Электромонтаж Ремонт и отделка Укладка напольных покрытий, теплые полы Тепловодоснабжение

Показатели и параметры проходимости

07.10.2014


Опорные и тягово-сцепные показатели. Давление движителя на опорную поверхность, представляющую собой лесную почву, грунт, снег, искусственное покрытие автомобильной лесовозной дороги, является одним из основных показателей проходимости лесотранспортных машин.
Среднее нормальное давление qср на опорную поверхность гусеничного движителя определяется по зависимости:
Показатели и параметры проходимости

где Gг — нормальная нагрузка на гусеницы, Н; В — ширина гусениц, м; Lг — длина опорной поверхности гусениц (длина эпюры давлений), м. Максимальное нормальное давление qм гусеничного движителя на почву значительно выше среднего и может определяться из выражения:
Показатели и параметры проходимости

где Кн — коэффициент неравномерности распределения давления, зависит от типа движителя и компоновки трактора (для трелевочных тракторов Kн = 2,0...2,8).
Сцепные свойства движителя — коэффициент сцепления движителя с опорной поверхностью зависит от среднего нормального давления движителя, площади опорной поверхности гусеницы или пятна контакта колеса, допустимого буксования, связности частиц и угла внутреннего трения грунта.
Давление шины на опорную поверхность распределяется по площади пятна контакта неравномерно. На лесных почвах отношение максимального давления шины на поверхность к среднему qср равно 1,4...1,0. Среднее давление можно определить:
Показатели и параметры проходимости

где А — коэффициент, характеризующий жесткость шины (для ведущих колес А = 1,1...1,3); r — показатель (r = 0,5...0,8).
Площадь пятна контакта шины Fш без учета ее жесткости равна:
Показатели и параметры проходимости

где h — радиальная деформация шины, м; Gт — радиальная нагрузка на шину, H; b — ширина профиля шины, м; рш — внутреннее давление воздуха в шине, кПа; D — наружный диаметр шины, м.
Коэффициент сцепления шины зависит от площади контакта. Так, для рыхлой лесной почвы при буксовании 18% с увеличением площади контакта с 0.1 до 0,2 м2 коэффициент сцепления возрастает с 0,34 до 0,41. Из формулы (18.4) видно, что с уменьшением давления в шине увеличивается площадь пятна контакта и ее коэффициент сцепления. Низший предел давления в шине ограничен предельной радиальной ее деформацией. Кроме этого, при понижении давления увеличиваются потери на гистеризисе в шине и коэффициент сопротивления качению, который слагается из потерь на деформацию почвы и деформации шины. Движитель при движении лесотранспортной машины оказывает уплотняющее воздействие на лесную почву, которое оценивается плотностью почвы (кг/м2) и является одним из основных показателей, характеризующих плодородие почвы. Установлено, что при давлении на почву менее 50 кПа остаточного уплотнения не обнаружено. Следовательно, с точки зрения экологической совместимости системы «движитель-лесная почва» давление движителя трелевочных тракторов и созданных на их базе лесосечных машин должно быть не более 50 кПа.
Ниже приведены значения нормальных давлений движителей на опорную поверхность:
Показатели и параметры проходимости

Из приведенных данных видно, что даже дорогостоящие перспективные шины сложной конструкции не могут обеспечить экологическую совместимость системы «движитель-лесная почва».
Удельная мощность Nуд лесовозного автопоезда представляет собой отношение номинальной мощности двигателя Nен к полной массе автопоезда Gc:
Показатели и параметры проходимости

Современные автопоезда имеют удельную мощность от 5 до 8 кВт/т. Чем больше удельная мощность, тем лучше проходимость автопоезда, но этот показатель качественный, так как нельзя ответить, насколько улучшится проходимость при увеличении удельной мощности, например на 20%, поэтому использование удельной мощности для оценки проходимости лесовозных автопоездов весьма ограничено.
Для оценки проходимости трелевочных тракторов используют показатель энергонасыщенности NG — отношение номинальной мощности двигателя к массе трактора:
Показатели и параметры проходимости

Отечественные трелевочные тракторы имеют энергонасыщенность: гусеничные 6,3...6,5 кВт/т; колесные 9,5...15,0 кВт/т. Исследованиями установлено, что с увеличением энергонасыщенности улучшается проходимость трелевочного трактора, энергонасыщенная трелевочная система с меньшими потерями энергии преодолевает поворот, ниже потери энергозатрат на буксование. Однако как недоэнергонасыщенность, так и переэнергонасыщенность снижает эффективность работы трелевочного трактора. Энергонасыщенность трелевочного трактора должна быть оптимальной для конкретного лесопромышленного региона и необходимо устанавливать соответствие рейсовой нагрузки свойствам волока и энергонасыщенности трактора.
Тягово-сцепной показатель. Потеря проходимости лесотранспортной машины может наступать как из-за нарушения сцепления движителя с опорной поверхностью, так и из-за превышения суммарного момента сил сопротивлений над крутящим моментом двигателя. Движение лесотранспортной машины, как известно, возможно при условии:
Показатели и параметры проходимости

Для равномерного движения лесовозного автопоезда по горизонтальному труднопроходимому участку пути, где скорость невелика:
Показатели и параметры проходимости

где kсц — коэффициент сцепного веса, есть отношение сцепного веса Gсц к весу лесотранспортной системы Gc. Тогда можно записать:
Показатели и параметры проходимости

При хороших тяговых свойствах лесотранспортной машины, когда удельная сила тяги (Ркд/Gс) достаточна, возможность движения определяется соотношением коэффициентов f, φ, kсц. В теории проходимости автомобилей введен показатель проходимости Псц, характеризующий относительный запас силы тяги по сцеплению движителя с опорной поверхностью:
Показатели и параметры проходимости

Из выражения (18.8) видно, что улучшить проходимость можно изменением f, φ и kсц. Для оценки проходимости при ускорении лесотранспортной машины на подъеме в формулу (18.8) необходимо ввести соответствующие коэффициенты ускорения. При скорости движения более 25 км/ч вместо удельной силы тяги по двигателю вводится динамический фактор, представленный отношением свободной силы тяги к полному весу лесотранспортной системы.
Формула (18.8) не применима для оценки проходимости трелевочного трактора и в ней не находят отражение энергоемкость транспортного процесса и экологические факторы.
Обобщенный показатель проходимости может применяться для сравнения проходимости лесовозных автомобилей и трелевочных тракторов в различных условиях транспорта древесины. В этом показателе отражаются не только тяговые свойства машины, но и скорость ее движения, производительность и энергоемкость транспортного процесса. Аналитически обобщенный показатель представлен так:
Показатели и параметры проходимости

где Qт, Qэ — рейсовая нагрузка соответственно в тяжелых и эталонных условиях движения; Sт, Sэ — длина тяжелого и эталонного испытательных участков соответственно; tт, tэ — время движения по тяжелому и эталонному участкам соответственно; vт, Uэ — средняя скорость на тяжелом и эталонном участках соответственно; gт, gэ — путевой расход топлива на тяжелом и эталонном участках.
Большое значение обобщенного показателя проходимости соответствует лучшей проходимости машины или условий движения. Обобщенный показатель позволяет определить проходимость машины или сравнивать проходимость нескольких лесотранспортных машин после выполнения транспортной работы на эталонных и тяжелых условиях эксплуатации, т. е. он очень сложно подается прогнозированию, а это значительный его недостаток.
Геометрические параметры проходимости характеризуют проходимость лесотранспортных машин по микронеровностям дороги (волоку), способность их преодолевать единичные препятствия и вписываться в дорожные габариты. К геометрическим параметрам относятся: дорожный просвет (клиренс) h; углы переднего α1 и заднего α2 свесов или углы наклонов передней и задней ветвей гусеничной ленты; продольный радиус р1 и поперечный радиус р2 проходимости и радиус горизонтальной проходимости рг (см. рис. 18.2).
Дорожным просветом называется расстояние между нижней точкой лесотранспортной машины и полотном опорной поверхности. Обычно у колесных машин дорожный просвет определяется габаритами картера главной передачи ведущего моста. Большой дорожный просвет позволяет преодолевать глубокий снежный покров, единичные препятствия в виде пней, валунов, валежен; лучше проходимость переувлажненных и заболоченных участков. Дорожный просвет стремятся увеличивать применением колес большого диаметра, уменьшением габаритов главной передачи, но с увеличением дорожного просвета ухудшается устойчивость машины.
Углы переднего и заднего свеса иногда называются углами въезда и съезда, они образуются между опорной поверхностью и плоскостями, касательными к колесам и выступающим низшим точкам передней и задней частей лесотранспортной машины. Эти углы характеризуют способность машины преодолевать канавы, ямы, рвы, единичные препятствия.
Углы наклонов передней и задней ветвей гусеничной ленты трелевочного трактора оказывают сложное влияние на проходимость. С уменьшением этих углов увеличивается опорная поверхность гусеницы, но ухудшается способность преодолевать единичные препятствия, канавы, ямы, рвы. У лесопромышленных тракторов с ходовой системой болотного типа углы въезда и съезда около 2°.
Радиусы продольной и поперечной проходимости — это радиусы вписанных окружностей между колесами и низшими точками лесотранспортной машины (рис. 18.1). Они позволяют определять максимальный радиус очертания препятствия, которое может преодолеть машина.
Показатели и параметры проходимости

Радиус горизонтальной проходимости — это расстояние от центра поворота до крайней точки крыла переднего колеса, при повороте управляемых колес на максимальный угол. Он характеризует минимальный радиус поворота лесотранспортной машины, ее маневренность, размеры поворотного круга или площади, необходимой для разворота. В табл. 18.1 приведены некоторые параметры проходимости.
Показатели и параметры проходимости

Для лесотранспортных машин остальные геометрические и габаритные параметры на проходимость не влияют.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий: