ПОВОРОТ ГУСЕНИЧНЫХ ТРАКТОРОВ

КИНЕМАТИКА ПОВОРОТА ГУСЕНИЧНОГО ТРАКТОРА

Поворот гусеничного трактора осуществляется за счет рассогласования скоростей гусениц, одной из которых (забегающей) придают более высокую скорость по сравнению с другой (отстающей). Движение трактора на повороте можно рассматривать как вращательное в плоскости дороги или поля вокруг мгновенного центра О (рис. 11.1). При этом каждая из гусениц по мере перемещения по дуге окружности радиусом Вг или В2 поворачивается на некоторый угол вокруг своего центра поворота — соответственно Оj и 02. Центр поворота трактора и мгновенный центр поворота каждой из гусениц расположены

Рис. 11.1

Схема поворота гусеничного трактора 132

Глава 11

на одной линии 00х02, которая в частном случае совпадает с поперечной осью, проходящей через середины опорной поверхности гусениц, когда центры давления гусениц совпадают с точками Ох и 02.

В зависимости от скоростей движения забегающей и отстающей гусениц радиусы поворота можно выразить, пользуясь правилом подобия треугольников, следующими выражениями (рис. 11.1):

где Vx и V2 — скорости перематывания гусениц.

Кроме радиуса поворота В, поворот характеризуется угловой скоростью со,,. Движение гусениц можно разложить на два движения: вращательное вокруг полюсов Ох и 02 с угловой скоростью (оп и прямолинейное со скоростями Vx и V2. Из рисунка 11.1 при отсутствии скольжения и буксования получим

где V — скорость движения трактора при повороте (V = 1 + 2); В — ширина колеи.

При прямолинейном движении V = Vx = V2, а R = к>. Возможны два варианта получения минимального радиуса поворота: Rmm = 0,5В (точки Ох и От совпадают) и Rmin = 0 (центр поворота О находится соответственно в точках Ох и От). В первом случае Vx = 0, a V2 = V = 2V (V— скорость прямолинейного движения трактора), а при Rmin = 0 Vx = -V2 (т. е. гусеницы вращаются с одинаковой угловой скоростью <ап в разных направлениях).

Вышеуказанные варианты зависят от типа механизма поворота. Наибольшее применение на сельскохозяйственных тракторах нашли фрикционные и планетарные механизмы поворота, они обладают одинаковой кинематической характеристикой.

Минимальный радиус поворота трактора осуществляется при отключенной отстающей гусенице, которой не сообщается движение от двигателя. В то же время ведущее колесо забегающей гусеницы придает ей скорость прямолинейного движения.

При таких механизмах поворота

Согласно этому выражению скорость трактора на повороте меньше, чем при прямолинейном движении. Если в это выражение подставить значение минимального радиуса поворота i?min = 0,5В, то Hn'lin = 0,5Н, т. е. при повороте трактора, оснащенного фрикционным или планетарным механизмом поворота с минимальным радиусом, скорость его движения равна половине скорости прямолинейного движения.

Схема механизма поворота с бортовыми фрикционами представлена на рисунке 11.2. При повороте направо (рис. 11.2) включают правую фрикционную

Рис. 11.2

Схема механизма поворота с бортовыми фрикционами: 1 — фрикционная муфга; 2 — тормоз; 3 — звездочка.

Рис. 11.3

Схема механизма поворота с одноступенчатым планетарным механизмом:

1 — эпициклические шестерни; 2 — солнечные шестерни; 3 — сателлиты; 4 — водила; 5 — поворотный тормоз; 6 — остановочный тормоз.

муфту, а для осуществления крутого поворота тормозом 2 зажимают ведомый барабан этой муфты.

На гусеничных тракторах ХТЗ-150 Харьковского тракторного завода применены двухпоточные фрикционные механизмы поворота, здесь муфты расположены на двух вторичных валах коробки передач. Схема одноступенчатого планетарного механизма поворота, получившего применение на тракторах Волгоградского и Алтайского тракторных заводов, представлена на рисунке 11.3.

При прямолинейном движении трактора тормоза полуосей Т0 отпущены, а тормоза планетарного механизма Тп затянуты. Планетарный механизм работает как понижающий редуктор с передаточным числом: где 2К, 2Т — число зубьев соответственно коронных и солнечных (тормозных) шестерен.

Один из указанных вариантов поворота, при котором Ет1п = 0, обеспечивается при установке на гусеничный трактор дифференциального механизма поворота. Схемы работы простого дифференциала рассмотрены применительно к колесным МЭС в п. 9.2. Наиболее простой дифференциал для гусеничных тракторов отличается от представленного на рисунке 9.1 установкой на полуоси тормозов, одним из которых при повороте подтормаживают внутреннюю от центра поворота гусеницу. При таком механизме скорости движения трактора при прямолинейном движении и повороте одинаковы, если частота вращения коленчатого вала двигателя и передаточное число трансмиссии не меняются. Одно- и двухступенчатые дифференциальные механизмы поворота не получили широкого применения на сельскохозяйственных тракторах. На некоторых зарубежных тракторах (например, фирма Caterpillar, трактор Challenger) применен сложный двухпоточный планетарно-дифференциальный механизм поворота с гидрообъемной передачей.

В рассмотренном варианте кинематики поворота не учтено влияние на радиус поворота В буксования и скольжения соответственно наружной и внутренней гусениц, из-за чего Уд2 < V2, a УдЛ >Vx и R' > R (рис. 11.1), где Уд 2 и УдЛ — действительные скорости движения гусениц при повороте, R' — действительный радиус поворота.

Таким образом, буксование и продольное скольжение гусениц относительно почвы существенно влияет на радиус и кинематику поворота гусеничной машины.

Действительные скорости движения гусениц отличаются от теоретических, так как скорость забегающей гусеницы снижается вследствие ее буксования на величину Уд 262, а скорость отстающей повышается за счет юза на V^jSj. В связи с этим изменяется и скорость центра машины. Действительная скорость точек Ох и 02 будет следующей: Уд 2 = V2(l - 62); УдЛ = УД1 + 5X).

В связи с этим изменится значение действительной угловой скорости и действительного радиуса поворота:

Продольное скольжение опорных ветвей гусениц относительно почвы вызывает поперечное смещение полюсов Ог и 02 на величину У! и У2 (на рисунке 11.1 не показаны). Данное смещение можно определить из выражений

Таким образом, продольное скольжение гусениц относительно почвы существенно влияет на радиус и общую кинематику машины.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >