| Статистика |
Онлайн всего: 1 Гостей: 1 Пользователей: 0 |
|
Каталог файлов
Передача тягового усилия и торможение самоходных машин
|
| 03.02.2012, 00:31 |
В самоходных машинах передача тягового усилия
осуществляется только при сцеплении приводных колес или гусениц с опорой — дорогой.
Возникающую в месте контакта приводного колеса или гусеницы с дорогой внешнюю
силу, направленную по касательной к поверхности колеса, называют касательной
силой тяги. Ведущими колесами (соединенными посредством трансмиссии с
тяговым двигателем) в самоходных машинах выполняют либо колеса, расположенные
только на одной ведущей оси, либо — на двух ведущих осях. В гусеничных
механизмах перемещения привод на гусеницу осуществляется также от ведущего
колеса, и касательная сила тяги распределяется равномерно по длине гусеницы.
Для выяснения физики явления передачи тягового
усилия сцеплением колеса с опорой рассмотрим вначале взаимодействие бесконечно
жесткого приводного колеса с жесткой опорой[1]
(рис. 4.9, а). От тягового двигателя
через трансмиссию на колесо передается вращающий момент Мвр, который
можно представить как пару сил Fк (на опору) и Fк¢ (на колесо),
приложенных в точках А и 0 и
действующих по часовой стрелке. Колесо к опоре, прижато силой
тяжести Рк¢. Так как под
действием пары сил колесо стремится повернуться относительно оси 0, то в
месте контакта колеса с опорой возникает касательная сила тяги Fкac, вызывающая
поступательное перемещение оси колеса.
Рис. 4.9. Схемы к определению тягового и тормозного
усилий самоходных машин
Максимальная касательная сила тяги Fкасmах ограничивается либо моментом Мвр, приложенным
к колесу, либо силой сцепления колеса с опорой. Касательная силы тяги, исходя
из максимальной величины вращающего колесо момента,
а исходя из максимальной величины силы
сцепления колеса с опорой
где R — радиус колеса; y — коэффициент сцепления колеса с опорой.
Суммарная касательная сила тяги (Н)
транспортной машины
где Рсц
— сцепной вес[2] или
суммарная сила тяжести машины, приходящаяся на приводные колеса, кН.
Если касательная сила тяги по величине
превышает силу сцепления приводных колес с опорой, т. е. Fкас > 1000Рсцy, то приводные колеса начинают буксовать.
Пневматические шины самоходных машин являются
упругими и обладают конечной жесткостью. При взаимодействии шины с дорогой,
также обладающей конечной жесткостью, обод шины (рис. 4.9, б) сжимается в направлении, противоположном вращению колеса, а
поверхность опоры дороги растягивается в направлении движения. Поэтому по
сравнению с абсолютно жестким колесом в приводном колесе с пневмошиной
нормальное давление N0 смещается относительно
вертикальной оси симметрии колеса на линейную величину k1, которая называется коэффициентом трения качения. Для колеса
с пневмошиной коэффициент сопротивления перемещению
где d и D —
соответственно диаметр цапфы и колеса; m — коэффициент трения в подшипнике.
Величина касательной силы тяги колеса с
пневмошиной и всей самоходной машины определяется так же, как и для жесткого
колеса по формулам (4.1) — (4.3).
Коэффициент сцепления y пневмошин с дорогой зависит от рисунка протектора шины,
внутреннего давления в камерах, состояния верхнего покрытия дороги и др.
Рассмотрим физическое явление торможения
приводного колеса, которое может осуществляться либо двигателем, либо
механическими тормозами. Торможение двигателем производят только в самоходных
машинах с электроприводом, механическое — при прижатии к ободу тормозного
барабана (рис. 4.9, в).
Тормозная сила колеса (Н)
где Тт — сила нажатия
тормозной колодки, Н; f — коэффициент трения колодки о тормозной барабан.
Тормозная сила колеса ограничивается силами
сцепления колеса с опорой:
Суммарная тормозная сила (Н) самоходной машины
где Ртор
— тормозной вес или суммарная сила тяжести самоходной машины, приходящаяся на
колеса, снабженные механическими тормозами, кН.
Если суммарная тормозная сила превышает силу
сцепления тормозных колес с опорой, т. е. Fт.с > 1000Pторy, то возникает движение юзом, при котором машина
перемещается поступательно с застопоренными колесами, теряя управление, а также
наблюдается повышенный износ пневмошин.
На подземных самоходных машинах устанавливают
пневматические, электрические или дизельные двигатели. Основными
характеристиками двигателя являются его мощность N, момент на валу Мдв и частота вращения пдв.
Зависимость частоты вращения пдв от момента Мдв,
выраженная графически, называется механической характеристикой двигателя,
а зависимость касательной силы тяги Fкac машины от скорости ее
движения v — тяговой
характеристикой.
На практике пользуются обращенной механической
характеристикой двигателя, в которой координатные оси изменены местами и
графически выражена зависимость Мдв от nдв (рис. 4.10, a).
Рис. 4.10. Характеристики тяговых двигателей: а — обращенная
механическая тягового электродвигателя постоянного тока (1) и пневмодвигателя (2);
б — дизельного двигателя погрузочно-транспортной машины ПД-8 с
четырехступенчатой коробкой передач (I—IV — ступени коробки передач)
Касательная сила тяги (Н) самоходной машины
может быть определена в зависимости от момента двигателя (Н·м):
где iтр —
передаточное число трансмиссии от вала двигателя к оси приводной колесной пары;
R — радиус
качения колеса (принят постоянным), м; η — КПД передачи.
При постоянном передаточном числе iтр (например, в машинах с пневмо- или электроприводом)
тяговая характеристика — более мягкая, подобная обращенной механической
характеристике. В самоходных машинах с дизельным приводом, имеющим; более
жесткую характеристику, передаточное число трансмиссии выполняют переменным,
что обеспечивает выбор водителем различной силы тяги и соответствующей скорости
движения в зависимости от загрузки машины и уклонов дороги. При построении
тяговой характеристики самоходной машины с дизельным приводом по оси ординат
откладывают силу тяги F или динамический фактор Dф = F/(G+G0)g —отношение силы тяги к суммарному весу самоходной машины и
перевозимого груза, а по оси абсцисс — скорость перемещения машины v (рис.
4.10, б).
Вопросы для самопроверки
1.
Дайте классификацию
самоходных погрузочно-транспортных и транс портных машин.
2.
Перечислите основные
комплексы самоходных машин для очистных и подготовительных работ.
3.
Начертите схему
погрузочно-транспортной машины и укажите основные сборочные единицы.
4.
Перечислите основные
мероприятия по снижению токсичности отработавших газов.
5.
Объясните физический смысл:
передачи тягового усилия сцеплением колеса с опорой; процесса торможения
приводного колеса.
[1] Такое допущение возможно
для приводных колес локомотива и рельсов.
[2] Обычно силу тяги выражают
в ньютонах, а сцепной вес – в килоньютонах
|
|
Категория: РУДНИЧНЫЕ ТРАНСПОРТНЫЕ МАШИНЫ ПЕРИОДИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ
|
| Просмотров: 1204 | Загрузок: 142
| Комментарии: 2
| Рейтинг: 0.0/0 |
|