CC BY
8
УДК 629.3.017.5.001.24
Я ТРАКТОР ЖУР!СЖУЙЕС!НЩТОПЫРАКПЕН ¡1 ¥СТАСУЫНЫН КЕЙБ1Р ШСЕЛЕЛЕР1
А.Н^ржауов
С. Торайгыров атындагы Павлодар мемлекеттк Ц|| университет!
В статье рассматриваются проблемы соприкосновения с грунтом ||й|| системы движения тракторов.
Мацалада трактор журю жуйесшщ топыракрен устасуынъщ кейбф 111 MBCejeiepi царастырылады,
III The article deals with problems of the system of tractor driving with some
§|||i contacts with soil.
Шынжыр табавды козгалткьшггьщ грунтпен ^стасуы грунттьщ механикалыц кдсиетгерше ткелей байланысты болады. Эдебиет кездервде трактордьщ калып-таскдн козгалысы кезшде оньщ жанама тарту кушш аныгсгау барысында грунт бфтекп болады жэне грунт пластикальщ деформацияланып, кесшеда деп кдрас-тырылган [1]. Бфак шынжыр табан грунтшпштер1 арасындагы грунт шртштер! ысырылып, кесшгешмен катар cepiime тэр^зда сыгылады. Грунттьщ сершмдц кдси-етш ескермей кабылданган жорамалдар непзшде шыгарылган формулаларды пайдаланып, табылган шынжыр табанныц катты грунтпен (тьщ жер, орылган eric аланы) устасу коэффициенты« шекп мэндер1 тэшрибе жузшде табылган мэнде-ршен 1,41-1,62 есе, ал максимал мэндер11,53-2,18 есе кем болып шыгады. Ал бос груттар ушш (жыртылган жер) 10-15% ке дешн айырмашылыгы бар. Бз/л шын мэншде осы табылган формулада грунттьщ сершмдшк кдсиетгер1 есепке алын-баганын ащындайды. Сондыкдан трактордьщ жанама тарту кушш есептегенде грунттьщ сершмдтк касиеттерш де ескеру кажет болады.
Трактор жршс аткаруы кезшде шынжыр табанды козгалткышка грунттьщ; кссшп. кейш ысырылуы, уйкелю! жэне кысылып деформациялану куштер! эсер етед1 деп карастырамыз. Осыньщ салдарынан козгалткьшггьщ кейш тайганауы пайда болып, трактордьщ козгалыс жылдамдыгы теорияльщ мэншен кем болып шыгады. Ал трактордьщ жанама тарту куш! осы аталган куштердш, коеын-дысына тен болады, ягни
Р = Р . + Р + Р
к к.сд. к.ср. к.сж.
(1)
Б^л жерде Г.. _ - грунттьщ кейш ысырылу реактив купи; /у.- грунттьщ кеалушщ реактив куши Рк - грунттьщ цысылуыныц серп!мд1 купи.
Шьшжьф габанды трактордьщ жетеюш доцгалагы кдйсыбгр ц б^рышына айнал-ган кезде (1-нп сурет) траЕстор Гк(р жолын басьш етедд. Кул жерде гк - жетекнп доцг-алак; радиусы. Сондаоньщкетнтайшнаужшы А ~ д гк <р (<5 нкейштайганау коэффициента). Демек, осы Д жоп ^зьщдыгында грунт иргалггер! деформацияланады
1сурет
да, олардьщ ысырылуы, сыгылуы, кесшу! жэне уикелю процестср! орын алады. КЬтр1лген уйке.ис коэффициент!
и = 2,25
Г , 0,825
/ - / Х
^ п ск
\ ^ск
I д
X ■ " ~ ^ + >
(3)
(4)
1'п - тыныш уикелю коэффициент!; 1о(р жэне кПа елшеьпндеп ч /и коэффициентшщ кураушылары, Сонда грунттьщ ысырылу кернеу!
/схР
1 + -
I,
сИ3^
Ш
3 <Р
(5)
Шынжыр табанныц грунтпен ©зара эсер1 цикт жетегаш донгалакэркез тольщ б!р рет айналганда кайталанып отырады. Демек, жетекнп доцгалак, тольщ бгр айналганда трактордьщ жанама тарту кунннщ карастырылыа огырган хурау-шысын темендепше аньщтаута болады:
\
&— I ■ й ■ ЬЫ<р
оЬ8-^-
к
к.
..... ' _ G ™
Бул ернекп, топыравда тусетш трактордыц кысымы Р ~ ^ , ал жетекнн доцгалак толык 6ip айналганда шынжыр табанныц тхрек бспнщ узындыгы 2юк - ге тен болатынын ecnepin, интегральдал шьщсак, онда
/ \
MAG
F =■
Ö7trK
l„ch^ + f - f>
1 J пр
k J"F r 2n8r
ch - "
k-v !
(6)
Жанама тарту куштщ грунттыц кесоуч нзтижесшде пайда болатын FKCp кураушысы [1];
FK^ = 4rJirz (7)
Бул жерде hr-u елшемшдеп грунтшгшпнщбииспп;
Тср - Н/м елшем^ндеп грунттьщ Kecüiyi модуса
Сазды топыракгы орылган eriH даласы ушш ^ср=(1,26Л,9б) 103Н/м кумайт топырактар уцпн tcp— (1,5:2,6) 103Н/м [2].
Ендотопыракдац ссршмд1 куппн аныкгайык. Егер топырактыц шартгы катац-дыгы с болса, онда жетекнн доцгалак кайсыб1р бурышына айналганда opoip грунтшгпн топырактгы сп8<ргк куинмен кысады. Ещй осы мезетте доцгалак dg> элементар бурышына айналган болсын. Сонда топыракгьщ элементар кысы-луы Sr,4<p болады, ал осы куштщ аткаратын элементар жумысы dT =cnS2r^gxi(p. Жетекнн доцгалак; 6ip цикл ¡шшде толык 6ip айналганда аткарылатын жумыс
Т =2fdT ^4л2сп82гк2 (8)
о
Грунтштштщ топыракты кысатын Fkcx кушшщ элементар жумысы dTh. =FxaKörxd(p . Жетекнн доцгалак; толык; 6ip рет айналганда осы куштщ атк;аратын жумысы
(9)
Тр = jdTF = 27törkF. „ж о
(8) тендеушде орын aлFaIí топырактыц шартгы катандыгын былайша ернек-тей аламыз:
сп = 2кЬИт
Бул жерде: к - грунттыц келемдис кысылу (сыгылу) коэффициент!. Осы тенд!ктерд1 ескерш (8) жэне (9) ернектерш езара тецеспрш, топырак-тьщ сершмдд кушш темендег! турде тауып аламыз:
- 4шЬИгёгк
(11)
Аныкталган куштерд! (1) формуласына койсак, онда тольщ жанама тарту
Г \
куип р
2пг„8
, , 2л п. 8 „ 1п СП--— + /,
J щ
V
"Р , 2пг„8 сп--—
+ 4тс>кгг + 4жкЬНг8 г6
К (12)
1кестес1нде эртурл! грунттарды сипаттайтын шамалардьщ эдебиет кездер-¡нде бершген орташа сан мзндер1 керсетшген [1].
1 кесте
Шамалар- Ауыр сазды Орпгаша сазды Жецш сазды топырак Кумайт сазды
дьщ жже топырац топырак тояырэк,
коэффи- цигатгер-дщ белгшеме-лер! а о м & 1 и з и ° 1 2 « 3 ** & й, ^ и - ¡3 1 Е & 1 1 & ¡4 ш с. а й § г* 3 3 М й Я и- П к я 5 4 А о ~ ~ аг 9 к и 1 & гч я о-и Й I 1 ® а к и1 & Си § И 3 ^ и. || Й а о а, Й I & 3 1 1 1 1 & а ^ и а Й 1 Ё II 1 1 о
/ск - 0,76 - 0,76 0,72 0,70 0,76 0,72 0,69 0,79 -
- 0,323 - - - - 0,248 0,259 0,316 - 1,09 -
10'6-6„ Па 2,8 2,2 1,15 2,92 1.975 0,885 2,4 1,76 1,06 1,36 0,85 0,55
Ю'*. д/м-1 0,15 0,15 0,09 0,155 0,14 0,10 0,10 0,15 0,135 0,095 0,075 0,05
f„ 0,762 0,822 0,802 - - - 0,805 0,765 0,745 0,884 0,824 0,844
т,кПа 3,0 3,0 3,0 2,75 2,75 2,75 2,5 2,5 2,5 1,0 1,0 1,0
Ф 0,72 0,78 0,76 - - - 0,77 0,73 0,71 0,87 0,8! 0,83
4,=0.068ы Гг=0.170 м. 1 ср=2' 101 Н/м & =0,39 м О =61000н =0.03 м 2=13 р=70.890кПа
Осы кестедеп шамалардьщ сан мэндерш (12) жэне жогарыдагы формула-ларга койып. З-пп класс шынжыр табанды ДТ-75М «Казахстан» тракторы ушш табылган грунтпен устасу коэффициент! <р -дщ 8 кейш тайганау коэффициенть нен тэуелдшп 2-нп суретте керсетшген. Буч суреттен жогарыда аталган эдебиет кездершдеп бершген ] устасу коэффициентшщ эртурл1 грунт уиин тэл-ари-бе жузшде табылган <рдоп шекп мэндер! шынжьф табанньщ кейш тайганауы-нын <5=0,04:0,06 аралыгына, ал максимал <рмах мэндер1 5=0,15:0,2 аралыгына сэйкес болатынын карем¡з. Ал бул шынжыр табандар мен грунттыц устасуы-ныц тэж!рибе жузшде аныкталган шын моншдеп сипатына сэйкес келед!. Сон-дыкган грунттыц сершмд! кушш ескере отырын табылган (12) формуласын Рк жанама тарту кушшщ мэшн аныктауга найдалана аламыз. Бул жагдай жанама тарту кушш ек! непзп бол поен турады деп карастыруга мумшндне береда.
Оныц 6ipi 4лкЬкгдгк - ге тец болган грунттыц сертмд1 кунп. Бул куит топы-рактын, Сп катацдьщ коэффициент! мен деформациясыньщ кебейт1вд1сше тец болады деп кдрастыра аламыз.Грунтты сертмдшк жэне саябырлату касиет-icpi бар дене деп кдрастырута болады. Оныц саябырлату касиет! оны кейш ысыртанда орын алады деуге болады. Демек, егер грунт шынжыр табандар-дьвд 1"рунт1Л1Пштср1н1ц эсерш х узындыгына деформацияланып, кесшп ысыры-латын болса, онда жанама тарту куннн р = Сх + /лпх туршде ернектеуге болады. Сонды^тан, осы ернекп пайдаланып жанама тарту куыпн аныктау yuiiH грунттыц шартты саябырлату коэффициентшщ мэш бслплу болу керек. Одетте, грунт пен шынжыр табанныц устасуы кезшде пайда болатын тербелк; процесшщ ешуше грунттыц кесшуч коне уйкелш ысырылуы себеп болады. Сондыктан Fk жанама тарту кушшщ а^ белнгн (1.) ернепндеп FK c ~Рклд + Рклр к^раушысына тец болады деп кдрастырамыз.
Ф 0,8 0,6
0,4 0,2
О 0,04 0,08 0,12 од 6 а 2 сурет
Жогарыда трактор жетекнп доцгалагы dt элеменгар уакыты цдщде d<p бурышы-на айналса, оньщ грунт щгшптершщ топыракты кейш ысыратьш жолы 8rKdq> болады дедж. Егер шынжыр табанныц кейш тайганауы жок; ^хшады десек,онда трактор козгалысыныц теориялык жылдамдыгы VT=rk~, болар еда. Ал грунттыц'
кесшп, кейш ысырылу жылдамдыгы Vr=5-rx~~ s ягнк Vy-d-Vr Демек, ic
жузшдег! есептеулерде грунттыц ысырылу жылдамдыгын трактор цозгалысы-ныц теориялык жылдамдыгы мен оныц d кейш тайганау коэффициент! аркылы аныютап алуга болады екен.
Ьдшрп ауылшаруашыльщ шынжыр табанды тракторларды ц жумысшы жыл-дамдыктары 2:4 м/с аралыгындаорналаскдн, ал енеркэсш тракторларыныц Heri3ri
№4, 2005 г.
129
жумыс аткару кезшдегт жылдамдыгы 1,4 м/с -тен аспайды. Сондыктан, осын-дай жылдамдыктармен козгалыста болатын шынжыр табанды тракторлардыц грунтшпштершщ топыракты деформациялап, кесш ысыратын жылдамдыш кандай болатынын аныкдап кврейк.
г..
кН 40 32 24 16
/_
-
£
и
О 0,02 0,04 0,06 0,08 0,10 Уг 0 0,02 0,04 0,06 0,08 0,10 Уг
МСмс-' в. г.
К.
кН ------ кн
40
32 24 16
/
и-
А
40 32 24 16
/А
/А
О 0,02 0,040,06 0,08 0,10 Уг МС'
д.
м 40 32 24 16
/А 'х
0\
у/
0 0,02 0,04 0,060,08 0,10 У,
МС '
З-пп сурет;
а - ауыр сазды топырак (орылраж сгш даласы);
6, в, г - жецш сазды топырак (тыц жер (6), орылтан егш даласы (в), жыргылып, сакхалгав жер (г));
д - кумант сазды топырак (орьгагал егш даласы);
А - ушлшш бертс! ■рша; ♦ - терпшш берипс ушш; + - бесшпп бертс унт,
О 0,02 0,04 0,06 0,08 0,10 Уг МС'
Трактордын, к;алыптаск,ан козгалысы кезшде оныц козгауышы номинал ре-жимде жумыс ¿степ турады деуге болады. Сонда трактор цозгалысыныц жылдамдыш козгауышыныц Ши номинал буры шт ык, жылдамдыгы жэне косылган берЫс сатысыньщ 1т бершс саны арк;ылы анынталынады. Жетеюш доцгалак;-
тын айналу жылдамдыгы со,, = --- болгандыктан V+=r ~г~, ал V_=d4r -а-
slf I К '
т-1 w ■ • 0.1 . w - тс I
Ьаскаша аитканда. грунтшпштердщ грунтты кешн ысыру жылдамдыгы фактор трансмиссиясыныц косылган сатысына жэне трактордын, кешн тайганауы-на байланысты екен. З-ini класс шынжыр табанды «Казакстан» тракторы жэрде-м1мек Heri3ri ауылшаруашылык, жумыстары З-mi жэне 4-ini серою сатыларын 1ске косып орындалады.Ал шынжыр табанды тракторларды дурыс пайдалану унпн тагайындалган r.ncrcri тайганау <1^=0,03:0,05. Сондаосы трактор бойынша белгш мэл1меттерда ескерш есептесек, оцда грун_плпштордiц топыракты кешн ысыру жылдамдыгы Vr =0,1 м/с-тен аспайды екен. Сондыктан, грунттьщ ßn саябырлату коэффкциенттт ic жузщцеп назарга алатын сан мэндерш табу ушш грунттьщ кешн ысырылу жылдамдыгыныц мэндерш нелден 0,1 м/е-ке дейт аламыз. (6), (7) жэне (11) формулаларына 1 кестедеп шамалардыц керект! мэндерш койып. жэне трактордьщ З-mi, 4-ил, 5-тш сатылары 1ске косыльш, эртурл! грунт безмен козгалып, жумыс ютеген кездег1 Fк жанама тарту кунннщ Fxc = Faod + FK:ß белшнщ грунттыц кешн ысырылу Vr жылдамдыгынан тэу-елдш к графиктер1 3 суретге керсетшген. Суретте аталып отырган тэуелдшк-тердщ meicrepi жппшкс сызыктармен. ал к;ою кара сызыкцен олардыц орташа кабылданган графиктер! керсетшген. Сурети к,арап, талдау нэтижес1нде ауыр сазды топыракты орылган егш даласы ушш =38х104Нс/м, женш сазды то-
пыракдагы орылган епн даласында ßn ~32х104Нс/м, тын, жерде и„ =35х104Нс/ м, жыртылып сакталган жерде /4 =ЗЗх104Нс/м, кумайт сазды топырак (орылган епн даласы) ушш /лп =36х104Нс/м деп алуга болады. Ал осы топырак турлершщ шартты катавдыктарыныц орташа сан мэндер! (10) формуласы бойынша аныкталады.
Табылган Сп жэне Цп коэффициентершщ сан мэндерш трактордын топы-ракпен устасу динамикасын зерттеу кезшде пайдалануга болады.
ЭДЕБНЕТ
1. Тракторы: Теория: Учебник для студентов вузов по спец. «Автомобили и тракторы» /В.В. Гуськов, H.H. Велев, Ю.Е. Атаманов и др.; Под общей ред. В.В. Гуськова. - М.: Машиностроение, 1988. - 376с.
2. Кацыгин В.В. Вопросы сельскохозяйственной механики. Т XIII. - Минск: «Урожай», 1964.
