Тяговые расчеты сопротивлений передвижению машины

В расчетах необходимо определить сопротивления передвижению машины W и ее тяговые возможности по мощности привода ходового оборудования и по сцеплению движателя с опорным основанием (грунтом) .

Сопротивление передвижению W выразим следующим уравнением:

, (2)

где – сопротивление на рабочем органе машины, Н;

– сопротивление передвижению движителей по горизонтальному пути, Н;

– сопротивление повороту машины, Н;

– сопротивление движению на уклоне местности, Н;

– сопротивление инерции при разгоне и торможении, Н;

– сопротивление ветрового давления, Н.

В этом уравнении сохраняются только те сопротивления, которые имеют место в конкретном транспортном режиме работы машины.

- зависит от назначения и типа машины, характера выполняемых работ, конструкции рабочего органа и других факторов. Его расчет ведут для конкретных типов технологических машин.

, (3)

где f – коэффициент сопротивления передвижению движителя (табл. 1);

G – вертикальная составляющая внешней нагрузки на движители (сила тяжести машины).

не учитывают для колесных машин при движении по твердому основанию. Для колесных машин при езде по рыхлому грунту:

. (4)

Для гусеничных машин при езде по вязкому рыхлому грунту:

(5)

при езде по твердому грунту

(6)

С уменьшением радиуса поворота возрастает.

, (7)

где – масса машины, кг;

– 9,81 м/с2– ускорение свободного падения;

– угол подъема пути машины. Знак (+) на подъем, (-) под уклон.

, (8)

где – скорость в конце разгона или начале торможения, м/с;

– продолжительность разгона (торможения), с. Знак (+) при разгоне, (-) при торможении.

, (9)

где – площадь, воспринимающая давление ветра, м2;

– распределенная ветровая нагрузка на 1 м2поверхности (Па), зависит от географической зоны работы машины.

, (10)

где q – динамическое давление ветра, Па; q =125-500 Па

K =1,6...2,5 — коэффициент, учитывающий возрастание динамического давления по высоте, характер обтекания воздушным потоком и приращение его от пульсации скорости ветра.

Таблица 1

Коэффициенты сопротивления передвижению и коэффициенты сцепления

Вид опорной поверхности	Шинноколесный движитель	Гусеничный движетель
Шины высокого давления	Шины низкого давления
Асфальт сухой	0,015...0,02	0,7... 0,8	0,02	0,7... 0,8	-	-
Грунтовая дорога	сухая укатанная	0,02... 0,06	0,6... 0,7	0,025...0,035	0,4... 0,6	0,06...0,07	0,8...1,0
грязная влажная	0,13... 0,25	0,1... 0,3	0,15... 0,2	0,15...0,25	0,12...0,15	0,5...0,6
Грунт	рыхлый свежеотсыпанный	0,2... 0,3	0,3... 0,4	0,1... 0,2	0,4... 0,6	0,07... 0,1	0,6...0,7
слежавшийся уплотненный	0,1... 0,2	0,4... 0,6	0,1... 0,15	0,5... 0,7	0,08	0,8...1,0
Песок	влажный	0,1... 0,4	0,3... 0,6	0,06... 0,15	0,4... 0,5	0,05... 0,1	0,6...0,7
сухой	0,4... 0,5	0,25... 0,3	0,2... 0,3	0,2... 0,4	0,15... 0,2	0,4...0,5
Снег	рыхлый	0,4... 0,5	0,15... 0,2	0,1... 0,3	0,2... 0,4	0,1... 0,25	0,25... 0,35
укатанный	0,05... 0,1	0,25... 0,3	0,03... 0,05	0,3... 0,5	0,04...0,06	0,4...0,6
Болото	-	-	0,25	0,1	0,3	0,15
Бетон	0,015...0,02	0,7... 0,8	0,02	0,7... 0,8	0,06	0,5...0,6

и - учитывают только для шинноколесных, для гусеничных машин пренебрегают.

Движение машины возможно, если выполняется условие (условие движения)

(4.11)

т.е максимальное тяговое усилие должно быть не меньше суммарного сопротивления движению W. Усилие ограничено двумя факторами: мощностью привода и условиями сцепления движителя с опорным основанием, с которыми оно связано следующими зависимостями:

; (4.12)

, (4.13)

где – суммарная мощность двигателей, Вт;

– общий КПД ходового оборудования машины;

– скорость передвижения, м/с;

– коэффициент сцепления движителя с основанием (табл.4.1)

Если условие не выполняется по : не хватает мощности, машина не может двигаться (переход на низкие передачи). Если условие не выполняется по : нет движения из-за буксования движителей (подкладывают материал с большим ).