Дипломная работа: Исследование способов повышения эффективности работы гусеничного движителя
2.2.1 АС № 821229 «Упругое колесо транспортного средства со ступицей и обводом» 23
2.2.2 АС № 933481 «Металлоэластичное колесо транспортного средства» 25
2.2.3 АС № 160092 «Опорный каток гусеничных машин» 27
2.2.4 Патент США № 5125443 «Пружинно подвешенное колесное устройство» 28
2.2.5 Достоинства и недостатки рассмотренных конструкций 33
3. Анализ работы объекта исследования 35
3.1 Требования, предъявляемые к конструкции 35
3.2 Описание конструкции и принципа работы ведущего колеса с внутренним подрессориванием 36
3.3 Кинематический расчет исследуемой конструкции 40
3.3.1 Определение точек кривой траектории движения конца упругого элемента 40
3.3.2 Определение радиуса ведущего колеса по трём точкам 43
3.3.3 Определение координат шарниров упругих элементов колеса в любой момент времени 47
4. Физическая осуществимость кинематической модели ведущего колеса с внутренним подрессориванием 51
4.1 Кинетостатический анализ работы ведущего колеса с внутренним подрессориванием. 51
4.1.1 Расчетная схема 51
4.1.2 Определение неизвестных реакций в шарнирах упругого элемента 52
4.2 Расчет на изгиб пластинчатых упругих элементов, расположенных в плоскости, перпендикулярной оси ступицы 54
5.Анализ результатов проведённых исследований 60
5.1 Программная эмуляция работы ведущего колеса с внутренним подрессориванием на поверхности с неровностями почвы 60
5.2 Расчет навесоспособности трактора с ведущим колесом с внутренним подрессориванием 64
5.3 Расчет угловой жесткости трактора с ведущим колесом с внутренним подрессориванием 68
6. Заключение 73
Список использованной литературы 76
1. Введение
Сравнительный анализ и сопоставление колесных и гусеничных машин при эксплуатации их в тяжелых дорожных, а особенно во внедорожных, условиях показывает преимущество последних по таким важнейшим показателям, как проходимость, производительность, манёвренность, тягово-сцепные качества, удобство и надежность работы. Многоприводные автомобили и автопоезда даже при наличии четырех-пяти ведущих мостов не могут обеспечить в условиях бездорожья такую же реализацию тяговых качеств, как и гусеничные машины. При этом сложность и громоздкость активного привода к колесам ликвидирует такое важное достоинство автомобиля, как простота конструкций. Следовательно, необходимость в разработке новых и модификации старых конструкций тягово-транспортных средств с приводом от гусеничного движителя была и остаётся высокой. По-прежнему, эффективная работа целых отраслей народного хозяйства зависит от прогресса в разработках конструкторов гусеничных машин.
Машины с гусеничным приводом очень разнообразны по конструкции и назначению. Это промышленные и сельскохозяйственные тракторы, снегоболотоходные транспортеры, специальные тягачи, различные установки на гусеничном ходу, используемые для монтажа производственного или технологического оборудования, трубоукладчики на строительстве нефте- и газопроводов и т.д. Гусеничный движитель является одним из важнейших механизмов, определяющих тяговые качества, производительность, экономичность и надежность всех этих машин. Поэтому совершенствование конструкции движителя, выбор оптимальных параметров, рациональное сочетание характеристик отдельных его элементов, разработка более совершенной схемы привода и формы обвода гусениц представляют ответственный этап при создании или модернизации гусеничных машин.
Следует также учитывать, что в результате воздействия ходовых систем тракторов, в почве образуются уплотненные зоны, вызывая неравномерное распределение влаги и отрицательно влияющие на урожайности по всей ширине воздействия. Исследования влияния уплотнения почвы тяжелыми мобильными агрегатами на урожай сельскохозяйственных культур, проведённые в нашей стране, а также в США, Швеции, Японии показали, что урожай снижается на 20–35%. При этом большое влияние на уплотнение почвы оказывает среднее и максимальное удельные давления. Согласно данным [16] для большинства почв допустимое давление составляет 39–49 кПа, предельное— 98–147 кПа, а фактически же, оказываемое мобильными агрегатами давление достигает 294–420 кПа.
Создание долговечного, экономичного, экологичного гусеничного движителя является сложной научно-технической проблемой. Сложность ее обуславливается тяжелым режимом работы движителя, подвергающегося абразивному воздействию грунта, высокими динамическими нагрузками, нестабильностью геометрии и кинематики обвода, особенно при движении по пересеченной местности.
Стремление сократить до минимума все механические потери в движителе, иными словами обеспечить максимальный к. п. д., увеличить экономичность машины, повысить почвосбережение еще в большей степени усугубляет трудности решения этой задачи, так как неизбежным следствием повышения энергоемкости транспортного средства, уменьшения его массы является увеличение динамической нагруженности гусеничного движителя и уменьшение его надежности.