Оценка влияния экскавационно-бульдозерных эффектов на проходимость многоосных колесных машин при криволинейном движении по снегу

• Автор: Гончаров, Кирилл Олегович
• Шифр специальности: 05.05.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Нижний Новгород
• Количество страниц: 263 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1 .СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ..
1.1. Особенности оценки физико-механических свойств снежного полотна пути
1.1.1.Сопротивление снега вертикальному смятию
1.1.2.Сопротивление снега сдвигу. Процессы, происходящие в снеге при сдвиге
1.1.3.Выбор расчетных параметров снега
1.2. Взаимодействие колесного движителя со снегом при криволинейном движении
1.2.1. Геометрическая форма поверхности контакта
1.2.2. Образование колеи и сопротивление движению
1.3. Критерии проходимости
1.4. Задачи исследования
ГЛАВА 2. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ КРИВОЛИНЕЙНОГО ДВИЖЕНИЯ МНОГООСНОЙ КОЛЕСНОЙ МАШИНЫ
ПО СНЕЖНОЙ ЦЕЛИНЕ
2.1. Математическая модель движения одиночного колеса по снежной целине
2.1.1. Формирование колеи одиночным колесом
2.1.2. Погружение колеса в снег
2.2. Сопротивление качению колеса и сопротивление движению колесной машины по снегу
2.2.1. Сила сопротивления, обусловленная деформацией снежного полотна пути колесом машины
2.2.2. Сила сопротивления от экскавационно-бульдозерных эффектов с внешней стороны колеса
2.2.3. Сила сопротивления от экскавационно-бульдозерных эффектов

2.2.4. Сила сопротивления движению от фрезерования настовой корки и внутримассивных ледяных прослоек
2.3. Сцепление колеса с опорной поверхностью
2.4. Влияние давление в шине колеса на проходимость
2.5. Математическая модель движения многоосной колесной машины по снежной целине
. 2.5.1. Выбор расчетных схем для определения проходимости многоосных колесных машин
2.5.2. Глубина колеи, образуемая при криволинейном движении машины
2.5.3. Сопротивление движению на передвижение колесной машины по снегу
2.5.4. Сила тяги, развиваемая колесной машиной
2.6. Критерий проходимости колесной машины
2.7. Алгоритм решения и программная реализация математической модели проходимости машины по снегу
2.8. Выводы
ГЛАВА 3. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ КРИВОЛИНЕЙНОГО ДВИЖЕНИЯ МНОГООСНЫХ КОЛЕСНЫХ МАШИН ПО СНЕЖНОЙ ЦЕЛИНЕ
3.1. Анализ влияния экскавационных эффектов с боковой стороны колеса на сопротивление качению
3.2. Оценка проходимости колесных машин при различных радиусах поворота
3.2.1. Оценка проходимости колесных машин с управляемыми колесами при различных радиусах поворота
3.2.2. Оценка проходимости многоосной колесной машины с бортовым способом поворота при различных радиусах поворота

3.3. Влияние давления в шине на проходимость колесной машины
3.4. Влияние схемы управления и расположения колес по базе автомобиля на проходимость колесной машины
3.5. Выводы
ГЛАВА 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ОЦЕНКА ПРОХОДИМОСТИ КОЛЕСНЫХ МАШИН ПО СНЕГУ
4.1. Условия проведения испытаний и определяемые параметры
4.2. Технические характеристики объектов исследования
4.3. Методика исследовательских испытаний
4.4. Результаты экспериментальных исследований
4.4.1. Анализ физико-механических свойств снега
4.4.2. Оценка проходимости при разных режимах движения
4.4.3. Сравнение экспериментальных и теоретических
данных для автомобиля КАМАЗ-4
4.4.4. Сравнение экспериментальных и теоретических данных
для ГПИ-3
4.5. Обработка результатов исследований
4.6. Выводы
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ

Опорные поверхности машин при движении их по снегу не являются плоскими. Так, колесный движитель, гусеница, облегающая каток, имеют цилиндрическую опорную поверхность. Зависимость q - И для цилиндрического штампа отличается от зависимости, полученной для плоского штампа.
Отличие возникает за счет более интенсивного выдавливания снега в стороны. В работе [183] показано каким образом, имея сведения о погружении плоского штампа, можно получить зависимость для погружения цилиндрического штампа. Элемент цилиндрической поверхности в своей нижней части практически мало отличается от плоского штампа. Тогда предположим, что этот элемент погружается по закону, полученному для плоского штампа, т.е. зависимость д0 (к) определяется по выражению типа
к — Н
!_Q,, .

1-----------------h
vfl Qi Qn j

Положим, что в остальных точках, нормальные давления qT распределены по цилиндрической поверхности по закону косинуса, как - это принято в механике грунтов [192]:
qr=q0 совф (1.3)
где - давление в нижней точке цилиндрической поверхности;
- полярный угол точки на поверхности, отсчитываемый от вертикали.
Тогда вертикальное давление q z запишется так:
qz = q0 cos2 ф
Нагрузка, которую несет цилиндрический штамп определится как поверхностный интеграл первого рода по поверхности штампа
Р- JJ^cos’

Полагая, что давление по ширине штампа распределено равномерно, и выразив из 3.34 q0, после ряда преобразований ползшим:
'R-h'
уh hRb R — h R — h
p _ I arccos
h -h R R
max I

(1.4)