1.2.2. Тяговый расчёт гусеничных машин.

При выполнении задач данного раздела студент-заочник получает возможность глубже освоить и закрепить теоретические знания в области тягового расчёта гусеничных машин, а также приобретает практические навыки выполнения тяговых расчётов. Перед решением задачи необходимо проработать раздел «Гусеничный ход торфяных машин» (стр. 93 121) учебного пособия « Торфяные машины и оборудование» [1].

Номер задачи, которую должен решать студент, определяется как сумма двух последних цифр номера зачётной книжки.

Задача 1. Трактор с гусеничным прицепом движется прямолинейно по горизонтальному пути (рис. 11). Определить: силу сопротивления движению; мощность на валу двигателя при движении; число оборотов ведущей звездочки; краевые давления под гусеницами трактора. Данные для решения задачи следующие: масса трактора M=6120 кг; ширина гусеницы b=0,53 м; длина опорной поверхности гусеницы L=2,45 м; координата центра тяжести от оси симметрии гусениц x₀=-0,03 м; масса прицепа M_П=8000 кг; скорость передвижения w=6,28 км/час; число зубьев ведущей звёздочки z=11; шаг гусеничной цепи t=0,182 м; коэффициент буксования гусениц ε =0,03; высота расположения сцепки h _СЦ=0,49 м; коэффициент полезного действия механизма передач от вала двигателя до ведущей звёздочки η = 0,81.

Задача 2. Сможет ли совершить поворот на дуге радиуса R=0,5В гусеничная машина на залежи при следующих: масса машины M=5600 кг; продольная база гусеничного хода L=3,2 м , поперечная база B=1,43 м , ширина гусеницы b=0,5 м ,коэффициент сцепления гусениц с грунтом f_СЦ = 0,8 , предельное напряжение сдвига грунта τ=15 кН/м².

Задача 3. Какое наибольшее тяговое усилие на крюке может иметь трактор ДТ-54, двигаясь со скоростью 1м/с по залежи с прочностью грунта на сдвиг ,равной 1,5 Н/см2, если данные трактора: мощность двигателя N=39,7 кВт; масса трактора M=5470 кг; ширина гусеницы b=0,39 м, длина гусеницы B=2,1 м.

Задача 4. Проверить возможность поворота трактора с колёсным прицепом на дуге с радиусом R_Т=8,0 м (рис. 12) при следующих данных: масса трактора M_Т=8500 кг; продольная база гусеничного хода трактора L=3,5 м; поперечная база B=2,5 м; координата крепления крюка l_Т=1,75 м; масса колёсного прицепа M_П=5400 кг, ширина катка прицепа B_К=6,0 м; коэффициент сопротивления качению катка f_К=0,2, длина буксира l_С=1,5 м; расстояние от оси сцепки до оси катка l_П=1,0 м.

Задача 5. Определить наименьший радиус поворота, который может осуществить водитель гусеничной машины на скорости w=0,8 м/с на торфяной залежи при следующих данных для расчёта: мощность двигателя машины N= 30 кВт; продольная база гусеничного хода L=3,0 м; поперечная база B=2,0 м; масса машины M=11000 кг.

Задача 6. С какой скоростью может двигаться гусеничная машина массой 6000кг на подъём с углом 10°, если мощность на валу двигателя 35 кВт?

Задача 7. Сможет ли совершить поворот на дуге радиусом R=0,5В гусеничная машина на залежи при следующих данных: масса машины –5600кг, продольная база L=3,2 м, поперечная база B=1,43 м, ширина гусеницы b=0,5 м, предельное напряжение сдвига залежи τ=1,2 Н/см².

Задача 8. Определить скорость, с которой гусеничная машина может совершать поворот на дуге радиусом R=0,5В при следующих данных: масса машины M= 9000 кг, мощность двигателя – 39,7 кВт, продольная база гусеничного хода L= 2,4 м, поперечная база гусеничного хода B= 2,0 м.

Задача 9. Вычислить скорость движения гусеничной машины, если число зубьев ведущей звёздочки Z=8, шаг гусеничной цепи t=0,2 м, скорость вращения ведущей звёздочки n=120 об/мин, коэффициент буксования гусениц ε=3,5 %.

Задача 10. Вычислить число оборотов ведущей звездочки гусеницы при скорости движения машины 1 м/с, если шаг гусеничной цепи t=0,228 м, число зубьев звездочки Z=9 и коэффициент буксования гусениц ε=1,5 %.

Задача 11. Вычислить максимальную силу тяги на крюке трактора с гусеничным прицепом на повороте (рис. 13 ) при следующих данных: масса трактора M=12000 кг, продольная база гусеничного хода L=2,5 м, поперечная база B=2,0 м, радиус поворота R=3,0 м.

Задача 12. Вычислить максимальный угол подъёма, при котором гусеничная машина массой 4500кг, с двигателем мощностью 30кВт может двигаться со скоростью 1,4м/с.

Задача 13. Гусеничный прицеп массой 12000кг c продольной базой гусениц L=4,0 м, шириной гусеницы b=0,5 м движется по залежи, имея осадку h₀=0,09 м. Полагая коэффициент сопротивления перекатыванию гусениц f_Г равным 0,1, вычислить:

1. Силу тяги на крюке тягача.

2. Силу сопротивления движению, обусловленную только работой деформации грунта гусеницами прицепа.

3. Силу сопротивления движению, обусловленную трением в шарнирах гусеничного устройства прицепа.

Задача 14. Определить силу торможения по отстающей гусенице машины, если при повороте забегающая гусеница буксует. Данные для расчёта: масса машины M=9000 кг, продольная база гусеничного хода L=2,3 м, поперечная база гусеничного хода B=2,0 м, коэффициенты продольного и поперечного сцепления гусениц с залежью равны – μ_СЦ=μ₀=07.

Задача 15. Трактор движется на повороте, имея на крюке силу P_СП=2000 Н (рис. 13). Вычислить мощность на валу двигателя, если: масса трактора M=6000 кг, скорость движения w=0,8 м/с, продольная база L=2,0 м, поперечная база B=1,5 м, и радиус поворота R=10 м.

Задача 16. Определить возможную силу и мощность на крюке трактора при движении его по торфяной залежи со скоростью 1,5м/с на горизонтальном участке пути, если масса трактора 5470кг и мощность двигателя 39,7кВт. Проверить возможность его движения по прочности грунта на сдвиг и по сцеплению гусениц с грунтом.

Задача 17. Проверить, может ли трактор по условию предыдущей задачи буксировать экскаватор ТЭМП массой 43500кг по торфяному грунту (при разобщённом механизме привода гусениц экскаватора). Проверить возможность буксирования по мощности трактора, по прочности грунта на сдвиг, по сцеплению гусениц с грунтом.

Задача 18. При условии задачи №16 определить, какое количество тракторов потребуется для буксирования экскаватора ТЭМП массой 43500кг по торфяной залежи с углом подъёма 10 градусов.

Задача 19. Вычислить коэффициент сцепления гусениц с грунтом трактора, если при полной нагрузке двигателя гусеницы буксуют. Данные для расчёта: масса трактора M=5470 кг, мощность двигателя рактора N=39,7 кВт, скорость перематывания гусеничных лент 1,74 м/с.

Задача 20. Определить усилие в тягах сцепки, соединяющей трактор с гусеничной машиной-прицепом при движении по прямой и на повороте на горизонтальном участке пути (рис.14), если масса трактора 5470 кг; масса машины 7000 кг; ширина гусениц трактора и машины 0,39м; поперечная база трактора B_Т=1,96 м; поперечная база машины B_М=1,43 м; l_Т=2 м, l_М=1,4 м; радиус поворота R_Т=10 м.