 |
Анализ продольной устойчивости колесного трактора
|
|
|
|
Если максимальная касательная сила тяги на первой передаче Pк1m или сила сцепления ведущих колес с почвой Pj меньше составляющей эксплуатационного веса трактора, параллельной поверхности пути (скатывающей силы) на предельном подъеме Palim = GSinalim, то движение трактора на предельном подъеме по двигателю или сцеплению невозможно, условие продольной устойчивости (21) выполняется.
При невыполнении условия продольной устойчивости для предельного угла подъема alim (21) следует определить наибольшие, критические углы подъема при движении трактора с нагрузкой на крюке по «идеальной» дороге aк и без нагрузки на крюке по «исключительно плохой» дороге aк’, при которых продольная устойчивость трактора еще не нарушается.
Критические углы подъема aк и aк’ определяются графическим путем. Для этого строят график (рисунок 6). По оси абсцисс откладывают углы подъема a, а по оси ординат - соответствующие значения функций f1(a) (16) и f2(a) (24), то есть значения касательных сил тяги Pк, при которых реакция почвы на направляющие колеса равна нулю yп = 0. Далее по оси ординат откладывают величину максимальной касательной силы тяги, которую может развить трактор на первой передаче Pк1m и проводят через полученные точки горизонтальную линию до пересечения с кривыми f1(a) и f2(a). Полученные точки пересечения дают искомые величины критических углов подъема aк и aк’. Такой график называется характеристикой продольной устойчивости трактора (рисунок 6).
Наибольшие углы подъема, на которых практически должен работать трактор, должны быть всегда значительно меньше критических, так как при расчете последних не учитывается влияние динамических нагрузок, вызываемых неустановившимся режимом работы трактора, рельефом дороги и т.д.
|
|
|
Снижению продольной устойчивости предшествует нарушение управляемости трактора вследствие разгрузки передних колес.
Для колесных тракторов, у которых tgalim ³ 0,8 (alim ³ 40o) критический угол подъема по управляемости aку может быть определен из условия yп/yпс = 0,4…0,6. Для тракторов с tgalim < 0,8 (alim < 40o) критический угол по управляемости aку определяют из условия yп ³ (0,15...0,20)G.
Значения углов aку следует находить для конкретных агрегатов и условий работы.
Порядок выполнения работы
(перед выполнением работы ознакомиться
с правилами техники безопасности - приложение I)
1. Записать следующие данные:
- марка трактора;
- передаточное число трансмиссии на первой передаче;
- максимальный крутящий момент двигателя;
- к.п.д. трансмиссии;
- высота точки прицепа;
- коэффициент сцепления.
2. Измерить с помощью рулетки величины rк, rп и L.
3. Измерить усилия подъема, необходимые для отрыва задних и передних колес P1 = Gк и P2 = Gп трактора (измерение усилий для исключения грубой ошибки производить в трехкратной повторности).
4. Замерить усилие P3, необходимое для удержания трактора под углом a к горизонту за передний мост (рисунок 1).
5. Результаты замеров и расчетов занести в таблицу I.
Таблица I
Результаты замеров по определению веса
и координат центра тяжести трактора
| N п/п | Продольная база, м | Радиусы колес, м | Вес, приходящийся на колеса, кН | Вес, кН | Угол наклона, о | Усилие подъема, кН | Координаты центра тяжести, м | |||
| L | rк | rп | Gк | Gп | G | a | P3 | a | h | |
| 1. | - | - | ||||||||
| 2. | - | - | ||||||||
| 3. | - | - | - | - | - | |||||
| Ср.зн. | - | - |
По результатам замеров рассчитать средние значения величин по формуле:
xср = Sxi/n, (29)
где x - значение измеряемой величины;
|
|
|
n - количество измерений.
По средним значениям величин Gк, Gп, L определить G (I) и a (2). Определить величину h (3) и среднее ее значение по формуле (29).
6. Определить предельные статистические углы подъема и уклона alim и alim’ (5), (6).
7. Определить максимальную касательную силу тяги на первой передаче Рк1m (19).
8. Определить силу сцепления ведущих колес с почвой при a = alim: Pj = jGCosalim.
9. Проверить условия продольной устойчивости для предельного угла подъема alim (21).
10. При невыполнении условий продольной устойчивости для предельного угла подъема alim определить критические углы подъема aк и aк’ для чего рассчитать значения функций f1(a) и f2(a) для углов 0, 10, 20, 30, 40, 50° и предельного статического по опрокидыванию угла alim по формулам (16) и (24). Результаты расчетов свести в таблицу 2.
Таблица 2
| Угол подъема, ao | Скатывающая сила Pa, кН | «Идеальная» дорога | «Исключительно плохая» дорога | |||||
| Касат. сила тяги, Pк =f1(a), кН | Тяговое усилие, Pкр, кН | Сила сцепления, Pj1, кН | Касат. сила тяги, Pк =f2(a), кН | Сила сопротив. качению, Pкр, кН | Коэфф. сопротивления качению f | Сила сцепления, Pj2, кН | ||
По данным таблицы 2 построить в масштабе график - характеристику продольной устойчивости трактора.
11. Определить по графику критические углы подъема aк и aк’ по двигателю и по сцеплению.
12. Произвести краткий анализ продольной устойчивости трактора.
Отчет по лабораторной работе должен содержать:
1. Краткий конспект теории вопроса с необходимыми формулами, рисунками.
2. Все необходимые расчеты, таблицы, графики по ходу выполнения работы, их анализ.
Контрольные вопросы
1. Как определить предельные статические углы подъема и уклона по опрокидыванию и по сползанию для колесных машин?
2. Способы повышения продольной устойчивости колесных машин.
З. Как экспериментально определить продольную координату центра тяжести?
4. Какими неравенствами выражается общее условие продольной устойчивости колесных машин?
5. Как определить экспериментально координату центра тяжести по высоте?
6. Как определить критические углы подъема колесных машин при наличии силы тяги на крюке и при движении без прицепа по исключительно плохой дороге?
|
|
|
ЛИТЕРАТУРА
1. Скотников В.А. и др. Основы теории и расчета трактора и автомобиля. М.: Агропромиздат, 1986.-383 с.
2. Чудаков Д.А. Основы теории и расчета трактора и автомобиля. М.; Колос, 1972.
3. Львов Е.Д. Теория трактора. М.: Машгиз, 1980.
4. Иванов В.В. и др. Основы теории автомобиля и трактора. М.: Высшая школа, 1977.
ПРИЛОЖЕНИЕ I
ОСНОВНЫЕ ПРАВИЛА ТЕХНИКИ БЕЗОПАСНОСТИ
1. Ознакомиться с правилами пользования кран-балкой.
2. Перед подъемом трактора проверить надежность крепления строп к крану и трактору.
3. В момент подъема и опускания трактора все присутствующие должны находиться от трактора не ближе 2…3 метров.
4. Бережно относиться к приборам, инструменту и другому лабораторному оборудованию.
5. В лаборатории запрещается:
а) находиться в верхней одежде;
б) пользоваться открытым огнем.
6. За нарушение правил техники безопасности студент отстраняется от занятий.
|
|
|
