Сазанбаева Р.Н., Кайнарбеков А.К., Сарыпбеков М., Сухамбаев А.К.

ИССЛЕДОВАНИЕ РАВНОМЕРНОСТИ ХОДА ШАГАЮЩЕГО ДВИЖИТЕЛЯ

Шагающий движитель состоит из рамы 1 и шагающего колеса 2 (рис.1). Вес рамы 1 с экипажной частью падает не на вал ступицы, как это принято, а на спицы через ролики 2. На раме 1 выполнен кулачковый паз с вогнутой направляющей, компенсирующий величину вертикального колебания ступицы колеса. При вращении ступицы колесо совершает вертикальное колебание. Частота этого колебания за один оборот колеса равна числу спиц на ступице. В результате этого шагающее колесо отличается от колеса с ободом не только по конструкции, но и еще по характеру движения. Поэтому представляет большой интерес исследования истинного движения рамы шагающего движителя. В начале все силовые и инерционные факторы приводится к шагающему колесу от рамы 1, т.е.:

Рисунок 1

где: - кинетическая энергия системы;

- кинетическая энергия шагающего колеса;

- кинетическая энергия рамы.

Причем

Поэтому

Тогда уравнение движения шагающего колеса имеет вид:

r … (1)

Умножим обе части равенства на и получим:

Или

После интегрирования:

,

Оттуда:

где - истинная угловая скорость колеса

- угол поворота колеса изменяется от до

- момент на валу двигателя, считается постоянным

- вес рамы с грузом, падающий на одно колесо

- заданная угловая скорость колеса при анализе без учета действия сил (скорость кинематической модели)

- приведенная к колесу масса системы

Теперь силовые и инерционные факторы приведены от колеса к раме, т.е.:

т.е.: т.к.:

Уравнение движения имеет вид:

(3)

Аналогично преобразуем умножив на , т.е.:

После интегрирования:

,

(4)

где V – истинная скорость рамы в м/c

- угол поворота колеса изменяется от до

- скорость рамы первоначальная

- приведенная к раме масса

Q- сила сопротивления рамы

- движущая сила привода (постоянная)

Причем

Qr =

Q=

А также

.

Неравномерность хода рамы можно определить из равенства:

;

- коэффициент комфортности.

ЛИТЕРАТУРА

1. Муратов А.М., Кайнарбеков А.К. и др. Шагающие движители: Учебное пособие. Алматы, «Бастау», 2000г. 182с.

2. Механика и управление движением шагающих машин: Межвуз. сб. науч. тр. : [Материалы конф.: BЫП.1 Охоцимский Дмитрий Евгеньевич. - Волгоград: Волгогр. изд-во Упринформпечати. - 1990. - 157 с.