Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Техника arrow Альтернативные источники энергии в транспортно-технологическом комплексе: проблемы и перспективы рационального использования, 2014, вып. Вып. 1 -

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА СЦЕПЛЕНИЯ ГУСЕНИЧНОГО ДВИЖИТЕЛЯ СО СТУПЕНЧАТОЙ ОПОРНОЙ ПОВЕРХНОСТЬЮ

EXPERIMENTAL DETERMINATION THE COEFFICIENT OF ADHESION CATERPILLAR TRACKS WITH STEPPED SUPPORT SURFACE

Ключевые слова: коэффициент сцепления, гусеничный движитель, лестница, ступень, транспортное средство.

Keywords: the coefficient of coupling, tracked propulsion, stairs, stage, vehicle.

Представлены результаты экспериментального определения коэффициента сцепления шасси (с гусеничным движителем оригинальной конструкции) со ступенями лестницы или отдельных ступеней (варианты). Работа направлена на реализацию концепта шасси для инвалидных колясок и роботов, обеспечения безопасности эксплуатации последних.

Presents the results of experimental determination of the coefficient of adhesion of the chassis (with tracked vehicles original design) with the stairs or an individual profile (options). Work focused on the implementation of the concept chassis for wheelchairs and robots, ensure the safety operation of the latter.

Проблематика и состояние вопроса

Для проведения тяговых расчетов транспортного средства (ТС) в рамках конструирования необходимо знание коэффициента сцепления (ф) движителя шасси с опорной поверхностью. Для ТС с колесным или гусеничным движителем коэффициент ф выбирают из таблиц в зависимости от типа движителя и вида опорной поверхности (грунта). Это экспериментальные значения. При конструировании нового колесно-гусеничного шасси, предназначенного, прежде всего, для инвалидной коляски (с принципиальной возможности применения и на самоходных роботах различного назначения) [1], а также при разработке принципиально нового устройства автоматической стабилизации курса (УАСК) [2] такого ТС на лестничных маршах и при преодолении прочих ступенчатых профильных препятствий, авторы столкнулись с необходимостью экспериментального определения коэффициентов сцепления применяемого движителя (в состав которого входит неметаллическая гусеница оригинальной конструкции) со ступенями. Ибо обе стороны системы «движитель - опорная поверхность» необычны для ранее исследованных систем и потому, естественно, отсутствуют в справочных материалах на предмет коэффициента сцепления.

Задача исследования

Задача исследования - экспериментальным путем определить значения коэффициентов сцепления гусеничного движителя данной конструкции в составе экспериментального колесно-гусеничного шасси инвалидной коляски или робота с поверхностями горизонтальной и ступенчатой, главным образом стандартного лестничного марша. Благо к этому времени уже был изготовлен (при участии авторов) полномасштабный ходовой макет ТС (рис. 1).

Ходовой макет

Рисунок 1 - Ходовой макет

колесно-гусеничной инвалидной коляски на лестнице

Масса ТС mTC= 80 кг ; масса полезной нагрузки (человек) m4= 100 кг.

Методика и результаты исследования

Эксперимент ставился на базе ООО «НПО «Доступная мобильность»» (Санкт-Петербург).

Методика определения коэффициентов сцепления в наиболее вероятных эксплуатационных условиях:

  • а) в режиме «Горизонтальная ровная поверхность» ТС, соединенное через динамометр с неподвижной стеной (полом), движется равномерно в направлении от стены с малой скоростью до пробуксовки гусениц (рис. 2а); материал пола - бетон заливной; в момент пробуксовки фиксируют показание динамометра, и вычисляют значение коэффициента сцепления ср на определенной поверхности;
  • б) в режиме «Лестница» - аналогично, материал (варианты) - ковролин, дерево, бетон (рис. 26).
Определение коэффициента сцепления меяеду гусеницами ТС и бетонным полом (а) и лестницей (варианты материала опорной поверхности)

Рисунок 2 - Определение коэффициента сцепления меяеду гусеницами ТС и бетонным полом (а) и лестницей (варианты материала опорной поверхности)

Пример экспериментально-расчетной оценки величины (р для лестницы с ковролином: Показания на динамометре (сила тяги): Ртягя = 32 кг. Так как сила сцепления Рсц = т • д ? cos а, то коэффициент сцепления вычисляют по формуле:

Результаты испытаний представлены в табличной форме (Таблица).

Таблица

Поверхность

Ф

Бетонный пол

0,4

Лестница с ковролином

0,95

Деревянная лестница

0,88

Бетонная лестница

0,8

Заключение

В порядке разрешения возникшей технической проблемы и в полном соответствии с поставленной задачей, экспериментально-расчетным путем определены коэффициенты сцепления ходовой части с оригинальной гусеницей экспериментального шасси транспортного средства.

Список использованной литературы

  • 1. Заявка на изобретение № 2013134871/11 от 24.07.2013. Колесно-гусеничное транспортное средство для инвалида / А.А. Красильников, А.Д. Самойлов, А.Г. Семенов, А.Д. Элизов. Решение о выдаче патента на изобретение.
  • 2. Заявка на изобретение № 2013146004/11 от 15.10.2013. Стабилизатор курса движения шасси транспортного средства по ступеням лестницы / А.А. Красильников, А.Д. Самойлов, А.Г. Семенов, А.Д. Элизов. Решение о выдаче патента на изобретение.

© Богинский И.А., Семенов А.Г., Элизов А.Д., 2014

УДК 629.3.015 : 629.3.018 Богинский И.А., Boginskiy I.A.,

студент 5 курса института энергетики 5 th year student of the Institute of ener- и транспортных систем gy and transport systems

Санкт-Петербургского государствен- Sankt-Petersburg state

ного политехнического университета, polytechnical university,

РФ Russian Federation

Семенов А.Г., Semenov A.G.,

канд. техн. наук, доцент Ph.D., assistant professor of department

Элизов А.Д., Elizov A.D.,

канд. техн. наук, доцент Ph.D., assistant professor of department

кафедры «Двигатели, автомобили «Engines, cars and caterpillar machines»,

и гусеничные машины» Sankt-Petersburg state polytechnical

Санкт-Петербургского государствен- university

ного политехнического университета, Russian Federation

РФ

 
Посмотреть оригинал
Если Вы заметили ошибку в тексте выделите слово и нажмите Shift + Enter
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >
 

Популярные страницы