Выбор оптимальных углов установки управляемых колес и шкворней поворотных цапф трактора

• Автор: Михайлин, Иван Александрович
• Шифр специальности: 05.05.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 175 с. : ил.

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1. Анализ назначения углов установки управляемых колес и шкворней поворотных цапф
1.2. Влияние углов установки управляемых колес и шкворней поворотных цапф на эксплуатационные параметры колесной машины
1.3. Существующие методы определения необходимых углов установки управляемых колес и шкворней поворотных цапф

1.4 Задачи исследования

2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ВЫБОРА ОПТИМАЛЬНЫХ

УГЛОВ УСТАНОВКИ УПРАВЛЯЕМЫХ КОЛЕС И ШКВОРНЕЙ ПОВОРОТНЫХ ЦАПФ ТРАКТОРА

Ш 2.1. Общий подход к решению задачи выбора параметров

оптимизации

2.2. Описание плоскости управляемого колеса

2.3. Математическая модель движения трактора 4К2а при

повороте
2.4. Влияние углов установки управляемых колес на сопротивление движению колеса
2.5. Выводы
3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ЭЛАСТИЧНОГО
КОЛЕСА
I Г 3.1. Объект исследования, испытательный стенд, методика
проведения испытаний и обработка их результатов
3.2. Анализ результатов экспериментальных исследований
3.3. Определение коэффициентов увода по результатам анализа экспериментальных исследований

3.4. Определение упругого стабилизирующего момента управляемых колес по результатам анализа экспериментальных
исследований
3.5. Выводы
* 4. ВЫБОР УГЛОВ УСТАНОВКИ УПРАВЛЯЕМЫХ КОЛЕС И
ШКВОРНЕЙ ПОВОРОТНЫХ ЦАПФ ДЛЯ УНИВЕРСАЛЬНОПРОПАШНОГО ТРАКТОРА
4.1. Маневренность трактора
4.2. Управляемость и устойчивость трактора
4.3. Сопротивление движению трактора
4.4. Выбор оптимальных углов установки управляемых колес и шкворней поворотных цапф трактора
4.5. Выводы
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЕ
В настоящее время область применения тракторов в народном хозяйстве весьма значительна. Их используют в сельском хозяйстве, на дорожных и строительных работах, в коммунальном хозяйстве, а также во многих других отраслях хозяйственной деятельности. При этом колесные тракторы значительную часть времени используются на транспортных работах.
В сложившейся экономической ситуации, когда появляется все больше мелких частных хозяйств, способность тракторов выполнять транспортные работы приобретает дополнительную ценность. Мелкие предприниматели не могут позволить себе большой парк машин, а объем перевозок в таких хозяйствах относительно невелик. В свете этих причин многоцелевые возможности тракторов особенно актуальны.
Одним из мало изученных вопросов конструирования колесных тракторов является задача выбора углов установки управляемых колес и шкворней поворотных цапф. Этот вопрос чаще всего рассматривался применительно к автомобильной технике [1-23], однако полностью на сегодняшний день не изучен. В настоящее время не существует общепринятых методик расчета данных углов, а их значения при создании новых образцов колесных машин определяются по хорошо зарекомендовавшим себя аналогам с последующей экспериментальной доводкой. Проведение же экспериментальных исследований требует существенных материальных и временных затрат. Вследствие этого разработка методики определения рациональных значений выше описанных углов имеет важное теоретическое и практическое значение и является актуальной научной задачей.
Основным отличием условий эксплуатации трактора от автомобиля является его использование на тяговых работах, а также многофункциональность. При этом необходимо отметить, что характеристики тракторных шин существенно отличаются от автомобильных. Вследствие этого методики выбора выше отмеченных углов, разработанные для автомобилей, не всегда можно использовать применительно к тракторной технике.

займет новое положение і?4 (ую = ум). Как и в предыдущем случае это перемещение целесообразно рассматривать в координатах хОг (см. рис. 2.4,6).
Положение точки /?з до поворота на угол у определялось величиной угла уо, который появился при поворотах плоскости колеса на углы 0, р и |/. Положение точки /?4 после поворота на угол у определиться величиной угла
Из анализа рис. 2.4,6 определим тригонометрические выражения для угла у0. С учетом этих соотношений и используя зависимости (2.14) после алгебраических преобразований окончательно получим координаты третьей точки определяющей положение плоскости колеса
Определим уравнение плоскости при повороте ее на углы б, у, р и у. В данном случае плоскость проходит через начало координат, поэтому ф = 0. Для искомой плоскости примем индексы коэффициентов равные 2 (/ = 2). Тогда общий вид уравнения этой плоскости
Проведя ряд преобразований и упрощений коэффициенты уравнения, описывающего положения плоскости колеса принимают следующий вид:
(Уо + У)-
дн tgPtgx^^ + tgetgy ія^ + созр Т^Ё^б+ГЙрр
СОБ у
а2х--ЬгуУсгі-0.
• о п ■ , созр
а2 = Б1П У эшр - СОБ у - БШ у tg^)^
СОБ 0 ’
(2.15)
(2.16)
л • . „ ^ СОБР
с2 = зт У' С08У 8111Р + С05 У —
СОБ0 ’
(2.17)