2.4. ПРОВЕРКА ПОВОРОТЛИВОСТИ МТА С КОЛЕСНЫМ ТРАКТОРОМ

Поворотливость оценивается минимальным радиусом поворота (расстоянием от центра поворота до центра заднего моста). Основным способом поворота колесного трактора является отклонение направления движения одной пары колес относительно другой. При этом может отклоняться или одна пара, или обе пары одновременно (рис. 2.3). При двух отклоняемых парах уменьшается радиус поворота, но задние колеса выезжают в сторону, противоположную повороту. Угол отклонения колес а механизмом поворота не совпадает с направлением движения из-за бокового увода шин. Углы бокового увода передних бу и задних бу шин находят по действующим осевым силам Y из выражения бу = Ylky. Коэффициент сопротивления боковому уводу шин йу составляет: для шин 12-38 при вертикальной нагрузке 1200 кгс и внутришинном давлении 1 кгс/см - 150 кгс/град и для шин 6,5-20 при нагрузке 500 кгс и внутришинном давлении 1,8 кгс/см - 65 кгс/град при предельных значениях бу < 4°.

Статический радиус поворота р для колесного трактора:

с одним направляющим колесом (рис. 2.3, а)

tg(a-Sl) + tg62

с двумя направляющими колесами (рис. 2.3, б)

tg{aep-ei)-l-tg62 со всеми отклоняемыми колесами (рис. 2.3, в)

sin ( ср 1 - 6i) + sin ( ср а -f бг)

(2.1)

(2.2)

(2.3)

Рис. 2.3. Схемы поворота колесных тракторов: а - с одним йаправляющим колесом; б - с двумя направляющими колесами; в -со всеми отклоняемыми колесами; г - с шарнирной рамой

с шарнирной рамой (рис. 2.3, г)

сова

tg(a-6i)-tg

(2.4)

Поворот состоит из трех фаз: вход в поворот; движение по дуге окружности радиусом PmHi (при малом угле поворота фаза отсутствует); выход из поворота. Траектории ведомой Oj и ведущей 0 точек трактора с передней направляющей осью строят графоаналитическим методом. пред.аоженным С. М. Григорьевым и И. Е. Кувчинским. Порядок построения следующий:

1. Задаемся временем вращения рулевого колеса (обычно 2-4с, для Тяжелых тракторов больше). Делим его на г частей. Элемент времени Д< - tiz.

ЯЯср

2. Определяем угловую скорость поворота направляющих колес а =0 (здесь аср = 0,5 (ан+ в). При повороте в сторону приводного (соединенного

ССср

с продольной рулевой тягой) колеса 1 = а-, в противоположную сторону

2 = а

Средняя скорость у существующих тракторов о - 0,1--0,3 рад/с. 3. Определяем мгновенные радиусы поворота:

.2-1 .2.2-1

Pi = Lctgа<-s-; 9i = Lcigat

= L ctg а/

2z- 1 2г

2-1 , , 2.2-1

Pi = Lctgacp-ог- P2 = ictgacp

; 9г-

2г-1 = Lctgacp -2.

4. На перпендикуляре к прямой ОА (рис. 2.4) направления движения трактора откладываем радиус pj и проводим дугу ASj = Oq ДЛ где Уо - линейная скорость ведущей точки Oj.

5. Продолжаем конецдугиследующейдугойД5а радиусом p.j и затем Рз . . рг-Далее агрегат поворачивается по кривой радиуса Ршш = L ctg ср а угол у -

= 8-2

аср, где Е - угол полного поворота.

6. Траекторию выхода из поворота строим симметрично траектории хода.

7. Траекторию ведомой точки 0 строим, проводя перпендикуляры к радиу-Pi. Ра. . . ., Pz и откладывая на них базу L.

& Для построения траекторий других точек следует пользоваться шаблоном - масштабной схемой трактора.

Кинематика поворота трактора с четырьмя ведущими колесами. У тракторов с четырьмя ведущими колесами, имеющими блокированный привод, угловые скорости передних и задних колес определяются механизмом привода. Изменение траектории передних колес при повороте нарушает кинематическое соответствие

Рис, 2.4. Построение траектории поворота трактора

icpi/cp == 1. где Ucpi = 0,5 (уш + У1л) - средняя скорость правого (п) и л вого (л) передних колес); Ucp = 0,5 (Ujn + 2л) - средняя скорость правор и левого задних колес.

Средняя скорость (рис. 2.5) переднего моста с дифференциалом и обгон! муфтой в приводе на повороте равна

Уср1

В этом случае передние колеса на повороте всегда будут ведомыми, поскольк* Ucpi/cp> I (скорости принимают пропорциональными радиусам дуг, ойисывае! мых колесами).

У переднего моста с обгонными муфтами к каждому колесу и жесткой цен* тральной передачей ведущим колесом на повороте может быть только внутреннее.! Начиная поворот, внутреннее ведущее колесо, имевшее окружную скоростЦ в. к= Vcp, замедляет движение, и возникает неравенство

Чк

Рв + О.бВ

< 1.

При радиусе поворота рв = (L - 0,25В)/В колея внутреннего переднего колеса расположится на окружности радиусом р и Ив. к = ср как для прямо-линейного движения. В дальнейшем при > (например, при p!jjj

к= cpi) переднее колесо может быть только ведомым. Наименьшая ско-1 рость переднего колеса будет на радиусе рв + 0,25В.

Максимальное значение буксования заднего колеса, при котором еще не возникает тяговое усилие на внутреннем переднем колесе, определяется базой L и колеей В трактора:

La -0,55-

б;=1

Ls - 0.375Sa

Кинематика поворота МТА. Предста ет интерес при маневрировании и при заезде в смежный гоп. Трактор может

пбеспетлевой поворот (рис. 2.6, а), когда расстояние между осями при въезде и выезде равно

* V* .

*min

= 2pmin-

tnln

= Bp,

где pmin - минимальный радиус поворота агрегата, м; Кпов - показатель поворотливости: А;пов= -т- [здесь V и а -ско-а

рость поворота (м/с) и скорость отклонения направляющих колес, рад/с]; Bp - рабочая ширина захвата агрегата, м;

2) беспетлевой поворот с прямолинейным участком S, когда х > х* ,

3) петлевой поворот (рис. 2.6, б). Рис. 2.5. план скоростей передних ко-* , * лес при повороте

когда X < х . .

Минимальный радиус поворота агрегата с навесным орудием (поворот с поднятым орудием)

Pmin - Ри +

lip

с прицепным орудием

Pmin= ]ЛРтШ + -кр.

(2.5)

(2.6)

где р -номинальный радиус поворота [см. формулы (2.1)-(2.4)]; рЦп = ХВаг - минимальный радиус поворота орудия (здесь % - коэффициент боко-

--О-,........г-..........х -Г

Рнс. 2.е. Схема движения агрегата на поворотной полосе:

а б?спетлевой поворот; б - петлерой поворот. Ц.т.о- центр тяжести орудия

вого вылета; для симметричных агрегатов равен 0,5, для несимметричных опрё; деляется из кинематической схемы агрегата; Bgr - кинематическая ширина агрегата).

Формулы для определения параметров поворота приведены в табл. 2.9. 2.9. Показатели поворота МТА на. 180° (по С. А. Иофинову)

Динамика поворота. На колёсный трактор 4X2 действуют следующие силь и моменты (рис. 2.7). i

Силы сопротивления качению переднего Рц = fZ и заднего Pf = /jZj моста (Zj и -~ нормальные реакции почвы на колеса переднего и заднего мостов).

Тяговое усилие Ркр, которое раскладывается на продольную Ркр cos у и поперечную Ркр sin 7 составляющие. Угол у отклонения линии тяги (если предположить, что центры поворота трактора и прицепа совпадают) равен:

для орудия (рис. 2.7, а)

7=180-(arctg--barctg-);

Рис. 2.7. Силы, действующие на колесный трактор при повороте-

на7есГй Тс?дельной)тГж кой °> шарнирной рамой и полу.

для седельного прицепа (рис. 2.7, б) Y = arctg --arcti

(2.8) (2.9)

j.g р радиус поворота орудия (прицепа):

Центробежная сила, которая может быть разложена на две составляющие: поперечная

(2.10)

Gv (7ац. туд . Сад, т У gp gL gp

(сила, выраженная вторым слагаемым правой части уравнения действует только при повороте рулевого колеса, а третьим - при неравномерной скорости движения v; для установившегося поворота обе эти силы равны нулю); продол ьная

Дц. т

(2.11)

где Оц. т - горизонтальная координата центра тяжести. Момент сопротивления повороту заднего моста

Ms = фповг б.

где фпов : фс - коэффициент сопротивления шины повороту (см. табл. 1.1); Кб - коэффициент блокировки дифференциала: Кб = МгШ (здесь Mr - момент трения в дифференциале; М - момент, подводимый к дифференциалу).

Инерционный момент, направленный противоположно вращению трактора при повороте и действующий при входе в поворот и при выходе из него:

GPz = ( + а ).

где - радиус инерции трактора: Оц. т - ц. т)-Касательная сила тяги на забегающем (наружном) колесе

Касательная сила тяги на отстающем (внутреннем) колесе

0,5Мк - Л1т

Ро =- - >

где М-г - тормозной момент (создаваемый для получения более крутого поворота), приведенный к колесу.

Суммарная касательная сила тяги

/ кр . \ ВМт

Рк = /О +(cos Y + - sin vJ Ркр - .

Осевая сила на задних колесах

(L-Яц.т)Pny-(L + 1кр)Ркр sin V + Ми + Л1т