Технические науки /2.Механика

 

 

     д.т.н. Бекенов Т.Н., к.т.н. Нусупбек Ж.Т., к.т.н. Тасыбеков Ж.Т.  

ЕНУ им.Л.Н.Гумилева, Республика Казахстан

 

К методике расчета показателей перераспределения тяговых сил на колесах  полноприводных машин

 

        Из литературных источников известно уравнение тягового баланса колесных машин, в том числе автомобилей, которое получено из условия взаимодействия всей машины с дорогой. Сила инерции входящая в уравнение тягового баланса вычисляется через коэффициент учета вращающихся масс всей машины. Кроме того в литературе приводятся расчетные схемы взаимодействия одиночных колес дорогой в зависимости от характера и направления сил и моментов действующих на эти колеса, т.е. различные режимы силового нагружения колес. В то же время связи передних и задних колес в общем режиме их силового нагружения не приводятся, соответственно уравнения силового баланса колес в отдельности в случаях их неравномерного движения не приводятся. На практике же пpи движении полнопpиводных колесных машин с блокиpованной тpансмиссией даже по пpямолинейной тpаектоpии на малой скоpости наблюдаются циpкуляции мощности в их трансмиссии из-за пеpеpаспpеделения тяговых сил на колесах за счет кинематического рассогласования передних, задних и средних ведущих колес, которые фиксируются экспериментами [1,2].

      Для расчета показателей перераспределения тяговых сил на колесах  самоходных машин (для простоты выбираем самоходную машину с колесной формулой 4х4) передние и задние колеса рассматриваются по отдельности с приведением к каждому колесу силы инерции. При этом, чтобы исключить влияние параметров дорожного основания она считается твердой.

     Порядок проведения оценки и расчета показателей перераспределения тяговых сил на колесах  машины следующий[3,4].

      Методика расчета показателей тяговой возможности передних ведущих колес  машины:

 

                                                                                         (1)

где  – касательная реакция дороги на передние колеса; –  реакция   задней   части   машины   на   передние  колеса;  – сила инерции поступательно движущегося  переднего  колеса;   –  ускорение;  –  масса приходящаяся на передние колеса.

            (2)

 где  – реакция дороги на передние колеса; – инерционный момент колеса;– тяговый момент переднего колеса; –  момент  инерции  ротора электродвигателя;   – момент   инерции  переднего колеса;  – тяговая сила переднего колеса;  –  коэффициент сопротивления качению;   –  угловое ускорение;   –  радиус колеса.                              

    Условие беспробуксовочного движения  передних колес машины:

                                                                                                                (3)

    Методика расчета показателей тяговой возможности задних ведущих колес  машины:

                                                                            (4)

где  – касательная реакция дороги на задниеколеса;  – тяговая сила задних колес;   – нормальная реакция дороги на заднее  колесо;– инерционный момент задних колес; – тяговый момент на задних колесах;   – сила инерции поступательно движущихся задних колес;   – момент инерции заднего  колеса;    –   масса  приходящаяся  на  задние  колеса.

           (5)

 где – реакция передней части машины на задние колеса.

Условие беспробуксовочного движения  задних колес машины:                         

                                              ;                                                                (6)

      Предварительно установлено, что при одних и тех же условиях передние и задние ведущие колеса полноприводных машин характеризуются различными кинематическими и динамическими параметрами. Поэтому в зависимости от режима движения полноприводных колесных машин и дорожных условии эксплуатации их тягово-сцепные параметры различаются между собой. Установленное различие является основной причиной перераспределения тяговых сил на колесах полноприводных колесных машин.

      Представленная методика расчета показателей перераспределения тяговых сил на колесах  самоходных машин при различных дорожных условиях предусматривает возможность сравнительной оценки тяговых  возможностей передних и задних колес по отдельности и между собой, так и проходимости передних и задних колес в общей механической системе с учетом перераспределения силовых параметров. Это достигается в обоих случаях применением учета перераспределения тягово-сцепных параметров.

                                                      Литература

1. Петрушов В.А. и др. Сопротивление качению автомобилей и автопоездов/ Петрушов В.А., Шуклин С.А.,Московкин В.В. М.:Машиностроение,1975.-255 с.

2. Анкудинов Д.Т. Шахтные пневмоколесные самоходные машины. Динамика, устойчивость, управляемость. – М.: Hедpа, 1984. – 252 с

3. Бекенов Т.Н., Нусупбек Ж.Т., Тасыбеков Ж.Т. К обоснованию модели работы модульных колес транспортного средства /Сборник научных трудов «Научные исследования и их практическое применение. Современное состояние и пути развития 2012».Том2, Одесса, 2012.С.66-70

4. Бекенов Т.Н.,Тасыбеков Ж., Нусупбек Ж.Т.  К обоснованию расчетных схем взаимодействия передних и задних колес полноприводных машин с дорогой/ Материалы международной Научной конференции «Перспективные разработки науки и техники». - Польша, 2013.