РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ РЕАКЦИЙ ПОЧВЫ НА ЗАЦЕПЫ ЗВЕНА ГУСЕНИЦЫ ТРАКТОРА ДТ-75

Создание новых типоз тракторов, улучшение существующих и организация их рационального использования в различных условиях требуют научного обоснования основных параметров.

Для обоснования параметров трактора должно предшествовать изучение взаимодействия его движителей с почвой.

Распределение горизонтальных реакций почвы на зацепы упорной поверхности гусеницы — это основной вопрос взаимодействия гусеничных движителей с почвой, имеющий важное значение для обоснования и расчета ходовой части трактора.

При этом большое значение имеет изучение внутренних процессов, происходящих в деформируемом слое почвы.

Как показали эксперименты и анализ существующих теорий сцепления гусеничного движителя с почвой, необходимо выяснить происходящие явления при взаимодействии гусеничного движителя с почвой и улучшить конструкции ходовой части трактора. Это является основанием для дальнейшего изучения взаимодействия ходового аппарата трактора с почвой.

Кафедрой «Тракторы и автомобили» совместно с ВНИИЗХ были проведены исследования взаимодействия гусеничного трактора ДТ-75 с почвой. Выбор для исследования данного трактора объясняется тем, что в настоящее время в сельском хозяйстве из гусеничных тракторов самое большое распространение получили тракторы ДТ-75.

Одной из характерных особенностей гусеницы трактора ДТ-75 является то, что каждое звено имеет как передний, так и задний почвозацепы, которые расположены над проушинами звеньев.

Кинематика и динамика погружения почвозацепов в почву в настоящее время недостаточно изучены.

При исследовании взаимодействия движителей с почвой нами замерялись касательные реакции на зацепы звена гусеницы и угол поворота смежных звеньев. В результате проведенных исследований были получены эпюры распределения горизонтальных реакций на передний и задний почвозацепы по длине опорной поверхности гусеницы.

Из рис. 1 видно, что эпюры горизонтального давления на зацепы гусеницы имеют волнообразный характер с резко выраженными пиками под осями опорных катков.

Волнообразный характер распределения горизонтальных реакций по длине опорной поверхности является следствием применения балансирнон подвески и значительным соотношением шага опорных катков к шагу звена гусеницы.

Величина горизонтальных реакций между опорными катками как внутри каретки, так и менаду каретками незначительна.

Распределение горизонтальных реакций на почвозацепы гусеницы, находящихся в соприкосновении с почвой, зависит от расположения зацепов по длине звена гусениц и от тягового усилия. Величина горизонтальной реакции почвы на зацепы звена гусеницы по длине опорной поверхности резко отличаются друг от друга по численной величине и характеру распределения.

Рассматривая кинематику укладки звена, замечаем, что а каждый момент времени в почву входят зацепы, расположенные на смежных звеньях.

Характер погружения в почву переднего и заднего почвоза-цепа резко отличается друг От Друга.

Погружение в почву переднего почвозацепа происходит поворотом его вокруг заднего шарнира. Задний почвозацеп погружается в почву, перемещаясь сначала поступательно, а затем позорачивается вокруг собственного шарнира и тем самым дополнительно спрессовывает почву.

Из условий кинематики поворота звеньев горизонтальная реакция на задний почвозацеп в момент первоначальной укладки больше, чем на передний. Из рис. 1 видно, что горизонтальная реакция на передний зацеп увеличивается от катка к катку. При выходе переднего почвозацепа из почвы происходит скалывание почвы, тогда как задний почвозацеп выходит из сцепления сравнительно легко, так как любая его точка движется по окружности наибольшего радиуса, равного длине звена. Характер распределения горизонтальных реакций на задние почвозацепы распределяется по-иному. Под первым и третьим опорным катком она увеличивается, а под вторым и четвертым уменьшается. Для объяснения увеличения горизонтальной реакции под первым и третьим катком необходимо рассмотреть угловые перемещения смежных звеньев.

На рис. 2 представлены условные перемещения смежных звеньев.

Рассматривая угловые перемещения смежных звеньев, отмечаем, что в любой момент времени опорная ветвь представляет собой в вертикальной плоскости ломаную линию, имеющую несколько точек сопряжения. На основании полученных данных о кинематике звеньев гусеницы на опорной поверхности можно определить рост горизонтальной реакции под третьим опорным катком. Из рис. 2 видно, что угол поворота смежных звеньев перед третьим опорным катком по численной величине близок углу поворота смежных звеньев в момент входа с направляющего колеса. Этим можно объяснить рост горизонтальной реакции под третьим опорным катком. Кинематика погружения звена остается такой же, как и перед первым опорным катком. С ростом нагрузки на крюке эта разница становится значительно меньше.

С ростом нагрузки на крюке горизонтальная реакция на передний почвозацеп возрастает от передней и задней кромки опорной поверхности гусеницы. Это увеличение объясняется смещением центра давления трактора.

Выводы

1. Ввиду неравномерного распределения горизонтальных реакций на почвозацепы в шарнире звена, верхний слой почвы подвергается интенсивному разрушению, что особо вредно для безотвального способа обработки.

2. Поворот звеньев нарушает связность соприкасающегося слоя почвы, уменьшает ее сопротивляемость деформации, снижает тяговые качества трактора и увеличивает погружение звеньев в почву.

3. Для улучшения работы гусеничного движителя необходимо решать вопрос о рациональной расстановке опорных, катков и расположении почвозацепов в шарнире звена гусеницы.

4. Поворот звеньев обусловливает движение опорных катков по неровному пути, нарушает плавность хода трактора, особенно у скоростного.

5. Предпочтительнее иметь большее количество почвозацепов заднего расположения, вместе с этим уменьшить количество почвозацепов переднего расположения, это объясняется тем, что заднее расположение зацепов на звене гусеницы приведет к уменьшению разрушения почвы.