履带车辆设计计算说明知识分享
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整车参数计算根据《GB/T 3871.2-2006 农业拖拉机试验规程第2 部份:整机参数测量》标准要求进行计算:一、基本参数二、质量参数的计算1、整备质量M0为1825kg ;2、总质量M总M总=M0+M1+ M2 =1825+300+75=2200 kgM1载质量:300kg M2驾驶员质量:75kg3、使用质量:M总=M0+ M2 =1825+75=1900 kg4、质心位置根据《GB/T 3871.15-2006 农业拖拉机试验规程第15部份:质心》标准要求进行计算: 空载时:质心至后支承点的距离A0=830mm质心至前支承点的距离B=610mm 质心至地面的距离h0=450mm满载时:质心至后支承点的距离A0=605mm质心至前支承点的距离B=812mm 质心至地面的距离h0=546mm5、稳定性计算a 、保证拖拉机爬坡时不纵向翻倾的条件是:00h A >δ=0.7 (δ为滑转率)空载时:830/450=1.84>0.7 满载时:605/546=1.11>0.7 满足条件。
b 、保证拖拉机在无横向坡度转弯时,不横向翻倾的条件是:h a2>δ=0.7 a —轨距, a =1200mm h —质心至地面距离mm空载:12002450⨯=1.33>0.7 满载:12002546⨯=1.10>0.7故拖拉机在空、满载运行中均能满足稳定性要求。
三、发动机匹配根据《GB/T 1147.1-2007 中小功率内燃机第1 部份:通用技术条件》标准要求进行计算:XJ —782LT 履带式拖拉机配套用昆明云内发动机,型号为:YN38GB2型柴油机,标定功率为57kW/h ,转速为2600r/min.(1)最高设计车速V max =8 km/h ,所需功率:P emax =n1( p f + p w )kw m k V A C v f g m n max d max ⎥⎦⎤⎢⎣⎡⋅⋅+⋅⋅⋅=)()(761403600133122009.80.0280.9 1.4 1.1580.9360076140⎡⎤⨯⨯⨯⨯⨯⨯=+⎢⎥⎣⎦()() =6.188kW(2)根据柴油机全负荷速度特性,最大扭矩点的低速档行车速度V2=4km/h 。
履带车辆设计计算
履带车辆设计计算是一项重要的工程技术,它涉及到机械设计、力学、材料力学、动力学等多个学科。
在履带车辆的设计过程中,需要考虑车辆的速度、负载能力、通过障碍物的能力、悬挂系统、轮胎与路面间的摩擦等因素。
履带车辆的设计计算需要进行多种计算和分析,如轮距的计算、轮胎接地面积和接触压力的计算、车体的稳定性和平衡性分析、发动机的输出功率和燃油消耗率的计算等。
其中,最关键的因素是轮胎与路面间的摩擦系数,它直接影响着车辆的牵引力和行驶稳定性。
在履带车辆的设计计算中,还需要考虑到车辆的可靠性和安全性。
对于一些高性能的履带车辆,如坦克、军用装甲车等,还需要考虑到车辆的防弹性能和爆炸性能等方面的设计。
履带车辆的设计计算是一项复杂而又精密的工程技术,它为我们的生活和工作带来了巨大的便利,也在军事领域中发挥着重要的作用。
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爬山虎履带车计算公式爬山虎履带车是一种专门用于越野行驶的车辆,它具有优秀的爬坡能力和通过障碍物的能力,因此在军事、野外探险和工程施工等领域得到了广泛的应用。
在设计和制造爬山虎履带车时,需要考虑到各种因素,其中包括车辆的功率、重量、履带的尺寸和材质等。
为了保证爬山虎履带车的性能和安全性,需要进行一系列的计算和测试。
首先,我们来看一下爬山虎履带车的功率计算公式。
爬山虎履带车的功率主要包括动力系统的功率和履带的摩擦功率。
动力系统的功率可以通过发动机的输出功率来计算,而履带的摩擦功率则可以通过履带的材料、尺寸和行驶速度来计算。
一般来说,爬山虎履带车的功率计算公式可以表示为:总功率 = 动力系统功率 + 履带摩擦功率。
其中,动力系统功率可以通过发动机的输出功率来计算,而履带摩擦功率可以通过履带的材料、尺寸和行驶速度来计算。
通过这个公式,我们可以得到爬山虎履带车所需的总功率,从而选择合适的发动机和履带材料。
其次,我们来看一下爬山虎履带车的重量计算公式。
爬山虎履带车的重量主要包括车辆本身的重量和所携带的货物或设备的重量。
在设计和制造爬山虎履带车时,需要考虑到车辆本身的重量和所携带货物或设备的重量,以保证车辆的稳定性和安全性。
一般来说,爬山虎履带车的重量计算公式可以表示为:总重量 = 车辆本身重量 + 货物或设备重量。
通过这个公式,我们可以得到爬山虎履带车的总重量,从而选择合适的履带和悬挂系统。
接下来,我们来看一下爬山虎履带车的履带尺寸计算公式。
爬山虎履带车的履带尺寸主要包括履带的长度、宽度和厚度。
在设计和制造爬山虎履带车时,需要考虑到履带的尺寸和材料,以保证车辆的越野性能和通过障碍物的能力。
一般来说,爬山虎履带车的履带尺寸计算公式可以表示为:履带尺寸 = 履带长度×履带宽度×履带厚度。
通过这个公式,我们可以得到爬山虎履带车的履带尺寸,从而选择合适的履带材料和结构。
最后,我们来看一下爬山虎履带车的爬坡能力计算公式。
整车参数计算根据《GB/T 3871.2-2006 农业拖拉机试验规程第2 部份:整机参数测量》标准要求进行计算:一、基本参数二、质量参数的计算1、整备质量M0为1825kg2、总质量M总M总=M0+M1+ M2 =1825+300+75=2200 kgM1载质量:300kg M2驾驶员质量:75kg3、使用质量:M总=M0+ M2 =1825+75=1900 kg4、质心位置根据《GB/T 3871.15-2006 农业拖拉机试验规程第15部份:质心》标准要求进行计算: 空载时:质心至后支承点的距离A0=830mm质心至前支承点的距离B=610mm 质心至地面的距离h0=450mm满载时:质心至后支承点的距离A0=605mm质心至前支承点的距离B=812mm 质心至地面的距离h0=546mm5、稳定性计算a 、保证拖拉机爬坡时不纵向翻倾的条件是:00h A >δ=0.7 (δ为滑转率)空载时:830/450=1.84>0.7 满载时:605/546=1.11>0.7 满足条件。
b 、保证拖拉机在无横向坡度转弯时,不横向翻倾的条件是:h a2>δ=0.7 a —轨距, a =1200mm h —质心至地面距离mm空载:12002450⨯=1.33>0.7 满载:12002546⨯=1.10>0.7故拖拉机在空、满载运行中均能满足稳定性要求。
三、发动机匹配根据《GB/T 1147.1-2007 中小功率内燃机第1 部份:通用技术条件》标准要求进行计算:XJ —782LT 履带式拖拉机配套用昆明云内发动机,型号为:YN38GB2型柴油机,标定功率为57kW/h ,转速为2600r/min.(1)最高设计车速V max =8 km/h ,所需功率:P emax =n1( p f + p w )kw m k V A C v f g m n max d max ⎥⎦⎤⎢⎣⎡⋅⋅+⋅⋅⋅=)()(761403600133122009.80.0280.9 1.4 1.1580.9360076140⎡⎤⨯⨯⨯⨯⨯⨯=+⎢⎥⎣⎦()() =6.188kW(2)根据柴油机全负荷速度特性,最大扭矩点的低速档行车速度V2=4km/h 。
履带小车知识点总结图一、履带小车的基本构造1. 履带系统:履带小车通过履带系统来实现移动,履带系统由履带、履带轮、履带链轮、履带导向轮、履带张紧轮等部件组成。
履带可以根据需要进行更换和维护,履带轮通过驱动轮带动履带移动,履带链轮用来传递驱动力,履带导向轮和履带张紧轮则用来保持履带的正常运动轨迹和张紧履带。
2. 车体结构:履带小车的车体通常由上、下盖板、侧板、底板、悬挂系统等部件组成。
车体的结构设计要保证足够的承载能力和稳定性,同时需要考虑机械和电子设备的安装位置和空间。
3. 动力系统:履带小车的动力系统通常由发动机、变速箱、传动轴、传动链等部件组成。
发动机可以选择内燃机、电动机等不同类型的动力源,变速箱用来调节车速,传动轴和传动链则将动力传递给履带系统。
4. 控制系统:履带小车的控制系统包括操纵杆、方向盘、踏板等控制装置,同时也包括电气控制系统、液压控制系统等。
控制系统的设计需要考虑操纵的方便性和精准度,以及对不同工况的适应能力。
5. 辅助系统:履带小车的辅助系统包括制动系统、悬挂系统、车灯系统等。
制动系统用来控制车辆的停车和减速,悬挂系统用来减震和保证车辆的稳定性,车灯系统则用来提供照明和信号功能。
二、履带小车的应用领域1. 军事作战:履带小车在军事作战中具有重要作用,可以用来进行侦察、运输、工程建设等任务。
其优良的越野性能和载重能力,使其成为军队不可或缺的装备。
2. 工程建设:履带小车可以在恶劣的地形和环境中进行工程施工和运输,常用于矿山、建筑工地、森林等地方。
其稳定性和承载能力使其在土地开发和建设中得到广泛应用。
3. 野外探险:履带小车可以在崎岖的地形中进行探险和科学考察,例如极地、沙漠等地区的探险活动。
其越野性能和自给自足的特点,使其成为探险队不可或缺的工具。
4. 道路养护:履带小车可以用来进行道路养护和紧急救援,例如清理雪灾、抢险救灾等。
其良好的越野性能和携带能力,可以保证在恶劣条件下保持道路畅通。
履带的设计1设定车身重100kg 承载重100kg 全地形车时速达30km/h 爬坡150履带的节距t (17.5 2.3)460t G mm ==履带的宽 bb=(0.9 1.1)209220mm ⨯⨯=根据履带设计标准00.180.22b L =- 取0b L =0.18 驱动轮节圆半径r r=12sin(180/)t z =118mm 计算得0L =850mm r=118mm L=01L r l ++=1236mm平均接地比压p查表得极限比压[]0p =0.26Mpa 02G p L b ==2009.82850220⨯⨯⨯=0.00401<[]0p 最大 接地比压 max 02009.80.0625512363()3220()22G p p L b e e ⨯===<-⨯- 履带车对地面的附着力的计算校核履带行走机构的牵引力必须大于或等于各阻力之和,但应小于或等于履带对地面的附着力履带行驶机构对地面的附着力0T G φ=φ是附着系数 下面是各路面的附着系数:路面 附着系数干粘土 0.9混粘土 0.7松散土路 0.6煤路 0.6混沙土 0.5岩石坑 0.55散砾土 0.50混凝土 0.45干沙土 0.3雪地 0.25冰地 0.12取最小附着系数的冰地φ=0.1200.122009.8235.2T G N φ==⨯⨯= 履带下垂量 h 0(0.0150.03)12.7525.5h L mm ==履带的静态张紧力 22018549.859442060L g T N ht ⨯⨯===⨯⨯ g 是履带的重量履带行走机构牵引力的计算2s i n f T T T f G Gτα=+=+ f T —— 滚动阻力 ; T τ——坡道阻力f 是摩擦系数: 路面 摩擦系数混凝土 0.05冰雪地 0.03-0.04坚实路面 0.07松散土路 0.10泥泞地 沙地 0.1-0.15取最大摩擦系数f=0.1521sin 0.152009.8sin152009.8784f T T T fG G N α=+=+=⨯⨯+⨯= > 0T 计算结果说明冰地用最大的牵引力履带车上坡上不去设路面是雪地 计算0T =490N< 2T 雪地用最大的牵引力爬坡上不去 设路面为干沙土0T =580N< 2T 干沙土用最大的牵引力爬15的坡也上不去设路面为混凝土0T =882>2T 所以混凝土路面可以用最大的牵引力爬15度的坡 这样 其他的路面也都能用最大的牵引力爬15度坡我们可以设定路面为附着力最大路面φ=0.9 计算得 最大爬坡为48度 发动机的的确定已知 履带车速度为30km/h,最大牵引力为784N 设总传动比为0.82 P=2T ν/η总P=2T ν/η总=7969w=7.969kw根据算出的最大功率 我选宗申zs157FMJ 发动机下面是此型号发动机的技术参数:宗申宗申zs157FMJ发动机。
履带的设计1设定车身重100kg 承载重100kg 全地形车时速达30km/h 爬坡15履带的节距t履带的宽 b b=根据履带设计标准取0.18驱动轮节圆半径r r==118mm计算得=850mm r=118mm L==1236mm平均接地比压p查表得极限比压 =0.26Mpa ==0.00401<最大接地比压履带车对地面的附着力的计算校核履带行走机构的牵引力必须大于或等于各阻力之和,但应小于或等于履带对地面的附着力履带行驶机构对地面的附着力是附着系数下面是各路面的附着系数:路面附着系数干粘土 0.9混粘土 0.7松散土路 0.6煤路 0.6混沙土 0.5岩石坑 0.55散砾土 0.50混凝土 0.45干沙土 0.3雪地 0.25冰地 0.12取最小附着系数的冰地=0.12履带下垂量 h履带的静态张紧力g是履带的重量履带行走机构牵引力的计算—— 滚动阻力; ——坡道阻力f是摩擦系数:路面摩擦系数混凝土 0.05冰雪地 0.03-0.04坚实路面 0.07松散土路 0.10泥泞地沙地 0.1-0.15取最大摩擦系数f=0.15>计算结果说明冰地用最大的牵引力履带车上坡上不去设路面是雪地计算=490N< 雪地用最大的牵引力爬坡上不去设路面为干沙土=580N< 干沙土用最大的牵引力爬15的坡也上不去设路面为混凝土=882> 所以混凝土路面可以用最大的牵引力爬15度的坡这样其他的路面也都能用最大的牵引力爬15度坡我们可以设定路面为附着力最大路面=0.9 计算得最大爬坡为48度发动机的的确定已知履带车速度为30km/h,最大牵引力为784N 设总传动比为0.82P=/P=/=7969w=7.969kw根据算出的最大功率我选宗申zs157FMJ发动机下面是此型号发动机的技术参数:宗申宗申zs157FMJ发动机。
整车参数计算根拯《GB/T 3871.2-2006农业拖拉机试验规程第2部份:整机参数测量》标准要求进行计算:一. 基本参数二、质量参数的计算1、整备质量Mo为1825kg ;2、总质量懸M总=MO+M1+ M2 二1825+300+75二2200 kg血载质量:300kg M2驾驶员质量:75kg3、使用质M: M总二M0+ M2 =1825+75=1900 kg4、质心位置根据《GB/T 3871. 15-2006农业拖拉机试验规程第15部份:质心》标准要求进行计算: 空载时:质心至后支承点的距离A0二830mm质心至前支承点的距离B二610mm质心至地而的距离h0=450mm满载时:质心至后支承点的距离A0二605mm质心至前支承点的距离B二812mm质心至地而的距离h0二546mm5、稳左性计算a、保证拖拉机爬坡时不纵向翻倾的条件是:% > 戶.7 (§为滑转率)空载时:830/450=1. 84>0.7满载时:605/546=1.11 >0.7满足条件。
b、保证拖拉机在无横向坡度转弯时,不横向翻倾的条件是:/2/1 > =0. 7 a—轨距,a二1200mm h—质心至地而距离mm空载:丿2烈八二1・33>0・72x450满载:J???二I K)〉。
.?2x546故拖拉机在空、满载运行中均能满足稳是性要求。
三、发动机匹配根据《GB/T 1147. 1-2007中小功率内燃机第1部份:通用技术条件》标准要求进行计算: XJ-782LT履带式拖拉机配套用昆明云内发动机,型号为:YN38GB2型柴油机,标圧功率为57kW/h,转速为2600r/min.(1) 最髙设讣车速鼻弐km/h,所需功率: 尸z •二丄(巴+几)kwn 「3 -1 "・g ・f ・V 唤、,Cd-A-V m ax x ; =-( ---- --- ---- )+( ---------- ) kmn[ 3600 761401—而=6.188kW(2) 根据柴油机全负荷速度特性,最大扭矩点的低速档行车速度V2=4km/h 0选用 V2=4km/h,最大爬坡度为25%时,讣算所需功率:=1 "g •八)+宀皿必)胁77 L 3600 3600 76140 _1 r 2200x9.8x0.02x8, z 2200x9.8x0.25x4 x 0.9xl.4xl.l5x43 x 0.9 L 3600 3600 76140=6. 948kw 上述两式中:P.——滚动阻力消耗的功率: P.一一空气阻力消耗的功率:匚一一坡度阻力消耗的功率; n —传动效率系数,取耳二0.9: /一一滚动阻力系数,取£0.02; q ——空气阻力系数,取q 二0.9:A ——拖拉机前进方向迎风而积A=BXH (宽X 髙)二1.40X1. 15y 一一拖拉机取低档速度K=4km/h;1 一一最大爬坡坡度,i =25%;(2200x9g().02xb +(().9xl.4xl.l5x8‘360076140G一一拖拉机总质量,G总二2200kg。
整车参数计算根据《GB/T 3871.2-2006 农业拖拉机试验规程第2 部份:整机参数测量》标准要求进行计算:一、基本参数二、质量参数的计算1、整备质量M0为1825kg ;2、总质量M总M总=M0+M1+ M2 =1825+300+75=2200 kgM1载质量:300kg M2驾驶员质量:75kg3、使用质量:M总=M0+ M2 =1825+75=1900 kg4、质心位置根据《GB/T 3871.15-2006 农业拖拉机试验规程第15部份:质心》标准要求进行计算: 空载时:质心至后支承点的距离A0=830mm质心至前支承点的距离B=610mm 质心至地面的距离h0=450mm满载时:质心至后支承点的距离A0=605mm质心至前支承点的距离B=812mm 质心至地面的距离h0=546mm5、稳定性计算a 、保证拖拉机爬坡时不纵向翻倾的条件是:00h A >δ=0.7 (δ为滑转率)空载时:830/450=1.84>0.7 满载时:605/546=1.11>0.7 满足条件。
b 、保证拖拉机在无横向坡度转弯时,不横向翻倾的条件是:h a2>δ=0.7 a —轨距, a =1200mm h —质心至地面距离mm空载:12002450⨯=1.33>0.7 满载:12002546⨯=1.10>0.7故拖拉机在空、满载运行中均能满足稳定性要求。
三、发动机匹配根据《GB/T 1147.1-2007 中小功率内燃机第1 部份:通用技术条件》标准要求进行计算:XJ —782LT 履带式拖拉机配套用昆明云内发动机,型号为:YN38GB2型柴油机,标定功率为57kW/h ,转速为2600r/min.(1)最高设计车速V max =8 km/h ,所需功率:P emax =n1( p f + p w )kw m k V A C v f g m n max d max ⎥⎦⎤⎢⎣⎡⋅⋅+⋅⋅⋅=)()(761403600133122009.80.0280.9 1.4 1.1580.9360076140⎡⎤⨯⨯⨯⨯⨯⨯=+⎢⎥⎣⎦()() =6.188kW(2)根据柴油机全负荷速度特性,最大扭矩点的低速档行车速度V2=4km/h 。
选用V2=4km/h ,最大爬坡度为25%时,计算所需功率:p emax =n1( p f + p i +p w )kw a3max 1k 3600360076140a d a m g i v C A V m g f v m n ⎡⎤⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅=++⎢⎥⎣⎦)()()3122009.80.02822009.80.2540.9 1.4 1.1540.93600360076140⎡⎤⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=++⎢⎥⎣⎦()()()=6.948kw 上述两式中:P f ——滚动阻力消耗的功率; P w ——空气阻力消耗的功率; P i ——坡度阻力消耗的功率;η——传动效率系数,取η =0.9;f ——滚动阻力系数,取f =0.02; C d ——空气阻力系数,取C d =0.9;A ——拖拉机前进方向迎风面积A=B ×H (宽×高)= 1.40×1.15V a ——拖拉机取低档速度V a =4km/h;i max ——最大爬坡坡度,imax=25%;G——拖拉机总质量,G总 =2200kg。
(注:表示履拖在工作状态)经计算拖拉机组满载时以最高时速行驶所需功率Pe max和低档速度爬25%的坡时,所需功率均小于YN38GB2柴油机的标定功率57kW,并有一定功率储备,故能够满足设计要求。
五、履带式底盘的设计与确定1、履带底盘的说明:底盘是拖拉机的重要部件,它对整个装置起着支撑作用。
所以根据农用履带式拖拉机对整个装置进行较完整的配合与加工等一系列的设计。
履带行走装置有“四轮一带”(驱动轮,支重轮,导向轮,拖带轮或张紧轮,以及履带),张紧装置和行走机构组成。
机械行走时,驱动轮在履带紧边产生一个拉力,力图把履带从支重轮下拉出。
出于支重轮下的履带与地面有足够的附着力,阻止履带的拉出,迫使驱动轮卷绕履带向前滚动,导向轮把履带铺设到地面,从而使机体借支重轮沿履带轨道向前运行。
大功率轮式拖拉机机重一般在5500~8500kg, 接地面积比履带拖拉机小,因此接地压力较大。
经数年耕作后, 在土壤的耕层下面将生成硬底层, 不利于土壤的蓄水保墒和作物的生长。
即使经过深度翻耙, 依然会保持碎小的板结硬块,土壤的显微结构遭到了破坏。
附着性能差, 滑转率高。
橡胶履带拖拉机牵引力大, 适合重负荷作业( 如耕、耙等) , 接地比压小,对农田压实、破坏程度轻, 特别适合在低、湿地作业, 而且除田间作业外, 还在农田基本建设和小型水利工程中用作推土机, 综合利用程度较高。
依据轮式与大功率履带机械的特点,以其以上所叙述的比较分析,综合考虑后得出采用:三角形式的“四轮一带”橡胶履带行走装置。
履带整机参数初步确定以后,应进行计算该履带机械的基本性能是否满足预期要求,整机参数选择是否合理。
这里主要是关于牵引性能的计算。
2、牵引功率计算:根据《GB/T 3871.9-2006 农业拖拉机试验规程第9部份:牵引功率试验》标准要求进行计算:计算工况:计算时所用的工况一般为:在使用重量状态与水平区段的茬地上(对旱地是适耕适度的茬地,对水田是中等泥脚深度的茬地),带牵引负荷(牵引线与地面平行)全油门等速行驶。
(1) 履带式传动的驱动力P q 履带传动ηdqe cq m i p r =kgf 式中: M e ——发动机转矩kgf ; i ——各档总传动比; n c ——各档总传动效率; r dq ——驱动轮动力半径m ;n q ——履带驱动段半径效率,计算时一般去取n q =0.95。
G s max =2L o b q p ; G s max =1.5P TN ; P TN =(1.1-1.2)P T 。
式中:G s max --—最大使用重量;L o ——履带接地长度;b ——履带板宽度;q p ——一般为0.35~0.5 kgf/cm 2; P TN ——额定牵引力; P T ——牵引力。
∑根据(2)中的活动阻力P f ,经计算即可得P q ) 经计算后得结果P q =12.775KN. (2) 履带式传动的活动阻力P fP f=f G s kgf式中: G s ——使用重量(kgf);f ——履带式一般取0.1。
经计算后得结果P f =1.90KN(3) 行驶速度v 理论速度h km i r n v dq e /377.0∑1=实际速度v =v l (1-δ) km/h式中: n e ——发动机转速;r dq ——驱动轮动力半径;i Σ——驱动轮轮滑转率(履带式一般取0.07)。
经计算后得结果v =(1.15~6)km/h(4)履带式传动的牵引效率n T 式中: n c ——各档的总传动效率;n f ——滚动效率; n δ——滑转效率;n q ——履带驱动带效率(一般取0.95)。
经计算后得结果n T =0.75(5) 履带机械的附着力P Ψδ (要求:附着力应大于或等于履带行走机构的牵引力且大于等于各阻力之和。
)P Ψδ =ΨδG Ψ 式中:Ψδ——一般取0.75; G Ψ——取1900KG 。
经计算后得结果P Ψδ=14.25KN (符合要求) 3、转向最大驱动力矩的分析与计算:根据《GB/T 15833-1995 林业轮式和履带式拖拉机试验方法》标准要求进行计算: (1) 履带转向时驱动力说明:履带行走装置在转向时, 需要切断一边履带的动力并对该履带进行制动, 使其静止不动, 靠另一边履带的推动来进行转向, 或者将两条履带同时一前一后运动, 实现原地转向, 但两种转向方式所需最大驱动力一样。
因此以机器单条履带制动左转为例, 见图:图5-2 履带转左向示意图左边的履带处于制动状态,右边履带的推动下,整台机器绕左边履带的中心C 1点旋转,产生转向阻力矩Mr,右边履带的行走阻力Fr/2 。
一般情况,履带接地长度L 和履带轨距B 的比值L/ B ≤1.6。
同时, L/ B 值也直接影响转向阻力的大小,在不影响机器行走的稳定性及接地比压的要求下,应尽量取小值,也就是尽量缩短履带的长度,可以降低行走机构所需驱动力。
(2) 转向驱动力矩的计算转向阻力矩是履带绕其本身转动中心O 1(或O 2)作相对转动时,地面对履带产生的阻力矩,如图所示,O 1、O 2 分别为两条履带的瞬时转向中心。
为便于计算转向阻力矩M r 的数值,作如下两点假设:(1)机体质量平均分配在两条履带上,且单位履带长度上的负荷为: Lmq 2=式中:M-总质量(kg ); L-履带接地长度(m)。
经过计算:1900593.75(/)22 1.6G q kg m L ===⨯形成转向阻力矩M u 的反力都是横向力且是均匀分布的。
履带拖拉机牵引负荷在转向时存在横向分力,在横向分力的影响下,车辆的转向轴线将由原来通 过履带接地几何中心移至O 1O 2 ,移动距离为x 0 。
图5-3 履带转向受力图根据上述假设,转向时地面对履带支承段的反作用力的分布为矩形分布。
在履带支承面上任何一点到转动中心的距离为x , 则微小单元长度为dx ,分配在其上的车体重力为qdx ,总转向阻力矩可按下式:⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=⎰⎰-+x x Lx x L u uqxd uqxd M 0000222 式中:U-转向阻力系数。
45.015.085.0max=+=BR u u式中: -车辆作急转弯时转弯的转向阻力系数; B —履带轨距。
)将式⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=⎰⎰-+x x Lx x L u uqxd uqxd M 0000222代入上式积分得并简化得:4uGL M u = 即:0.451900 1.6342.44u uGL M N m ⨯⨯=== (3)转向驱动力矩(假设机器重心与履带行走装置几何中心相重合)把转向半径2≥B R 和02≤B R分别考虑。
1)当转向半径2≥BR 如下图所示,两侧履带都向前运动,此时两侧履带受地面摩擦阻max u ≤力朝同一方向(即行驶的反方向),外侧、内侧履带受力分别为:图5-4 右转向示意图2)当转向半径0 ≤2≤BR 如下图所示,此时两侧履带受地面摩擦阻力朝反 方向,外侧、内侧履带受力分别为:图5-5 左转向示意图式中: F f 1,F f 1 -分别为内侧前进阻力和驱动力;F q1,F q 2 -分别为外侧前进阻力和驱动力。
考虑机体的重心在中心位置,所以履带的前进阻力 为:F f 1 =F f 2 =G21f 式中:f — 履带滚动阻力系数 (即F f 1 =F f 2 =21Gf =1460 N ) 转向时的最大驱动力矩为:M max =maxr F F q2q1⨯}{, 式中:r —驱动轮节圆直径。