Научный архив: статьи

Основными кинематическими характеристиками для аналитической оценки маневровых свойств и коридора движения колесной машины, являются предельные величины абсциссы x(t) и ординаты y(t) траектории ее кинематического центра в конце участка неустановившегося поворота, максимальные абсцисса и ордината поворота, а также теоретический минимальный радиус поворота Rmin траектории, описываемой кинематическим центром. В статье проведена теоретическая оценка влияния длины и угла установки бокового поворотного рычага шарнирно-рычажного механизма четырехзвенной рулевой трапеции на маневровые свойства колесного трактора Беларус-80.1. Выявлено, что увеличение угла наклона бокового рычага к продольной оси трактора с 5° до 25° при постоянной длине дает значительное снижение (на 79,85 %) Rmin от 9,672 м до 1,949 м, соответственно, при этом наблюдается рост абциссы c x(t)=0,776 м до x(t)=3,558 м и уменьшение ординаты с y(t)=7,984 м до y(t)=6,058 м. С увеличением длины бокового рычага от 0,15 до 0,35 м при неизменном его угловом положении закономерность оказалась та же по всем параметрам: снижение радиуса на 0,454 м (24,29 %) от Rmin=3,178 м до Rmin=2,724 м, соответственно; рост абсциссы c x(t)=2,407 м до x(t)=2,688 м; сокращение ординаты с y(t)=7,306 м до y(t)=7,087 м. Для базового варианта рулевой трапеции получено: Rmin  3,051 м, x(t)=2,481 м и y(t)=7,253 м, а для правильного поворота – Rmin=3,334 м, x(t)=2,986 м и y(t)=7,132 м. Установлено, что для улучшения маневренности колесной машины целесообразно изменять лишь угловое положение боковых рычагов рулевой трапеции, так как их длина оказывает менее значительное влияние на кинематику криволинейного движения колесной машины, а в качестве критериев оптимизации следует принимать: абсциссу x(t), ординату y(t) и радиус Rmin.

Одним из эффективных критериев, служащих в качестве оценки устойчивости криволинейного движения колесных тракторов и скомплектованных на их основе машиннотракторных агрегатов являются ордината x и абсцисса y траектории поворота кинематического центра. В настоящее время для аналитического расчета координат x и y неустановившегося поворота колесного трактора используются уравнения, в основу вывода которых положена формула для определения теоретического минимального радиуса (ТМР) правильного поворота. Установлено, что для фактического поворота колесной машины, реализуемого посредством четырехзвенной рулевой трапеции заднего расположения, расчетная зависимость для нахождения ТМР действительного поворота не будет тождественна зависимости для правильного поворота. В статье выведены уравнения для определения координат теоретической траектории фактического поворота и приведены результаты расчетов с их использованием, относящиеся к универсально-пропашному трактору Беларус- 1221.2. Выявлено расхождение значений основных кинематических характеристик правильного и фактического неустановившегося поворота. В зависимости от величин углов поворота управляемых колес абсциссы поворота отличаются на 4-80 %, а ТМР поворота – на 7,5-21,3 %. При увеличении скорости поступательного движения трактора с 1,86 м/с до 2,556 м/с значения абсциссы x увеличиваются и при правильном, и при фактическом повороте на 43,71…47,27 %, а ординаты y – на 21,5…27,17 %. В этом случае мгновенный теоретический радиус поворота не изменяется. Таким образом, доказана необходимость применения для вычисления координат траектории движения колесной машины уравнений, при выводе которых использована формула для определения ТМР фактического поворота. Проведенная проверка адекватности полученных уравнений дала полную сходимость результатов.