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

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

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;

Lдлина 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-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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

= 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

п 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- 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

<2 - Ла) В = 2 р + 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_

 

 

 

 

 

 

 

П

 

 

" 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