cos a n - f RxhR — RylR

+ (GhP + G6h6)

sin a n Xny

( 9 < ? .

X * ~

(G+G6)wsan

+ Ry

^>

' В зависимости от положения точки приложения реакции У изме­ няется форма эпюры давления грунта на опорную поверхность гусениц.

В случае применения навески кабелепрокладочного ножа с опорными колесами в уравнении (16)—(18) вводится горизон­ тальная и вертикальная составляющие реакции грунта на опор­ ные колеса.

§ 2. ПРОДОЛЬНАЯ И ПОПЕРЕЧНАЯ

УСТОЙЧИВОСТЬ КАБЕЛЕУКЛАДЧИКА

Под продольной и поперечной устойчивостью кабелеукладчи­ ков прицепного и навесного типов понимают способность их противостоять опрокидыванию в продольной и поперечной пло­ скостях, а также удерживать при работе заданную глубину про­ кладки кабеля.

,73