Смекни!
smekni.com

Исследование путей повышения эффективности работы гусеничного двигателя /1-3/ (стр. 8 из 13)

Подпись: Рисунок 3.2 Положение колеса при максимальном перемещении обода вверх (скриншот программы, без сохранения пропорций оригинала)

Упругие элементы 6 числом равныечислу упругих элементов 5 и расположенные в плоскости, параллельной осивращения колеса, установлены для компенсирования действия сил боковой нагрузкиДанные элементы могут быть заменены защитным кожухом, напрямую соединяющем ведущуюступицу 2 с зубчатым ободом 4, и также выполняющему роль компенсатора боковыхвозмущений.

Колесо работает следующим образом (рисунок 3.2).

Крутящий момент независимо от направления движенияпередаётся от ведущего вала конечной передачи 1 через ведущую ступицу 2 наупругий элемент 5, и через него на зубчатый венец 4 и, вследствиевзаимодействия последнего с гусеницей и почвой, реализуется в тяговое усилиеколеса. Передача крутящего момента осуществляется за счет того, что за счёттого, что с одной ведомой ступицей 3 связаны два упругих элемента,расположенных противоположно друг другу относительно оси ведущего колеса,которые создают усилие направленные в центр колеса, благодаря чему ведомаяступица 3 остаётся неподвижной и каждый из упругих элементов 5 работает какжесткая спица. При наезде на неровность (см. рисунок 3.2) зубчатый ободперемещается вверх, упругий элемент 5 проворачивается вокруг оси шарнира нижнейопоры с ведущей ступицей 2 и вокруг оси шарнира верхней опоры с зубчатым ободом4. Ведомая ступица при этом совершает плоско-параллельное перемещение понаправляющим упора-втулки 7 в плоскости, перпендикулярной продольной оси вала,чем и обеспечивается свободный ход зубчатого обода. Подрессоривание при этомреализуется за счёт упругой деформации элементов 5 в плоскости, параллельнойпродольной оси вала. Деформация каждого из выше обозначенных элементов тембольше, чем ближе элемент к вертикальному положению, то есть своегомаксимального значения достигает в момент, когда шарниры крепления упругогоэлемента к зубчатому ободу и ведущей ступице расположены на одной линии, строгоперпендикулярной поверхности качения. Исходя из вышесказанного следует, чтодинамические возмущения воспринимают все упругие элементы 5 конструкции, а вслучае «открытого» исполнения к ним также присоединяются и упругие элементы 6.Гашение колебаний осуществляется за счет сил трения в шарнирах крепленийупругих элементов 5 к другим деталям конструкции, сил трения между ведомымиступицами 3 и упором-втулкой 7, а также за счет сил упругости, возникающих вэлементах 5.

Стабилизацию колеса в поперечном направлении осуществляютупругие элементы 6 («открытая» компоновка) или защитная крышка-кожух.

3.3 Кинематическийрасчет исследуемой конструкции

В данной части работы исследуется возможность работыпредложенной конструкции с точки зрения её геометрической осуществимости.Необходимо определить размеры и месторасположение каждого из элементов колеса исделать анализ их взаимодействия.

3.3.1 Определение точеккривой траектории движения конца упругого элемента

  По теореме косинусов определим сторону АС=с треугольника АВС (смрисунок. 3.3)

где а — перемещение ведомойступицы;

R —радиус ведомой ступицы.

Подпись: Рисунок 3.3 Определение точек кривой траектории движения конца упругого элемента. Расчетная схема.

Далее также по теореме косинусов определим из треугольника ACD углы a1 и a2

 

 

где l3 — сторона упругого элемента, соединяющая ведущую иведомую ступицы.

По теореме синусов из треугольника АВС найдём углы s1, s2иa3:

 
 
 

Из треугольника DME также по теоремесинусов найдем е2 — высоту треугольника ADE,опущенную из точки Е и угол g2:

 
 

Далее из треугольника CFK находим e1 и а1(см. рисунок. 3.3):

 
 

  Теперь, как видно из рисунка 3.3, для того, чтобы определить координатыточек кривой траектории движения конца упругого элемента достаточно сложитьвеличины найденных отрезков:

 

Данные результаты расчетов служат основой для компьютерногомоделирования работы упругого колеса при движении по пересечённой местности.

3.3.2 Определениерадиуса ведущего колеса по трём точкам

В связи с внесением изменений в конструкцию ведущего колеса,изменяется также и его радиус. Определить радиус колеса возможно методом «трёхточек», суть которого заключается в существовании и единственности окружности,проходящей через три точки с известными координатами, так называемыми«координатными точками».

Определим размеры отрезков а1, а2, а3 —хорд между координатными точками:

 
 
 

Из треугольника 123 (см. рисунок 3.4) найдём углы a1 и a2:

 
 

  Из треугольника 345 найдём его гипотенузу l1и угол b1:

 

Подпись: Рисунок 3.4 Определение радиуса ведущего колеса по трём точкам. Расчетная схема.