Основные расчетные зависимости
При движении колеса по деформируемому основанию затраты энергии на движение обусловлены деформированием (мятием) грунта. Для их оценки обычно используется коэффициент сопротивления движению (коэффициент сопротивления мятию), который определяется выражением , (2.24) где Py – толкающая сила, которую необходимо приложить для равномерного движения колеса; Pz – нормальная нагрузка, передаваемая колесом на опорное основание. Значение коэффициента μ может быть получено по формуле , (2.25) где h – деформация грунта; D – наружный диаметр колеса. Формула (2.24) получена Ф.А. Опейко при некоторых допущениях и дает несколько завышенные значения коэффициентаμ. Это можно учитывать поправочным коэффициентом k μи использовать формулу (2.24) для деформируемых колес. Тогда , (2.26) где k μ– поправочный коэффициент, изменяющийся в пределах 0,5–0,9. Причем большие значения соответствуют более жестким колесам. При экспериментальном определении коэффициента k μиспользуется комплекс технических и программных средств (ТПС), позволяющий регистрировать и обрабатывать усилия в соединении оси колеса с кронштейном, а также перемещение универсальной тележки 1. Вертикальная нагрузка Pz на колесо создается при помощи механизма нагружения 3. Эта сила включает вес колеса и механизма нагружения, а также усилие от веса грузов 4, при помощи которых изменяется нормальная сила Pz. Для определения этой силы рассмотрим равновесие рычага механизма нагружения и определим усилие Pс в стержне соединения рычага с осью колеса. Из уравнения моментов относительно шарнира О следует , (2.27) где – вес грузов; α– угол наклона стержня; r – количество грузов;
mi – масса одного груза. Сила Р, регистрируемая датчиком 8, представляет собой сумму сил сопротивления движению колеса и горизонтальной составляющей усилия в стержне, т.е. . (2.28) Отсюда получаем формулу для вычисления Ру . (2.29) Это соотношение позволяет определить силу Ру, необходимую для деформирования грунта колесом по результатам измерения усилия Р д, регистрирующим датчиком 8. При этом усилие Р д определяется в соответствии с лабораторной работой № 1 . Так как при измерении силы P д в процессе движения колеса неизбежны колебания этого усилия вследствие изменчивости механических характеристик грунта, то целесообразнее определять оценку математического ожидания значения Pу, тем более, что применение ТПС позволяет это сделать очень быстро. Действительно, умножив левую и правую часть (2.29) на ∆l и просуммировав по пути перемещения, имеем , (2.30) где t – число отрезков ∆l на пути l, или число измеренных значений P на этом пути. Тогда среднее значение силы Р д . (2.31) При определении коэффициента μ расчетом необходимо знать деформацию грунта под колесом и значение поправочного коэффициента K μ. Деформация h может быть измерена по схеме, представленной на рисунке 2.12. 1 – планка; 2 – линейка Рисунок 2.12 – Определение деформации грунта в пятне контакта колеса Деформация измеряется в каждом опыте не менее трех раз. По ее среднему значению определяется длина горизонтальной проекции передней дуги контакта , а также среднее значение давления колеса на грунт , (2.32) где В – ширина колеса.
Читайте также: P1.8.3.3 Шариковый вискозиметр: измерение зависимости вязкости ньютоновской жидкости от температуры Воспользуйтесь поиском по сайту: ©2015 - 2024 megalektsii.ru Все авторские права принадлежат авторам лекционных материалов. Обратная связь с нами...
|