Моделювання руху скреперного потягу
Дипломная работа - Транспорт, логистика
Другие дипломы по предмету Транспорт, логистика
?ями, однакового конструктивного виконання.
Рисунок 2.1 - Схема скреперного потягу
Проте і ця обставина не істотно спрощує завдання, якщо врахувати всі можливі поєднання умов руху. Тому вже при першому розгляді динамічної системи слід ввести обмеження, що дозволяють спростити постановку задачі. Такими обмеженнями є розгляд плоскої задачі за відсутності повздовжнього ухилу і кругових коливань в повздовжній вертикальній площині.
Підставами для цих допущень є наступні обставини:
Робота на подовжніх ухилах, що викликають істотний перерозподіл навантажень, супроводжується з боку водіїв запобіжними засобами, що виключають виникнення динамічних навантажень небезпечних для конструкції, а призначення розрахункової величини повздовжнього ухилу не має обґрунтування. Для інженерних розрахунків вплив подовжнього ухилу достатньо врахувати як статичну складову сили тяжіння G, що діє уздовж напряму руху машини Gsin?, де ? кут нахилу поверхні руху по відношенню до горизонтальної поверхні.
Наявність поперечних ухилів, небезпечних для перекидання машини відносно подовжньої осі, також не можна віднести до обставин, супроводжуючих нормальні умови роботи скреперного тандему. Позацентрове прикладення навантажень, що діють на ніж скрепера, хоча і можливе, але призводить до перекосу напівпричепа і здійснює вплив на величину перерозподілу навантажень в горизонтальній площині, що в роботі не розглядається.
Вертикальні коливання і кругові коливання відносно центру тяжіння тягача, що виникають внаслідок пружності підвіски, не чинять істотного впливу на вивчення штовхаючих і тягових зусиль, хоча і створюють коливальний фон горизонтального вантаження, який слід враховувати в розрахунках на довговічність.
Отже, розглянемо характерні випадки вантаження скреперного тандему, що складається з двох напівпричіпних скреперів ДЗ-87-1 на базі тягачів Т-150 К. Насамперед, слід розрізняти два етапи наповнення ковшів. Перший етап - робота в режимі штовхача, коли заповнюється ківш переднього скрепера, а той, що йде позаду з порожнім ковшем, грає роль штовхача. Другий етап - робота в тяговому режимі, коли заповнюється скрепер, що йде ззаду, а обидва тягачі забезпечують необхідну тягу. Визначимо найбільш важкий з двох етапів вантаження скреперного поїзда. Для цього розглянемо сили, що діють на тандем.
До сил, обумовлених масою агрегату, відносяться: вага трактора, вага скрепера, вага ґрунту в ковші. На пневматичні колеса діють реакції ґрунту . На скрепер, що проводить набір ґрунту, діє сила з боку скрепера помічника. У випадку якщо копання здійснює передній скрепер, а задній виконує функції штовхача, сила прикладена до буфера переднього скрепера, якщо ж копає задній, а передній є додатковим тягачем, то сила прикладена до рами трактора копаючого скрепера.
До ножа скрепера прикладаються горизонтальна і вертикальна реакції ґрунту, причому вертикальна реакція виникає тільки у момент опускання або підняття ковша скрепером. На провідних колесах трактора діє сила тяги і сили опору коченню .
З рівнянь статики, складених окремо для трактора і скрепера, отримаємо наступні вирази, що визначається залежно від режиму копання.
Передній скрепер проводить набір ґрунту (задній скрепер, виконуючий роль штовхача, - порожній).
Рисунок 2.2 - Наповнення ґрунтом переднього скреперу
а) Для переднього скреперу:
Рисунок 2.3 - Схема сил, діючих на напівпричепний скрепер, що діє у складі потягу та наповнюється ґрунтом
Для тягача:
: ;
: ; (2.1)
: .
Для скрепера:
: ;
: ; (2.2)
:
.
б) Для заднього скрепера-штовхача:
Рисунок 2.4 - Схема сил, діючих на напівпричепний скрепер, що діє у складі потягу та виконує роль штовхача
Для тягача:
:
: (2.3)
:.
Для скрепера:
: ;
: ; (2.4)
.
Задній скрепер виконує набір ґрунту (передній скрепер, виконуючий роль тягача, - повний).
Рисунок 2.5 - Наповнення ґрунтом заднього скреперу
а) Для переднього скрепера-тягача:
Рисунок 2.6 - Схема сил, діючих на напівпричепний скрепер, що діє у складі потягу та виконує роль тягача
Для тягача:
: ;
: ; (2.5)
: .
Для скрепера:
: ;
: ; (2.6)
: .
б) Для заднього скрепера:
Рисунок 2.7 - Схема сил, діючих на напівпричепний скрепер, що діє у складі потяга та виконує наповнення ковша
Для тягача:
: ;
: ; (2.7)
:
.
Для скрепера:
: ;
: ; (2.8)
:
.
Аналізуючи ці рівняння, стає зрозуміло, що другий етап вантаження в кінцевий момент наповнення найбільш важкий, оскільки на металоконструкцію тягової рами копаючого скрепера діє подвоєна сила тяги від обох тягачів. Тому розглянемо динаміку вантаження тягової рами копаючого скрепера в тяговому режимі.
У загальному випадку систему слід розглядати як чотирьохмасову (m1-m4), навантажену вертикальними силами тяжіння (G1-G4) з пружними звязками, що характеризуються коефіцієнтами жорсткості: С1 - жорсткість тягової ?/p>