ИЗУЧЕНИЕ ХОДОВОГО ОБОРУДОВАНИЯ САМОХОДНЫХ МАШИН И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЕГО ОСНОВНЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ

 

8.1. Цель работы: Изучить разновидности ходового оборудования машин, принцип ра­боты, основные конструктивные элементы и составные части.

Закрепить основные методические положения по расчету техноло­гических параметров маневренности и проходимости строительных машин.

Экспериментально определить величину максимального удельного давления предложенного типа двигателя на грунт, коэффициенты соп­ротивления качению и оцеплению, а также минимальный радиус пово­рота машины.        

Исследовать закономерность изменения сопротивления движения машины на подъем в зависимости от величины уклона местности.

Лабораторная рассчитана на 4 часа.

 

8.2 Приборы и оборудование: физическая модель ходового оборудования и строительной пневмомашины; колесный трактор общего назначения, динамометр ГОСТ 1387-79, класс точ­ности 2; рулетка ГОСТ 7202-79, класс точности 3.

 

Общие сведения

Ходовое оборудование служит для восприятия нагрузок верхнего строения машины и внешних сил на рабочем органе, передачи давле­ния на грунт и передвижения по строительной площадке в соот­ветствии с технологическими условиями производства работ.

Основными технологическими параметрами ходового оборудования являются: проходимость, тяговое усилие, сопротивление каче­нию, оцепление с грунтом, преодолеваемый уклон и радиус поворота машины.

Проходимость определяется глубиной колеи и величиной, макси­мального давления движителя на грунт. Глубина колеи во многом за­висит от клиренса-расстояния от поверхности движения до наиболее низкой точки ходового оборудования. Клиренс должен быть не менее 0.35 высоты движителя или 250мм.

На тяговое усилие и скорость движения машины влияют сцепные качества движителя с дорогой и сопротивление качению, при этом необходимо, чтобы тяговое усилие было не менее 55...60% веса ма­шины.

Ходовое оборудование состоит из металлоконструкций нижней ра­мы и ходового механизма (например, гусеничного движителя или осей и колес с трансмиссионными деталями).

Величина максимального давления движителя на грунт может быть определена:

для колесного движителя как:

,                   (8.1)

где  - общая нагрузка на колесо, н; - ширина опорной части колеса, м;  и  - коэффициенты упругости поверхности и шины;  - радиус шины, м.

; , (8.2)

где  - модуль деформации грунта, мПа; Р - давление воздуха в шинах, мПа.

для гусеничного движителя как:

,              (8.3)

где   - длина загруженной части гусеницы, м;  - дли­на гусеницы, м;  - ширина гусеницы, м; Р - равнодействующая сил тя­жести и сил сопротивления на рабочем органе машины,  - величина смещения равнодействующей Р от вертикальной оси симметрии гусе­ницы, м.                

При качении колесного движетеля по поверхности грунта возни­кает сопротивление, являющееся следствием деформации как грунта так и шины (рисунок 8.1).

Силы действующие на ведущие колеса.

 

- крутящий момент;  - вертикальная нагрузка и сила соп­ротивления движению;  - нормальная реакция поверхности качения на шину;  - горизонтальная составляющая реактивных сил в области контакта;  - силовой радиус колеса;  - радиус колеса;   - величина деформации шины;  - плечо приложения реакции опорной поверхности (коэффициент трения качения)

 

Рисунок 8.1 – Силы действующие на ведущие колеса

 

Уравнение моментов, действующих на ведущем колесе при прямолинейном движении запишется как

  ,              (8.4)

или

,          (8.5)

где ; - коэффициент трения качения;  - окружная сила.

Если колесный движетель работает в режиме свободно-катящегося колеса, то уравнение (8.5) можно представить как             

.                (8.6)

Учитывая, что , можно записать .

В практике для упрощения расчетов принимают: , , где - номинальная сила тяги, необходимая для устойчивого движения колеса. Тогда определяется как отношение .

В свою очередь  во многом зависит от влажности грунтов дав­ления воздуха в шинах, колесной схемы машин (рисунок 8.) и т.д.

 

 

Рисунок 8.2 - Колесные схемы самоходных машин

 

Наиболее низкие показатели по сопротивлению качения и высокие сцепные качества имеет машина о колесной схемой, выполненной по 3 варианту, т.к. в этом случае колеса второй и третьей осей дви­жутся по следу первой оси, что снижает; затраты мощности на де­формацию грунта и процесс колееобразования.

Среднее значение коэффициента сопротивления качению колес ма­шины можно определить по формуле

,      (8.7)

где - соответственно коэффициенты сопротивления качению реакций опорной поверхности на колеса i-ой оси;  - сумма нормальной реакции опорной поверхности на все оси шасси.

 Реализация тягового усилия машины зависит от условий оцепления колеса с грунтом.

Сцепные качества машины определяются коэффициентом сцепления –

,                  (8.8)

где  - максимальная окружная сила на ведущим колесе;   - максимальное значение силы тяги, при которой ведущее колесо движется без буксования, Н;

При работе машин на уклонах возникают дополнительные сопро­тивления связанные с преодолением подъемов. Согласно рисунку 8.3 эти сопротивления можно рассчитать как

 .                                  (8.9)

При малых , можно допустить, что  тогда

,    .        (8.10)

Полное сопротивление движению машины на подъем ( ) опреде­лится как

.                (8.11)

Оценку тяговых качеств движителя определяют коэффициентом по­лезного действия.

 

Таблица 8.1 – Значения коэффициентов  и  на различных

                   поверхностях движения машины

Поверх-ность	Коэффициент сцепления				Коэффициент сопротивления качения
	Шины высо-кого давле-ния	Шины низкого давле-ния	Гусе-ничный ход	Шины высо-кого давле-ния		Шины низкого давле-ния	Гусе-ничный ход
1	2	3	4	5		6	7
Рыхлый грунт	0,85-0,90	0,75-0,80	0,90-1,03	0,15-0,20		0,15-0,18	0,10-0,15
Плотный грунт	0,90-0,93	0,80-0,85	0,05-1,05	0,05-0,10		0,07-0,10	0,08-0,10
Рыхлый песок	0,45	0,50	0,55	0,30		0,30	0,15
Асфальто-бетонное покрытие (сухое)	0,40	0,55	-	0,01		0,015	0,03
Цементно-бетонное покрытие (сухое)	0,40	0,65	-	0,01		0,015	0,03

 

 

Рисунок 8.3 - Схема сил, действующих на машину при движении по наклонной поверхности

 

 ,       (8.12)

где  - коэффициент буксования или скольжения ведущего колеса, ,где  и  - теоретическая и действительная скорости движения машины

,            (8.13)

где  - частота вращения вала приводного двигателя, мин^-1;  - общее передаточное число трансмиссии.

При известном действительная скорость движения машины опре­деляется как

. (8.14)

Для строительных машин  принимается не более 20%. Маневренность машин зависит от радиуса поворота машины. Пово­рот машин может осуществляется несколькими способами.

 

 

Таблица 8.2 – Способы поворота машин

Способ поворота	Расчетное значение
Управляемыми колесами	При устройстве 2-осного поворота
Бортовой поворот	, м при
Поворот гусеничной машины
Поворот шасси с шарнирно-сочлененной рамой	Поворот в сторону передней полурамы Поворот в сторону задней полурамы

 

Радиус поворота машины зависит от ее габаритных размеров. Поэтому может быть определен условным радиусом, проведенным из цент­ра поворота к окружности, описываемой крайними габаритными точ­ками машины.

 

Порядок выполнения работы

8.4.1 Определение максимального давления движителя на грунт

Определение  ведется для колесных машин. Измеряются   и , рассчитываются  и   и вычисляется значение .

Все результаты заносят в таблицу 8.3.

 

Таблица 8.3 – Результаты определения для колесного движения

Нагрузки, Н	Вес колеса, Н						, МПа
Связный грунт МПа

 

8.4.2 Определение движения машины на уклонах

Сопротивление уклону определяется для шасси, движущегося по наклонной поверхности.

Для этого экспериментальное шасси устанавливается на наклон­ную плоскость и в зависимости от угла определяется усилие &г фиксируемое на пружинном динамометре. Предварительно определяет­ся вес шасси.                  

Данные экспериментов заносятся в таблицу и сверяют с расчет­ными.

 

Таблица 8.4 – Результаты определения сопротивления движения шасси по наклонной плоскости

			, град.			, Н

 

8.4.3 Определение радиуса поворота машины.

По заданной модели определить необходимые размеры, вычислить по формулам и экспериментально определить радиус и центр пово­рота.

Данные расчетов и измерений свести в таблицу.

 

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1.Какие параметры ходового оборудования влияют на проходимость машины?

2.Как определяется коэффициент сопротивления качения и скольже­ния?

3.Какие способы существуют для обеспечения поворота машин?

4.Как определить радиус поворота шасси с управляемыми осями, с шарнирным сочленением, с бортовым поворотом?

5.Как рассчитать удельное давление, ходового оборудования на грунт?

 

 

---

Дата добавления: 2018-08-06; просмотров: 372; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!