ХАРАКТЕРИСТИКА ПОВОРОТА ГУСЕНИЧНОГО ТРАКТОРА
ЗАДАНИЕ
1. Изучить методику построения характеристики поворота гусеничного трактора;
2. Построить характеристику поворота гусеничного трактора в соответствии с заданием (таблица 1):
Таблица 1
Параметры тракторов
| Параметры | Номер варианта | |||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | |
| трактор | МТЗ-1502 | Т-170 | Т-130 | Т-220 | Т-11.01Я | Т-15.01Я |
| Масса эксплуатационная, кг | 13150 | 15000 | 12720 | 17000 | 16000 | 22220 |
База  , мм
| 2950 | 2715 | 2478 | 3185 | 2616 | 2920 |
Колея  , мм
| 1600 | 1880 | 1880 | 2040 | 2100 | 2120 |
Тяговое сопротивление прицепа  , кгс
| 2000 | 2000 | 2000 | 2000 | 2000 | 3000 |
Двигатель,
номинальный крутящий момент  , кгс-м
| 100 | 100 | 90 | 120 | 100 | 120 |
Характеристика поворота гусеничного трактора
Для оценки возможностей поворота гусеничного трактора определим величину поворачивающего момента, который может быть получен при полном использовании мощности двигателя. Назовем этот момент поворачивающим моментом по двигателю и будем обозначать его через 
с добавлением римской цифры, указывающей номер передачи трактора, которой он соответствует. Величина поворачивающего момента зависит от типа механизма поворота.
При полном использовании номинальной мощности двигателя баланс крутящих моментов, приложенных к ведущему мосту трактора, имеет при установившемся повороте следующее значение:
,
где 
– ведущий момент трактора при номинальной мощности (расчетном крутящем моменте) двигателя; 
– касательная сила тяги, реализуемая отстающей и забегающей гусеницами трактора; 
– тормозной момент на отстающей полуоси; 
– суммарная касательная сила тяги гусеничного трактора на повороте; 
– радиус ведущей звездочки.
|
|
|
Из этого уравнения следует, что тормозной момент, который в рассматриваемом случае может быть создан на отстающей полуоси,
.
При муфтах поворота и одноступенчатых планетарных механизмах поворота, которые в настоящее время устанавливаются на гусеничных тракторах определяется по формуле,
, (1)
где – колея трактора.
Уравнение (1) показывает, что на величину поворачивающего момента оказывают влияние номер передачи, на которой совершается поворот (величина 
), и условия движения на повороте (сила ); чем меньше касательная сила тяги , требуемая в этом случае от трактора, тем при прочих равных условиях может быть больше величина поворачивающего момента .
Поворачивающий момент, обеспеченный мощностью двигателя, иногда невозможно реализовать из-за недостаточного сцепления с дорогой забегающей гусеницы, которая начинает буксовать, не развив необходимую для получения указанного момента касательную силу тяги. Поэтому наряду с поворачивающим моментом по двигателю следует различать поворачивающий момент по сцеплению забегающей гусеницы с дорогой. Обозначим его 
.
|
|
|
Чтобы определить его величину, установим сначала, какую касательную силу тяги 
может развивать при повороте трактора забегающая гусеница по условиям сцепления с дорогой. Принимая, что вес трактора 
распределяется поровну между обеими гусеницами и что коэффициент сцепления 
остается при повороте таким же, как при прямолинейном движении, можно написать, что
,
где 
– момент на ведущей звездочке забегающей гусеницы, затрачиваемый на преодоление действующих в ней внутренних сопротивлений; – коэффициент сцепления.
Ввиду сравнительной незначительности величины примем для надежности расчетов
.
С другой стороны,
,
где 
– момент сопротивления повороту.
Учитывая, что при установившемся повороте момент сопротивления повороту равен поворачивающему моменту, т. е. 
переписываем предыдущее уравнение в следующем виде:
|
|
|
;
подставив в это уравнение вместо 
и 
их значения 
и , соответствующие буксующей забегающей гусенице, получаем
,
откуда
. (2)
Таким образом, величина поворачивающего момента, который трактор может развить по условиям сцепления с дорогой, от механизма поворота не зависит.
Анализ поворота гусеничного трактора может быть выполнен графическим способом при помощи диаграммы, приведенной на рисунке 1. Диаграмма называется характеристикой поворота гусеничного трактора.
Рис. 1. Характеристика поворота гусеничного трактора
На оси абсцисс характеристики откладываются относительные радиусы поворота 
( 
– радиус поворота), а на оси ординат – значения результирующих моментов сопротивления повороту и поворачивающих моментов и , возможных по мощности двигателя и по сцеплению с дорогой.
Рассматриваются установившиеся повороты с постоянными радиусами.
Характеристика, приведенная на рисунке 1, начинается с минимального радиуса поворота 
. Более крутые повороты при работе с прицепом не рекомендуются, так как при этом резко растет момент сопротивления повороту, а угол 
наклона дышла прицепа к продольной плоскости симметрии трактора становится слишком большим и небезопасным для целости прицепа.
|
|
|
Кривая по мере перемещения на характеристике вправо снижается, так как с увеличением радиуса поворота уменьшаются значения коэффициента сопротивления повороту и углы наклона дышла прицепа к продольной оси трактора.
На характеристике нанесены две кривые поворачивающих моментов: 
и 
;первая из них относится к повороту трактора на одной из низших передач, вторая – на одной из высших. Кривая проходит выше кривой ; следовательно, мощность тракторного двигателя в состоянии обеспечить поворот данного агрегата на принятой низшей передаче при любых радиусах поворота 
. Однако по условиям сцепления с дорогой поворот агрегата при радиусах, меньших, чем 
, невозможен, так как на участках характеристики, соответствующих более крутым поворотам, кривая проходит ниже кривой . Чтобы найти по приведенной характеристике, с каким минимальным радиусом может совершаться установившийся поворот данного агрегата, нужно точку 
пересечения кривых и спроектировать на ось абсцисс; отсекаемый на оси абсцисс отрезок определяет искомую величину 
.
Кривая пересекает кривую в точке 
,проектируя эту точку на ось абсцисс, находим, чему равен при движении на принятой высшей передаче минимальный установившийся радиус поворота агрегата 
; более крутые повороты на этой передаче невозможны из-за недостаточной мощности двигателя.
Методические указания
Требуется построить характеристику поворота гусеничного трактора, движущегося по горизонтальной грунтовой дороге с колесным двухосным прицепом (рис. 2, рис. 3).
Исходные данные:
1. На тракторе установлен одноступенчатый планетарный механизм поворота.
2. Передаточные числа трансмиссии трактора на заданных передачах: низшей – 
=35,0; высшей – 
=21,0; на обеих указанных передачах к.п.д. трансмиссии 
. Расчетный радиус ведущих колес гусениц =0,35 м.
3. Коэффициент сцепления гусениц с дорогой 
.
4. Коэффициент сопротивления качению трактора:
а) при прямолинейном движении 
;
б) на повороте 
, здесь – относительный радиус поворота; – радиус поворота; – колея;
5. Приведенный коэффициент сопротивления повороту трактора:
а) максимальный 
;
б) при относительных радиусах поворота 
.
6. Продольное расстояние от вертикальной плоскости, проведенной через середины опорных поверхностей гусениц, до присоединительной точки на прицепном крюке трактора 
=2,2 м; длина дышла прицепа 
=2,5 м
Рис. 2. Схема сил, действующих на гусеничный трактор при повороте с прицепом
Рис. 3. Схема поворота гусеничного трактора с двухосным колесным прицепом
Порядок расчета:
В соответствии с принятыми исходными данными результирующий момент сопротивления повороту трактора 
представим, согласно формуле:
кгс-м.
Входящий сюда момент сопротивления повороту 
,создаваемый боковыми реакциями дороги, действующими на гусеницы при повороте, выражается формулой:
.
Для определения значений 
воспользуемся формулой, применимой для поворота трактора с колесным двухосным прицепом; по этой формуле
.
Таким образом, в нашем случае
кгс-м. (3)
Поворачивающие моменты 
, развиваемые трактором при полном использовании мощности двигателя, определяем по формуле:
.
Подсчитаем значения входящих в эту формулу ведущих моментов 
:
на низшей передаче
кгс-м,
на высшей передаче
кгс-м.
Касательная сила тяги 
,необходимая для поворота трактора с прицепом,
кгс.
Значения поворачивающих моментов можно теперь выразить следующими формулами:
на низшей передаче
кгс-м, (4)
на высшей передаче
кгс-м. (5)
Величину поворачивающего момента , ограничиваемую сцеплением гусениц сдорогой, подсчитываем по формуле:
кгс-м, (6)
Пользуясь приведенными формулами, необходимо получить данные (таблица 2) для построения характеристики поворота трактора:
Таблица 2
Параметры поворота гусеничного трактора
| Определяемые параметры | Радиусы поворота | ||||||
|
| 2 | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | |
|
| |||||||
|
| |||||||
|
| 
| ||||||
| |||||||
|
| |||||||
По данным таблицы 2 построить кривые (см. рис. 1)
Практическая работа №5
Дата добавления: 2018-08-06; просмотров: 1172; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!