Новиков Константин Владимирович. Определение сопротивления качению при испытании колесных тракторов методом отката

brief description

Новиков Константин Владимирович. Определение сопротивления качению при испытании колесных тракторов методом отката : Дис. ... канд. техн. наук : 05.05.03 Киров, 2005 164 с. РГБ ОД, 61:05-5/3022

Федеральное государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«ВЯТСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ
АКАДЕМИЯ»
На правах рукописи
НОВИКОВ КОНСТАНТИН ВЛАДИМИРОВИЧ
ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ КАЧЕНИЮ
ПРИ ИСПЫТАНИИ КОЛЕСНЫХ ТРАКТОРОВ
МЕТОДОМ ОТКАТА
05.05.3 - колесные и гусеничные машины
Диссертация на соискание ученой степени
кандидата технических наук
Научный руководитель: доктор технических наук, Лопарев Аркадий Афанасьевич
Киров - 2005
Содержание
ВВЕДЕНИЕ 4
1 ФИЗИЧЕСКАЯ СУЩНОСТЬ СОПРОТИВЛЕНИЯ КАЧЕНИЮ 7
1.1 Причинно-следственная связь процесса качения колеса в
различных режимах 7
1.2 Характеристики сопротивления качению колеса 11
1.3 Факторы, влияющие на величину сопротивления качению 13
1.4 Методы определения сопротивления качению шины 33
1.5 Равновесное и неравновесное состояние колеса 44
1.6 Траектория центра ведущего колеса трактора при его
трогании с места и остановке после движения накатом 50
1.7 Задачи исследований 52
2 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ
КОЭФФИЦИЕТА И ПЛЕЧА СОПРОТИВЛЕНИЯ КАЧЕНИЮ МЕТОДОМ ОТКАТА 54
2.1 Энергетическая модель сопротивления колеса качению 54
2.2 Координаты точки приложения результирующей
реакции опорной поверхности и угла отката 58
2.3 Энергетическая модель сопротивления колеса торможению 60
2.4 Противоположность сопротивлений колеса качению
и торможению 63
2.5 Функциональная и энергетическая эффективность колеса 66
2.6 Качение колес друг по другу в противоположных режимах 70
3 МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ 73
3.1 Программа исследований 73
3.2 Краткая техническая характеристика приборов и оборудования 73
3.3 Приспособление для измерения относительного спуска и
подъема опорной поверхности 77
3.4 Установка для проведения лабораторных опытов 78
з
3.5 Установка для записи угла отката тракторов Т-25 А и МТЗ-80 80
3.6 Установка для записи плеча отката трактора Т-25 А 81
3.7 Методика проведения лабораторных опытов 83
3.8 Методика проведения полевых опытов записи угла
отката тракторов Т-25А и МТЗ-80 84
3.9 Методика проведения полевых опытов записи плеча
отката тракторов Т-25 А 85
3.10 Измерение тягового усилия необходимого на
самопередвижение трактора Т-25 А 86
3.11 Настройка и тарировка аппаратуры 8 8
3.12 Краткаяметодика планирования и проведения экспериментов
и статистической обработки полученных данных 89
4. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ 92
4.1 Лабораторные исследования 92
4.2. Результаты полевых исследований 94
4.2.1 Определение сопротивления качению способом
буксирования трактора 94
4.2.2 Определение коэффициента сопротивления качению тракторов Т-25А и МТЗ-80 методом отката в ведомом и
ведущем режимах качения 104
4.3 Результаты исследований по определению плеча отката
трактора Т-25 А 126
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ 130
ЛИТЕРАТУРА 132
ПРИЛОЖЕНИЯ 146

bibliography

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И ПРЕДЛОЖЕНИЯ
1. Уточнена энергетическая модель эластичного колеса в различных режимах качения и состояниях.
Выделены состояния полного буксования ведущего колеса, перехода коэффициента сопротивления качению в коэффициент сопротивления колеса торможению при fB=fT=0, а также перехода процесса качения тормозящего колеса в блокировку тормоза и юз протектора шины по опорной поверхности.
2. Разработана модель перехода эластичного колеса в функционально противоположные ведущий и тормозной режимы.
Режимом, разделяющим функционально — противоположные ведущий и тормозной режимы качения колеса, является стандартизованный свобод¬ный режим.
Энергетический КПД колеса в ведомом режиме, как неуправляемо¬тормозным, равен единице. Энергетический КПД колеса в стандартизован¬ном нейтральном режиме изменяется в интервале от нуля в свободном режи¬ме до единицы в ведомом режиме.
3. Совмещено силовое преобразующее свойство и энергетический КПД колеса в координатах ведуще-тормозной момент - продольная сила и КПД.
Выявлена функциональная противоположность ведущего и тормозного режимов.
При полном буксовании ведущего и юзе тормозящего колес их энерге¬тический КПД равен нулю, а функциональная значимость различна.
4. Разработана и экспериментально подтверждена методика определе¬ния коэффициента и плеча сопротивления качению методом отката при оста¬новке после свободного выбега и при попытке трогания с места под тяговой нагрузкой.
При остановке после свободного выбега на горизонтальных опорных поверхностях получены значения углов отката, тангенсы которых близки (ко¬эффициент корреляции 95...98%) к значениям коэффициента сопротивления качению, определенным способом буксирования.
5. Получены эмпирические зависимости, описывающие изменение ко¬эффициента и плеча сопротивления качению от внутришинного давления, относительного подъема и спуска опорной поверхности и ее состояния, тяго¬вого сопротивления движению тракторов Т-25А и МТЗ-80 при попытке тро- гания с места.
6. Разработаны рекомендации по определению коэффициента и плеча сопротивления качению колесных сельскохозяйственных тракторов методом отката при их испытаниях по ГОСТ 7057-81.
Рекомендуется дополнить стандартную методику определения тяговых показателей сельскохозяйственных тракторов и коэффициента сопротивле¬ния их качению при рабочей скорости методом отката приостановке после свободного выбега и при попытке трогания с места под тяговой нагрузкой.
Принять в качестве базового значения коэффициент сопротивления ко¬леса качению fo при скорости, стремящейся к нулю, вместо коэффициента f2o при скорости 20 км/ч, применяемым в теории эксплуатации автомобильных дорог