Особенности криволинейного движения трактора МТЗ с комбинированным движителем Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

Pl = 135,4795 -1,5102 -t - 0,0615 • t2; P2 = 41,5286 -1,1869 • t - 0,0138 • t2; P3 = 8,8094 - 0,2141 • t - 0,0011-і2,

(1)

(2)

(З)

где Р1, Рг, Р3 - величины давлений, вызывающих 10 % остаточную деформацию испытуемой навески сотов (кПа); Ї - температура исследуемого продукта, 0С.

Эмпирические зависимости, представленные в виде формул (1)-(3), характеризуют прочностные свойства восковой основы выбракованных пчелиных сотов в соответствии со схемами воздействия (рис. 2, А, Б, В).

Анализ установленных зависимостей показывает, что структура сотов имеет выраженные анизотропные свойства. Наибольшую прочность соты обнаруживают при отрицательных температурах под действием нагрузки, сжимающей сот перпендикулярно плоскости вощины.

1. Некрашевич В.Ф., Кирьянов Ю.Н. Механизация пчеловодства: учеб. пособие. - Рязань.: Изд-во Рязанской ГАТА, 2005. - 290 с.

2. Сокольский С.С., Кривцов Н.И., Лебедев В.И. Научно обоснованная технология производства продуктов пчеловодства. - Краснодар: Агропромполиграфист, 2000. - 317 с.

ОСОБЕННОСТИ КРИВОЛИНЕЙНОГО ДВИЖЕНИЯ ТРАКТОРА МТЗ С КОМБИНИРОВАННЫМ ДВИЖИТЕЛЕМ

В статье рассмотрены некоторые особенности криволинейного движения трактора МТЗ с комбинированным движителем, а также влияние бокового скольжения на угол бокового увода и кинематику движения трактора на повороте. Приведена диаграмма зависимости угла бокового увода трактора МТЗ с комбинированным движителем от скорости движения на повороте.

Ключевые слова: трактор, комбинированный движитель, скорость, кинематика движения.

PECULIARITIES OF CURVILINEAR MOVEMENT OF МТP TRACTOR WITH COMBINED LOCOMOTOR

Some peculiarities of curvilinear movement of MTP tractor with combined locomotor and influence of side slip on slip angle and kinematics of tractor movement on turn are considered in the article. The diagram of dependence of slip angle of MTP tractor with combined locomotor on movement speed on turn is given.

Key words: tractor combined locomotor, speed, movement kinematics.

С целью повышения эффективности использования трактора МТЗ в сельскохозяйственном производстве на кафедре «Тракторы и автомобили» ДальГАУ был создан тип комбинированного движителя (рис.1). Данный тип движителя позволяет существенно увеличить тягово-сцепные характеристики и проходимость трактора МТЗ в условиях переувлажнения, поэтому исследование кинематических параметров его движения является актуальным.

Цель исследований. Определении геометрических и кинематических параметров поворота трактора МТЗ с учетом бокового увода и скольжения элементов движителя.

Литература

УДК 631.1

С.А. Дудников, В.А. Заика

S.A. Dudnikov, V.A. Zaika

Рис. 1. Трактор МТЗ с комбинированным движителем

Задачи исследований. Получение зависимости бокового увода модернизированного движителя трактора МТЗ от условий движения на повороте.

Результаты исследований и их обсуждение. В ходе испытаний образца проводились замеры ряда его эксплуатационных характеристик, в том числе и параметры криволинейного движения.

Одна из задач исследований заключалась в определении геометрических и кинематических параметров поворота трактора МТЗ с учетом бокового увода элементов движителя.

Следует заметить, что управляемые передние колеса трактора обладают боковой эластичностью и в процессе движения перекатываются под некоторым углом к своей плоскости. Деформация шины вызывается воздействием центробежной силы, возникающей в результате движения, на повороте. Аналогичное воздействие испытывает и задняя ось трактора, движитель которой выполнен в виде гусеничной тележки. Отклонение от заданной траектории движения трактора будет обуславливаться величиной угла бокового увода. Угол, на который отклоняется вектор скорости середины передней и задней оси трактора.

При этом следует сделать уточнение, что при криволинейном движении МТА угол бокового увода 5 каждой оси есть суммарное выражение отклонений на различные величины. В этом случае угол бокового увода каждой оси можно представить в виде:

угол бокового увода, связанный с боковым скольжением элементов движителя.

Предположим, что полный элемент жесткости пневматического движения имеет момент инерции 1. Известно, что при криволинейном движении деформация шины происходит под воздействием боковой силы (рис. 2).

Тогда в некотором выделенном сечении нагрузки, воздействующие на упругий элемент шины, запишутся следующим образом.

Элемент в сечении:

(1)

где 3, - угол бокового увода, связанный с деформацией элементов движителя;

деф

скольж.

М = Рб^1 + сов ф),

(2)

где Рб - боковая составляющая; Р - радиус кривизны деформации; ф - угол. Результирующая внутренних усилий:

N = Рб сов ф.

(3)

Рис. 2. Деформация резиновой шины передней оси

Напряжение в сочетании выделенного элемента:

N Р

<7

(4)

где Г - площадь сечения элемента; М - момент деформации; Z - элементарное расстояние; J - момент инерции сечения элемента.

В этом случае потенциальная энергия деформации выделенного элемента шины будет иметь вид:

или

Р

и= 6

2Е

Я

II = —— \б1

2 Е *

СОБф ЯС+С08(^3

сШс18

(5)

(6)

где ё8 = (Ы + г)с1<р;

Е - модуль упругой деформации.

Аналогично рассуждая, рассмотрим равновесие половины гусеничного движителя при правом повороте (рис. 3).

Из схемы (рис. 3) видно, что под воздействием боковой и уравновешенных моментов силы элементарном сечении движителя указанной силы будет вызывать чистый изгиб.

Перенесем вектор половины момента в произвольное сечение N. взятое под углом <р и разложим на две составляющие. Один вектор будет действовать по касательной к линии деформации, второй перпенди-

М

кулярно к ней. Первый вектор даёт величину крутящего момента - Мк = — ъоъср, второй - изгибающего:

М

2

М„ =:— эш ср .

2

М

Рис. 3. Схема гусеничного движителя на повороте Тогда потенциальная энергия деформации гусеничного движителя запишется в виде:

и = 2^^Яс1<р + 2^

71

п Л /[ 2

2 EJ

02О/р

1Ыср,

(7)

где Р - радиус кривизны; в - модуль сдвига материала движителя; ^ - полярный момент сопротивления.

Зная значения потенциальной энергии деформации колесного и гусеничного элемента движителя (6) и (7), можно определить относительный угол поворота деформированного элемента.

Согласно теоремы Кастилиано, относительный угол поворота сечений будет

ср = 2

йи

йМ'

(8)

Полученный угол отражает деформацию упругого элемента и является не чем иным, как углом отклонения вектора скорости движителя ф“5деф при повороте, иными словами, оси углом бокового увода:

= 2

йиг

йМ

(9)

где Ц - потенциальная энергия деформации элемента движителя.

На рис. 4 приведена зависимость угла бокового увода трактора МТЗ с комбинированным движителем от скорости движения на повороте. Агрофон - поле, подготовленное под посев. Зависимость 1 и 2 соответствуют изменению угла бокового увода элементов движителя в результате других деформаций. Зависимость 3 показывает изменение суммарного угла бокового увода трактора МТЗ на повороте. Заштрихованная зона -это изменение угла бокового увода, связанного с боковым скольжением элементов движителя.

2

0

о 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3 v, м/с

Рис. 4. Зависимость угла бокового увода трактора МТЗ с комбинированным движителем от скорости движения на повороте: 1 - угол увода, связанный с деформацией гусеничного движителя; 2 - угол увода, связанный с деформацией колесного движителя; 3 - суммарный угол бокового увода комбинированного

движителя

Как видно из рис. 4, при повороте трактора МТЗ зона бокового проскальзывания элементов движителя практически в 2-3 раза превышает зону их упругих деформаций. Следовательно, наиболее существенное влияние на угол бокового увода и соответственно кинематику движения трактора на повороте будет оказывать именно боковое скольжение, а не боковая деформация элементов движителя.

Выводы

1. Угол бокового увода ходовой системы трактора, связанный с деформацией его элементов, находится в пределах до 2 градусов.

2. Наиболее существенное влияние на угол бокового увода и соответственно кинематику движения трактора в целом на повороте будет оказывать именно боковое скольжение, а не боковая деформация элементов движителя.

Литература

1. Гоменюк В.И., Канделя М.В. К расчёту касательной силы тяги трактора класса 1.4 на полугусеничном ходу II Механизация и электрификация технологических процессов в сельскохозяйственном производстве: сб. науч. тр. - Благовещенск: ДальГАУ, 2008. - Вып. 15. - С. 84-88.

2. Основы теории автомобиля и трактора I В.И. Иванов, В.А. Иларионов, М.М. Морин [и др.]. - М.: Высшая школа, 1970. - 224 с.

3. Емельянов А.М. Особенности воздействия гусеничного движителя уборочных машин с переувлажнён-ными почвами Дальнего Востока. - Благовещенск: ДальГАУ, 2000. - 215 с.

4. Иофинов С.А. Технология производства тракторных работ. - М.: Сельхозгиз, 1959. - 231 с.