следовательно, прочность стойкиобеспечена.
Данные для расчетов взяты изпрограммы расчета реакций в шарнирах упругих элементов, входящей в пакетпрограмм прикладного моделирования AEngiCAD.
5. Анализрезультатов проведённых исследований
5.1 Программнаяэмуляция работы ведущего колеса с внутренним подрессориванием на поверхности снеровностями почвы
Как уже неоднократно упоминалось выше, результаты кинематическогои кинетостатического анализа передаются в ПЭВМ с целью построения адекватной моделидвижение колеса по поверхности с неровностями почвы.
Данная программная эмуляция, преследуя определенные и описанныевыше цели, в качестве объектов исследования использует ключевые точки колеса. Вданном случае в их роли применяются координаты точек шарниров упругих элементовкак необходимые и достаточные условия, однозначно определяющие положениекаждого из элементов колеса в пространстве и времени. Более того, для каждой изуказанных точек также измерялись величины реакций, размер деформации упругогоэлемента, величину крутящего момента. В силу громоздкости вычислений иневозможности проверки полученных данных на опытно-экспериментальной моделиостановимся лишь на геометрическом моделировании работы.
Обратимся к рисункам 5.1–5.3. На них в виде графических примитивов,заменяющих элементы колеса, изображены стадии движения колеса при наезде нанеровность. Рассмотрим их подробнее.
На рисунке 5.1 мы видим, что колесо занимает нейтральное положение, ободравноудален от ведомых ступиц, упругие элементы равнодеформируемы. В такомрежиме колесо движется с наименьшими потерями крутящего момента (98%–100% отноминала), не вызывая каких либо перемещений в механизме подрессоривания.
Рисунок 5.2 показывает стадию наезда колеса на неровность почвы,когда высота неровности меньше вертикального хода обода, составляющего 70–90мм, в зависимости от конструктивных параметров.
Зубчатый обод, замененный в программе на окружность соответствующих пропорций,перемещается по вертикали относительно центра вращения самого колеса, приводя вдвижение упругие элементы (треугольники) и ведомые ступицы (прямые линии).Упругие элементы претерпевают деформацию, расширяясь в верхней части колеса исжимаясь в нижней. Колесо движется с небольшими потерями крутящего момента(92%–98% от номинала, по оценочным расчётам программы). Перемещения ведущихступиц укладываются в расчетные. Реакции в шарнирах не превышают максимальнопредусмотренные.
И, наконец, на рисунке 5.3 показан момент максимального перемещенияобода колеса, с максимальной упругой деформацией подрессоривающих элементов.
При этом ведомые ступицы максимально перемещаются вдольнаправляющих, выбирая весь заложенный зазор, упругие элементы испытываютмаксимальную деформацию (до 3/5 от запаса прочности), крутящий момент падает до88%–90% от номинала (однако, так как данный режим работы колеса занимает неболее 1,2–2% от всего времени работы, это не вызывает беспокойства с точкизрения физической реализации движения трактора).
Основываясь на результатах описанного выше моделированияпроцесса работы ведущего колеса с внутренним подрессориванием, можно сделатьвывод о принципиальной реализуемости идей, заложенных в конструкцию данногоколеса. Однако не следует забывать, что проведенный эксперимент — все лишьмоделирование в машинных условиях, и его результаты обязательно требуютподтверждения экспериментом «в железе».
5.2 Расчетнавесоспособности трактора с ведущим колесом с внутренним подрессориванием
Так как у трактора с опущенной ведущей звёздочкой в связи сувеличением базы и перемещением центра тяжести, возможно, ожидать увеличениенавесоспособности, необходимо произвести расчет навесоспособности по методике,предложенной в ГСКБ ВГТЗ.
Согласно ГОСТ 26817–86 навесоспособность определяется массойгруза, при котором центр масс смещается на 0,2 длины опорной поверхности отсередины опорной поверхности назад. Однако данная формулировка страдаетнекоторыми недостатками. Во-первых, смещение центра масс не вполнехарактеризует способность трактора нести тот или иной вес на большем или меньшемплече с сохранением минимально допустимой нагрузки на передние колёса или каткиходового аппарата. Во-вторых, в вышеприведенной редакции отсутствуют дажеуказания на необходимость определения навесоспособности при различных положенияхцентра масс орудия. А поскольку эти положения для различных операций илиперемещения полезного груза существенно отличаются, то, в зависимости отконструкции ходового аппарата, механизма навески и положения центра масстрактора, превосходство одного положения навешиваемого груза над другим негарантирует его превосходства при расположении груза на другом расстоянии отцентра масс трактора. В этой связи применяемую в ряде испытательныхорганизациях методику оценки навесоспособности, когда максимальный навешиваемыйгруз определяется из условия сохранения контакта передних опорных катков иликолес с поверхностью или максимальной нагрузки на них, следует считать болеерациональной с точки зрения объективной оценки данного свойства.
,
—коэффициент критической нагрузки.
, где 
, прогиб быстро возрастает. Если дозагружения стержень (рессора) имела начальное искривление, которое приближенно можносчитать синусоидой с одной полуволной и амплитудой f0,то при действии продольной силы Р дополнительный прогиб посредине будет равен: 
,