Кинематика и динамика поворота

Поворот трактора в реальных условиях является сложным процессом, поэтому процесс поворота рассматривается с некоторыми допущениями:

- движение происходит по горизонтальной поверхности;

- силами инерции пренебрегают;

- нагрузки распределены на опорные поверхности равномерно.

Рисунок 19- Схема поворота

 

При повороте трактора около центра поворота О будем иметь

 

,

где - скорость точки О_т (точки пересечения перпендикуляра,

опущенного из центра поворота О на продольную ось симметрии

трактора);

R - радиус поворота.

При повороте скорость прямолинейно-поступательного перемещения гусениц равна

где В – колея трактора;

и - скорости отстающей и забегающей гусениц.

При повороте, кроме линейного перемещения, гусеницы поворачиваются вокруг полюсов вращения О₁ и О₂, что вызывает появление сил трения и боковых реакций между опорной поверхностью и грунтом.

и - силы сопротивления перекатыванию отстающей и забегающей гусениц;

и - силы тяги на отстающей и забегающей гусеницах;

М_с – суммарный момент касательных сил трения и реакции грунта на опорные поверхности гусениц.

Суммарный момент от элементарных сил сопротивления повороту обеих гусениц равен

 

 

где G – вес трактора;

М – коэффициент сопротивления повороту, учитывающий трение и реакции грунта при сдвиге опорной поверхности.

Силы тяги и , создающие момент для поворота трактора, равны

откуда

;

т.к. и

Суммируя выражения и почленно вычитая, получим:

Выражение для определения момента сопротивления повороту М_с имеет вид:

Таким образом, при повороте трактора к забегающей и отстающей гусеницам должны подводиться силы тяги, отличные от сил тяги при прямолинейном движении. Алгебраическая сумма этих сил должна быть равна силе сопротивления в прямолинейном движении G, а поворачивающий момент , создаваемый ими, был бы равен моменту М_с.

Поворотливость трактора зависит от отношения . При большом значении сила тяги может возрасти настолько, что наступит ограничение по сцеплению гусеницы с грунтом.

Рисунок 20 – Схема сил действующих на гусеницы трактора при повороте на месте