Sprawozdanie Teoria ruchu pojazdów - laboratorium
dr inż. Robert Czabanowski
Laboratorium nr 1
„Badania eksperymentalne oporów ruchu gąsienicowych układów jezdnych pojazdów transportowych”
Tomasz Nowak
Łukasz Kępiński
ZOD Jelenia Góra
Piątek nieparzysty 1115- 1300
Układ jezdny pojazdów gąsienicowych składa się z gąsienic, kół napędzających, kół napinających, elementów prowadzących gąsienice i systemu zawieszenia. Pojazdy gąsienicowe wymagają mocniejszych silników niż pojazdy kołowe. Wiążę się z tym większa masa pojazdu z powodu bardziej rozbudowanego systemu zawieszenia i prowadzenia gąsienic. Z reguły pojazdy gąsienicowe są wolne i nie osiągają takich prędkości jak pojazdy kołowe. Wyjątkiem są czołgi i pojazdy produkowane dla armii.
Zaletą układów gąsienicowych jest mobilność w trudnym i bardzo trudnym terenie. Z dużą łatwością poruszają się po terenach piaszczystych, śniegu czy błocie. Pozwala na to o wiele większe pole powierzchni kontaktu gąsienicy z podłożem. Kolejną zaletą jest możliwość pokonywania przeszkód przekraczających wysokość kół jezdnych i zbliżonych nawet do wysokości całego pojazdu. Sama ciągłość gąsienicy eliminuje przypadek zaklinowania się ciała obcego miedzy kołami podczas pokonywania przeszkody.
Gąsienice dzielimy na modułowe i jednolite. Gąsienice modułowe przypominają swoją budowę łańcuch. W ich skład wchodzi wiele ogniw. Gąsienice modułowe dzielimy na takie z wysokim punktem łączenie i z niskim. Te pierwsze pozwalają na większe ugięcie gąsienice w kierunku pionowym. Kolejny typ to gąsienice jednolite przeważnie wykonane z gumy ale wzmocnione elementami stalowymi które tworzą podstawę i są zatopione w gumie. Takie gąsienice zapewniają dużą elastyczność niską wagę i nie niszczą podłoża. Dużą zaletą jest niższa waga ale mniejsza wytrzymałość.
Opory w pojazdach gąsienicowych dzielimy na:
OPORY ZEWNĘTRZNE:
· opory aerodynamiczne: jest to siła działająca równolegle do kierunku i skierowana przeciwnie do kierunku ruchu ciała. Powstaje podczas ruchu pojazdu, po zatrzymaniu ruchu siła oporu ustaje. F0 =(s, Cx, V, ƍ)
· opory toczenia: siła oporu występująca podczas toczenia się pojazdu. Występuje między jednym ciałem a drugim. Przykładem jest gąsienica a powierzchnia po której się porusza. Również kulki w łożysku które poruszają się po bieżni.
· opory wzniesienia: występuje podczas jazdy pod górę i stanowi składową styczną
ciężaru samochodu , równoległą do nawierzchni jezdni.
Fw=G*sina
sina=hl
a=kąt wzniesienia
· opory skrętu: jest to opór którego siła jest zależna od prędkości pojazdu i promienia skrętu po jakim porusza się pojazd w łuku.
· opory bezwładności: jest to opór ruchu związany z siłą bezwładności, która występuje podczas przyspieszania. Wyróżniamy dwa rodzaje oporów:
· siła wynikająca od mas będących w ruchu postępowym podczas przyśpieszania i zwalniania
· siłą oporu pochodząca od nas wirujących: koła, układ napędowy i elementy silnika.
OPORY WEWNĘTRZNE:
· opór opasania jest to opór wynikający z tarcia pomiędzy gąsienicą, a kołem napędowym. Ten opór zależny jest od kąta opasania, czyli powierzchni gąsienicy, która ma styczność
z kołem napędowym(opór rośnie wraz z wzrostem kąta opasania) oraz od wartości współczynnika tarcia µ(wzrost współczynnika tarcia zwiększa opór opasania).
· opory łożyskowania wynikają z sumy oporów toczenia, oporów ślizgania, tarcia elementów tocznych o koszyczek, tarcia zachodzącego w smarze i od innych czynników wynikających z budowy łożyska.
· opór falowania jest to opór występujący w gąsienicach, polegający na niezamierzonych ruchach gąsienicy w kierunku prostopadłych do kierunku ruchu gąsienicy(w kierunkach pionowych). Ruchy te można próbować zmniejszyć poprzez np. wstawienie dodatkowych rolek wzdłuż gąsienicy, ale wiąże się to z większą masą całkowitą pojazdu, kolejnym sposobem jest zwiększenie naciągu gąsienicy, jednak zwiększają się wtedy opory tarcia.
Opory falowania mają wpływ na pojazd, tylko przy stosunkowo dużych prędkościach dla pojazdów gąsienicowych(np. czołgi).
· opory prowadzenia pojawiają sie w momencie skrętu pojazdu gąsienicowego, gdy gąsienica musi ,,ściąć" lub przesypać wierzchnią warstwę nawierzchni. To zjawisko dobrze widoczne jest gdy pojazd na gąsienicach musi wyjechać z koleiny i pokonać opory jakie tworzy nawierzchnia(np. ziemia).
4
kepa416