Выбор геометрических параметров ограничителя переворота гусеничного движителя устанавливаемого на автомобиль УАЗ-Патриот | Статья в журнале «Молодой ученый»

Отправьте статью сегодня! Журнал выйдет 6 апреля, печатный экземпляр отправим 10 апреля.

Опубликовать статью в журнале

Автор:

Рубрика: Технические науки

Опубликовано в Молодой учёный №12 (116) июнь-2 2016 г.

Дата публикации: 18.06.2016

Статья просмотрена: 252 раза

Библиографическое описание:

Бруданов, А. М. Выбор геометрических параметров ограничителя переворота гусеничного движителя устанавливаемого на автомобиль УАЗ-Патриот / А. М. Бруданов. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2016. — № 12 (116). — С. 213-216. — URL: https://moluch.ru/archive/116/31926/ (дата обращения: 29.03.2024).



The article provides an overview of the structure developed by the revolution limiter caterpillar tracks mounted on UAZ-Patriot. The calculation of the design strength. The analysis of the geometric parameters and the choice of material for the manufactured design.

Keywords: limiter coup, all-terrain caterpillar tracks, all-terrain unit, a car mount tracked devices

Гусеничные движители, в отличие от колесных, развивались значительно медленнее. Но благодаря тому, что гусеничные движители имеют большую площадь поверхности взаимодействия с грунтом и способны развивать высокую силу тяги, трактора и некоторые машины с таким устройством ходовой части, давно стали применяться как база или погрузочных машин для работы на снегу, влажных почвах или в грунтах с низкой несущей способностью. Гусеничные движители часто использовались на лесохозяйственных тракторах, грузовиках и различной сельскохозяйственной технике. В современный век технологий и конструкторских решений были разработаны гусеничные движители, устанавливаемые и на легковые внедорожные автомобили.

Сегодня современный гусеничный движитель может выглядеть, как и его предшественники: основу балансирной тележки составляет треугольная рама. На самом верху рамы находится ведущая звездочка, которая исполняет роль колеса. Основание треугольника состоит из четырех опорных роликов. Передний ролик отвечает лишь за натяжение резиновой ленты и дает больший угол въезда на препятствие. Вся тележка может качаться вокруг оси. С одной стороны это может быть полезным, так как обеспечивает хорошую адаптацию к определенным дорожным рельефам. С другой стороны это может быть не безопасным так, как движитель будет стремиться провернуться вокруг оси. Чтобы этого не произошло на раме тележки необходимо установить ограничитель.

Так как гусеничный движитель представляет собой конструкцию несимметричную относительно оси вращения, движитель под действием некоторого момента пытается провернуться вокруг оси под препятствие или при упоре переднего или заднего угла движителя. Для проектирования механизма ограничения переворота необходимо представлять величину момента, которая будет стремиться перевернуть движитель. Определяем крутящий момент одного колеса.

C:\Documents and Settings\Admin\Рабочий стол\ДИПЛОМ\Без ee.jpg

Рис. 1. Схема сил действующих на движитель, где: Mk — крутящий момент; G — вес автомобиля; Pk − сила тяги; Pf — сила сопротивления движению; V — направление движения; L — длина опорной поверхности гусеничного движителя

Максимальный крутящий момент Мд = 210 Н·м;

Передаточное отношение первой передачи i1=3,7;

КПД первой передачи µ1 = 0,95;

Передаточное отношение раздаточной коробки iр = 2,542;

КПД понижающей передачи µ2= 0,97;

Передаточное отношение главной передачи i ГП= 4,11;

КПД главной передачи µ2= 0,96;

C:\Documents and Settings\Admin\Рабочий стол\Схема-трансмиссии-полноприводного-автомобиля.jpg

Рис. 1.1. Схема трансмиссии полноприводного автомобиля

Крутящий момент на одном колесе Мк и будет приближенным моментом, стремящимся перевернуть гусеничным движитель.

В программной среде SolidWorks(Солидворкс) была спроектирована конструкция ограничителя переворота для автомобиля УАЗ-Патриот (рис.2). Материал простая углеродистая сталь (предел текучести 220 Мпа, толщина металла 8 мм).

C:\Documents and Settings\Admin\Рабочий стол\CТАТЬи\ограничитель.jpg

Рис. 2. Ограничитель переворота гусеничного движителя для автомобиля УАЗ-Патриот

Был произведен статический расчет на прочность, в результате которого под максимальной нагрузкой запаса прочности материала не хватает (рис.2.1).

C:\Documents and Settings\Admin\Рабочий стол\CТАТЬи\2 огр.jpg

Рис. 2.1. Ограничитель переворота гусеничного движителя для автомобиля УАЗ-Патриот под нагрузкой (предел текучести стали 220МПа, толщина связывающей проушины 8мм)

Было принято решение, заменить сталь на углеродистую с запасом прочности 280 МПа и увеличить толщину металла связывающей проушины до 10мм. В результате принятых изменений коэффициент прочности равняется 2, что удовлетворяет заданным условиям.

C:\Documents and Settings\Admin\Рабочий стол\CТАТЬи\1 огр.jpg

Рис. 2.2. Ограничитель переворота гусеничного движителя для автомобиля УАЗ-Патриот под нагрузкой (предел текучести стали 280МПа, толщина связывающей проушины 10мм)

Подводя итоги, хочется сказать, что использование гусеничных движителей по грунтам с малой несущей способностью возможно и дает преимущества, перед пневмоколесными движителями, но с другой стороны это может быть не безопасным так, как движитель будет стремиться провернуться вокруг оси. Чтобы этого не произошло на раме тележки необходимо устанавливать ограничитель. Приведенные в данной статье расчеты наиболее нагруженных мест ограничителя гусеничного движителя, показали, что данную конструкцию можно применять на опытных образцах автомобиля УАЗ-Патриот. Следует помнить, что для каждой модели автомобиля ограничитель будет иметь уникальную конструкцию, которую необходимо рассчитывать на прочность.

Литература:

  1. Носов Н. А., Галышев В. Д., Волков Ю. П., Харченко А. П. Л., Расчет и конструирование гусеничных машин. «Машиностроение», 1972–560с.
  2. Стрелков А. Г. Конструкция быстроходных гусеничных машин: учеб.пособие — Москва. МАМИ 2005 − 664с.
  3. Кивокурцев О. А., Пугин К. Г., Утев М. А. Классификация многопрофильных роботизированных платформ по тягово-сцепным характеристикам: Бюллетень транспортной информации. 2014. № 8 (230). С. 28–33.
  4. Чобиток В. А., Данков Е. В., Брижинев Ю. Н. и др. Конструкция и расчёт танков и БМП. Учебник. — М.: Воениздат, 1984. -376 с.
  5. Дунаев П. Ф., Леликов О. П. Конструирование узлов и деталей машин. — 4-е изд., перераб. и доп. — М: Высшая школа, 1985.-416 с.
  6. Наумов Е. С., Платонов В. Ф., Ходовая система гусеничного трактора. Учебное пособие для студентов специальности «Автомобиле- и тракторостроение»/ Под ред. В. М. Шарипова. — М.: МГТУ «МАМИ», 2011. — 64 с.
  7. Пугин К.Г, Бургонутдинов А. М. Машины для строительства, ремонта и содержания автомобильных дорог. ч.1. Дорожные катки и одноковшовые погрузчики — Пермь: Пермский нац. исслед. политехн. ун-т». Пермь, 2011. — 172с.
Основные термины (генерируются автоматически): гусеничный движитель, движитель, крутящий момент, ограничитель переворота, передаточное отношение, связывающая проушина, главная передача, предел текучести стали, рама тележки, толщина металла.


Ключевые слова

автомобиль, ограничитель переворота, вездеходные гусеничные движители, вездеходные устройства, крепление гусеничных устройств

Похожие статьи

Обзор существующих конструкций для повышения проходимости...

Вращение тележки будет контролироваться ограничителем переворота, без которого

Рис. 2. гусеничный ход для автомобиля категории М1, где: 1 — ведомый натяжной ролик; 2 — опорные ролики; 3 — ведущее колесо; 4 — треугольная балансирная тележка; 5 — движители.

Оценка воздействия неравномерности крутящего момента...

В работе описана динамическая модель силовой передачи гусеничного сельскохозяйственного трактора 6-ого тягового класса. Ее достоинством является встроенная пространственная модель гусеничного движителя...

Робот для тушения отдельных очагов пожара | Статья в журнале...

Высокая надежность работы, прочность и износоустойчивость гусеничного движителя.

Для венцов из стали Г13Л с термообработкой рабочей поверхности зубьев на твердость примерно HRC=50 допустимы контактные напряжения = 30000 кгс/ см2.

Конструирование механизмов малых перемещений...

Простейший, метод состоит в определении постоянной, связывающей движения в двух шарнирах.

Определим как коэффициент углового ускорения, полученный для фиксированных значений передаточных отношений и крутящих моментов на валах двигателей и.

Анализ бесступенчатых передач в электротехнике

Недостатками являются сравнительно низкий КПД, большой вес электромашин и значительный расход цветного металла [3]. Гидравлическая передача — устройство, в котором механическая энергия и движение с заданными усилиями (крутящими моментами) и...

Эквивалентная расчетная схема трансмиссии хлопковой машины

Моменты инерции вращающихся деталей коробки передач, главной передачи, дифференциала, полуосей значительно меньше

Последний приведен к коленчатому валу, используя соотношение. ,(3). где — передаточное отношение трансмиссии хлопковой машины.

Расчет металлоконструкции крана | Статья в журнале...

Балки выполнены из стали 3, у которой модуль упругости предел текучести 255 МПа.

Толщина стенки s = 0,005 м. Напряжение при изгибе балки вычисляем по формуле: где Мизг — изгибающий момент

Роботизация строительно-дорожных машин | Статья в журнале...

Маятниковый датчик углового положения установлен на одном из толкающих брусьев универсальной рамы бульдозера рядом с шарнирным

Скорость опускания отвала для заглубления регулируется обратным клапаном с дросселем, который служит и ограничителем.

Обзор существующих конструкций для повышения проходимости...

Вращение тележки будет контролироваться ограничителем переворота, без которого

Рис. 2. гусеничный ход для автомобиля категории М1, где: 1 — ведомый натяжной ролик; 2 — опорные ролики; 3 — ведущее колесо; 4 — треугольная балансирная тележка; 5 — движители.

Оценка воздействия неравномерности крутящего момента...

В работе описана динамическая модель силовой передачи гусеничного сельскохозяйственного трактора 6-ого тягового класса. Ее достоинством является встроенная пространственная модель гусеничного движителя...

Робот для тушения отдельных очагов пожара | Статья в журнале...

Высокая надежность работы, прочность и износоустойчивость гусеничного движителя.

Для венцов из стали Г13Л с термообработкой рабочей поверхности зубьев на твердость примерно HRC=50 допустимы контактные напряжения = 30000 кгс/ см2.

Конструирование механизмов малых перемещений...

Простейший, метод состоит в определении постоянной, связывающей движения в двух шарнирах.

Определим как коэффициент углового ускорения, полученный для фиксированных значений передаточных отношений и крутящих моментов на валах двигателей и.

Анализ бесступенчатых передач в электротехнике

Недостатками являются сравнительно низкий КПД, большой вес электромашин и значительный расход цветного металла [3]. Гидравлическая передача — устройство, в котором механическая энергия и движение с заданными усилиями (крутящими моментами) и...

Эквивалентная расчетная схема трансмиссии хлопковой машины

Моменты инерции вращающихся деталей коробки передач, главной передачи, дифференциала, полуосей значительно меньше

Последний приведен к коленчатому валу, используя соотношение. ,(3). где — передаточное отношение трансмиссии хлопковой машины.

Расчет металлоконструкции крана | Статья в журнале...

Балки выполнены из стали 3, у которой модуль упругости предел текучести 255 МПа.

Толщина стенки s = 0,005 м. Напряжение при изгибе балки вычисляем по формуле: где Мизг — изгибающий момент

Роботизация строительно-дорожных машин | Статья в журнале...

Маятниковый датчик углового положения установлен на одном из толкающих брусьев универсальной рамы бульдозера рядом с шарнирным

Скорость опускания отвала для заглубления регулируется обратным клапаном с дросселем, который служит и ограничителем.

Похожие статьи

Обзор существующих конструкций для повышения проходимости...

Вращение тележки будет контролироваться ограничителем переворота, без которого

Рис. 2. гусеничный ход для автомобиля категории М1, где: 1 — ведомый натяжной ролик; 2 — опорные ролики; 3 — ведущее колесо; 4 — треугольная балансирная тележка; 5 — движители.

Оценка воздействия неравномерности крутящего момента...

В работе описана динамическая модель силовой передачи гусеничного сельскохозяйственного трактора 6-ого тягового класса. Ее достоинством является встроенная пространственная модель гусеничного движителя...

Робот для тушения отдельных очагов пожара | Статья в журнале...

Высокая надежность работы, прочность и износоустойчивость гусеничного движителя.

Для венцов из стали Г13Л с термообработкой рабочей поверхности зубьев на твердость примерно HRC=50 допустимы контактные напряжения = 30000 кгс/ см2.

Конструирование механизмов малых перемещений...

Простейший, метод состоит в определении постоянной, связывающей движения в двух шарнирах.

Определим как коэффициент углового ускорения, полученный для фиксированных значений передаточных отношений и крутящих моментов на валах двигателей и.

Анализ бесступенчатых передач в электротехнике

Недостатками являются сравнительно низкий КПД, большой вес электромашин и значительный расход цветного металла [3]. Гидравлическая передача — устройство, в котором механическая энергия и движение с заданными усилиями (крутящими моментами) и...

Эквивалентная расчетная схема трансмиссии хлопковой машины

Моменты инерции вращающихся деталей коробки передач, главной передачи, дифференциала, полуосей значительно меньше

Последний приведен к коленчатому валу, используя соотношение. ,(3). где — передаточное отношение трансмиссии хлопковой машины.

Расчет металлоконструкции крана | Статья в журнале...

Балки выполнены из стали 3, у которой модуль упругости предел текучести 255 МПа.

Толщина стенки s = 0,005 м. Напряжение при изгибе балки вычисляем по формуле: где Мизг — изгибающий момент

Роботизация строительно-дорожных машин | Статья в журнале...

Маятниковый датчик углового положения установлен на одном из толкающих брусьев универсальной рамы бульдозера рядом с шарнирным

Скорость опускания отвала для заглубления регулируется обратным клапаном с дросселем, который служит и ограничителем.

Обзор существующих конструкций для повышения проходимости...

Вращение тележки будет контролироваться ограничителем переворота, без которого

Рис. 2. гусеничный ход для автомобиля категории М1, где: 1 — ведомый натяжной ролик; 2 — опорные ролики; 3 — ведущее колесо; 4 — треугольная балансирная тележка; 5 — движители.

Оценка воздействия неравномерности крутящего момента...

В работе описана динамическая модель силовой передачи гусеничного сельскохозяйственного трактора 6-ого тягового класса. Ее достоинством является встроенная пространственная модель гусеничного движителя...

Робот для тушения отдельных очагов пожара | Статья в журнале...

Высокая надежность работы, прочность и износоустойчивость гусеничного движителя.

Для венцов из стали Г13Л с термообработкой рабочей поверхности зубьев на твердость примерно HRC=50 допустимы контактные напряжения = 30000 кгс/ см2.

Конструирование механизмов малых перемещений...

Простейший, метод состоит в определении постоянной, связывающей движения в двух шарнирах.

Определим как коэффициент углового ускорения, полученный для фиксированных значений передаточных отношений и крутящих моментов на валах двигателей и.

Анализ бесступенчатых передач в электротехнике

Недостатками являются сравнительно низкий КПД, большой вес электромашин и значительный расход цветного металла [3]. Гидравлическая передача — устройство, в котором механическая энергия и движение с заданными усилиями (крутящими моментами) и...

Эквивалентная расчетная схема трансмиссии хлопковой машины

Моменты инерции вращающихся деталей коробки передач, главной передачи, дифференциала, полуосей значительно меньше

Последний приведен к коленчатому валу, используя соотношение. ,(3). где — передаточное отношение трансмиссии хлопковой машины.

Расчет металлоконструкции крана | Статья в журнале...

Балки выполнены из стали 3, у которой модуль упругости предел текучести 255 МПа.

Толщина стенки s = 0,005 м. Напряжение при изгибе балки вычисляем по формуле: где Мизг — изгибающий момент

Роботизация строительно-дорожных машин | Статья в журнале...

Маятниковый датчик углового положения установлен на одном из толкающих брусьев универсальной рамы бульдозера рядом с шарнирным

Скорость опускания отвала для заглубления регулируется обратным клапаном с дросселем, который служит и ограничителем.

Задать вопрос