Файл: Хайзерук Е.М. Кабелеукладчики. Вопросы теории и расчета.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 18.06.2024
Просмотров: 106
Скачиваний: 0
b — ширина гусеницы;
А — кинематическая длина агрегата, т. е. расстояние по продольной оси трактора от оси ведущих колес до край ней точки заднего рабочего органа;
В0— ширина кабелеукладчика.
На рисунке хп •— расстояние от края опорной поверхности до центра вращения гусениц.
Поворот гусеничного трактора осуществляется изменением скоростей движения гусениц и происходит вокруг мгновенного центра вращения О, положение которого определяется типом меха
низма поворота и сцеплением гусениц с грунтом. При |
нормальном |
L |
|
сцеплении гусениц с грунтом и расстоянии хп = |
мгновенный |
центр поворота находится в фиксированной точке, не изменяющей свое положение относительно поверхности грунта.
Когда прокладка кабеля производится на прочном грунте, то
сопротивление |
движению |
буксируемого кабелеукладчика увели |
|||
чивает результирующий |
момент |
сил |
Мрсз, препятствующих |
по |
|
вороту трактора. На горизонтальном |
участке пути при равномер |
||||
ном движении |
с нагрузкой |
|
|
|
|
|
Мрез = |
k + |
Ркр |
(I - у) Sin Y, |
(36) |
где G — вес трактора;
L— длина опорной поверхности гусениц; коэффициент сопротивления повороту;
|
k — коэффициент, учитывающий жесткость подвески; |
||||||||
|
расстояние от точки прицепа до вертикальной плоскости, |
||||||||
|
проходящей |
через |
полюса |
вращения гусениц |
(рис. 60); |
||||
|
У — угол между |
силой |
Я к р |
и |
продольной |
плоскостью сим |
|||
|
метрии трактора; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
х — смещение центра поворота относительно середины опор |
||||||||
|
ных поверхностей |
гусеницы, |
|
|
|
|
|||
|
|
|
Р К Р |
sin |
у |
G_ |
|
|
|
|
|
1 |
2 | i n |
' |
L |
|
|
|
|
Коэффициент k для трактора с жесткой подрессоренной под |
|||||||||
веской можно определить по графику |
на |
рис. |
61 в зависимости |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
2х' |
|
от относительного смещения |
центра давления х0 |
= —£- и |
относи- |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
2у |
|
|
тельного смещения центра поворота %„ = |
(график справедлив |
||||||||
при |
х0 ==S 4 " ) • |
|
|
|
|
|
|
|
|
Смещение центра давления от середины продольной базы трак |
|||||||||
тора |
с прицепным кабелеукладчиком |
|
|
|
|
||||
|
|
%' = a0 |
+ ^f- AB P COSY. |
|
|
102
Если эпюра |
давления |
имеет вид треугольника |
х0 = |
то |
|
%о = 0,414 |
и |
k = 0,74. |
|
\in |
|
Величина |
коэффициента |
сопротивления повороту |
зависит |
от механических свойств грунта, конструкции гусениц и глу бины их погружения в грунт. Она меняется в широких пределах в зависимости от условий поворота. Большое влияние на вели
чину | i n оказывает радиус поворота: чем круче поворот, тем больше |
|||||
коэффициент |.1п и наоборот. |
|
|
|
||
Экспериментальная зависимость коэффициента |
|яп от |
величины |
|||
|
|
|
R |
|
|
относительного |
радиуса |
поворота |
р = |
по |
данным |
0,5 Pf |
|
0,5 Pf |
|
|
|
Рис. 60. Схема |
сил, действующих |
Рис. 61. Зависимость коэф- |
|
на гусеничный |
трактор при пово- |
фициеита k от относитель- |
|
|
роте |
ного смещения |
центра по |
|
|
ворота |
Хо |
проф. О. А. Никитина, показана на рис. 62. При увеличении р от
минимального значения |
до р = 16 |
коэффициент р,п уменьшается |
в 3—4 раза. |
|
|
При значительном буксовании |
гусениц коэффициент р,п не |
|
сколько снижается, так |
как буксование уменьшает связь между |
частицами почвы. Расчетные значения |лп, соответствующие кру тым поворотам, берутся в пределах от 0,4 для твердых дорог до 0,7 для рыхлых грунтов (полевых почв).
Необходимые для поворота силы тяги забегающей и отстающей
гусениц, если момент сопротивления |
повороту гусениц Мр: |
Р К 2 = 0,5РК + ^ . ; РК1 = |
0,5РК-^-. |
Поворот трактора возможен, если гусеница имеет необходимое сцепление с грунтом, а мощность двигателя достаточна для соз-
103
Дания касательной силы тяги Рк2 |
на забегающей и Рк1 |
на отстаю |
||||||||||||
щей |
гусеницах. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
По |
условию |
сцепления с |
грунтом |
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
Р к 2 < 0 , 5 ф с С . |
|
|
|
|
|||
Условие возможности поворота по мощности двигателя оцени |
||||||||||||||
вается |
безразмерным |
отношением |
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
In. |
= HL (\ |
I |
MP |
\ |
|
|
|
||
где |
v и |
и |
— скорости |
движения |
трактора |
перед |
поворотом и |
|||||||
|
|
|
|
|
при повороте; |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
Рп — |
радиус |
поворота |
(см. рис. 59); |
при |
устано |
||||||
|
ЗСп и Т)з — |
коэффициенты |
загрузки |
двигателя |
||||||||||
|
вившемся |
движении |
трактора на повороте и пря |
|||||||||||
|
|
|
|
|
молинейном участке |
пути; |
|
|
|
|||||
здесь |
|
/Ид и |
М д — к р у т я щ и е |
моменты |
двигателя при |
повороте |
||||||||
|
|
|
|
|
трактора и при его прямолинейном движении; |
|||||||||
|
|
|
|
Мн—номинальный |
|
момент. |
|
|
|
|||||
Современные тракторы имеют |
|
= |
1,25 |
-7-1,65 в |
зависимости |
|||||||||
от типа |
механизма |
поворота. |
|
|
|
|
|
|
С увеличением прочности грунта тяговое сопротивление кабеле укладчика возрастает до значений, при которых момент сопротив
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ления |
повороту |
МР |
может |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
стать |
больше |
поворачивающего |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
момента, |
что |
имеет место при |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
малых |
радиусах |
поворота трак |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
тора, когда у и Мп |
возрастают. |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
В этом случае |
поворот |
кабеле- |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
прокладочного |
|
агрегата |
будет |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
возможен |
лишь |
путем кратко |
|||||||
О |
2 |
4 |
6 |
8 |
10 |
12 |
П |
д |
временных |
поворотов |
трактора, |
|||||||
Рис. |
62. |
Зависимость |
коэффициента |
чередующихся |
|
с поступатель |
||||||||||||
ными |
движениями, |
при |
кото |
|||||||||||||||
сопротивления повороту |хп от |
отно |
|||||||||||||||||
рых у будет стремиться к нулю. |
||||||||||||||||||
сительного |
радиуса поворота |
р: |
|
|||||||||||||||
/ — с у х о й |
дернистый |
грунт; |
2 — |
с у х а я |
Траектория движения |
трактора |
||||||||||||
|
|
грунтовая |
д о р о г а |
|
|
|
и |
кабелеукладчика, |
|
по |
кото |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
рым можно определить |
внешние |
||||||||
радиусы трактора и кабелеукладчика при |
таком |
характере |
||||||||||||||||
движения, может быть построена приближенно |
графо-аналити- |
|||||||||||||||||
ческим |
методом, |
описанным |
в |
гл. V I I , § 3 и |
4. |
|
|
|
||||||||||
Для |
буксировки |
магистральных |
прицепных |
|
кабелеукладчи |
ков применяется кильватерный сцеп тракторов, в котором трак торы соединяются с кабелеукладчиком при помощи тросов
104
(рис. 63). Коренной трактор прицепляется непосредственно к кабелеукладчику. Момент сопротивления повороту для трак торов, находящихся в сцепе, зависит от места каждого трактора. Для головного трактора момент сопротивления повороту выра
жается формулой (36). Для трактора, идущего |
между головным |
и коренным тракторами, сумма моментов сил |
относительно по- |
У
Рис. 63. Схема соединения тракторов в кильватерном сцепе:
шкворень; 2 — серьга буксирного троса; 3 — трос первого трактора; 4 — передний крюк; 5 — кольцо; 6 — трос второго трактора
люсов вращения гусениц 0Х |
и 0% |
(рис. 64) |
выражается |
уравне |
||||||
ниями: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Р Й В = |
0,5Р,В + |
М р |
- Р С Ц - 0,5В + PK p .0,5Bcos7 |
+ |
|||||
|
+ |
РкР |
sin у (I — |
Xi) — Р с ц sin 7х (/„ + |
xi); |
|
||||
|
Р к 1 В = |
0,5Р,В - М р |
- Р с ц |
• 0,5В + Ркр |
• 0,5В cos у |
- |
||||
|
— Р к Р |
sin у {I — |
Xi) + |
^ с ц sin Y i (/0 |
+ |
Xi). |
|
|||
где |
Pf — сила |
сопротивления |
качению |
гусениц; |
|
|||||
|
Мр'— момент сопротивления |
повороту |
гусениц; |
|
||||||
|
Р с ц -— н а т я ж е н и е |
буксирного |
троса, |
создаваемое |
впереди |
|||||
|
идущими тракторами; |
|
|
|
|
|||||
|
/0 —продольное расстояние |
от кольца, поддерживаю |
||||||||
|
щего буксирный трос, до середины опорных по |
|||||||||
|
верхностей |
гусениц; |
|
|
|
|
||||
|
Xi — продольное смещение |
центра |
поворота; |
|
Уи Yr—углы между ветвями буксирных тросов и продоль
ной осью трактора.
Вычитая почленно из первого уравнения члены второго урав нения, получим
(Л<2 - Ла) В = 2 [Мр + Р к р (I - Х ] ) sin у - Р с ц Со + Xi) sin Yi] •
Выражение в квадратных скобках является результирующим моментом сопротивления поворота для трактора, идущего в сцепе
Мрез = ^ |
k + Р к р (/ - xi) sin Y - Р с ц (/о + Xi) sin Yi- |
105
При повороте тракторов в сцепе каждый из них совершает поворот в выбранной точке трассы в разное время. Поэтому в на
чале поворота каждого трактора у х > у |
^ О, что приводит к умень |
шению Мрез и может даже придать |
ему отрицательное значе |
ние (принудительный ввод трактора в поворот). По мере совер
|
|
шения |
поворота |
|
угол |
Yi |
умень |
||||
|
|
шается, а угол у возрастает, вслед- |
|||||||||
|
|
ствие |
чего |
М р |
е з |
|
увеличивается. |
||||
|
|
|
Проектируя |
все |
силы |
на ось, |
|||||
|
|
перпендикулярную |
|
продольной |
|||||||
|
|
оси |
трактора, получим |
|
|||||||
|
|
^ n ^ - ( 0 , 5 L - f x 1 ) = F n - 7 > ( ° - 5 L ~ |
|||||||||
|
|
|
— Xi) + |
Як р 81пу + |
Яс ц 51пу1. |
||||||
|
|
|
Отсюда |
находим |
продольное |
||||||
|
|
смещение |
центра |
поворота |
|||||||
|
|
|
|
Р к |
р |
sin у + |
Рсц sin y t |
L_ |
|||
|
|
|
|
|
|
|
2ЦП |
|
|
" G " |
|
|
|
|
Если Ркр |
= |
Р с ц , |
то |
|
|
|||
Рис. 64. Схема сил, |
действующих |
|
+ |
Xi) sin Y i • |
|
(/ — Xi)sinv]. |
|||||
на трактор, идущий |
в сцепе, при |
|
|
||||||||
повороте |
|
Это |
значит, |
что |
трактор, иду |
щий в сцепе и уменьшающий свою скорость, будет совершать поворот в облегченных условиях, под действием натяжения буксирного троса. Такой случай возможен, если общее тяговое усилие сцепа будет достаточным для одновре
менного преодоления |
тяговых |
сопротивлений |
кабелеукладчика |
|||||||
и трактора, |
совершающего |
|
поворот. |
|
|
|
|
|||
Тяговая |
мощность |
сцепа |
тракторов |
в |
|
общем |
случае |
|||
|
|
|
|
|
• T I c S M c p ) * . |
|
( 3 7 ) |
|||
|
|
|
|
|
|
i'=l |
|
|
|
|
где |
(NKp) |
полезная |
мощность на |
крюке одного трактора; |
||||||
|
pit |
число тракторов, |
идущих |
в |
сцепе; |
|||||
|
п |
|||||||||
|
11с'— коэффициент использования тяговой мощности трак |
|||||||||
|
|
торов в сцепе; при приближенных расчетах можно |
||||||||
|
|
принимать т)с |
^ |
kc |
(см. стр. |
70). |
|
|||
По |
данным различных |
исследователей |
[6], |
коэффициент г)с |
с увеличением числа тракторов уменьшается (рис. 65). Это объяс няется тем, что для всех тракторов, идущих в сцепе, не удается добиться работы в одинаковом скоростном режиме и с равными
потерями мощности на буксование и качение. |
|
||
Полезная тяговая |
мощность на |
крюке трактора |
|
NKp |
= PKpv = |
PKpvT(l-8), |
(38) |
|
кр |
|
|
106