close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

709

код для вставкиСкачать
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯИСТВА СССР
БЕЛОРУССКАЯ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ
„ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ :
J:2-3J3V-
i
На правах рукописи
В. Ф. БЕРШАДСКИЙ
-
ИССЛЕДОВАНИЕ ДАВЛЕНИЙ,
СОЗДАВАЕМЫХ ШИНАМИ ТРАКТОРА
КЛАССА 1,4 т НА ПОЧВУ
(05410 — механизация сельского хозяйства)
А в т о р е
ф е р а т
диссертации на соискание ученой степени
кандидата технических наук
\.
Горки 1970
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
/
•
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
4
-МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА СССР
. БЕЛОРУССКАЯ ОРДЕНА~ТРУДОВОГО КРАСНОГО ,ЗНАМЕНИ
СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ .'
<
.'• На правах рукописи
В. Ф. БЕРШАДСКИЙ
ИССЛЕДОВЯНИЕ ДЯВЛЕНИИ,
СОЗДЯВЯЕМЫХ ШИНЯМИ
TPRKTOPR КЛЯССЯ 1,4 т НЯ ПОЧВУ
(05410 — механизация сельского хозяйства)
Авторе ф е р а т
•диссертации на соискание ученой степени
кандидата технических наук
Горки 1970
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Работа выпочнена на кафедре «Теория ,тракторов, автомобилей и тепло­
техники» Белорусской ордена Трудового Красного Знамени сельскохо--'.
зяйственной академии в 1966—1969 гг."
< >, '
"Диссертация содержит 156 страниц,. 59 рисунков, 19 таблиц и список
использованной литературы из 104 наименований, в том числе 5 иност­
ранных авторов
* , '
i
,
< ' .
• '
Научный руководитель — кандидат технических наук, доцент А. М. Ко* ИОНОВ.
• •
1
(
"
л I
,
t
,
»
Официальные
оппоненты.* •
f
• '-
">
1
"/
'
-'
Заслуженный деятель науки и техники БССР, доктор'~сельскохозяйст"венных наук, профессор Трейвас А. Б. .
Кандидат технических'наук, доцент Союдухин Г. П.
'
,
*
^
-> Ведущее предприятие — J4T3
'"
'
"
» * i
t Автореферат разослан «
» 3 -'
'
1970 г
<
Защита диссертации состоится «
» . - -,
1970 г, на засе­
дании ученого совета Белорусской сельскохозяйственной академии
.
\
, С диссертацией,можно ознакомиться в библиотеке академии
'
Отзывы на автореферат прошу направлять по адресу г Горки, .Могилевская обл v БСХА, ученому секретарю
*
, Ученый секретарь совета.
.
'
/
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
"
ВВЕДЕНИЕ
'
.
'. . .
' ^ ,
*
- '
.
\ Программой КПСС по дальнейшему развитию сельскохо­
зяйственного производства намечено внедрение средств ком. плекснои механизации и автоматизации, являющихся? основ­
ными факторами повышения производительности труда и сни­
жения, себестоимости продукции. Решение этой задачи свнзач но с развитием ряда отраслей промышленности, в том ,числе ',
и тракторостроения.
• , '
'
v t v
, На современных колесных тракторах устанавливаются д в к - \
жители с различной конструкцией сцепных элементов Основ-,,
ное требование, предъявляемое к конструкции движителей —
обеспечение .тягово-сцепных качеств. Одним из основных'фак­
торов, влияющих^ на ;тягово-сцепные 'качества, являются
удельные давления в контакте движителя с почвой
, k
Проведенные в различное время «теоретические и экспери­
ментальные исследования^проходимости колесных 'тракторов
' мало учитывали влияние воздействия движителей на свойства
' почвы, а, следовательно, на рост, развитие и урожаи clx куль- ,
' тур.
.
.
•"
- • - , . >
"Цель настоящей работы ;— определить действительные
давления, создаваемые движителями тракторов в контакте с <v
почвой, установить влияние различных конструктивных паро-""
'. метров шин на удельные давления,' а также выявить опти­
мальные внутренние давления в шинах для работы,трактора'
Л1ТЗ на суглинистой почве, ^подготовленной под посев.
Диссертация состоит из четырех глав, посвященных: пер­
вая — состоянию вопроса и задачам исследования; вторая —
обзору и классификации датчиков для измерения давления
движителей на почву; третья»—.разработке .методики экспе­
риментального исследования; четвертая — результатам иссле­
довании. - ' i *
^ ,* " *
,
'*
'
i
СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ •>
В Советском Союзе и за> рубежом были проведены и в на­
стоящее время проводятся исследования'взаимодействия дви­
жителей колесных тракторов с опорной поверхностью. Так, в,
работах Hi И. Ф>сса, В., В. Шульца^М. А. Летошнева, Е. Д . Львова, Д. А. Чудакова, Е. А. Чудаковат В.'А. Желиговского, >
',
з
=
1 ' <
' <jsr?asvj!iaJT-,4'.-flli'?6jP9Ttteaf
i
4fi
t
'
4
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
/
ч
'
'
)
*C С Саакяна, В И Кнороза,
Н Э Грандвуанэ, \\ Г Беккера и др рассматривается влияние сопротивления движению
.колеса Ьт..его"параметров и свойств основания
' ""
, Г Г. Колобов, В. Г. Аляпышев, Ф Г. Ульянов, В А; Соко­
лова, М. А.>Смирнов и др "в своих экспериментальных и тео­
ретических'.исследованиях, определяли удельные„давления в ,
, контакте "-двйжителеи с опорной поверхностью
Учитывав '
,сложность процесса" взаимодействия эластичного колеса с-деформируемой.опорной поверхностью при теоретических иссле-^
дованиях, как„правило,* , приходилось делать некоторые,допу­
щения, которыев. конечном счете влияли на точность пол\чепных результатов;; 1 :;..
'
,. ;
' "
'
* При.изучении'взаимодеиетвия движителей трактора с* поч-ч
вой в последнее,время все большее внимание уделяется исслс- "
дованиям влияния" воздействия движителей на агротехнические^показателилгочвы В работах В И Кузакова, А Л. Map- ~
шака, Д.'В.'Королева, А В Вражнова, А М Кононова В Д
Гарбара .и др.'установлено, что движители тракторов оказы­
вают вредное действие на почву, которое сказывается на уро ,
жае с/х культур/. *• '
'"
,
•
Анализ'проработанной литературы показал, ' ч т о ч вопрос
'сравнительной.оценки влияния различных движителей тракто- к
ров на'..состояние почвы, рост, развитие и урожаи с/х культур
разработан'недостаточно. Необходимость изучения действи, тельны.Ххдавлений,''создаваемых движителями тракторов МТЗ
обусловлена",не только повышением проходимости тракторов,
но и сохранением плодородия почвы.*
„J
*•; - . ^ v - v .-•-'-.'<•••;,
'
В диссертационной работе ставились следующие задачи:
' *•*/-••?^::-',"S;].i'^. '
1 ' _
\
•-'
'
1 Разработать/методику определения удельных давлении
в контакте,,ш'ин|с ч почвои. '
'
2 Изучить характер распределения давлении, создаваемых
движителями трактора класса 1,4 т на пылевато-суглинистон^
"периодически; переувлажненной почве в контакте движителя
с почвой.'•>":''•%.''.'•'"-:<'':•')''
-' -
'
^ •
''
' • ' 3 Замерить."-величину удельных давлений, оказываемы
у
упорной.поверхностью почвозацепов,
4 Построить!эпюры распределения давлений по длине и
ширине контакта движителя с почвой
i
''
x
5 Определить^влияние"внутреннего давления воздуха -в
шине, усилия.на : крюке и вида почвы на величину и характер
распределения давлений в контакте движителя с почвой -, '
6 Определить зависимость максимальном радиальной де­
формации шины от вн>треннего давления воздуха в ней ш
суглинистой почве, подготовленной под посев и, для сравне­
ния, на асфальте.
'
' «
'
," *
,
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
*
г.
ч -
г
7. Изучить влияние конструктивных параметров шины "на"
,удельные давления в контакте с почвой. '
' *>
8 Определить, оптимальные внутренние давления воздуха
в шинах для работы трактора МТЗ-50 на суглинистой- почве,"*
_ подготовленной под посев •
, ••
МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
v
Наши исследования проведены с пневматическими шинами'
9-42", 12-38". Я-166, 12-38" (Р) ЯФ-318, 15-30", 15,5-38';,
1500—600 мм, 1000—400—560 мм, 6,5-20"*7,00-20", 8,00-20"' и *
полуг\сеницен, установленными на трактор класса 1,4 т.
Лабораторные опыты.проведены в почвенном канале ка- '
федры о'х машин Белорусской с/х академии. Полевые опиi ты — на полях учебно-опытного хозяйства БСХА; Почва'Ьпыт- >
ного участка дерново-подзо.тистая,\ легкосуглинистая;, разви- -,'
вающаяся на легком пылеватом суглинке,' с глубины' ч 0,8 т-Ч)^
метра^подстнлается песком,^ а ниже —^.'моренным; суглинком."
Механический состав почвы пахотного,'слоя• приведен'в/габлй-"'.'
•',
/V
• •-•••лГ'/-'' ?-!'•••'••.'•:•'•''.'''•-'i':'. •..*'•*••-'•"'• ".> '/'-•,'.•' ; й'; х -.Т а бл иц а '1'" ..'•'..
Размер фракций в мм и их количество' вЗ>-к "абсолютно су хой: почве'- .':'••
••;.^ физическая/.;4 \ ,'••
песок'
.'пыль крупная^
.*_'! .;•: глшгаЧ '.v ./':
средний". ^ I '• -'. :,' мелкий
,
::
V~ 1,0—0,25'r''i' ;-"7 ". 0,25—0,05 >Ц учН" 0,05—0,01 \'.V;"' .'. -меньше 0,01 ''-:/>:}y'''•':••
' 0,64%' }.:'.'x ':".'•
25,98% * \,;; U - / 1 , 4 3 , 3 8 % ; ; _ , • ".'••'.''-. -;'/30,0%'..Ъ;','\. '.--.V^
ч
• ^ д При'выборе
метода испытания тракторных шин нами* был . •'.'фУ'
* произведен. 4 анализ и составлена классификация"существую- _•;'."• .-•'•'- г;•'
тих'; датчиков дав.тення, которые возможно применить в' на- -,
.//'•
,шнх. исследованиях. Это в значительной-, степени- 'облегчило -'»;>-<'
> нам выбор'метода измерения и разработку;,конструкцйй дат-;-".-';-.->.-,v.
• • чика; V^»'..-'^,-'..:>":-:--• •''"••'"•i.y:.':''-'.i v ^ i u ^ ' - ' . ' V ' i • .'•'•'<^-'::^>''\''~- --, 'c'jtj
Для.'опрёделения удельных давлений в контакте трактор 1 / чЧ''-л-'';?•
Ч н ы х шин с почвой нами разработана конструкция и нзготовле- - •' .V^ У
ны мембранные, датчики.давления с тензометрами :; сопротив- 1 , ' к> . -:!
ления. Эти сдатчики установленына~опорнои поверхности поч- , *'"/,'-_
^ возацепов и поверхности, расположенной:между почвозацепа- ,. ;v' t 4'-*, ми. На почвозацепах, кроме того, установлены ,- датчики, на : .,*;{/""';"
\порной поверхности. Всё"датчики располагаются равномерно ; .:, * *;j.
по ширине шиныЛДатчики такой же конструкции установлены•--''.; : : на'полугусеницё трактора МТЗ ; 50. Количество установленных*- .', ••••*]••[
' датчиков на шине зависит 6т ее=-размеров.„;._Так, ^ н а - ш и н е : ' „ ; . • - . : .
- 1500-~600Гмм установлено десять датчиков (пять на почвоза-: V .. *(г
цепах н п я т ь н а поверхности,.расположенной»между,почвоза-.;... '\'^'':'<],
\-
v
' . - <
.*.
'V-V/V'-";.
'•
^
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
'•I*'*, J
i'r
',
цепами) см.-рис.'1. На шинах 9:42"f 12-38'Г и 15-30"-установ-;' , '
л еено
н о по'шесть"датчнков на "опорной поверхности (по три -на' '
ч {
•••
м-
-."
^ -
,
.,.
»
- 7
, ^
-Г" '
Р и с 1. Исследуемые! шины и размещение на них датчиков давления
почвозацепах и по три на поверхности, расположенной между
почвозацепами).и по одному;датчику на упорнойГповерхности.'
В" иаправляющйе^колеса'ЧОО^ОО^-ббр;^^ и- 6,5-20",:
вионти-}
ровано соответственно шесть'и-два;датчика'. На1;полугусенице;
установлено два* датчика; : -vy:i''J^^
При полевых-и "лабораторных; исследованиях'.применялась'
тензометрнческая станция • конструкции: ВИСХОМ, 'пёр^еобору-^
'дованная на ми }и "приспособленная для,проведения: исследова-'*
ний по разработанной "программе.'* Для 'удобства*. .'проведения:
опытов была ^оборудована двухсторонняя"'/телефонная;, связь'
между оператором/ водителем; автомобиля ;.,HJ трактористом.у*'.
На ленте осциллографа записывались показания датчиков'
.давления, отметка .^положения '.колесами; отметкавремени. По-,'
ложение колесадфиксировалосьтв'тот -люмент,:'когда; один* из,
датчиков давления'находился'., *в'••"контакте с.почвои,на>верти-.;
•'кальнон оси симметрии колеса.\Определение углов'вхождения •
и выхода из контакта с,почвои остальных датчиков произво­
дилось следующим^образом, на осциллограмме,записывались
т
s>
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
•
'
-
-
-
•
'
полные обороты колеса во время опыта; зная длину окружно­
сти колеса, соответствующую ей длину осциллограммы и раистояние^по окружности колеса между датчиками, мы делали
отметки на осциллограмме, соответствующие положению лю­
бого датчика на вертикальной оси симметрии'колеса/ При проведении опытов в почвенном канале и полевых ус- *
ловиях количество повторностси каждого опыта определялось
числом оборотов испытуемого колеса. Перед каждым опытом
производилась тарировка датчиков непосредственно на шине.
Нагрузка на датчик создавалась специальным динамометром.
Запись велась на ленту осциллографа.
°.
, ' :
Для определения радиальной деформации шины в полевых
условиях нами разработана и изготовлена специальная уста­
новка. Датчик деформации устанавливался непосредственно в
шине, а записывающее устройство, использованное от тягово­
го динамометра ДТ-3 конструкции Ленинградского сельскохо­
зяйственного института, установлено на крыле трактора: Пе­
редающим механизмом служит стальцой.тросик, который на
роликах натянут между датчиком' деформации и 'записываю­
щим (устройством. Для предотвращения, скручивания тросика
во время вращения колеса установлены специальные бара> ба'нчики. Запись показаний датчика производилась на ленте
из миллиметровой бумаги. Нулевая линия на ленте устанав­
ливалась и'записывалась тогда, когда датчик располагался "
вне зоны деформации шины,,т. е- в верхней части
^ „ /
РЕЗУЛЬТАТЫ ЛАБОРАТОРНЫХ И ПОЛЕВЫХ
i .
- ИССЛЕДОВАНИЙ
- - Графики, представленные на рис. 2—6, позволяют проана­
лизировать изменение удельных давлений, создаваемых пнев- •
матическими шинами в процессе взаимодействия с почвой. Из N
них видно, что величина максимальных удельных давлений
различных шин' различна. Так, у наиболее узкой шины 9-42"
она равна 5, а у шины 1500—600 мм-^3 кг/см 2 . У каждой от­
дельно ВЗЯТОЙ ШИНЫ Pvi max" ЗЗВИСИТ ОТ Рои (внутреннего дав­
ления воздуха в шине), При этом с уменьшением Р в н умень­
шается и Р ) Д щах. Пределы изменения удельных максимальных
давлений различны для"каждой шипы Так, для шины 9-42"
оно изменяется от 5 до 4 кг/см 2 ,
'
' ..'
N
. для шины 12-38" Я-166 — от 4,5 до 2,5 " '"
»
» - 15-30"
— от 2.7 до 2,1
» .
» - ' 1500—600 мм — от 2,8 до 1,2- ».
»
15,5-38"
— от 3,0 до '2,0
л
- "
Я-276
х
,
, ' : »
,».
12-38" ( Р ) '
— от 3,1 до 2,2
!_'
'
ЯФ-318
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
я?* ж w
О' /а* иг JO*
•20ем
XX
•
^
ч
-1,0
^1fi
— " " •
$1
>
1 \Л -
Св-r—1
-ч» I »
«t
N#
—
\
щ
ч\ * *«..
-S
Ь=Г.
~
-
V
( >».^
-2,0
Р и с. 3 „Распределение удельных див*а5>
<?
> /•
лергий по ширине шины под почвои
РИС.
2 Эпюры .изменения
, цепами а—1500—600 мм, б—15 30",
v
удельных давлений по длине
' h "в 12-38".
контакта шин с почвой 3
'
". —
а—1500—600 м м ; 6 — 1 5 - 3 0 " , • "
., •'
'
~, *
в-12-38",
г—9 4 2 "
'
"
>
'
'
,
Из этих данных видно, что величина максимальных удельных
давлений, оказываемых-почвозацепами'шин'15-30",;г 15,5-38",
1500—600 и,12-38"' (Р) ЯФ-318 заметно ниже, чем у.шин 9-42"
и 1 2 - 3 8 " ; H - 1 6 6 . ' V ? ^ ' - ; - V > ; V ; ^..:.;.
;>-^;.'л-;.^^Ч'Т^-:К - '
•
Самой широкой-из 4 исследуемых шин , является'\к Прочная i
1500—600 мм.; При:внутреннем :: , давлении -'воздуха*:.' равном
1,4 кг/см 2 ,'давления, оказываемые почвозацепами ^арочной
шипы'близки по величине
ft:'шинам,'15-30и:12-38(Р):ЯФ-318
Объяснить это явление можно,' следующим: " л .во-первых, при
Рви. =,1,4. кг/см2, профиль шины 1500—600 мм'становится'более
.выпуклым,,чем-профиль<шины 15-30'' и 12-38"' ( Р ) : ЯФ-318 с^
тем же внутренним давлением, во вторых, .рисунок', протекто-*
' 'ра шин!15-30 / / п. 12-38" : ,(Р)г ЯФ-318'.является более заполнен-'
ным, чем' протектор Шины 1500—600 :MM;'.V">;•;' •'"•''у., .•••..,;••
Шины 12-38";Я-166 и 12-38, (Р) ЯФ-318; имеют .примерно
одинаковые размеры, однако удельные давленияД, оказывае­
мые почвозацепамн шины 12-38" Я-166 выше, чем у шины ти­
па ( Р ) . Это объясняется Чем, что шина 12-38" (Р) более эла8 '
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
f
стичная за счет своей конструкции и Имеет менее выпуклую " ч
форму протектора. П о э т о м у у. нее более равномерное распре- >
делениёдавления. по {ширине контакта' с почвой.'Наличие~;пи- *
ков на/эпюре изменения-удельных давлений:по длине контакта шины: с почвой 'зависит от- формы протектора, лчз есты рас{
наклона >их к'-;линии
л стояния\между'почвозацепами,и,угла
:
движения. -К', такому выводу J мы: пришли после;-того,\ как, про- " >
делалн^слёдующий.опыт^На: нескольких*;почвозацепах;по однои линии/расположённой параллельно продольной.оси,"уста­
новили датчики давления/Показания, датчиков'во врем я. опыта были записаны на ленту осциллографа, по, которой 'видно,
1
v что снижение.удельного;давления на почву ^мёжду. двумя пиками происходитиз-за того; что в это время. на(вертикальноп
i
ос» симметрии^колёса : находится J соседний почвозацеп.^кото^
- рыи в данный: момент воспринимает максимальную нагрузку^ .
^снимая часть ее с предыдущего.почвозацепаЛ <.'??••..*^.?t :.: fy ,
^У шиньГ1Э-30" не заметно ярко выраженных пиковна.эпю­
J
ре Это объясняется^тем, что угол^наклона"у почвозацепов - к
минии-движения более острый, за счет чего происходит, плав-*
ный переход вертикальной нагрузки' с одного" почвозацепа на
другой.^ '''-:\^\С\Л:'/:-^^
Форма .эпюры удельных "давлений в,' значительной -степени / j
зависит от; соотношения жёсткости,боковин и'середины шинц - ^
Так, у шиныЛбООт^-бОО мм при'внутреннем^давлении воздуха , (
равном. 1,0 кг/см 2 и выше соседние'почвозацепы не оказывают
'
ощутимого влияния друг, на-друга. Эпюра удельных давлении
'
по длине контакта'-шины с.почвой оказывается плавной. ч При
снижений.^внутреннегос'давления 'воздуха ' в. шине ; ' ниже
1,0 кг/см 2 все.заметнее'становится наличие-двух :пиков давле­
ния, ,т^;к. цёнтра.аьная,часть-шины-выполнена более :,тонкой,
чем боковины: Под действием нагрузки шина 'деформируется,
образуя впадину; которая волнообразно:перемещается по ши­
не и все время находится в зоне контакта с почвой J';. ; "V:S ,
'
' Угол.контакташины с почвой зависит от размеров" шинЦ и
от внутреннего .давления воздуха"'в ; ней.- Это- видно из графи­
ков на рис.'2 г и .таблицы^2 ?где 'тГ - *• общий;угол';'•( контакта,
а — угол вхождения (от начала контакта элементарного уча' стка шины,с"п6чвой.до.вертикаль^ой : оси>колеса);'х-р;;."--|- ; -угол
A
выхода: (от вертикальной оси колеса до конца контакта с по 1- \ '
в о й ) »
" V v . ! - ' • ' . ' - • • ' . ' < • . • ' . • !-,•'< •: -ч!;-
-.-у.-:-:М';.;-••';-.-
•••;•'•• '•.;•.
•*-"
.'"
i
:
r - - ; , - : * •
*••-
На'рис.'З и 4 ;Ъйдн6,: как-распределяются удельные Удавле­
ния производимые, почвозацепами.и, поверхностью,"' располо­
женной 1 между ними, по ширине контакта шины спочвой.'Для
' в с е х шин величина-максимальных удельных" давлений; 1 произ­
водим ыхпрчвбзацепами,: выше,'Г-чем удельные давления,-про
изводимые"-поверхностью^расположенной между' почвозацепа ч-ми Это происходит потому, что почвозацепы погр>жаются в
>
у
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
•
/
Мгрьа шины
9 42"
'
- * *-
12-38" • "
(Я-166)
•
"
ч
*
1500—600 мм
Таб лица
3
а
Рвн
' ,
15-30"
-- -
2,0
27° '
27°
1,5 ,
1,0 .
28°
25°
1,4
26°10
1,0
4
' 2Г10
0,6
'
22°40
1,4
' , 23°30
1,0
.- 24°50
0,6
24°50
~ 1,4
25°
1,0
28°30
•0,2 ' '
'
-•
7
16°
'
16° " i
17°
16°40
17°30
18°15
13°20
14°50
15°20
13°10
16°40
24°30
•
2 ,
t
i
43°
43° ,
45°
„, 4Г40
43°40
45° 15
36°
38°20
'- 40° 10"
,38°
Л
ч
41°40 1
53°
t
\,
почву глубже, чем4поверхность, расположенная между ними.
При уменьшении внутреннего давления воздуха в шинах про­
исходит падение максимальных удельных давлений и перерас­
пределение их>по ширине контакта с почвой. В.центре шины
удельные давления уменьшаются, а по краям увеличиваются'
нлн'изменяются незначительно (шины 15-30" и 12-38", по-"
верхность между почвозацепами).
. ,
' , Для шин 1500—600 мм и 12-38" при уменьшении внутрен-^
него давления возд>ха эпюра удельных'давлений, производи-''
мьгх почвозацепами^меня'ет свои вид от выпуклого до седлоV
0
.Л
I
о*
±^
h^
i \ Ф'
i
•
т
1
Я
Ш
А
л.
Ф
$
Р и с . 4 Распределение >дельиыч давлении
по ширине щнн между почвозацепами:
а—1500—600 мм, 6—15 30", в-12-38".
10
" '
1
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
'|образного Происходит это потому, что с уменьшением'внут­
реннего давления воздуха все большее влияние на_распреде­
ление сдельных давлении оказывает жесткость боковин шин
На шине 15-30" это явтение меньше заметно, следовательно,
можно считать, что в данном отношении шина 15 30",являет, ся более совершенной, т е более правильно подобрано соот­
ношение жесткости боковин и центра шины Этим можно-объ­
яснить наиболее равномерное'распределение удельных ~дав„ленин по ширине контакта шины 15 30" с почвой независимо
от внутреннего давления воздуха в шине "* ,
', ]
У шины 12 38" эпюра.удельных давлений, производимых
поверхностью, расположённон > между почвозацепамн ,• имеет
седлообразны» вид Это объясняется тем, что к датчику, рас­
положенному в центре колеса, затруднен доступ почвы из-за
выступающих рядом почвозацепов , • - \ '
Руд кг/см*
Руд кг/см2
5 \
ч
-ч
^Sw*
А
1
%
Ч
,.
^*^""чг1
•t
i
< /
^~-
i
'•7
\
4
>• ^
i
1
\
i
200 400 600 600 'РщК
10 1,г Рьнкг/ем2 к''
, Рис 6 .Изменение нормальных и ка­
\' '
\
а - ч ,
сательных давлений в зависимости от
Рис 5 Изменение \дечыюго даик,- naiручки на крюке 1—нормальные
ния в зависимости oi внутреннего учечьные давления, 2-касатетьные
, давления воздуха в шинах <
• » удечьные давления 4 \ ч
а—1500-600 мм б—15 30 , » — шина 9-42" *
в—12-38"
ч
шина 12-38' Я-166„
ч
Графики на рис 5 показывают, как изменяются удельные
давления по сечениям шин с изменением вн\треннего давле­
ния воздуха. Эти же сечения показаны на рис. 3 и 4. "*
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
/
В сечении 1 — 1, проведенном по краям почвозацепов шины
1500—600 мм, при увеличении внутреннего давления воздуха
. в шине удельные давления на почву уменьшаются, а в сечении j
1—1,.проведенном 'для- поверхности, . расположенной.^между,
/ ночвозацепами, видно, что.с увеличением внутреннего'давле­
ния воздуха в.шине до 1,2 кг/см2, и'выше.вообще не происхо­
дит соприкосновения'данной поверхности с почвой: Следова-*тельно шина 1500—600 мм'при' я внутреннем давлении воздуха
более 1,2. кг/см 2 на. суглинистой'почве, подготовленной под
посев, используется не полностью.-,У остальных ч шин • такого
явления не наблюдается..'/ ''•'.' -_".•;>' s ^^J- ; < ;5 J f';
Для определения влияния вертикальной-нагрузки^на рас­
пределение удельных давлений в контакте шин с почвой нами
было изготовлено'специальное.навесное/устройство к тракто­
ру МТЗ-50. На эту навеску устанавливались грузы, при помо­
щи которых изменялась вертикальная нагрузка на шины Ре­
зультаты исследований сведены в таблицу 3. >.i;(.'«: -• ,'
, Рассматривая распределение удельных давлений по шири­
не контакта шин с почвой в зависимости от. вертикальной на­
грузки при различных внутренних давлениях можно заметить
что кроме изменения абсолютной .; величины .,максимальных
удельных ;давлёнин происходит•*перераспределение удельных
давлений по ширине контакта.;Так, при.увеличении нагрузки
, на колесо и при уменьшении внутреннего давления воздуха п
шине максимум удельных давлений смещается'от центра ко­
леса к краям. На наш взгляд это можно объяснить тем, что
при уменьшении'Рвн.. .^увеличении вертикальной нагрузки из
шину происходит значительная деформация"центральной час-,
тн шины; Особо это заметному шины '15,5-38" Я-276. У шины
12-38"-(Р)'ЯФ-318; это выражено'.: меньше,"т.,к. -.'шина типа
(Р). Усиленный брекер "шины делает более-жесткой беговую
часть ее, а' меньшее ч число 'слоев корда в."каркасе — более
* мягкую боковину. В связи с этим деформации-шины сосредо­
точены не в местах контакта, как у обычной "шины; а в боко­
вых стенках.-^ :>," ;•" ' .' -\,\ Л.-У'.- .. • X,-; >: -'-<'V .'*'.. '
При больших внутренних давлениях воздуха,в шинах эпю'ра удельных давлений по длине контакта шины с почвой вы­
пуклая. У шины 15,5-38" выпуклость эпюры сохраняется и при
' Рви! 0,6 кг/см 2 / Седлообразный характер • ;эпюры.'<удельны_к
.'давлений по длине контакта у этой шины получается при уве­
личении вертикальной.нагрузки до 1820 к г . Ш и н а ; 12-38" (Р)
ЯФ-318 является, более эластичной, поэтому ; : она'> получает
значительную деформацию при Рвн = 0 , 6 кг/см 2 даже при вер­
тикальной нагрузке,'равной 1050 кг.
'i
При движении трактора с нагрузкой на 'крюке происходит
перераспределение нагрузки по опорным осям. Определение
,
12
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
V
догр>зки?вед\щеи'оси трактора'проведено по формуле, пред­
л о ж е н н о й ! } В. Шульцем.- <„'',
,
„ - При увеличении нагрузки на крюке величина нормального
"давления в контакте "движителя с,почвои должна увеличи­
ваться На сэмом же деле этого не происходит
^
1
„ Нашими опытами установлено, что при увеличении нагрыз-.
ки на крюке от 0 д о 8 0 0 кг, у шины 9-42" происходит снижение
2
г нормальныхмаксимальных удельных;давлений с,5 до 3 кг/см ,
а у шины- 12*38",.'--,'с' 3,5^до- 2,0 кг/см 2 ' (рис. .6) .-.Уменьшение i
максимальных'удельных', давлений,/ производимых шиной n a t
почву,/можно~ объяснить,тем) что-при увёличении'нагрузки на
крюке'увеличивается буксование -ведущих колес. Буксование '
сопровождаемся погружением; колеса, в почву и /увеличением,
площадиее} контакта; с'шиной/.причем/ это/; увеличение- идет
быстрееГ-чем.{догрузка;,колес," за• счет.' перераспределения веса
трактора:по реям при "увеличении нагрузки'на крюке Об уве­
л и ч е н и и / п л о щ а д и контакта можно судить по углу контакта
движителя с почвой Изменение^угла контакта с почвой при
, увеличении нагрузки на крюке от 0 до 800 кг происходит в
следующих пределах
-.,
'
^\
<
• \/-»для шины 15-30" , - о т 38 до 43°,
-"
* •
л
*' /'/:"^ —»—
12-38" — от 43 до 50°,
.'
. - -Р i-i&»—
9 42" — от 45 до 5 5 ° '
' \ '. //Эти'данные получены при внутреннем давлении воздуха в
V Vt
шинах/1,0 кг/см 2
^ >
v.
V
t
^//Удельные давления', производимые упорной поверхностью 4
^почвозацепов, при увеличении нагрузки на .крюке растут. На
•* суглинистой почве, подготовленной. под/посев, при, холостом
движении//'трактора,-МТЗ-50*с{/шинами 9-42":,. касательные <
удельные/давления - равны 1,2 кг/см 2 .; При увеличении нагрут/ ки/на* крюке до 800 кг/они'возрастаютдо' 3 кг/см 2 . Для трак-,
'гора/ : оборудованного/шинам'и/.12-38"гэти!изменения происхо­
дят* в/пределах от 0,7.1 до;2,5'кг/см 2 /:Максимальное значение*'
касательного удельного давления/-производи^мого '-почвозаце^ '
пом,/ограничивается,сЬпротивлением : срезу почвенного кирпи- .
чика, образующегося/между двумя соседними почвозацепами.
/ К р о м е шин,'-установленных.на "задние ведущие колеса,, на­
ми проводились .исследования'давлении', создаваемых направ­
л я ю щ и м и , колесами 6,5—20", 8-20", 1000—400-/-560-MM и полу­
гусеничным/ходом" установленными на*трактор МТЗ-50
;'-При]изменении внутреннего/давления .воздуха'в шинах на' 'правляющих- колёс в пределах от;1"до^З;кг/см 2 , нами было за­
мечено,, что величина-/удельных; давлений при движении тракмало
( тора/на. суглинистой:почве,гподготовленной^под:посев,
изменяется; Это обусловлено/тем, что.;' направляющие шины
при'работе - трактора без/дополнительной: нагрузки на перед••нюю.бсь, и,тем более "с нагрузкой' на крюке, не получают та-
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
1
,ч
д
'
'
*•
.
'
•
*-
J
,
' > ,
I '
к о й вертикальной нагрузки, которая смогла бы в значитель­
ной мере деформировать шину, и тем самым изменять пло­
щадь соприкосновения с почвой.' При испытаниях шины
6,5-20" на стерне величина максимальных удельных давлении
равна примерно 5 кг/см 2 , а на суглинистой, почве, подготов­
ленной под посев'— 3,5 кг/см 2 . Следовательно величина удель­
ных давлений, оказываемых шиной 6,5—20" на почву в значн4
"тельной мере зависит от свойств почвы.
-'
v
- При'изменении вертикальной нагрузки с 610 до 345 кг ве­
л и ч и н а максимального удельного давления, оказываемого шнной 8-20" v изменяется от 3,9 до 2,4 кг/см 2 для почвозацепов и от 2,3 до 1,0 кг/см 2 для поверхности, расположенной
> межд> иочвозацепамн Угол д<онтакта шины с поч'вой изменяется при этом от 58°. до 46°." Это говорит о том, что кроме
свойств почвы на удельные давления в контакте шин направляющнх колес с почвой большое влияние оказывает ч верти­
кальная нагрузка на колесо. ч , •
<
Полугусеница, ^установленная на трактор МТЗ-50 снижаот
величину максимального удельного давления, по сравнению с
трактором, оборудованным шинами ^12-38" примерно на
0,5 кг/см 2 Такое незначительное снижение удельных давлений
'объясняется тем, что полотно %полугусеницы по> ширине %используется только/частично. Резиновые полосы совсем не ка­
саются поверхности почвы из-за Малой глубины*погружения.
Кроме того, вес трактора МТЗ-50 с полугусеничной .установ­
кой увеличивается на 550 кг. Поэтому использовать полугу­
сеницу на суглинистой почве, подготовленной^под посев,
с
целью снижения удельных давлении не целесообразно. -
, -
<
*
Марка•
шины
.,
,
Рви
КГ/СМ2
0,6
15,5-38"
Я-276
06
12 38" (P)
ЯФ-318
1.4
8 20"
B-105
2,0
',
" Q kl
„ «
r
*
a
-1080 .
23° v
'1285 "
25°
1820
' 26°30
1080 , - 20°
1285
2I°30
" 24°
1820
* 24° ,
1050
.1255 - ' 28°
'1785
31°
1050
25°
1255
v 27°
1785 • ; - - 3 2 °
34'
345
38°
445
,'42°
'610
14,,
Таблица
' ?
13° 14'
15°
14*'
15°
1 *
36°
39° ,
41°30
34°
'
36°30
,
41°
' 39°
15'
44°
16°
"20° • s " 51°
35°
*
10°/ 12°
39°'
47°
15° "
46°
12°
51°
'
,13°
'
58° "
16°
\r
'
3
Руя max
20
2,2
.3,7
3,0
3,8
5,3
2,2
2,4 ,
3,4
3,1
'3,4 "
4,52,4
,3,2
3,9
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
- ,
- Общие выводы
Результаты лабораторных и полевых исследовании позво_ „ лягот сделать' следующие выводы:
i 1. На, всех шинах удельные давления в контакте с сугли­
нистой почвой, подготовленной под посев, под почвозацепами
выше, чем под поверхностью, расположенной между почвоза, цепами. ' > - ,
2. При снижении внутреннего давления воздуха в шинах,
* а также при увеличении вертикальной нагрузки на шины, про' исходит перераспределение удельных'давлений по ширине ч '
контакта. Особенно это заметно у шины 1500—600 мм. Л1аксимальные давления на почву у этой шины перемещаются при
s снижении внутреннего давления воздуха от центра к краям.
" Это явление происходит за счет увеличения деформации цент^ ральной части шины.
.
"'
,'
'
' 3 . Величина максимальных удельных - давлений.при сни.жении внутреннего давления воздуха в шинах уменьшается за
' счет увеличения площади' контакта.шины с почвой. ' ' .
• '
4. При работе трактора «Беларусь» без ч навесных ч _ орудий
на суглинистой почве, подготовленной под посев, можно,реко- *
' _ мендовать следующие оптимальные внутренние давления воз- духа в шинах:
••
'
1500—600 мм
— 0 . 6 кг/см 2
15-38" .
— 0,6 кг/см 2
• " .
* ' 15,5-38"
.
— 1,0 кг/см 2
,
12-38" Я-166
— 1,0 кг/см 2 ч '•
12-38" (Р) ЯФ-318~
— 0,6 кг/см29-42" ,
— 1,5 кг/см 2
5. Лучшими конструкциями среди исследуемых шин по
равномерности распределения удельных давлений в контакте
' с почвой являются-шины 15-30" и 12-38" (Р) ЯФ-318.
6 Угол контакта шины с почвой при прочих равных уело-.
виях зависит от внутреннего давления воздуха в шине, шири,ны шины, нагрузки на крюке-, и вертикальной нагрузки на
шину. *
•
•
'
7. Для всех шип угол вхождения в почву ( а ) больше уг­
ла выхода из почвы-( $ ).• ,
8. С увеличением нагрузки на крюке нормальные удель­
ные давления уменьшаются (за счет увеличения угла контак­
та шины с почвой), а касательные удельные давления, пронз-.^
водимые упорной поверхностью почвозацепов, увеличиваются. "" •
9. Д л я направляющих колес 6,5-20", 8,0,0-20", 7,00-20" из- меление внутреннего давления воздуха в шинах Мало влияет'
' на удельные давления в контакте с почвой. Величина удель­
ных давлений зависит^4 от свойств почвы и вертикальной н а - .
грузки на шину.•
'
'-.
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
10. Использовать полугусеничный ход на тракторе МТЗ-50
на суглинистой почве, подготовленной под посев, с целью сни­
жения удельных давлений не целесообразно.
Основное содержание диссертации опубликовано
в следующих работах:
1. Бершадский В. Ф. Классификация датчиков для изме­
рения давления, производимого движителями тракторов на
почву. «Повышение эффективности использования техники в~"
:
сельскохозяйственном производстве». Сборник научных 1 тру- .
дов, БСХА, т. 63, Горки, 1970.
:
:;
Г; ,
2. Бершадский'В. Ф. Распределение давлений при кон- !•'
такте движителей трактора класса 1,4 т с почвой. «Повыше- .
ние проходимости колесных тракторов»., Сборник научных
, трудов БИМСХ,.вып. 18, 1970. .
;.-•.,'•.;
,у
Отдельные положения диссертации докладывались на на- '
А •, учных конференциях Белорусской сельскохозяйственной ака' дем'ии в 1967, 1968, 1969 гг., на Всесоюзном научно : техниче.. • ском совещании по проблеме проходимости колесных тракто•'\
ров в' БИМСХ в 1969 году, на конструкторской секции НТО
Минского тракторного завода в 1970 году.
.ч
'
; ; ;J
АО 01913. Подписано в печать 24/1X1970 г,
\ ' .
Фор.'бум. 60Х90'/, В . Печ. л. 1 3 а к . '1955. Тир.120 экз. 25/IX 1970 г.
Типография БСХА МСХ.
г. Горки Могилевской обл.'
Ч
,
'
С
'.'._" '
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
'• ••T2ld£M££h.
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
5
Размер файла
930 Кб
Теги
709
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа