Тяговые расчеты дорожных машин
При тяговом расчете необходимо выяснить сопротивление передвижению машины и тяговые возможности ее механизма по двигателю привода и по сцеплению движителей с грунтом.
Сопротивления передвижению, которые должны быть преодолены механическим приводом и колесным или гусеничным движителем,
W=W+W +W ±W + W + W, (4.1)
р пер пов у и в * ‘
где — сопротивление от рабочего органа машин; W — сопротивление передвижению (перекатыванию) движителей; W — сопротивление повороту машины; W Wu, We — сопротивления уклона местности, инерции при разгоне и ветра.
Сопротивление от рабочего органа W зависит от назначения и типа машины, характера выполняемых работ, конструкции рабочего органа и других факторов. Сопротивления перемещению (перекатыванию) движителей вследствие большого количества факторов, влияющих на его значение, определить аналитически с достаточной точностью затруднительно. Поэтому
W ~ [G, (4.2)
пер 1 я ‘
где f — коэффициент сопротивления передвижению движителей, средние значения которого для некоторых видов опорных поверхностей приведены в табл. 4.1; G — сила тяжести машины.
’ м
Сопротивления повороту для гусеничных машин определяются затратами энергии на срезание и смятие грунта гусеницами и трением
заторможенной гусеницы. При перемещении по рыхлому вязкому грунту можно принять
W = (0,4-0,7) W. (4.3)
пов ’ у ‘ пер
Сопротивление повороту колесных машин, передвигающихся по твердым основаниям, обычно не учитываются из-за малых значений. При езде по рыхлому грунту можно принять Wnm = (0,25…0,5) W Сопротивление движению машины от уклона местности
W = ± G sin а, (4.4)
ум’
где а — угол подъема пути машины; знак “+” соответствует движению машины на подъем, знак — под уклон.
Сопротивление от инерции при разгоне
где т — масса машины; I — момент инерции приводимых в движение вращающихся масс механизма привода движителей; г — радиус приводного колеса; а — ускорение разгона машины.
Вид опорной поверхности |
Шинноколесный движитель |
Гусеничный движитель |
||||
Шины высокого |
Шины низкого |
|||||
давления |
давления |
/ |
<Р |
|||
/ |
<Р |
/ |
Ф |
|||
Асфальт сухой |
0.015 — 0.02 |
р і о 00 |
0.02 |
© і о ОС |
||
Грунтовая дорога: |
||||||
Сухая укатанная |
0.02 — 0.06 |
0.6-0.7 |
0.025-0.035 |
0.4-0.6 |
0.06-0.07 |
0.8- 1.0 |
Влажная, грязная |
0.13 -0.25 |
0.1-0.3 |
0.15-0.20 |
0.15-0.25 |
0.12-0.15 |
0.5 — 0.6 |
Грунт: |
||||||
Рыхлый свежеотсыпанный |
0.20-0.30 |
0.2-0.4 |
0.1- 0.2 |
0 1 О С* |
0.07-0.10 |
0.6-0.7 |
Слежавшийся, уплотненный |
0.10-0.20 |
0.3- 0.6 |
0.10-0.15 |
о’ 1 in © |
0.08 |
0.8- 1.0 |
Песок: |
||||||
Влажный |
0.10-0.40 |
0.3 -0.6 |
0.06-0.15 |
0.4-0.5 |
0.05-0.10 |
0.6-0.7 |
Сухой |
0.40-0.50 |
0.25-0.30 |
0.20-0.30 |
0.2-0.4 |
0.15-0.20 |
0.4-0.5 |
Снег: |
||||||
Рыхлый |
0.40 — 0.50 |
0.15-0.20 |
0.10-0.30 |
© t © |
0.10-0.25 |
0.25-0.35 |
Укатанный |
0.05-0.10 |
0.25-0.30 |
0.03-0.05 |
0.3-0.5 |
0.04-0.06 |
0.5-0.6 |
Болото |
— |
_ |
0.25 |
0.1 |
0.3 |
0.15 |
Бетон |
0.015-0.02 |
0 Ui 1 © 00 |
0.02 |
0.7 -0.8 |
0.06 |
0.5 -0.6 |
Таблица 4.1 Значения коэффициентов сопротивления передвижению / и коэффициентов сцепления ср |
Сопротивление от давления ветра
(4.6) |
W = Sq
в “ і
где S — суммарная подветренная площадь машины; qe — давление ветра.
В тяговых расчетах большинства машин для земляных работ в рабочих режимах их на стройплощадке могут не учитываться отдельно инерционные силы и силы ветра, которые имеют небольшую величину по сравнению с основными составляющими. Могут не учитываться также сопротивления подъему и повороту, если при этом копание или другой рабочий процесс не производится.
Сопротивление передвижению в процессе копания для землеройных машин
(4.7)
где /, — коэффициент сопротивления передвижению при копании, который можно принимать в первом приближении / =
В транспортных режимах не учитываются рабочие усилия. Сопротивления передвижению определяются дорожными условиями, при этом одновременное действие сопротивлений повороту и подъему в машинах для земляных работ обычно исключается. Действие ветра принимается по рабочему состоянию.
Условие движения любой машины записывается неравенством:
W<P<P, (4.8)
од о. сц/ ‘ ‘
где Род — окружная сила всех движителей машины (приводных колес, гусениц), получаемая от двигателей привода; Рощ~ суммарная окружная сила всех движителей по условию сцепления их с основанием:
(4.9) |
Р = — п
год Чд,
V
где Na~ мощность двигателей механизмов передвижения; v — скорость передвижения; г)а — общий кпд механизма передвижения;
(4.10)
где (р — коэффициент сцепления движителя с основанием, по которому передвигается машина (см. табл. 4.1).
Р < Р,<W, о. сц. од * |
В случае, если наступает условие
машина не может двигаться, так как происходит буксование движителей. Если же возникает условие
Рощ*Род< W, (4.12)
то машина также не будет двигаться вследствие недостаточного тягового усилия, развиваемого приводом ходового механизма.