Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Техника arrow Альтернативные источники энергии в транспортно-технологическом комплексе: проблемы и перспективы рационального использования, 2016, том 3, вып. №2 -

АНАЛИЗ ГУСЕНИЧНЫХ ДВИЖИТЕЛЕЙ НАЗЕМНЫХ ТРАНСПОРТНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ МАШИН

ANALYSIS OF CATERPILLAR MOVER LAND TRANSPORT- TECHNOLOGICAL MACHINES

Ключевые слова: движитель, гусеницы, зацепление, сцепление, взаимодействие.

Keywords: mover, caterpillar, engagement, cohesion, interaction.

В статье приводятся сведения о типах ходового оборудования гусеничных транспортно-технологических машин, анализ и выбор наиболее рационального ходового оборудования гусеничной машины.

The article presents information about the types of equipment tracked chassis of transport and technological machines, the analysis and selection of the most appropriate suspension equipment caterpillar.

В настоящее время гусеничные машины широко применяются в различных отраслях промышленности и сельского хозяйства страны. Они играют ведущую роль в механизации полевых сельскохозяйственных работ, лесозаготовок, строительства, дорожных работ [1, с 176].

Гусеничный движитель - движитель самоходных машин, в котором тяговое усилие создаётся за счёт перематывания гусеничных лент. Гусеничный движитель обеспечивает повышенную проходимость. Большая площадь соприкосновения гусениц с почвой позволяет создать низкое удельное давление на опорную поверхность, тем самым гусеничный движитель предохраняется от глубокого погружения в грунт.

Также гусеничный движитель характерен малой эластичностью по вертикали, прекрасной маневренностью и хорошими тягово-сцепными свойствами. При этом он относительно тяжел, шумен, не приспособлен к движению с высокими скоростями, легко повреждает дорожные покрытия и почвенный слой, требует систематического обслуживания и регулировок, трудоемок при ремонте.[2, с. 223]

Гусеничный движитель (рисунок 1) состоит из гусеничной ленты, огибающей ведущее и направляющее колесо (ленивец), установленные на концах тележки. Нагрузки от машины передаются на нижнюю ветвь гусеницы через движущиеся по ней опорные катки. Холостую верхнюю ветвь гусеницы предохраняют от провисания поддерживающие ролики. Натяжение гусеничной ленты регулируют винтовым натяжным устройством, перемещающим ленивца. [3, с. 72]

Принципиальная схема гусеничного движителя

Рисунок 1 - Принципиальная схема гусеничного движителя

Статическое сопротивление передвижению Wc состоит из трения в ходовых частях Wmp,уклона пути WyK, ветровой нагрузки Рв, сопротивления перекатыванию колеса или гусеницы Wn при прямолинейном движении и WKp на криволинейном участке пути:

Тяговая сила Ркш гусеницах рассчитывается по формуле:

гдеР^ - сила инерции

Выбор мощности двигателя ^^осуществляют по условию:

где v - скорость движения машины; г]т - к.п.д. трансмиссии.

Для подавляющего большинства строительных машин [4, с.26] базовой машиной является гусеничный трактор [5, с.63], «классической» компоновкой тракторов является компоновка с движителем, у которого приводная звездочка расположена сзади, также существуют компоновочные схемы с передним расположением приводной звездочки и средним ее расположением.

Движущий момент от звездочки к гусеницами передается тремя видами зацепления: цевочным, гребневым и зубовым, наиболее распространенными являются гребневое и цевочное зацепление, (рисунок 2).

Привод гусеничного движителя звездочкой заднего расположения приводит к быстрому износу звеньев гусеницы и приводной звездочки, т.к. частицы грунта на котором работает машина не успевают ссыпаться с гусеницы, и попадая в место зацепления гусеницы и звездочки вызывает их быстрый износ.

Второй вариант компоновки гусеничного движителя трактора с передней приводной звездочкой, для обеспечения долговечности приводной звездочки необходимо поднять ее над грунтом, что снижает опорную поверхность машины. [6, с. 172]

Применение базовой машины со средним расположением приводной звездочки обеспечивает ее долговечную работу, т.к. при обхвате гусеницей ленивца происходит ее очистка, но недостатком является небольшой угол обхвата гусеничной цепи приводной звездочки [7, с. 64] [8, с.72].

Сила натяжения гусеничной церии при различных вариантах расположения приводной звездочки

Рисунок 3 - Сила натяжения гусеничной церии при различных вариантах расположения приводной звездочки

Виды зацепления приводной звездочки в приводе гусеничных машин

Рисунок 2 - Виды зацепления приводной звездочки в приводе гусеничных машин

Анализ типов зацепления звездочки с гусеничной цепью показал, что наибольший крутящий момент передает цевочное зацепление, но оно конструктивно сложнее гребневого и более подвержено износу, в зубовом зацеплении при использовании на тракторах затруднен выход зуба из зацепления, что приводит к быстрому износу внутренней стороны гусеничной цепи, а также для применения зацепления данного типа необходимо применения эластичной гусеницы, что можно обеспечить либо использованием резинометаллической гусеницы износ которой при работе на абразивных грунтах высок и эти гусеницы склонны к соскальзыванию с машины при ее повороти вследствие чрезмерной эластичности [9, с.37].

Таблица 1 - Сводная таблица анализа ходового оборудования

Тип ходового оборудования

Преимущества

Недостатки

Заднее расположение приводной звездочки,

Годами отработанная конструкция (классическая конструкция), простота компоновки.

Быстрый износ приводной звездочки абразивными частицами, грунта

Переднее расположение приводной звездочки

Меньший износ приводной звездочки по сравнению с задним расположением приводной звездочки.

Конструктивная сложность компоновки машины в целом при использовании механической трансмиссии

Среднее расположение приводной звездочки

Практически отсутствует износ приводной звездочки от абразивных частиц грунта.

Увеличение габаритной высоты машины, уменьшение угла обхвата приводной звездочки.

Цевочное зацепление

Возможность передачи больших крутящих моментов.

Повышенные требования к качеству изготовления, траков гусеницы и приводной звездочки

Зубовое зацепление

Возможность передачи больших крутящих моментов.

Сложность изготовления гусеничной цепи, затруднен выход цепи из зацепления со звездочкой

Гребневое зацепление

Простота изготовления, меньший износ гусеницы и приводной звездочки, нет необходимости в направляющем гребне.

Меньший передаваемый крутящий момент

Гребневое зацепление передает несколько меньший крутящий момент, чем цевочное зацепление, т.к. площадь контакта гребня с осью меньше, но т.к. между осью и гребне существует существенный зазор, происходит меньший износ звездочки и гусеница т.к. лучше происходит их очистка.

На основании анализа ходового оборудовании гусеничного трактора составлена таблица преимуществ и недостатков различных компоновок гусеничных машин [10 с.88] (таблица 1)

На основании таблицы наиболее рациональной компоновкой трансмиссии гусеничных НТТМ [11, с.205] является компоновка с передней приводной звездочкой и гребневым зацеплением или среднее расположение приводной звездочки и цевочным зацеплением в качестве трансмиссии.

Библиографический список

  • 1. Богинский И.А., Семенов А.Г., Элизов А.Д. Экспериментальное определение коэффициента сцепления гусеничного движителя со ступенчатой опорной поверхностью // Альтернативные источники энергии в транспортно-технологическом комплексе: проблемы и перспективы рационального использования. 2014. № 1. С. 174-177.
  • 2. Киндюхин Ю.Ю., Носов С.В. Исследование плавности хода сельскохозяйственного колесного трактора с учетом реологических свойств почвы //Альтернативные источники энергии в транспортно-технологическом комплексе: проблемы и перспективы рационального использования. 2014. № 1.С. 221-225.
  • 3. Паничкин, А.В. Рациональная компоновка ходового оборудования гусеничных СДМ // Мир транспорта и технологических машин. 2009. № 3. С. 70-73.
  • 4. Паничкин, А.В. Экономическая эффективность уточненной методики расчета сопротивления грунта резанию // «Производство и ремонт машин» Сборник научных трудов Международной научно-технической конференции - Ставрополь 2005 г. - 288 с., с.24-27
  • 5. Паничкин, А.В. Особенности эксплуатации и ремонта бульдозеров в условиях крайнего севера [Текст] / А.В. Паничикин, М.Ю. Чукалов // Сборник научных статей 2-й Международной молодежной научно-практической конференции, Юго-Зап. гос. ун-т., ЗАО «Университетская книга», Курск, 2015
  • 6. Паничкин, А.В. Анализ конструкций приводов гусеничных движителей [Текст] / А.В. Паничикин, И.В. Паничкина // Сборник статей юбилейной научно-технической конференции, посвященной 60-летию БГТУ им. Шухова октябрь 2014 г.
  • 7. Васильченков, В.Ф. Результаты исследования влияния крутильных колебаний двигателя на буксование гусениц военных машин [Текст] / В.Ф. Васильченков, А.Ю. Фомин, С.В. Глущенко // Мир транспорта и технологических машин. 2014. № 2. С. 63-68
  • 8. Паничкин, А.В. Перспективные системы подрессоривания гусеничных строительнодорожных машин // Мир транспорта и технологических машин. 2009. № 1. С. 70-74
  • 9. Паничкин, А.В. Управляющая подвеска с шарнирным раскосом навесного оборудования бульдозера // Сборник материалов международной научно технической конференции «Международная научно-техническая конференция Надежность и ремонт машин» Гагра 2004г. С. 36-41.
  • 10. Паничкин А.В., Филюшкин А.В. Эффективность бульдозерного оборудования при заглублении отвала // Мир транспорта и технологических машин. 2010. № 4 (31). С.87-90
  • 11. Sevryugina N.S. The solution of applied problems of optimization of stability of system «environment-man-technics» / Sevryugina N.S., Melikhova S.B., Volkov E.A. //Modern applied science. 2015. T. 9. № 3. C. 200-207.
  • 12. Новикова Т.П., Новиков А.И., Дорохин С.В. Математическая модель распределения трудовых ресурсов при технической эксплуатации и ремонте автотранспортных средств // Актуальные вопросы инновационного развития транспортного комплекса: Материалы 5-й Международной научно-практической интернет-конференции; под общей редакцией А.Н. Новикова. Орел, 2016. С. 133-139.
  • 13. Бажуков А.Е., Добрецов Р.Ю., Семенов А.Г. К вопросу повышения экологической безопасности ходовой системы снегоболотоходной гусеничной машины // Альтернативные источники энергии в транспортно-технологическом комплексе: проблемы и перспективы рационального использования. 2016. Т. 2. №. 2. С. 542-548. DOI: 10.12737/19365.

© Чукалов М.Ю. Ерохин И.Г., Паничкин А.В., 2016

V

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

Популярные страницы