Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Математическая модель взаимодействия гусеничного движителя с недеформируемым основанием при высоких скоростях прямолинейного движения Добрецов, Роман Юрьевич

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Добрецов, Роман Юрьевич. Математическая модель взаимодействия гусеничного движителя с недеформируемым основанием при высоких скоростях прямолинейного движения : диссертация ... кандидата технических наук : 05.05.03.- Санкт-Петербург, 1999.- 193 с.: ил. РГБ ОД, 61 00-5/1931-1

Содержание к диссертации

Введение

Глава 1. Современное состояние вопроса 12

1.1. Обзор литературных источников и исторический анализ проблемы 12

1.1.1. Методические подходы к проблеме взаимодействия гусеничного движителя с грунтом. 12

1.1.2. Основные положения классической модели взаимодействия гусеницы с грунтом 15

1.1.3. Особенности качения гусеничного движителя по недеформируемому основанию 24

1.1.4. Увеличение фактического пути гусеничной машины 25

1.1.5. Вероятностные характеристики сопротивления движению 33

1.1.6. Устойчивость траков под опорными катками гусеничной машины. 34

1.1.7. Вопрос неустойчивости траков в практике зарубежного машиностроения 40

1.2. Выводы по главе 1 и постановка задачи исследований 45

Глава 2. Модель движения отдельных траков на недеформируемом основании при качении единичного катка с наружной амортизацией 48

2.1. Общие положения расчетной модели и выбор путей ее математического представления 48

2.1.1. Общие положения 48

2.1.2. Описание расчетной схемы 51

2.1.3. Определение протяженности контактного пятна .55

2.1.4. Выбор закона распределения нагрузки опорного катка 57

2.2. Теоретическая модель взаимодействия участка опорной поверхности гусеницы с грунтом 59

2.2.1. Определение значений и координат точек приложения вертикальных и горизонтальных сил, действующих на траки 59

2.2.2. Определение значений углов поворота траков 66

2.2.3. Динамика взаимодействия гусеницы с грунтом при удельной тяге менее 0,12: определение угловой скорости, ускорения и инерционных сил 70

2.2.4. Определение перемещений траков 75

2.3. Разработка программы расчета для ЭВМ типа IBM PC 80

2.4. Стендовые испытания секции гусеницы .81

2.4.1. Конструкция стенда. 82

2.4.2. Объект и методика испытаний 85

2.4.3. Методика измерений и обработка результатов 87

2.5. Выводы по главе 2 91

Глава 3. Теоретическое описание процесса взаимодействия гусеницы с грунтом с учетом действия нагрузок многоопорной ходовой системы .94

3.1. Общие положения расширенной расчетной модели 94

3.2. Определение нагрузок на опорные катки 95

3.3. Определение силы натяжения в рабочей ветви 100

3.4. Изменение натяжения в опорной ветви обвода без учета юза звеньев 105

3.5. Определение падения натяжения в опорной ветви, связанного с положительным смещением звеньев и потерь энергии при перемещении машины. 109

3.5.1. Падение натяжения в опорной ветви и дополнительные затраты мощности в движителе 109

3.5.2. Построение эпюры тяговых сил на опорной поверхности ТГМ 111

3. б. Разработка обобщенной программы расчета для ЭВМ типа IBM PC 115

3.6.1. Общие сведения 115

3.6.2. Функциональное назначение программы 116

3.6.3. Описание логической структуры 116

3.6.4. Вызов и загрузка 119

3.6.5. Входные данные 120

3.6.6. Дополнительные ограничения, заложенные в текст программы 121

3.6.7. Выходные данные 122

3.7. Экспериментальные подтверждения достоверности модели с оценкой погрешностей 132

3.7.1. Применяемые приспособления и оборудование 132

3.7.2. Методика измерений и обработки результатов 132

3.7.3. Объект и методика испытаний 133

3.7.4. Результаты испытаний 134

3.8. Выводы по главе 3 .136

Глава 4. Расчетно-теоретические исследования влияния конструкторских и эксплуатационных параметров гусеничного движителя на эффективность формирования тяговых сил 138

4.1. Влияние конструкторских и эксплуатационных параметров на условия формирования тяговых сил 138

4.1.1. Особенности качения движителя при применении асфальтоходных башмаков 138

4.1.2. Особенности качения движителя по деформируемому грунту и снегу 142

4.1.3. Влияние типа беговой дорожки 146

4.1.4. Особенности формирования положительного сдвига звеньев при малой протяженности контактного пятна 148

4.1.5. Особенности формирования сдвига звеньев цепи с шарниром последовательного типа 152

4.2. Влияние эффекта неустойчивости траков на эксплуатационные и конструкторские параметры гусеничной машины 153

4.2.1. Влияние скорости движения машины и натяжения рабочей ветви на эффективность формирования тяговых сил 153

4.2.2. Увеличение износостойкости грунтозацепов 154

4.2.3. Виброактивность опорной ветви 154

4.2.4. Снижение потерь мощности на передвижение машины и влияние смещения полюса поворота на мощность сопротивления движению 155

4.2.5. Экспериментальные сочлененные гусеничные машины и явление увода гусеничной машины 156

4.2.6. Формирование мнимого "мешка" на опорной поверхности и меры по его предупреждению 158

4.2.7. Улучшение условий работы опорного катка 160

4.3. Выводы по главе 4 161

Основные выводы и заключение 164

Литература 168

Приложения 175

Введение к работе

Актуальность работы. Разработка, производство и совершенствование V военных гусеничных машин (ШМ) различного назначения в Российской Федерации и других странах несомненно будет продолжаться. Несмотря на достигнутый высокий технический уровень НГМ, остаются в силе вопросы совершенствования отдельных узлов и аїретатов, в частности, ходовой части - базовой системы гусеничной машины.

Тенденция роста удельной мощности и скорости движения машины напрямую связана с вопросами эффективности применения современного гусеничного движителя на высоких скоростях. Технические решения, отработанные в практике конструирования ВГМ, широко применяются при создании быстроходных транспортных гусеничных машин (ТГ'М) различного назначения, наследующих конструктивные и компоновочные решения, в особенности опыт работ над ходовой частью.

Значительные потери мощности в гусеничном движителе, связанные только с несовершенством конструкции ходовой системы, приводят к необходимости создания более строюю подхода к вопросам расчета и конструирования гусеничных испей. I) олове таких подходов должны лежать представления О взаимодействии звеньев гусеничной цепи с основанием и опорными катками с учетом конкретных геометрических характеристик ходовой системы.

В предлагаемой работе проведено исследование влияния кинематических, силовых и геометрических характеристик основных элементов ходовой системы (опорных катков и отдельных траков) на особенности работы реального гусеничного движителя.

В основе работы лежит представление о гусенице, как о звенчатой цепи, элементы которой имеют определенные геометрические размеры и обладают соответствующей массой. В качестве базовой принята подмодель взаимодействия единичного опорного катка с двумя смежными траками, соединенными рс-зино-металлическим шарниром (РМШ) параллельного типа (наиболее типичные элементы ходовой системы быстроходной ТГМ). Базовая подмодель закладывается в основу уточненной модели взаимодействия с грунтом опорной поверхности ТГМ, которая используется для анализа процессов, протекающих при качении движителя. Результаты применения этой модели, а также анализ экспериментальных данных, лежат в основе выработанных рекомендаций по улучшению характеристик реального гусеничного движителя (уменьшение сопротивления движению, усилия предварительного натяжения; оптимизация использования опорной поверхности и др.).

В настоящей работе рассмотрен малоизученный эффект положительного смещения звеньев гусеничной цепи на примере взанмодействня гусеницы с шарниром параллельного типа с недеформируемым основанием. Изучена при-

рода этого явления, особенности работы движителя, связанные с ним, раесмот- рены теоретические и прикладные аспекты проблемы. Затронут чисто экологический аспект причин нанесения движителем повышенного ущерба различным фунтам и возможности его минимизации.

Впервые многие вопросы, рассматриваемые в данной работе, были поставлены такими исследователями, как В.А. Петров, СВ. Дорогий, А.П. Софи-ян, А.И. Мазур. Однако их работы не были завершены в части теоретического обоснования и математического моделирования, что является основным предметом данного исследования.

Используемые расчетные модели базируются на общих законах механики. Поэтому после доработки они могут быть применены в других областях машиностроения (проектирование и эксплуатация машин, передвигающихся по стыковым рельсовым путям; конвейеров, транспортеров, тельферов и другого подъемно-транспортного оборудования), а так же в строительстве (проектирование понтонных переправ, некоторых типов рамных мостов и др.).

Цель работы. Повысить эффективность использования, надежность гусеничного движителя, снизить потери мощности в ходовой части. Провести исследование физических основ взаимодействия гусеничного движителя с грунтом при высоких скоростях прямолинейного движения на примере недеформи-руемого основания, определить влияние конструктивных параметров отдельных звеньев и движителя в целом на закономерности формирования тяговых сил. Обосновать применение траков с разнесенными грунтозацепами и частичным перекрытием зазора в ходовых системах гусеничных машин различного назначения.

Положения, выносимые на защиту:

математическая модель процесса положительного смещения траков гусеничной машины при качении одиночного опорного катка (установлены основные конструктивные и силовые параметры, определяющие значения и условия формирования положительного смещения траков на опорной поверхности машины в тяговом режиме при прямолинейном движении);

математическая модель процесса формирования тяговых сил с учетом нагрузок многоопорной ходовой системы (выявлены закономерности формирования положительного смещения опорной поверхности машины и формирования эпюры растягивающих сил на опорной поверхности);

программная реализация расчетных моделей на ПК типа IBM PC;

результаты экспериментальной проверки расчетных моделей; .

примеры расчетов с использованием разработанного программного продукта;

рекомендации по модернизации звеньев гусеничных цепей с целью улучшения характеристик гусеничного движителя.

» I

Практическая ценность диссертации:

разработанные и апробированные методики и программный продукт предлагается к применению при расчетно-конструкторскнх работах над ходовыми системами! военных и транспортных гусеничных машин; >

основные теоретические положения диссертации могут быть использованы в учебном процессе при подготовке студентов по специальности "колесные и гусеничные машины";

внедрение практических выводов и рекомендаций в производство и эксплуатацию позволит значительно повысить эффективность применения гусеничных машин различного назначения (в 1,5-2 раза снизить потерн мощности, связанные с качением опорного катка по беговой дорожке, для ходовых систем раз-лтгчных типов на 8-15% снизить предварительное натяжение, расширить возможность практической реализации режима идеального качения движителя, что позволит более эффективно использовать опорную поверхность и др.).

Апробация работы. Материалы работы доложены и обсуждены на конференциях "Фундаментальные исследования в технических университетах" (16-17 шоня 1997 г.), "Современные научные школы: Перспективы развития", 27-я Неделя науки СПбГТУ" (7-12 дек. 1998 г.), семинарах кафедр "Боевых машин и автомобильной подготовки" СПбВОКУ им. СМ. Кирова (16 ноября 1998 г.) и "Колесные и гусеничные машины" СПбГТУ (6 апреля 1999 г.). Запланировано участие в ежегодной Научно-практической конференции "Белые ночи", проводимой Международной Академией наук экологии и безопасности жизнедеятельности (МАНЭБ) 1-3 июня 1999г.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 4 работы.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы и приложения. Объем работы составляет 193 страницы: 122 машинописных страниц текста, 67 рисунков, 8 таблиц, приложение на 19 стр. Список литературы содержит 67 наименований.

Увеличение фактического пути гусеничной машины

Увеличение фактического пути танка при отсутствии явления буксования был отмечено в 1954 году в статье В.А. Петрова [12]. В.А. Петров сравнивал путь гусениц танка и корпуса машины и нашел, что появление приращения пути -следствие волнообразной формы поверхности дна колеи. Явление регистрировалось при значениях удельной силы тяги f д=0.3...0.4. В результате проведенных испытаний с использованием описанной в работе [12] установки, были получены значения коэффициентов, учитывающих увеличение длины пути гусеницы (для мягких грунтов тч=0,6...0,9; для твердых тч=0...0 2} . Опубликованы данные опытов, прямо указывающие на наличие смещения деформируемого грунта вперед под траками ГМ (рис 1.8). Отмечен характер изменения сопротивления качению при перекатывании опорных катков по гусенице, даны экспериментально обоснованные рекомендации по оптимальньм конструктивньм параметрам ходовой части (диаметр и количество опорных катков, шаг и ширина гусеницы, размеры грунтозацепов) с точки зрения минимизации сопротивления прямолинейному движению гусеничной машины .

Непосредственно неустойчивость траков, как причина увеличения пути машины в статье не рассматривается. Автор упоминает о явлении "игры траков". "Игра" траков в различных условиях подтверждалась киносъемкой (Т-34, ИС-2, СУ-7 6, М4-А2 при движениях со скоростями 1,15,30 м/с).

Поскольку автор работы [12] рассматривал исключительно вопросы увеличения сопротивления, движению, некоторые идеи, требующие дальнейшего развития, остались неразвитыми :

не рассмотрен механизм формирования положительного смещения опорной ветви, хотя основные положения работы указывают на существование третьего режима работы гусеничного движителя: закономерного положительного смещения (или юза) гусеницы;

из содержания работы не следует: будет ли наблюдаться рассматриваемое явление на твердом основании;

граничные значения силы тяги, при которых явления увеличения пути существует, нельзя считать четко определенными.

По современным понятиям волнообразная форма колеи -следствие неустойчивости звеньев гусеницы под опорными катками. На мягком грунте, при малых удельных силах тяги и малых скоростях движения волнообразная колея - следы периодически повторяющихся пиков нагрузки со стороны гусеничного движителя, сопровождающих явление выдавливания грунта вперед по ходу траков гусеничной машины. Более твердые грунты меньше подвержены пластическим деформациям, следов выдавливания траков или колеи на них не остается (бетон) или же они заметны (асфальт) , хотя не выражена колея.

В пользу этого предположения в рассматриваемой работе [12] указывается, что изменение глубины колеи описывается двумя волнами с различными амплитудой и периодом, наложенных друг на друга. Малая волна имеет период (длину волны) , совпадающий с шагом гусеницы. Она вызывается колебанием траков под опорными катками гусеничной машины.

Большая волна дна колеи вызывается перемещением грунта в горизонтальной плоскости в направлении качения катка и сцеплением частиц грунта в плоскостях скольжения. Длина этой волны и ее амплитуда зависят от ширины и шага гусеницы, нагрузки на ось катка, удельного давления, качества грунта и его состояния. С увеличением шага гусеницы длина этой волны возрастает (растет прессование грунта в глубину и уменьшается прессование в горизонтальной плоскости). При увеличении ширины гусеницы возрастают и длина волны, и ее амплитуда (затрудняется выдавливание в стороны от гусеницы).

Следует отметить, что существует еще одно характерное значение длины волны колеи, связанная с периодом собственных колебаний (около 1 с) корпуса гусеничной машины и ее ходовой части. Эта величина кратна длине опорной поверхности гусеничной машины (примерно 2...3L, т.е. 6...12м) и такой дорожный профиль называется резонансным. Наблюдать его появление можно после многократных проходов по колее однотипных машин или машин со сходными конструктивными параметрами ходовой части.

Таким образом, возможно более глубокое с точки зрения физической основы процесса, объяснение явления увеличения пути гусеничной машины при относительно небольших силах тяги, которое обосновывается в настоящей диссертационной работе.

Разработке проблемы положительного смещения опорной ветви на уровне отдельных траков целиком посвящена работа СВ. Дорогина, СВ. Акулова и В.Н. Степанова [5] .

Экспериментально факт положительного смещения гусеницы при движении машины был установлен авторами для различных машин, в том числе танка ЇЇТ-7 6. Дальнейших публикаций, опровергающих или подтверждающих этот факт не было в печати до 1983 года [10].

СВ. Дорогиным было установлено, что при силе тяги движителя менее 0.10...0.12 от веса машины, ее движение осуществляется юзом в пределах 0,45...1.7% в диапазоне скоростей 1...10 м/с. Это явление входит в противоречие с изложенными уже классическими взглядами на взаимодействие гусеничного движителя с грунтом и потому требует иного объяснения. Для упрощения рассматривается недеформируемое основание, на котором, по наблюдениям,[5,10] эффект наиболее выражен. Рассматриваются три характерных этапа взаимодействия (рис.1.9):

во время движения гусеничной машины на опорные катки действует нормальная нагрузка NK. В момент совпадения линии действия силы Ni с центром давления грунтозацепа п-1 трака (второй трак слева, см. рис. 1.9) , трак принимает горизонтальное положение.

при перекатывании катка вперед линия действия силы Ni смещается от линии, проходящей через центр давления грунтозацепа и трак начинает поворачиваться на угол ос! вокруг контактной линии грунтозацепа. Передняя часть трака п-1 опускается , что вызывает поворот трака п (третий слева трак, см. рис. 1.9} вокруг грунтозацепа, который одновременно смещается вперед.

при дальнейшем качении опорного катка по наклоненной вверх беговой дорожке происходит поворот п-ного трака вокруг смещенного полюса качения и возникает сила Ртн, которая тянет за собой траки, расположенные за траком п.

Таким образом, путь гусеничной машины увеличился на знчение сдвига.

При движении по деформируемому грунту этот механизм работает так же, но определяющими для значения углов поворота траков являются не только геометрические и силовые характеристики гусеничного движителя, но и механические свойства грунта. Как основные характеристики гусеничного движителя определены расстояние от оси шарнира до поверхности контакта гусеницы с грунтом,, шаг гусеницы, число опорных катков, длина опорной поверхности, нагрузка на опорный каток, натяжение гусениц.

Определение значений и координат точек приложения вертикальных и горизонтальных сил, действующих на траки

На рис.2.4 показаны графики изменения этих коэффициентов и соответственно - характерные положения контактного пятна:

I - a+e xs; Yi{x3fs)=yi+i(xsrs)=pi+i(x3)=0, 3±(х3)=2: Положение І-го звена устойчиво (так как линия действия нагрузки Рк проходит между опорными реакциями грунтозацепов.) Контактное пятно на касается зазора между звеньями.

II - а-є х3 а+є; уі(х3,є) 0; УІ+І(Х3,Е)=РІ+І(Х3)=0, 3I(XS)=2: Нагрузка смещена к краю звена. Пятно контакта закрывает зазор между звеньями. Линия действия результирующего усилия на траке і сместилась влево от оси опорного катка.

III - УІ(Х3,Є) 0; Уі+і (x3,s) 0: Часть нагрузки переходит на смежное i+1 звено. Линии действия результирующих нагрузок располагаются на звене і левее, на звене i+1 правее оси катка.

IV,V - дальнейшее перераспределение нагрузок.

VI - -а-є х3 а+є; уі+1 (хзгє) 0; уі (х3,є)=Р± (xs) =0, Pi+i(xs)=2: Нагрузка целиком перешла на звено і+l. Пятно контакта закрывает зазор между звеньями.

VII - х3 -а-є; УІ(ХЗ,)=УІ+І(ХЗГЄ)=(ЗІ(Х3)=0, РІ+І(Х9)=2: Устойчивое положение смежного звена і+1.

Изменение во времени вертикальных нагрузок на смежные траки и координат точек их приложения относительно оси опорного катка показано на рис.2.5 и 2.6.

Одинаковая методика определения силы сопротивления качению для ведомого колеса используется в различных работах [30,50 и др.].

Известно, что при качении колеса (в данном случае опорного катка) происходит смещение вперед суммарной реакции на величину Лх: Ах = fR, где f - коэффициент сопротивления качению (0.015...0.018 для опорного катка с наружной амортизацией), R - радиус колеса (опорного катка).

По аналогии полагаем, что вертикальные реакции Р± и Pi+i смещены на ту же величину Ах. Создается момент относительно оси катка (рис.2.7): М±= (Ах+Хц±) -РІ=0.5-РК- (Ах+уі-а) &; Мі+і- (Ах+хЦі+і) -Рі+і=0 .5-Рк- (Дх+уі+га) -рі+і; М р= МІ+МІ+1 PK-(Ax+0.5-a i), где І (х3,є) =ЗІ (Xs) -УІ (хзгє) +рі+і (Х3) -Уі+і (х3,є)

Известно, что существенную долю общей силы сопротивления движению ТГМ составляют потери на перекатывание опорных катков. Влияние этой составляющей растет по мере увеличения скорости движения машины. Как правило, при определении потерь рассматривают качение свободного (ненагруженного моментом) деформируемого колеса по твердому основанию [20,31]. Более сложные расчетные схемы, применяемые в теории колесных машин вряд ли необходимы в данном случае. Достаточно учитывать потери на трение в вертикальных сосредоточенных сил в подвижной системе координат в зависимости от положения пятна контакта шине, что составит порядка 90-95% всех потерь на качение (внутреннее трение, проскальзывание элементов шины по опорной поверхности, присасывание (для пневматических катков) шины к опорной поверхности ленточной гусеницы) [50].

В данном случае предложено более общее выражение для момента трения, которое совпадает с классическим М«рр—Лх-Рк= FTp R( Frp - горизонтальная сила, приложенная к оси опорного катка, R - радиус катка) в том случае, когда i(xs,s)=0. Коэффициент СІ(Х3,Є) учитывает влияние на значение Мтр и, следовательно, на FTp эффекта неустойчивости звеньев под опорным катком. Изменение коэффициента І(Х3,Є) в зависимости от положения пятна контакта относительно зазора между траками показано на рис.2.4: I - i(xs,s)=Q 11,111 - Ср.{х3,е) 0 - Начало наезда катка на зазор: уменьшение момента трения качения, так как каток "скатывается" в зазор. На этом промежутке i(x3,s) имеет минимум. IV - i(x3rs)= 0 (точка перегиба) V,VI - i(xs,s) 0 - Увеличение момента трения качения. Каток "выкатывают" из зазора. VII - СІ(ХЗ,Є)= о При отсутствии зазора С,± (х3,е=0)=0, то есть ІІЩ&-+0 &(Хэ,-В)=0.

Значения горизонтальных сил, действующих на смежные траки (рис.2.8) определяются по формулам: Fi=M±/R= 0.5-prPK-(Ax+yra)/R

Выходные данные

Выходная информация состоит из следующих основных разделов:

- исходные данные (вывод на дисплей после чтения из файла для проверки и контроля, вывод в файл при нормальном завершении работы программы);

- сообщения об ошибках при невыполнении заложенных в программу ограничений при чтении входных данных из файла или сбоя чтения из файла (вывод только на дисплей);

- результаты расчетов для ходовой части при действии различных нагрузок на опорные катки (вывод на дисплей, по желанию пользователя вывод в файл);

- результаты силового и кинематического анализа для пары траков при действии на каток статической нагрузки (выводится только в файл при нормальном завершении работы) ;

- результаты расчетов при различных скоростях движения машины (вывод на дисплей и (или) в файл по желанию пользователя);

- запрос о дальнейшем режиме работы программы (выводится только на дисплей).

По окончанию цикла расчетов программа выводит на дисплей результаты расчетов основных величин и запрос ВВЕДИТЕ РЕЖИМ РАБОТЫ ПРОГРАММЫ: 1- повторить вывод на дисплей, 2- ввести имя нового файла исходных данных, 3-произвести вывод в файл, 0- вернуться в DOS. В случае выбора ответа 0 на дисплей выводится сообщение РАБОТА ПРОГРАММЫ ЗАКОНЧЕНА и работа прерывается без вывода в файл. При выборе ответа 3 последует запрос ВВЕДИТЕ ИМЯ ФАЙЛА ВЫВОДА. После введения имени файла программа осуществит вывод информации, при этом, если указанный файл уже существует, вся информация в нем будет затерта. По окончании вывода на дисплее появится сообщение ОСУЩЕСТВЛЕН ВЫВОД В ФАЙЛ имя-файла и затем будет повторен запрос о режиме дальнейшей работы.

Вывод результатов расчетов производится в табличной форме. Расшифровка обозначений, используемых программой при выводе, приведена в таблице 3.4.

Особенности формирования положительного сдвига звеньев при малой протяженности контактного пятна

Поскольку в ходовых системах современных высокоскоростных машин перспективным признано применение траков с РШ параллельного типа [19], применяемых в паре с обрезиненными катками (катки без наружной амортизации применяются в основном в ходовых системах тракторов и сельскохозяйственных машин), вопрос взаимодействия с металлической беговой дорожкой металлического катка мало актуален. Однако существенное влияние на формирование юза звеньев и, как следствие, тяговых сил, протяженности контактного пятна, следует рассмотреть. Кроме того, каток без наружной амортизации часто находит применение в других областях машиностроения.

При расчетах производилось варьирование протяженности контактного пятна (рис. 4.10 и 4.11). Выявлены следующие закономерности.

Применение катков с очень мягкой шиной (на примере БМП-1 при 2а 130...140 мм) приводит к полному исчезновению юза. При этом сохраняется способность звеньев перемещаться по опорной поверхности (колебания без итогового смещения) и падение натяжения на элементарном участке хотя и ослабевает, но не исчезает.

Применение жесткого катка (в пределе 2а- 0) изменяет картину юза. Сосредоточенная нагрузка вызывает опрокидывание звена і. Звено і+l выдавливается вперед. Затем нагрузка переносится на звено і+l, оно защемляется и опрокидывается. Смещение звеньев, сравнительно с вариантом качения обрезиненного катка, возрастает. Однако вертикальной нагрузки на траке і+l во время его смещения практически нет, а потому практически отсутствует и работа сил трения. Существенного падения натяжения опорной ветви не ожидается, она только перемещается вперед (см. рис. 2.16).

Похожие диссертации на Математическая модель взаимодействия гусеничного движителя с недеформируемым основанием при высоких скоростях прямолинейного движения