Вывод формул для расчёта силы тяги ведущего колеса при различных законах распределения давления колеса на почву

■« 4 t j _tj

% С ' ' — |ГГ, 4-гfc Л - Л ^ ) * ^ Ц Р ' t 4 r - t ^ ^ ; . ^ ^!|

При работе гидромашины в режиме насоса:

р :?•

J

-.« « w -

'Si. * i

,! i- ,<» f M .^ 4

■* ‘* ' T K

/ 1_{Лк- ц «г*} — Ó_{Ч V H — + г кГ5 Й}

3

й ^.jb 5« « 1

^ “Г

V OH

i *r^

i, /ІІ

Литература:

1. Аксиально-поршневой регулируемый гидропривод / Прокофьев В.Н. [и др.]. - М.: Машиностроение, 1969.-4 9 6 с.

2. Гидропневмоавтоматика и гидропривод мобильных машин. Объёмные гидро- и пневмомашины и передачи / Андреев А.Ф. [и др.]. - Минск: Вышэйшая школа, 1987. - 311 с.

УДК 629.114

ВЫВОД ФОРМУЛ

для

РАСЧЁТА СИЛЫ ТЯГИ ВЕДУЩЕГ О КОЛЕСА ПРИ РАЗЛИЧНЫХ ЗАКОНАХ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ КОЛЕСА НА ПОЧВУ

Адась Владимир Андреевич Научный руководитель - канд. техн. наук, doif. Атаманов Ю.Е.

(Белорусский национальный технический университет)

В данной работе проведен вывод формул для расчета касатель­

ной силы тяги при различных распределениях ведущего колеса на поч­

ву, а также сравнение результатов этих формул с целью дальнейшего использования в проектировочных расчетах тракторов.

В условиях интенсификации сельскохозяйственного про­

изводства одним из определяющих требований к сельскохозяй­

ственной технике является повышение ее производительности.

Однако при этом происходит усложнение машин, расширение

29

функционааьных возможностей, что связано с увеличением их массы. Это вызывает повышение механического воздействия ходовых систем на почву. Последнее приводит к увеличению уплотнения почвы и другим негативным последствиям, сни­

жающим ее плодородие и урожайность сельскохозяйственных кулыуф.

Уменьшение воздействия движителей машин на почву для различных условий требует обоснования пределов давлений и буксования движителей. С точки зрения повышения урожайно- С'ги сельскохозяйственных культур необходимо снижать не только уплотнение почвы, но и уплотняемую площадь. Нерав­

номерность плотности почвы обуславливает различное тяговое сопротивление агрегата на длине гона, приводит к увеличению затрат энергии при пахоте, культивации и других операциях.

Создгінйе современных энергонасыщенных тракторов и дальнейшее ра:;;витие отечественного тракторостроения потре­

бовали развития отдельных вопросов теории, особенно в облас­

ти взаимодействия движителя с грунтом, устойчршости и управ­

ляемости, плавности хода трактора, комфорта водителя и тяго­

во-динамического расчета.

Общая касательная сила тяги состоит из двух состав­

ляющих: касательной силы тяги необходимой для преодоле­

ния сдвига грунта и касательной силы тяги возникающей при срезе грунтовых кирпичей боковыми гранями грунтозацепа:

f \

L

F - F л- F

^ к ^ к.сд ' ^ к.ср р.

о

1 ^{+ / ,п р} ch ^-дх

V к

1 З х , tn ^— ах ⁺

к .

^ J ^{(1 )}

+ _{Ь у <.} £

t .

где Ь - ширина грунтозацепа колеса; - коэффициент трения скольжения; - закон распределения давления ве­

30

дущего колеса на почву; - приведенный коэффициент трения; 5х ~ деформация грунтозацепа на расстоянии х от начала зацепления; - коэффициент деформации; - модуль среза; hr - высота грунтозацепа; L - длина площади кон­

такта; tr - шаг грунтозацепа; dx - элементарная площадка опор­

ной поверхности колеса.

Формула (1) справедлива для любого закона распределе­

ния давления ведущего колеса на почву. В частности в учебнике

«Тракторы. Теория» под редакцией В.В. Гуськова принят рав­

номерный закон, что не полостью отражает действительное рас­

пределение давлений в пятне контакта шины с почвой. Нами предложен эллиптический закон распределения давления коле­

са на почву:

Р . = Л „ а х \ Р

2 G

(0,51)^{т ^ Рmax} 0,5 • Л* • Z (2)

где G - сила тяжести трактора.

Подставляя в (1) закон распределения давления (2) мы сталкиваемся с проблемой: интеграл в явном виде получить невозможно. Преобразовав интеграл к двойному и взяв пре­

делы от - Ы 2 до Ы 2 получим значение касательной силы тяги необходимой для преодоления сдвига грунта:

г

L

F..C6. =G-b- J о

Л 1 + / ,пр.

ch

V

S • X

'т J

5' X ^J

■th---ах

Интегрируя и учитывая касательную силу тяги возни­

кающую при срезе грунтовых кирпичей боковыми гранями грунтозацепа получим конечную формулу для расчета каса-

31

тельной силы тяги при эллиптическом законе распределения давления ведущего колеса на почву:

F =F ^{- h F}

^ к ^ к.сд ^ ^ к.ср

Ь- f k G_{ск т}

5 \ n c h - - f к ^пр

\ 1

ch^5L -1

V J

+² т к —_{ср . ^} ^{( 3 )}

Результаты расчетов по зависимости (3) позволяют сде­

лать следующие выводы.

1. Касательная сріла тяги зависит от параметров движи­

теля, распределения давления по длине опорной ветви буксова- нил и физико-механических свойств грунта;

2. При создании современных энергонасыщенных трак­

торов и дальнейшем развитии отечественного тракторостроения требуется рассчитывать более точно все характеристики движи­

теля в ріашем случае касательную силу тяги учитывая действи­

тельный закон распределения давления колеса на почву. Так по результатам расчетов значения касательных сил тяги при раз­

личных законах и малых значениях коэффициента деформации почти равные, однако с увеличением коэффициента деформации значения начинают различаться в 2-3 раза;

3. Эллиптический закон распределения давления колеса на почву дает более точное значение касательной силы тяги по сравнению с равномерным распределением давления;

32