Материал: Базовые шасси пожарных автомобилей и спасательной техники. Жулай В.А., Тюнин В.Л

Из приведённого вывода можно заключить, что числа оборотов ведущих колёс автомобиля могут меняться в пределах от 0 до n_ср.

При заторможенном карданном вале и поднятых над опорной поверхностью ведущих колёсах п_н = п_ср = 0, если вращать одно из колёс с числом оборотов п₁, второе колесо будет вращаться в противоположную сторону с таким же числом оборотов согласно формуле (5.1) п₁= - п₃.

Конический дифференциал рассматриваемого типа, помимо свойства распределять угловую скорость карданной передачи между ведущими колёсами в соответствии с формулой среднего арифметического (5.1), обладает ещё свойством поровну распределять между задними колёсами движущий момент, который действует на коробку дифференциала от ведомого зубчатого колеса главной передачи относительно оси 0 - 0. Сателлит Z₂ является как бы равноплечим рычагом, распределяющим движущее усилие Р_дв, передающееся с карданного вала, между двумя полюсами зацепления зубчатых колёс полуосей Z₁ и Z₃, рис. 5.3. Из расположения движущего усилия Р_дв на составляющие по методу параллельных сил получаем окружные движущие силы Р_а и Р_в, действующие на зубчатые колёса полуосей:

,

но

,

где R_н – радиус начальной окружности колес Z₁ и Z₃ поэтому

. (5.5)

это колесо разгрузилось от момента сцепления, то по соотношению (5.5) от момента разгружается и второе колесо, исчезает вместе с тем и момент на карданном валу, если пренебречь сопротивлением в трансмиссии. Автомобиль не в состоянии будет тронуться с места, пока искусственным путём (например, подсыпкой песка под буксующее колесо) не удастся повысить сцепление колеса с дорогой. При работе самоходных машин для земляных работ на неоднородной неровной поверхности ведущие колёса, попадая в различные условия сцепления и под действием различных вертикальных нагрузок, пробуксовывают в разной степени и в целом снижаются тяговые качества машины.

Аналогичная картина наблюдается и при движении автомобиля по пересечённой местности. Для восстановления проходимости прибегают к блокировке дифференциала, т.е. останавливают с помощью определённого устройства, способного действовать автоматически, к остановке сателлита Z₂ на своей оси. В этом случае работает только главная передача моста.

5.3. Последовательность выполнения работы

При выполнении работы используются модель ведущего моста (лабораторная установка), конструкция заднего моста автомобиля и плакаты элементов задней трансмиссии.

1. Изучить назначение и устройство дифференциала ведущего моста.

2. Вычислить передаточные отношения обращенного механизма.

3. Для дифференциальной передачи вычислить передаточные отношения от карданного вала к левому и правому колёсам при условии движения автомобиля по прямому участку дороги и при одинаковом сопротивлении движению ведущих колёс.

4. Для дифференциальной передачи вычислить передаточные отношения от карданного вала к одному из колёс, если второе колесо неподвижно (например, определить при n₁ = 0, т.е. при заторможенном колесе Z₁).

5. Полученные расчётом передаточные отношения проверить опытным путём. Для этого, поворачивая на один или несколько оборотов карданный вал, определяют углы поворота и направление вращения колёс или одного колеса при другом заторможенном.

5.4. Форма отчета

Практическая работа №5

1. Описание конструкции и принципа работы дифференциала автомобиля.

2. Число зубьев зубчатых колёс Z₁= , Z₂= , Z₃= ,Z₄= , Z₅= .

3. Определение передаточных отношений по формулам и опытным путём.

Выводы.

Описание лабораторной установки

Установка состоит из подставки 1, на которой закрепляется задняя часть рамы автомобиля 2.

К раме через рессоры 3 крепится корпус заднего моста. Вращение на колёса 4 передаётся от рукоятки 5, имитирующей карданный вал автомобиля через угловую муфту 6, главную передачу, состоящую из конических зубчатых колёс 7, коробку дифференциала 8, жёстко прикреплённую к коническому колесу 9, сателлита 10, центральные зубчатые колёса, жёстко связанные с полуосями. Затормаживание колёс 4 осуществляется рукоятками 13. Путём их нажатия.

Таблица 5.1.

Сравнение теоретического расчёта и экспериментальных значений

передаточных отношений

Практическая работа № 6 устройство ходового оборудования пожарных автомобилей и спасательной техники

6.1. Цель работы

Изучить различные виды ходового оборудования пожарных автомобилей и спасательной техники. Ознакомиться с основными параметрами, характеризующими взаимодействие ходовой части с опорной поверхностью при движении.

6.2. Краткие теоретические сведения

Ходовая часть – это совокупность элементов шасси, она предназначена для передвижения машин, передачи нагрузки на опорную поверх­ность, обеспечения устойчивости машин, реализации тягового уси­лия через движитель. Движителем называют устройство, преобразую­щее энергию силовой установки в движение машины: у автомобиля это ведущие колеса.

Пневмоколесный ход наряду с высокой универсальностью обес­печивает хорошую маневренность, высокие скорости передвижения и проходимость. Основным элементом пневмоколесных ходовых частей является пневматическая шина (рис. 6.1).

Рис. 6.1. Пневматические шины:

а – камерная; б – бескамерная; в – основные размеры шины; г – типы рисунков протекторов; д – арочная; е – пневмокаток; 1 – покрышка;

2 – камера; 3 – ободная лента; 4 – вентиль; 5 – полость покрышки;

6 – обод колеса; I-IV – виды рисунка протектора

Классификация пневматических шин: по назначению – легковые и грузовые; по герметизации – камерные и бескамерные; по конструкции – диагональные и радиальные; по габаритам – малогабаритные, среднегабаритные, крупногабаритные; по профилю – обычные, широкопрофильные, низкопрофильные, сверхнизкопрофильные, арочные, пневмокатки.

Марки­ровку шин наносят на боковины. Размер диагональных шин обозначается двумя числами. Например: 6.15-13 или 155-13, первое число характеризует ширину профиля В в дюймах или миллиметрах, а второе - внутрен­ний диаметр (или посадочный диаметр) в дюймах. Размер радиальных шин обозначается числами и буквой R. Например: 10.00R20 146/143, где 10.00 – ширина профиля шины В в дюймах; R – радиальная; 20 – посадочный диаметр d в дюймах, 146/143 – индекс нагрузки.

В пневмоколесные ходовые части входят элементы подвески (рис. 6.2).

Рис. 6.2. Упругие подвески:

а – рессорная; б – пружинная; в – торсионная

Упругие подвески предназначены для снижения динамических нагрузок, действующих на раму машины при передвижении.

По назначению колеса разделяются на ведущие и ведомые. В ре­зультате взаимодействия ведущего колеса с опорной поверхностью крутящий момент, подводимый от двигателя к движителю, преобразуется в силу тяги. Ведомое колесо является только поддерживающим элементом и вращается при движении машины под действием толкаю­щей силы, приложенной к оси колеса. При перекатывании колес возникают сопротивления, которые вызваны как деформацией опорной по­верхности, так и деформацией шины.

Приложенный к ведущему колесу крутящий момент определяется:

, (6.1)

где – крутящий момент на валу двигателя, кН·м; , – передаточное число и КПД трансмиссии.

Для характеристики взаимодействия ходового оборудования с опорной поверхностью используют коэффициенты сопротивления каче­нию и коэффициент сцепления .

; (6.2)

, (6.3)

где – сила сопротивления качению, кН; – максимальная сила тяги движителя, кН; – вертикальная нагрузка на ведущее колесо, кН.

На рис. 6.3 представлены схемы сил, действующих на колесо при работе в различных режимах.

Рис. 6.3. Схемы сил, действующих на колесо на режиме:

а – «ведущее колесо»; б – «свободное колесо»; в – «ведомое колесо»

Для обеспечения качения к движителю подведен крутящий момент . Равнодействующая элементарных реактивных сил, возникающих в результате взаимодействия шины и опорной поверхности, обозначе­на через ; её вертикальная и горизонтальная составляющие обозначены и . При этом и .