|
В статическом состоянии, т. е. когда трактор стоит и к ведущей звездочке не подводится крутящий момент от двигателя, в обводе действует только сила предварительного (статического) натяжения Гс гусениц, создаваемая для компенсации минимальных потерь на трение, устойчивой работы гусеничного обвода без значительных колебаний его ветвей и исключения нарушения зацепления. Если рассматривать верхнюю ветвь как абсолютно гибкую свободную нить, то под действием собственного веса она будет провисать по цепной линии. В этом случае сила статического «атяжения, Н, Tc = qaV(Sh)t где <7 —вес единицы длины гусеницы, Н/м; а — длина пролета провисающей ветви, м; h — стрела провисания, м. Поскольку предварительное натяжение одинаково во всех «етвях, то для любого участка выражение для определения Тс справедливо и отношение atfh одинаково. Таким образом, при -большей длине пролета ветви определенному значению натяжения будет соответствовать большее провисание ветви. Следовательно, для меньшего провисания длинной ветви обвода необходимо создать большее предварительное натяжение. Чтобы уменьшить силы натяжения, требуемые для получения заданной стрелы h провисания, под верхнюю ветвь обвода гусеницы устанавливают поддерживающие катки 5 (см. рис. 41). Значение заданной стрелы провисания определяют экспериментально « указывают в заводской инструкции по эксплуатации трактора. Рассмотрим, как изменяется натяжение в ветвях обвода, когда к колесу 4 подводится ведущий момент Мм. При равном распределении крутящего момента Мк двигателя по бортам трактора крутящий момент на одном ведущем колесе где (тр — общее передаточное число трансмиссии от двигателя до ведущих колес; t|Tp —КПД трансмиссии трактора. В дуговых и провисающих ветвях при движении возникают также инерционные силы. С учетом этого сила натяжения, Н, в провисающей ветви Тде v0 — скорость перематывания гусеницы по обводу, м/с. В первом слагаемом этого выражения учтено статическое (предварительное) натяжение гусеницы, а во втором — инерционные силы. Большую часть значения сил натяжения в гусеничном обводе сельскохозяйственных и промышленных тракторов составляет предварительное натяжение, а быстроходных, гусеничных машин — инерционные силы. Значение натяжения Т\ лобовой ветви гусеницы должно-быть таким, чтобы направляющее колесо могло вращаться; вокруг оси 0\. При равномерном движении это условие выражается уравнением суммы моментов относительно оси 0\ 7\гп—Г0гп—А4П = 0, где Мп — момент сопротивления вращению направляющего колеса; г„ — радиус направляющего колеса. Отсюда П = ЛУгп-г-Г0. (40> Ведущая (рабочая) ветвь гусеницы по всей длине натянута? силой Г2, приложенной к дуговой ветви цепи, соприкасающейся! с ведущим колесом. Это колесо под действием приложенных, к нему сил Гг и Го соответственно со стороны рабочей и свободной ветвей, а также ведущего момента Мвьл находите» в равновесии. Из уравнения моментов относительно оси 02 ведущего колеса находим Г2-т|Д(ВМввд/гк+Г0, (41) где г|д.в — механический КПД, учитывающий потери на дуговой ветви цепи. Поскольку при установившемся движении MB6JJrK равно окружной силе Р0 на ведущем колесе, то из выражения (41) />о = (7,2-7,оИд.в. При изменении Р0 значение силы натяжения свободных ветвей колеблется вследствие ослабления этих ветвей под действием тягового усилия. О характере изменения натяжения в ветвях, гусеничного обвода можно судить из рисунка 42, а. Натяжение гусеницы в различных точках обвода при движении носит неравномерный характер и изменяется от нуля до некоторого максимума даже при передаче постоянного по значению ведущего момента. Общая нагруженность обвода зависит не только от силы Ро, но и от соотношения длин свободной и рабочей ветвей. Зависимость сил Т0 и Г2 для гусеничной машины массой 16 т от силы Р0 показана на рисунке 42,6 (по данным В. Ф. Платонова). Из графика видно, что при переднем расположении ведущих колес натяжение Го в свободной ветви на

эксплуатационном режиме (/><>=10...20 кН) уменьшается по сравнению с первоначальным статическим натяжением (7,с=20 кН) в 2...5 раз. При заднем расположении ведущих колес натяжение Т0 в свободной ветви уменьшается менее интенсивно— в 1,1...1,2 раза на том же режиме. Изменение натяжения Тх и угла наклона а (рис. 43, а) приводит к изменению нагрузки под передним или задним катком. Если каток нагрузить вертикальной силой Q«, то действительная нагрузка Гд будет меньше на величину 7", sin а, т. е. Чем больше натяжение Г- наклонной ветви обвода и угол а наклона ветви, тем меньше действительная нагрузка Гд на каток. Для автоматического изменения статического натяжения гусениц в зависимости от условий работы применяют специальный натяжной механизм. Натяжение опорной ветви зависит от распределения нормальных и касательных реакций почвы. Для равномерного движения гусеничного трактора равнодействующая касательных реакций почвы (касательная сила тяги) Ря »(Л^-M,)frK-Рв-МJrm где Mr — момент сопротивления, приведенный к ведущим колесам. Ои обусловлен внутренними сопротивлениями в движителе, на преодоление которых затрачивается часть ведущего момента или мощности двигателя. Затраты мощности в гусеничном движителе на преодоление внутренних сопротивлений где Ыш — потери мощности в шарнирах гусеницы; ZWK — суммарные потерн на трение в опорных и поддерживающих катках, а также в подшипниках ведущего и направляющего колес; 2ДОуд— суммарные потери мощности, возникающие в результате ударов между звеньями гусениц и деталями, оформляющими контур обвода; ЛГ3 — потери мощности в зацеплении. Основная доля всех затрат мощности в движителе приходится на преодоление трения в шарнирах гусеницы и между элементами зацепления при входе трака в зацепление, перемещении по дуге охвата и выходе из зацепления. Остальные составляющие затрат мощности незначительны. Мощность, затрачиваемая на преодоление трения в шарнире, можно определить через работу трения Ai. В гусеницах с открытым шарниром работа трения где Цш — коэффициент трения шарнира (металла по металлу и т. п.); гш — радиус проушины; Г, — суммарное текущее растягивающее усилие в соответствующей точке перегиба обвода; daib — угол поворота одного трака относительно другого в данной точке перегиба обвода. Работа трения за весь цикл перемещения шарнира по обводу Суммировав работу трения во всех г шарнирах и разделив ее на время dt, в течение которого происходит одно перематывание обвода, получим следующее выражение для определения затрат мощности в шарнирах гусениц

Из этого выражения видно, что увеличение предварительного статического натяжения приводит к росту затрат мощности на преодоление трения, наиболее значительных на повышенных скоростях движения, так как увеличиваются углы казв. Затраты мощности в шарнирах возрастают также с увеличением радиуса шарнира и тяговой нагрузки.
|