книги из ГПНТБ / Гоберман Л.А. Прикладная механика колесных машин

I

f. ; • ; ; :

>*

4

«»

V

Л. А. -Г О Б Е Р М А Н

ПРИКЛАДНАЯ

МЕХАНИКА

КОЛЕСНЫХ

МАШИН

М о с к в а • МАШИНОСТРОЕНИЕ * 1 9 7 4

Г 57

УДК 531.8; Л621.01

—'t

ЧИ і .‘ife’lO. О ЗАЛА

Гоберман Л. А. Прикладная механика колесных машин. М., «Машиностроение», 1974, с. 308

В книге изложены основные сведения по использо­ ванию методов классической механики для решения прикладных задач, связанных с исследованием и рас­ четом колесных машин. Книга знакомит читателя с ос­ новными приемами исследования, анализа и расчета динамики этих машин и некоторых рабочих механизмов, которые на них установлены.

Книга предназначена для инженеров и аспирантов, работающих в области исследования, проектирования и расчета колесных машин. Ил. 61, табл. 16, список лит. 13 назв.

Р е ц е н з е н т ы :

Заел, деятель науки и техники проф. Н. Г. ДОМБ­ РОВСКИЙ, д-р техн. наук проф. И. А. УЛЬЯНОВ и кафедра теоретической механики Московского лесо­ технического института.

© Издательство «Машиностроение», 1974 г.

ВВЕДЕНИЕ

Проектирование механизмов и машин всегда связано с их кине­ матическим и динамическим исследованием. Такое исследование мо­ жет иметь самостоятельное значение, но часто служит основанием для последующего расчета конструкций на статическую прочность и долговечность, изучения устойчивости, управляемости и коле­ баний машин, определения мощности и нагрузок в функции ско­ рости или времени процесса и т. п. Эти задачи обычно решают на основе применения принципов теоретической и аналитической механики, и они составляют основное содержание книги «При­ кладная механика колесных машин».

Конструктивные особенности колесных машин, являющихся базой для подъемно-транспортного, дорожно-строительного, сель­ скохозяйственного и прочего оборудования, а также основными транспортными средствами, позволяют рассмотреть весьма широ­ кий круг инженерных задач, относящихся не только к механике собственно колесных ходов, но и к установленным на них рабочим механизмам. Подобное комплексное рассмотрение вопросов меха­ ники колесных машин позволит читателю лучше познакомиться с основными приемами кинематического анализа и динамических расчетов, которые являются достаточно общими для машин самого различного производственного назначения.

Там, где это возможно, автор стремился применять относи­ тельно простые доказательства и выводы расчетных зависимостей, получая решения в аналитическом виде. В отдельных случаях это могло несколько нарушить строгость постановки задачи, однако при этом имелась возможность с учетом принятых допуще­ ний исследовать физическую сущность явления и с большей на­ глядностью объяснить полученные результаты.

Приступая к решению той или иной динамической задачи, будем придерживаться той последовательности, которая указана на схеме» представленной на рис, 1,

1.ПРИВЕДЕНИЕ СОСРЕДОТОЧЕННЫХ МАСС

Влияние того или иного элемента конструкции на динамику механической системы определяется двумя факторами: величиной его массы и положением его в кинематической цепи, что определяет скорость движения элемента. Отсюда следует, что влияние массы на динамику системы в конечном счете зависит от ее кинетической энергии и поэтому эквивалентная, приведенная масса должна обла­ дать кинетической энергией, равной сумме кинетических энергий масс, которые она заменяет.

Это правило аналитически выражается уравнениями

Если при передаче инерционных сил и моментов наблюдаются механические потери, то в эти выражения вводят к. п. д. пере­ дачи r\i для соответствующего участка кинематической цепи. При этом к. п. д. передачи ставят в числитель, если поток мощности совпадает с направлением приведения (от двигателя к исполни-

5

тельному органу), и в знаменатель, если приведение масс направ­ лено против потока мощности (от исполнительного органа к дви­ гателю) .

Приведение масс, сосредоточенных на отдельных участках ки­ нематической цепи. Представим машину на колесном ходу как систему, состоящую из трех масс: массы тп поступательно дви­ жущихся частей, массы вала двигателя и вращающихся с той же скоростью элементов трансмиссии с суммарным моментом инер­ ции / д и массы ведущих колес с моментом инерции / к. Скорость массы тп равна ѵ„, скорость колес — сок и скорость вала двига­ теля -- (Од.

Применительно к данной системе приведенные масса и момент инерции будут равны

Умножив обе части последнего уравнения на 4g, найдем выра­ жение для приведенного махового момента (GD2)np механизма

<°D’K = * g ^ ( l ^ ) + < ° D % ( l ~ F + < M \ ( - ^ y . (1.3)

где (б£>2)д и (GD2)K— соответственно маховые моменты вала дви­ гателя и колес.

За место приведения принимаем вал двигателя. В этом случае скорость точки приведения <опр = сод. При отсутствии буксова­ ния ведущих колес поступательная скорость машины ип равна

окружной скорости колес ѵп = сокгк, где сок = — гк — радиус

качения колес, і — передаточное число от двигателя к колесам; линейная скорость звена приведения, соответствующая этому усло­

В этих выражениях последними двумя членами определяется суммарная величина приведенных к двигателю массы твр, мо­ мента инерции / вр и махового момента (GD2)Bp вращающихся частей механизма.

6