Полное буксование или юз гусениц при этом не происходит. Оно возникает при увеличении тягового усилия в момент, когда состояние скольжения наступит на всех элементарных площадках гусениц. Нарастание тягового усилия будет происходить при постоянных значениях реактивных усилий на элементарных площадках, в которых уже было достигнуто скольжение, и равном распределении тягового усилия по длине части гусениц, неподверженной скольжению. В этом случае уравнение равновесия моментов сил относительно точки контакта с препятствием, действующих в плоскости опорной поверхности примет вид где - сумма произведений указанных величин (расстояний от точки контакта с препятствием до продольных составляющих реактивных сил грунта на элементарных площадках) без учета площадок, в которых уже достигнуто предельное по скольжению состояние; - сумма квадратов расстояний от точки контакта с препятствием до центров элементарных площадок без учета площадок, в которых уже достигнуто предельное по скольжению состояние; - сумма моментов, создаваемых реактивными силами грунта на элементарных площадках, в которых уже достигнуто предельное по скольжению состояние, где - момент, создаваемый продольной составляющей реактивной силы грунта на элементарной площадке, в которой уже достигнуто предельное по скольжению состояние; - момент, создаваемый касательной составляющей реактивной силы грунта на элементарной площадке, в которой уже достигнуто предельное по скольжению состояние; Из уравнения (5), обозначив , следует Подставим полученное значение tn в уравнение, описывающее связи сторон треугольника, составленного векторами элементарных сил pn, tn и tn. Учитывая, что и получим Решение этого уравнения имеет вид (6) где При М=0 и выражение (6) принимает вид (4), при М¹0 и выражение (6) имеет вид
Определение величины предельной продольной реакции грунта tn на n-й элементарной площадке гусеницы получим при известном законе распределения давления на ее опорную поверхность, характеризующемся коэффициентами q0, kx и ky, которые определяются при рассмотрении условия равновесия тягача на опорной поверхности из уравнений åZ=0, åMx=0, åMy=0. где Q - составляющая реакции тягача, перпендикулярная опорной поверхности. где My - момент относительно оси Y всех сил действующих на тягач, где Mx - момент относительно оси X всех сил действующих на тягач, Представленные выражения для определения коэффициентов q0, kx и ky позволяют вычислить давление в каждой точке гусеницы, а значит и предельное сдвиговое элементарное усилие р только для случаев, когда вся опорная поверхность гусеницы воспринимает положительное (согласно расчетной схеме) давление грунта. Отрицательное давление согласно физике явления свободного опирания гусеницы на грунт не возможно. Получение отрицательных давлений свидетельствует о неполном использовании опорной поверхности гусениц, поэтому необходим расчет, определяющий границы ее активной части, воспринимающей нагрузку, и новые значения коэффициентов q0, kx, ky. В этом случае вычисления ведутся в следующей последовательности: 1. Определяется положение общего центра тяжести эпюр давления обеих гусениц на опорную поверхность. 2. Вычисляются отдельно для левой или правой гусеницы координаты центра тяжести эпюр давления на опорную поверхность. 3. Определяется положение на опорной поверхности линии, проходящей через координаты центров тяжести эпюр давления, и координаты точек пересечения ее с линиями, ограничивающими опорный контур тягача. 4. Вычисляется длина активной части гусениц, на которую тягач опирается при восприятии нагрузки. 5. Определяется положение линии, ограничивающей активную часть гусениц, и вычисляются координаты пересечения ее с линиями опорного контура тягача. 6. Определяется значение максимального давления на участке опорной поверхности гусеницы, имеющем закон изменения давления в виде треугольной эпюры. 7. По известным значениям ординат трех точек эпюры распределения давления от гусениц на опорную поверхность определяются значения коэффициентов q0, kx и ky уравнения, описывающего закон изменения давления гусениц на опорную поверхность при отрыве части ее от грунта. Представленные выше математические модели позволяют разработать алгоритм и программу вычислений для определения предельной нагрузки, воспринимаемой навесным оборудованием гусеничного тягача при встрече с непреодолимым препятствием в произвольной точке и по произвольному направлению. Согласно РД 24.220.03 - 90 (Машины строительные и дорожные. Нормы расчета.) металлоконструкции и детали машин рассчитывают на прочность по максимальным нагрузкам с учетом коэффициентов динамичности.
Литература:
1. Тракторы: Теория: Учебник для студентов вузов по спец. «Автомобили и тракторы»/ В.В. Гуськов, Н.Н. Велев, Ю.Е. Атаманов. и др; Под общ. ред. В.В.Гуськова. – М. : Машиностроение , 1988 2.
2. Карасев Г.Н. Расчет предельных нагрузок пневмоколесного тягача // Строительные и дорожные машины. 2002. № 4. С. 36-41.
|
