XI Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2019

Проходимость комплексных трелевочно-транспортных систем (КТТС) ограничивается:

- особенностями конструкции ходовой части, величиной массы и ее распределением на опорные части;

- путевыми условиями или, при работе без дорог, особенностями местности и другими природными факторами, в первую очередь:

1) почвенно-грунтовыми условиями;

2) рельефом местности;

3) наличием естественных непреодолимых препятствий.

С учетом этого, при оценке проходимости машины следует рассматривать систему: машина – естественная (грунтовая) ездовая поверхность.

Взаимодействие этой системы описывается уравнением

, (1)

где - избыточная (свободная) сила тяги, которая может быть использована на преодоление уклонов и перевозку сортиментов;

- максимальная сила тяги (по сцеплению);

- сопротивление движению машины, величину которого можно принять равной

. (2)

Величина в свою очередь

. (3)

Таким образом,

. (4)

Разделив на получим

, (5)

где - суммарная длина отпечатков колес КТТС.

В формуле (5) величина зависит от удельного давления колеса – р.

Отношение :р в известной мере характеризует конструкцию машин и ее пригодность для данной ездовой поверхности.

Оптимальное значение :р может быть получено дифференцированием выражения (5).

Однако в правой части (5) имеется величина l, зависящая от р. Ее можно найти из равенства

,

где - отношение средней ширины следа к его длине;

- количество колес у КТТС.

В то же время

, (6)

где - масса КТТС.

С учетом этого

.

Таким образом

. (7)

Дифференцируя, будем иметь

.

Приравняв , получим

, (8)

где - сцепление;

- коэффициент, характеризующий физико-механические свойства грунта;

- коэффициент, характеризующий состояние грунта;

- угол внутреннего трения грунта.

Приняв n=4 м и =0,5, будем иметь

(9)

Например, при , m=8 т; k=7; =1

Н/см².

Зная оптимальное значение удельного давления на ездовую поверхность можно определить основные параметры КТТС, при которых можно получать наибольшую величину удельной свободной силы тяги на каждый квадратный сантиметр опорной поверхности.

При с=1,5 Н/см² будем иметь по формуле (7), что

Величина опорной поверхности (суммарной площади всех отпечатков колес) равна

см²,

а свободная сила тяги по сцеплению

Н.

Соответственно, касательная сила тяги у такой машины должна быть равна:

Н.

Сопротивление КТТС самопередвижению определится

Н, а удельное сопротивление движению

Н/т.

Коэффициент сцепления

.

Изложенная ниже методика позволяет подойти и к определению неизвестного показателя pD для КТТС. Диаметр эквивалентного круга

см.

Таким образом, оптимальное значение

Н/см.

Задаваясь предельной величиной вертикальной деформации колеса, можно определить диаметр колеса КТТС. Пользуясь известной формулой Хедекеля, можно написать

, (10)

где - площадь следа одного колеса;

- вертикальная деформация шины колеса;

- диаметр колеса;

- ширина беговой дорожки (0,85…0,9 ширины профиля шин).

В то же время

. (11)

У трелевочных тракторов величина h, зависящая от , колеблется в узких пределах и может быть принята равной , где 0,04…0,048.

Имея это ввиду, и приравняв друг другу правые части равенств (6.10) и (11), можно получить, что

. (12)

При т; n=4; a=0,042; h=16 Н/см² и =45 см получим

см.

Код для цитирования: Скопировать