Збірник лекцій з СЛМ 2012, в павер пойнті. В архіві міститься 18 лекцій з курсу Самохідних лісових машин. (За редакцією 2012 Білика Б.В.) АРХІВ Лекції СЛМ 2012

ЗМІСТ ВСТУП 1. Збір даних, огляд і аналіз конструкцій та технічних характеристик автомобілів-тягачів і причепів

Типи самохідних лісових машин (СЛМ): * за призначенням – лісові комбайни (харвестери); – трелювальні машини; – сортиментовози (форвардери);

Особливості колісного рушія Залежно від характеру та напрямку сил i моментів, що діють на колеса, розрізняють такі режими його кочення: ведений режим ведучий режим гальмовий режим

1. Тягова сила Тягова характеристика СЛМ Швидкість руху СЛМ Загальне передатне число механічної трансмісії колісної СЛМ Передатні числа Тягова характеристика CЛМ з механічною трансмісією Тягова характеристика СЛМ з гідромеханічною трансмісією

Розрахункова схема поступального руху СЛМ Зведена маса Кінетична енергія коліс Еквівалентна маса коліс Зведена маса СЛМ

Тяговий баланс і баланс потужності Розв’яжемо рівняння руху СЛМ відносно тягової сили Тоді отримаємо рівняння тягового балансу Рівняння тягового балансу показує, на подолання яких опорів руху затрачується тягова сила Почленно перемноживши рівняння тягового балансу на V, отримаємо рівняння балансу потужності Аналіз тягово-зчіпних властивостей СЛМ

Способи повороту СЛМ. Кінематика повороту машин (з передніми керованими колесами та з шарнірно-зчленованою рамою) Способи повороту СЛМ 1. Поворотом шарнірно-зчленованих секцій машини; 2. Поворотом передніх, задніх, або передніх і задніх керованих коліс; 3. Зміною крутних моментів (тягових сил), які підводяться до коліс лівого та правого бортів машини.

Задачі тягового розрахунку визначення потрібної максимальної потужності Nетax та вибір двигуна (аналогічно як з механічною трансмісією); вибір типу і параметрів гідротрансформатора, що узгоджується з вибраним двигуном і забезпечує можливість їхньої спільної роботи; визначення потрібної кількості ступенів механічної частини трансмісії та вибір її кінематичної схеми; розрахунок потрібних передатних чисел агрегатів механічної частини трансмісії.

Потрібні максимальне та мінімальні загальні передатні числа гідромеханічної трансмісії обчислюються за тими ж умовами руху СЛМ та формулами, що і механічної Мінімальна кількість ступенів механічної частини Швидкісні діапазони Передатні числа інших агрегатів трансмісії слід вибрати проаналізувавши межі, в яких знаходяться передатні числа аналогів.

Вертикальні коливання СЛМ викликають динамічні навантаження на вузли ходової системи і зменшують їх довговічність. Інтенсивні вертикальні коливання примушують водія знижувати швидкість руху, що в свою чергу викликає неоправдане зниження продуктивності, незалежно від потужності і тягових можливостей машини. Розрахунок вертикальних коливань і показників плавності ходу самохідних машин ґрунтуються на використанні математичного моделювання.

Розрахунок коливань самохідної машини включає: – вибір та обґрунтування розрахункової моделі, яка з дос-татньою точністю враховувала б динамічні процеси, що протікають в машині; – розроблення математичної моделі, тобто складання рівнянь руху та математичний опис розрахункової моделі як динамічної системи;

Функція мікропрофілю опорної поверхні – це залежність ординат (висот) поверхні шляху від часу руху (або пройденого шляху). Мікропрофіль можна задати як детерміновану або випадкову функцію. Випадкова функція – це функція, значення якої для будь-якого наперед заданого значення аргументу t є випадковою величиною.

Схема розрахункової моделі вертикальних коливань передньої частини колісної машини, як одномасової системи Функція мікропрофілю поверхні у вигляді синусоїди Вільні затухаючі коливання передньої частини машини

Якщо мікропропрофіль поверхні (зовнішнє збурення коливань) є детермінованою функцією, то і вертикальні коливання мас СЛМ будуть детермінованими функціями. Якщо мікропропрофіль поверхні випадковий процес, то вертикальні коливання мас СЛМ будуть випадковими функціями Передатні функції та АЧХ коливань

Аналіз характеру динамічних навантажень у трансмісіях СЛМ Динамічні навантаження, тобто змінні крутні моменти в трансмісії, зумовлені як зміною крутного моменту чи частоти обертання вала двигуна, так і змінним опором руху лісової машини та нерівностями опорної поверхні Трансмісія самохідної машини являє собою складну динамічну систему з багатьма обертовими масами та пружними ланками, які з’єднані між собою […]

Схема зведеної тримасової розрахункової моделі крутильних коливань колісної машини Як бачимо, крутильні коливання прийнятої тримасової розрахункової моделі трансмісії двоосьової машини з колісною формулою 4×2 описується системою трьох лінійних неоднорідних диференційних рівнянь другого порядку.

Проектована лісова машина повинна задовольняти цілому комплексу сучасних, часто суперечливих, вимог до проектованих машин. На кожній стадії розробки конструкторської документації конструктор повинен мати надійний “інструмент” для об’єктивної оцінки та порівняння різних варіантів машини і різних конструктивних рішень

5. Ергономічні показники Ергономічні показники оцінюють фізичні та психічні навантаження оператора проектованої машини та їх відповідність нормативам (щоб забезпечити тривале зберігання його працездатності та здоров’я з урахуванням умов роботи СЛМ). Допустимі значення ергономічних показників наведені у відповідних стандартах і галузевих інструкціях та нормативних матеріалах, що відносяться до безпеки життєдіяльності людини.

Основні етапи проектування і ставлення машин на серійне виробництво: – розроблення, експертиза й затвердження конструкторської документації; – виготовлення дослідних зразків машини; – заводські (попередні) випробування й доопрацювання дослідних зразків; – відомчі та міжвідомчі (приймальні) випробування; – підготовка виробництва й ставлення машини на серійне виготовлення СЛМ.

Концепція СЛМ – це сума уявлень про її схему компонування та зовнішній вигляд, вагу, геометричні параметри, потужність двигуна, тип і конструкцію та параметри трансмісії, тип і параметри технологічного обладнання і т.д.

Концепція проектованої машини знаходить своє відображення під час її компонування. Проектуючи лісову машину, конструктори повинні вирішити: – чи використати деяку існуючу серійну модель трактора, як базу для нової СЛМ; – чи проектувати нову, спеціально пристосовану до лісових умов машину.

Розрізняють: – курсову стійкість (стійкість руху у заданому напрямку); – стійкість проти перекидання; – стійкість проти бокового зміщення (поперечну стійкість).

Поздовжня динамічна стійкість гусеничних СЛМ проти перекидання Динамічна стійкість – це властивість самохідної машини не перекидатись на похилій опорній поверхні під час руху з вантажем чи без нього. Задача полягає у визначенні зміщення центра тиску і обчисленні запасу динамічної стійкості під час руху машини

Під час компонування гусеничних машин перевіряють розподіл навантажень на опорні котки гусеничного рушія. Навантаження на окремі котки, якщо компонування машини оптимальне, повинні відрізнятись мінімально. Аналіз сил, які діють у ходовій системі гусеничної машини необхідний також для розрахунку деталей на міцність.

Сила опору коченню визначається як добуток нормальної сили, що діє на дві передні каретки на коефіцієнт опору коченню: Сила опору підйому, це дотична складова ваги передніх кареток Сила інерції – це добуток маси передніх кареток на пришвидшення

Складемо умови статичної рівноваги передньої каретки. Сума моментів сил, відносно осі О другого котка, дорівнює нулю Для знаходження нормальних реакцій на котки задньої каретки розглянемо її схему і складемо умови її статичної рівноваги.

Розрахунки на міцність є лише тоді вірогідними, якщо враховані швидкісні та навантажувальні режими, що діятимуть у реальних експлуатаційних умовах роботи проектованої СЛМ. Швидкісний режим визначається швидкостями переміщення чи обертання деталей. Навантажувальний режим характеризується сукупністю сил і крутних моментів, що діють у заданому агрегаті машини й сприймаються його деталями.

Методика розрахунку деталі на витривалість при стаціонарному режимі навантаження Запас міцності деталі при стаціонарному режимі визначають як відношення границі витривалості деталі до максимальної напруги циклу навантаження. Границі витривалості залежать не лише від матеріалу, але й від асиметричності циклу навантаження, розмірів деталі, наявності концентраторів напружень, якості обробки поверхні тощо.