Увеличение проходимости вездехода применением бортовой поворотной передачи

• Автор: Гутиев, Эльбрус Казбекович
• Шифр специальности: 05.05.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Владикавказ
• Количество страниц: 182 с. : ил.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

1. АНАЛИЗ КОНСТРУКЦИЙ ТРАКТОРОВ, ИСПОЛЬЗУЕМЫХ

ДЛЯ РАБОТЫ НА СКЛОНАХ

1.1. Общие требования

1.2. Приспособление равнинных тракторов

1.3. Низкоклиренсные модификации

1.4. Машины специальных конструкций

1.4.1. Тракторы, сохраняющие вертикальность остова на склоне

1.4.2. Экспериментальные конструкции и вездеходы

Выводы к первой главе

2. КОНСТРУКЦИЯ ГОРНОГО ВЕЗДЕХОДА

2.1. Бортовой узел
2.2. Механизм поворота
2.3.Трансмисси я
2.4. Тормозная система
Выводы ко второй главе
3. ПАРАМЕТРЫ КОНСТРУКЦИИ
3.1. Взаимное влияние геометрических параметров
3.1.1. Поворот
3.1.2. Угол склона
3.1.3. «Шагающий» режим движения
3.1.4. Обобщение
3.2. Углы поворота бортовых узлов
Выводы к третьей главе
4. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
4.1. Движение горного вездехода
4.1.1. Качение колеса по опорной поверхности
4.1.2. Движение горного вездехода на подъем
4.1.3. Движение горного вездехода по косогору
4.2. Качение эластичного колеса по опорной поверхности с учетом

коэффициента трения частичного скольжения
4.3. Математические модели
4.3.1. Математическая модель движения горного вездехода
4.3.2. Математическая модель движения бортовой поворотной
передачи
Выводы к четвертой главе
5. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
5.1. Моделирование движения горного вездехода
5.2. Натурный эксперимент
5.3. Исследование движения бортовой поворотной передачи
Выводы к пятой главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Ф Области возможного применения и народнохозяйственное значение
разработанного горного вездехода
Общие выводы к диссертации
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
ПРИЛОЖЕНИЯ
Приложение 1. Имитационное моделирование движения горного
вездехода
Приложение 2. Моделирование движения бортовой поворотной
передачи
Приложение 3. Проверочный расчет для масштабной модели
бортовой поворотной передачи
Приложение 4. Акты внедрения

Во всем мире научно-техническая мысль инженеров, конструкторов, проектировщиков работает над созданием новой, более совершенной техники. При этом главным критерием совершенства любой машины является степень соответствия ее качеств условиям эксплуатации [4;12].
Для России, обладающей самой большой территорией в мире, исключительное значение имеют мобильные машины (автомобили, тракторы, тягачи и др.). Большое разнообразие природно-климатических факторов и географических поясов, в которых работает эта техника, требует наличия машин, максимально приспособленных к определенным условиям эксплуатации.
Мобильные машины, предназначенные для работы в горной местности, должны обладать рядом специфических качеств. В первую очередь это касается повышенной устойчивости при движении по склону. Кроме того, участки сельхозугодий, расположенные в горах, как правило, имеют малую площадь и труднодоступны для транспорта. Поэтому для успешной работы в таких условиях тракторы должны обладать хорошей маневренностью и высокой проходимостью, т.е. сочетать в себе еще и качества вездехода. Движители горных мобильных машин должны оказывать минимальное давление на опорную поверхность, так как толщина почвенного покрова на склонах меньше, чем на равнине [72].
Многие годы для освоения склоновых земель использовали модифицированные равнинные тракторы. И сейчас подобные машины составляют львиную долю техники, работающей на горных склонах. Со временем появились тракторы, разработанные специально для горных условий. Работы в этом направлении продолжаются и сейчас [5,6], [28], [41], [46], [49], [52-54], [60], [62], [79], [85], [87-89], [104], [120-122].
Однако создание машин, удовлетворяющих перечисленным выше требованиям, является сложной конструкторской задачей. Существуют тракторы и вездеходы, обладающие многими из качеств, необходимых горной тех-

взаимно перпендикулярными сторонами (ACJ-OA, CDTOD). Тогда ZAOC = у/2. Зная угол между полурамами у, можно определить радиус поворота R.
Действительно, R = ЕА + ОА (см. рис. 3.1); ЕА = В/2, где В - ширина колеи мобильной машины (расстояние между центрами колес одной оси).
Из ЛАОС имеем:
ОА = —ЛС— . (3.1)
tgZÂOC к
Кроме того, АС = b = L/2.
Подставив в (3.1) известные значения, получим:

О А
Тогда

В +

‘8 2) z у
(3.2)
Очевидно, что с возрастанием угла у радиус поворота R уменьшается.
Маневренность мобильной машины в большой степени зависит от минимального радиуса ее поворота Вт!п. Для шарнирно-сочлененной конструкции R = Кт1П при у = утах. У каждой мобильной машины такого типа есть свое определенное значение угла утах, которое задается при ее проектировании. Как правило, этот угол ограничивается элементами корпуса (рамы). Однако при проектировании, когда параметры корпуса еще не определены, ограничением для него служит минимальное расстояние между колесами одного борта Аб (рис. 3.2).
Чтобы сократить объем вычислений и упростить расчетную схему при определении минимального радиуса поворота, колеса машины диаметра с! были заменены условными с диаметром (на рис. 3.3 показаны пунктиром). Тогда предельным положением поворота является момент касания условных колес одного борта. Такая замена позволяет перейти к расчетной схеме, пока-