Анализ криволинейного движения сочлененной гусеничной машины Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

жиной 17. Корпус 16 жестко соединен с валом 1, а пружина 17, расположенная в корпусе 16, сжата регулировочным винтом 18.

Блокировка горизонтальных продольных шарниров в описанных устройствах происходит только при повороте машины и не происходит при прямолинейном движении, причем степень блокировки зависит от угла складывания тележек.

Литература

1. А.с.1532415 СССР, МКИ5 В 62 D 53/02. Сцепное устройство сочлененного транспортного средства / В.А. Лабзин, В.Н. Холопов. Опубл. в БИ 1989. № 48.

2. Фаробин, Я.Е. Теория поворота транспортных машин / Я.В. Фаробин. - М.: Машиностроение, 1973. -520 с.

3. А.с. №1772036 СССР, МКИ5 В 62 D 53/04. Соединительное устройство для полурам сочлененного транспортного средства / В.Н. Холопов, Г.Г. Ворожейкин, В.Н. Невзоров (Россия). № 4896038; заяв. 26.12.90; опубл. 30.10.92, бюл. № 40.

4. А.с. №1698119 СССР, МКИ5 В 62 D 53/04. Сцепное устройство полурам сочлененного транспортного средства / В.Н. Холопов, Г.Г. Ворожейкин, В.Н. Невзоров, В.А. Лабзин (Россия). №4780306/11; заяв. 09.01.90; опубл. 15.12.91, бюл. № 46.

УДК 630.37:001.891 В.А. Лабзин, В.Н. Невзоров, В.Н. Холопов

АНАЛИЗ КРИВОЛИНЕЙНОГО ДВИЖЕНИЯ СОЧЛЕНЕННОЙ ГУСЕНИЧНОЙ МАШИНЫ

В статье выполнен анализ математической модели сочленений гусеничной машины с поперечным стержнем в сцепном устройстве и активными тележками.

Схема криволинейного движения сочлененной гусеничной машины (СМГ) с поперечным стержнем в сцепном устройстве и активными тележками представлена на рисунке 1.

Относительный радиус поворота передней тележки R при движении вперед с поворотом направо определяется зависимостью

Ri - С05^у—a,) + X, + - ^^а ctg^a -at) + cosorf -0,5]. (1)

sin(orf -af)

Относительный радиус поворота задней тележки Rg при движении вперед с поворотом направо определяется

— Хд COS(ar -af ) + Хг 7 г • w ч псп

Rg =-----------2----1------+ lm [sin a ctg (a -ar)~ cos а + 0,5], (2)

sin(a -а(.)

Я =^L- я = ^• /_ .=.**-•

' в ’ f в ’ по в ’ ' в’ f в’

ГДе 7 7

X h±Xt_ Xд= -£±&- .

В в

Анализ приведенных уравнений, определяющих параметры поворота сочлененной гусеничной машины с поперечным стержнем, был выполнен с использованием отсеивающего и вычислительного экспериментов.

Рис. 1. Схема поворота 4-гусеничной машины направо

Отсеивающий эксперимент проведен с использованием математических методов планирования эксперимента. В общем виде изучение поворота сводилось к нахождению и исследованию функциональной

зависимости Я,-,? -/(д:1з...,хп). В качестве независимых факторов, определяющих параметры поворо-

Р.

та, были выбраны следующие параметры (рис. 1): К-,, - - коэффициент удельной силы тяги маши-

Рё

а

ны; Ка = —- - коэффициент развесовки машины; /™ - относительная длина поперечного стержня; 1а = — - относительный снос силы тяги (плечо выноса) передней тележки; ид=^ - относительный

в в

снос силы тяги (плечо выноса) задней тележки; ~1, - —,1д - - относительная длина дышла, соответ-

Ц Л

ственно, передней и задней тележек.

Пределы изменения факторов составляют: 0,5< к;л <2,0; 0,5< <2,0; Ъд =1,0; 0,5< 1ы <1,0;

0,5<~1йс<0;0,5 <Ь <1,0; 0,5</с<1,0. (3)

Таким образом Я,\( = /(кц ,ка,1ж>,1ш ,1йе, Ь , /с). (4)

Некоторые результаты проведенных исследований приведены на рисунках 2, 3. Как следует из рисунков, наибольшее значение на радиус поворота СМГ оказывают относительные длины дышел передней и

задней тележек. По степени влияния на Ягпри /1 = 1с, при равенстве остальных факторов (4), рассматриваемое сцепное устройство обеспечивает поворот тележек с одинаковыми текущими радиусами. По мере увеличения угла поворота задней тележки ад степень влияния относительной длины дышла передней те-

лежки //. на радиус поворота передней тележки Л- уменьшается, а задней увеличивается. Степень влияния относительной длины дышла задней тележки /с на относительный радиус поворота задней тележки

Яс противоположна передней тележки.

На рисунке 4 приведены экспериментальные значения минимальных радиусов поворота передней тележки Я шт, а на рисунке 5 - максимальные значения Я тах. Образовавшийся коридор Я тах ^тт обусловлен граничными значениями факторов (3).

Угол поворота задней тележки, град

Рис. 2. Степень влияния конструктивных факторов на относительный радиус поворота передней тележки в зависимости от угла поворота задней тележки

1 15 20 30 40 50 70 90

Угол поворота задней тележки, град

Рис. 3. Степень влияния конструктивных факторов на радиус поворота задней тележки в зависимости от угла поворота задней тележки

140

1 15 20 30 40 50 70 90

Угол поворота задней тележки, град

Рис. 4. Минимальные значения относительных радиусов поворота передней тележки в зависимости от угла поворота задней тележки

1 15 20 30 40 50 70 90

Угол поворота задней тележки, град

Рис. 5. Максимальные значения относительных радиусов поворота передней тележки в зависимости от угла поворота задней тележки

Выполненный анализ математической модели сочлененной гусеничной машины с предложенным сцепным устройством показывает возможность реализовать прямолинейное движение и движение с различными радиусами поворота при изменении угла поворота задней тележки, при этом относительные радиусы поворота передней и задней тележек практически совпадают, что обеспечивает движение сочлененной гусеничной машины по одной колее.

Выбранные для анализа независимые факторы соответствуют реальным конструктивным значениям, характерным для существующих гусеничных машин, что дает возможность применять полученные результаты при проектировании сочлененных гусеничных машин с соединительным звеном в виде поперечного стержня.