Математическая модель преодоления разрушаемого уступа многоосной колесной машиной
Взаимодействие лобовой части машины с препятствием. Описание возможности преодоления многоосной машиной разрушаемого препятствия типа уступ. Проверка ограничений по условию силы тяги развиваемой двигателем, силе сцепления и условию отрыва колес.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 25.11.2018 |
| Размер файла | 83,0 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
УДК 629.113
Нижегородский государственный технический университет
им. Р.Е. Алексеева
Математическая модель преодоления разрушаемого уступа многоосной колесной машиной
Д.А. Галкин
В.С. Макаров
Преодоление жесткого уступа описано во многих работах, но процесс проезжания разрушаемого уступа нигде не описан.
Рассмотрим модель преодоления многоосной колесной машиной разрушаемого уступа. машина двигатель сцепление колесо
Можно выделить несколько стадий преодоления уступа.
Первый. Взаимодействие лобовой части машины с препятствием. Здесь можно выделить несколько условий взаимодействия. Это срезание грунта лобовой частью машины от верха уступа до клиренса машины, либо если срез грунта будет происходить выше клиренса машины, то будет происходить как бы всплывание машины. В этом случае возможность движения будет определяться из условия, хватит ли силы тяги на сопротивление срезу и с учетом отрыва колес от дороги. При расчете необходимо учитывать площадь взаимодействия лобовой части машины, т.е. при срезе грунта может происходить по разным глубинам с разной шириной.
|
Рис. 1 Подъезд машины к уступу. Он имеет угол естественного скоса. |
Рис. 2 Срез грунта лобовой частью |
|
|
Рис. 3 Срез грунта лобовой частью и подъем машины |
Рис. 4 Срез грунта колесом |
На рис. 1 - 3 показан момент среза и подъема машины на уступ. Если происходит срез с подъемом носа машины, то необходимо учитывать отрыв колес и как следствие возможность реализации тягового усилия.
Далее будет происходить преодоление уступа колесами. При этом, когда колесо будет заезжать на уступ, то происходит отрыв лобовой части и это сопротивление можно не учитывать, причем формирование колеи будет происходить по участку, который срезался широкой лобовой частью машины.
Далее будет срезаться грунт колесами машины. Процесс среза будет происходить аналогично преодолению рва, только сила будет направлена в горизонт (см. рис. 4). Здесь необходимо учесть также возможность преодоления уступа, аналогично работе [1] для жесткой ступени, по условию тяговых возможностей машины.
В дальнейшем будет происходить обрушение уступа аналогично преодолению рва. Однако на величину преодолеваемого уступа многоосной машиной дальнейшее обрушение не будет влиять, т.к. первое колесо уже заехало, а заезд последующих колес будет осуществляться проще.
Если рассматривать, как образуется колея от колеса при проезде через уступ колеса, то помимо обрушения необходимо учитывать смятие не только шин, как было сделано в модели [1], но и смятие грунта. Отметим, что смятие будет происходить перпендикулярно линии обката колесом поверхности с учетом обрушения. В данной работе не будем рассматривать специфику образования колеи, а лишь учтем это при расчетах, а именно условия преодоления уступа колесом в точке перегиба (в модели [1] учитывается только жесткость шины, аналогично учтем жесткость материала основания).
Рассмотрим зависимости для определения составляющих необходимых для описания возможности преодоления многоосной машиной разрушаемого препятствия типа уступ.
1. Условие срезания материала уступа носовой частью машины. Сила сопротивления от среза грунта будет определяться по зависимости:
,
где и - параметры грунта, - высота уступа, - дорожный просвет, - расстояние от днища до крыла машины (см. рис. 2), - ширина широкой лобовой части машины и в низу соответственно, - вес машины, - силы тяги на колесах (минимальная либо по двигателю, либо сцеплению) и сила сопротивления качению, - коэффициент учитывающий нагрузку на лобовую часть машины.
В данной зависимости предполагается, что передние колеса разгружаются, и машина носовой частью полностью ложится на грунт (данный случай будет характеризовать наибольшее возможное реализуемое сопротивление).
В результате возможны следующие случаи:
- машина срезает препятствие лобовой частью и высота уступа под колесами равна .
- движение машины либо не возможно, либо она как бы «всплывает» (см. рис. 3).
Нужно проверить условие «всплывания» носа машины по условию.
,
где - угол атаки лобового листа машины. Как видно из зависимости, чем меньше угол атаки лобового листа машины, тем больше вероятность «всплывания» носа машины.
При срезе со «всплытием» будут следующие параметры уступа.
.
Также необходимо проверить ограничение по условию силы тяги развиваемой двигателем, силе сцепления и условию отрыва колес. Необходимо проверить условие отрыва колес от дороги, а именно если
,
где - ход подвески, - база машины, - статический радиус колеса, - расстояние от -ой оси до четвертой. В этом случае машина стоит на мостах, соответственно сила тяги на колесах будет меньше, причем, если , то необходимо пересчитать при условии .
Если значение , то машина не может преодолеть уступ.
При полученных значениях уступа необходимо проверить условие «всплывания» носа машины. Если оно также не выполняется, то величину уступа необходимо рассчитать из условия .
Рассмотрим последующее движение машины. Колесо взаимодействует с уступом величиной или . Происходит срез грунта.
.
Рассмотрим условие перекатывания колеса через уступ и срезание части грунта вниз. При этом величина уступа станет равна чуть больше:
.
Далее предполагаем, что величина и есть предельная величина уступа преодолеваемого машиной по паспорту.
Таким образом, получив значения для всех машин для различных опорных оснований, получим разные значения преодолеваемых уступов.
Литература
1. Агейкин Я.С. Вездеходные колесные и комбинированные движители. Теория и расчет. - М.: Машиностроение, 1972. - 184 с.
Аннотация
В работе предложена математическая модель преодоления разрушаемого уступа колёсной машиной. Приведён анализ различных этапов процесса: приближение машины к уступу, срез грунта лобовой частью машины, срез грунта и подъём машины, срез грунта передними колёсами. Представлены математические зависимости, описывающие каждый из этапов. Предложена математическая модель предельной величины уступа, преодолеваемого машиной.
Ключевые слова: математическая модель, многоосная колёсная машина, преодолеваемый уступ, срез грунта.
In the work a mathematical model was proposed to overcome razrushaet-direct the ledge of the wheeled vehicle. The analysis of the various stages in the process of: bringing the machine to the ledge, cutting the ground of the frontal part of the machine, cutting the ground and the rise of the machine, cutting the ground the front wheels. The mathematical relations describing each of the stages. The mathematical model limit the magnitude of the ledge overcome by the machine.
Keywords: mathematical model, multi-wheeled machine, to overcome the ledge, cutting the ground.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Определение силы тяги базовой машины. Выбор основных параметров отвала. Тяговый расчет машины при работе с отвалом и ее производительность. Мощность необходимая для работы плужного снегоочистителя. Производительность и мощность цилиндрической щетки.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 20.04.2012Определение сил, действующих на зубчатые колёса (тангенсальной, осевой и радиальной). Расчет сосредоточенного момента и силы зацепления. Построение эпюр внутренних усилий. Поиск диаметров поперечных сечений вала. Подбор сечения вала по условию жесткости.
курсовая работа [938,7 K], добавлен 24.06.2015Описание технологического процесса рабочей машины. Предварительный выбор электродвигателя. Определение передаточного числа редуктора. Выбор станции управления механическим асинхронным двигателем с фазным ротором. Выбор резисторов и проверка по нагреву.
курсовая работа [604,1 K], добавлен 25.02.2015Определение вращающих моментов на валах. Предварительные основные размеры колеса. Расчеты цилиндрических зубчатых передач. Размеры быстроходного вала. Пригодность заготовок колес. Силы в зацеплении. Проверка зубьев колес по контактным напряжениям.
курсовая работа [781,9 K], добавлен 16.06.2015Вариационные подходы к решению задач методом конечного элемента. Основные соотношения и представление матрицы жёсткости. Оценка деформируемости и разрушения заготовок при обработке давлением. Взаимодействие заготовок с инструментом. Учет силы трения.
научная работа [252,6 K], добавлен 14.10.2009Машины однократного и многократного волочения. Принцип работы однократной волочильной машины. Машины многократного волочения без скольжения. Схемы многократных волочильных машин магазинного типа. Цепные волочильные станы, описание схем их работы.
реферат [671,8 K], добавлен 23.12.2008Выбор электродвигателя, определение передаточных чисел привода и вращающих моментов на валах привода. Выбор твердости, термической обработки и материала колес. Суммарное число зубьев и угол их наклона. Проверка зубьев колес по напряжениям изгиба.
курсовая работа [372,4 K], добавлен 28.04.2011Описание конструкции и принцип работы муфты сцепления. Разработка трехмерных моделей и ассоциативно связанных чертежей компонентов муфты сцепления. Автоматизированная разработка конструкторской документации. Разработка разнесенных сборок и каталогов.
дипломная работа [1,5 M], добавлен 12.08.2017Расчет механизмов главного подъема и передвижения тележки литейного крана. Выбор электродвигателя и редуктора, тормоза, соединительных муфт. Расчет открытой зубчатой пары, ходовых колес, тормозного момента. Проверка запаса коэффициента сцепления.
курсовая работа [2,7 M], добавлен 10.12.2012Математическая модель подсистемы идентификации зазора в технологическом перемещении рабочего органа цифрового электропривода как астатического звена второго порядка по критерию точности, его описание передаточными функциями неизменной части и регулятора.
курсовая работа [440,6 K], добавлен 15.06.2009Влияние техники на человека и общество в современном мире: возникновение информационной цивилизации. Стирание границы между человеком и машиной, между телом и технологией, развитие биотехнологий и нанотехнологий. Конструирование и модификация человека.
эссе [18,0 K], добавлен 29.05.2016Общие сведения о бытовых стиральных машинах. Основные сборочные единицы. Описание стиральных машин типа СМ, типа СМП, типа СМА, полуавтоматических стиральных машин барабанного типа. Разновидности марок машин. Ведущие фирмы-производители стиральных машин.
контрольная работа [36,3 K], добавлен 02.12.2009Основные виды дефектов в металлах. Обработка концов деталей и труб шлифовальной машиной. Изготовление подкладок и прокладок. Разметка и резка труб вручную. Должностная инструкция для слесарей по изготовлению узлов и деталей технологических трубопроводов.
курсовая работа [20,6 K], добавлен 03.02.2011Выбор типа электропривода, узлов его силовой части. Проверка электродвигателя, разработка принципиальной электрической схемы силовой части. Расчет параметров математической модели силовой части электропривода. Регулятор тока, задатчик интенсивности.
курсовая работа [2,1 M], добавлен 27.10.2008Математическая модель технологического процесса работы машины непрерывного литья заготовок. Методика определения динамических характеристик и передаточных коэффициентов элементов системы. Анализ и оценка устойчивости системы автоматического регулирования.
курсовая работа [57,0 K], добавлен 10.03.2010Определение основных параметров и расчет механизма подъема крана. Канат, конструктивный диаметр барабана и блоков. Электродвигатель, редуктор, тормоз. Расчет механизма передвижения моста. Ходовые колеса и рельсы. Проверка запаса сцепления колес с рельсом.
курсовая работа [93,1 K], добавлен 16.02.2016Понятие и назначение реечного толкателя, его структура и основные элементы, принцип действия и возможности. Физическая и математическая модель перемещения заготовок. Составление передаточных функций и структурной схемы с использованием VisSim v 5.0.
контрольная работа [416,9 K], добавлен 04.05.2010Расчет максимального обжатия металла валками по условию обхвата металла и по мощности. Среднее обжатие за проход и число проходов. Длина раската и коэффициент вытяжки по проходам. Определение размеров калибров и составление эскизов исследуемых валков.
курсовая работа [232,1 K], добавлен 25.12.2010Решение задач автоматизации. Проведение экспериментов на реальных объектах или действующих системах. Оценка поведения системы при различных входных сигналах. Математическая модель объекта в виде передаточной функции. Проверка адекватности модели.
курсовая работа [153,0 K], добавлен 18.01.2013Изучение устройства электрических схем, применяемых источников тока для инициирования зарядов взрывчатого вещества. Назначение, область применения, основные узлы и техническая характеристика источников тока. Отработка приемов работы с взрывной машиной.
методичка [300,5 K], добавлен 30.04.2014
