Технологическийпроцесс, выполняемый бульдозером

И.Ф. Дьяков

 

ОПТИМАЛЬНЫЙ

ВЫБОР РЕЖИМА РАБОТЫ

ЗЕМЛЕРойной МАШИНЫ

(Бульдозера)

 

 

Ульяновск 2007

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЕ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального

образования

Ульяновский государственный технический университет

 

И. Ф. Д ь я к о в

 

ОПТИМАЛЬНЫЙ

ВЫБОР РЕЖИМА РАБОТЫ

ЗЕМЛЕРойной МАШИНЫ

(Бульдозера)

 

(для выполнения расчетно-графической работы)

по дисциплине «Строительные машины»

для специальности 290300

«Промышленное и гражданское строительство»

 

 

 

Ульяновск

УДК 621. 8 (075)

ББК 32. 973.2 я 7

Д 93

 

 

Рецензенты: каф. № 8 Ульяновского высшего военно-технического училища

(института); проф. каф. «Сельскохозяйственные машины»

Ульяновской государственной сельскохозяйственной академии

д-р техн. наук В. Г. Артемьев

 

Д93 Дьяков, И. Ф.

Оптимальный выборрежима работы землеройной машины (бульдозера):

учебное пособие (для выполнения расчетно-графической

работы по дисциплине «Строительные машины») /И. Ф. Дьяков. –

Ульяновск: УлГТУ, 2007.− 66 с.

 

 

ISBN 978-5-9795-0061-4

Изложены основные сведения по выбору режима работы землеройно-транс-

портных машин в соответствии с учебной программой курса «Строительные

машины» специальности 290300.

Рассмотрены конструктивные особенности землеройно-транспортных машин,

общие виды отдельных агрегатов, некоторые числовые значения коэффициентов,

силы сопротивления резанию грунта, влияющие на производительность, приведе-

ны расчеты тягово-скоростных, топливно-экономических свойств, выбросов от-

работавших газов в атмосферу, дан критерий оптимальности с условиями ограни-

чений и алгоритм расчета режима работы машины.

 

 

УДК 69.057(075)

ББК 32. 973.2

 

 

© Дьяков И. Ф., 2007

ISBN 978-5-9795-0061-4 © Оформление. УлГТУ, 2007

 

 

ВВЕДЕНИЕ

 

Учебное пособие предназначено для студентов при выполнении расчетно-графической работы, имеет своей целью закрепление знаний, полученных при изучении курса, а также контроля усвоения основных его положений.

При выполнении расчетно-графической работы предварительно требуется изучение соответствующих разделов описательного курса и основ эксплуатационных свойств землеройных машин с использованием литературы, рекомендованной в учебном пособии. В результате изучения дисциплины «Строительные машины» студент должен владеть знаниями в области конструкции машин, произведенных в нашей стране и за рубежом, знать тенденции их развития, эксплуатационные свойства, иметь представление о показателях и методах оценки, путях улучшения этих показателей, уметь самостоятельно изучать и оценивать их технический уровень.

Расчетно-графическая работа выполняется на листах формата А4 в виде пояснительной записки. На листах дается общий вид машины с указанием действующих сил и моментов, возникающих при выполнении землеройной работы, номограмма, по которой определяются режимы нагружения, а по критерию оптимальности с условиями ограничений выбирается режим работы машины по передачам. Для решения поставленной задачи приведен алгоритм оптимизации.

 

 

1.Варианты задания

1.1. Основные условия и требования к выполнению работы

 

В основу выполнения работы положены задания, являющиеся логическим продолжением и приобретением навыков по выбору землеройно-транспортной машины, обеспечивающих оптимальное использование на строительных объектах. Исходные данные для выполнения

1. Общий объем вырабатываемого грунта, Q =..., тыс. м ;

2. Категория грунта...;

3. Климатические условия, = … ° С;

4. Срок выполнения, Т=..., в днях (часах);

5. Расстояние перемещения грунта, L =..., м (км);

7. Средняя скорость бульдозера, =..., м /с (км/ч);

8. Коэффициентсцепления движителя с грунтом, = 0,8;

9. Угол подъема (от 0 до 15 %) или уклона местности (от 0 до 20 %).

Требуется.

1. По исходным данным предварительно подобрать машину (определить объем отвала, подобрать марку землеройно-транспортной машины;

2. Произвести анализ регуляторной (нагрузочной) характеристики двигателя, тягово-скоростных и топливно-экономических свойств машины;

3. Построить номограмму тягово-скоростных свойств машины, топливной экономичности и производительности, найти оптимальные режимы нагружения.

Средняя скорость уточняется по передачам после выбора машины. Используя уравнение производительности данной машины, находим геометрические размеры отвала. По этим параметрам выбираем из справочной литературы марку бульдозера и выписываем технические характеристики двигателя, трансмиссии и ходовой части.

Выбор землеройно-транспортной машины.

Дневной объем Q_сут вырабатываемого грунта определяется по формуле

Q_сут = Q/ Т,

где Т – срок выполнения работы в днях.

Объемвырабатываемого грунта за смену находят по формуле

= / n ,

где n – число смен в cутки. Определяем часовую производительность машины по исходным данным. Предварительно подсчитав заданное время за смену в часах, тогда , м , где число часов работы за смену.

Категория грунта, от которой зависит коэффициент сопротивление резанию , принимаем из ЕНИР «Земляные работы», «Распределение грунтов на группы в зависимости от трудности их разработки механизированным способом» [13] или из табл. 4.1 [3, c. 153] «Строительные и дорожные машины и основы автоматизации». Принимаем по заданию в качестве исходных данных разрабатываемого грунта и указываем основные свойства, например, суглинок легкий.

 

Основные свойства грунта:

1. Плотность в естественном состоянии, … кг /м ;

2. Первоначальное увеличение объема грунта после разработки − 1,18…1,24;

3. Удельное сопротивление резанию, = …., кПа.

 

Фрикционные свойства грунта:

а) угол внутреннего трения, ;

б) угол естественного откоса, ;

в) коэффициент трения движения грунта по стали, ;

г) коэффициент внутреннего трения грунта о грунт, .

Машины

 

В общую характеристику базовой машины должны быть включены следующие сведения: где и с какого года выпускается; индекс машины, марка двигателя, номинальное тяговое усилие; максимальная скорость, габаритные размеры; колея, контрольный расход топлива, эргономические показатели, скорости движения по передачам, собственная масса машины. В качестве базовой машины, в основном, используют гусеничный или колесный трактор. Например, гусеничный трактор Т-74 (Харьковского тракторного завода) относится к тракторам повышенной мощности с тяговым усилием на крюке кН. Трактор снабжен унифицированным дизельным двигателем СМД-14 мощностью 55,7 кВт при 1700 мин Харьковского моторостроительного завода «Серп и молот». Общий вид гусеничного трактор Т-74 показан на рис. 1.7, а.

 

а б

Рис. 1.7. Общие виды гусеничных тракторов Т-74 (а) и Т-100 (б)

 

На этом заводе выпускают колесные тягачи Т-125, развивающие тяговое усилие на крюке 3,0 кН. Эти тягачи предназначены для работы в тяжелых и средних почвах, а также для дорожно-строительных работ.

На тракторе Т-74 установлена коробка передач, обеспечивающая шесть передач вперед и две назад. В коробке передач имеется возможность установки ходоуменьшителя для получения трех замедленных скоростей переднего хода и одной заднего. Ходоуменьшитель применяется при работе с машинами, требующими малую скорость движения. Масса трактора 5,77 т.

Гусеничныйтрактор Т-100 М Челябинского тракторного завода с силой тяги на крюке Н является модернизацией серийного трактора Т-100. На тракторе Т-100 М установлен четырехцилиндровый дизельный двигатель мощностью 80 кВт, удельный расход топлива 0,238 кг/(кВт∙ч.).

Такой трактор предназначен для работы в сельском хозяйстве, на лесозаготовительных, мелиоративных и строительных работах, может быть использован для работы в агрегате с бульдозером, скрепером, грейдером, канавокопателем, корчевателем и др. Трактор Т-100 М имеет пять передач вперед и четыре заднего хода. Масса трактора 11,4 т. Общий вид трактора Т-100 показан на рис. 1.7, б.

Челябинский тракторный завод специализируется на производстве мощных промышленных тракторов, развивающих большую силу тяги на крюке кН; ДЭТ-250 промышленного назначения с силой тяги на крюке 15,0 кН, рис.1.8. Конструктивной особенностью этого трактора является наличие бесступенчатой электромеханической передачи, имеет неповоротный отвал, управление гидравлическое.

 

Рис. 1.8. Гусеничныйтрактор ДЭТ-250 с бульдозерным оборудованием

1 – отвал; 2, 5 – гидроцилиндры; 3 – шаровая опора; 4 – толкающая рама

 

Волгоградский тракторный завод выпускает трактор ДТ-75 общего назначения с тяговым усилием на крюке 3 кН. Трактор оборудован навесной системой и обеспечивает работу на повышенных скоростях. На тракторе установлен дизель СМД-14, пуск которого обеспечивается карбюраторным двигателем с электростартером. Трансмиссия трактора имеет планетарный механизм поворота (в отличие от трактора Т-74, где применены бортовой фрикцион); увеличитель крутящего момента (УКМ); жесткие валы с эвольвентными шлицами; бортовые передачи, размещенные в отдельном несущем картере.

Планетарныйпонижающий редуктор, или увеличитель крутящего момента (с передаточным числом 1,25), служит для уменьшения скорости без остановки трактора при преодолении временных сопротивлений. С помощью УКМ возможно разгонять трактор при трогании с места с любой включенной передачей; после приобретения трактором требуемой скорости УКМ выключают, оператор переходит на выбранную передачу без остановки трактора. Коробка передачимеет семь передач вперед и четыре передачи заднего хода, из них три с включенным УКМ. Масса трактора 6,3 т.

В сочетании с поперечным перекосом отвала может разрабатывать прочные и мерзлые грунты. На бульдозере установлен восьмицилиндровый четырехтактный дизель с V-образным расположением цилиндров, турбонаддувом и воздушным охлаждением, благодаря чему его легко запустить при температурах окружающей среды до − 40 С. Охлаждение − галерейного типа.

Максимальное тяговое усилие 670 кН, марка двигателя 8ДВТ-330А, мощность двигателя 259 кВт, число передач вперед (назад) – 3 (3), трансмиссия – гидромеханическая с разделенным приводом к колесам − модульная. Гидротрансформатор− одноступенчатый комлексный трехколесный, с центростремительной турбиной. Максимальныйкоэффициент трансформации − 3,0. Комплексные гидротрансформаторы обладают по сравнению с простыми более высокими энергетическим показателями. При уменьшении нагрузки на гидротрансформатор осуществляется переход с режима работы трансформатора на режим работы муфты, а при ее увеличении, наоборот, − с режима муфты на режим трансформатора. В первом случае реактор начинает вращаться свободно, во втором − останавливается, соединяясь через муфту свободного хода с корпусом.

В С. - Петербурге на Кировском заводе выпускают мощный колесный тягач К-702 с бульдозерным оборудованием, рис.1.9. Бульдозер на пневмоколесном ходу является более маневренной машиной. Механизмуправления отвалом, предназначенный для подъема и опускания отвала, установлен на базовой машине и соединен с рамой или отвалом навесного бульдозерного оборудования.

Управление отвалом осуществляется гидросистемой трактора с двумя гидроцилиндрами двухсторонненего действия, закрепленными на кронштейнах к раме по бокам. Прикрепление двух гидроцилиндров вместо одного обеспечивает увеличение принудительного заглубления отвала в грунт. Для изменения угла установки отвала используются гидроцилиндры. Продольная устойчивость движения бульдозера на базе трактора К-702 обеспечивается балластом.

 

 

Рис. 1.9. Колесный трактор К-702 с бульдозерным оборудованием:

1 − нож; 2 − отвал; 3 − кронштейны для крепления гидроцилиндров; 4 − гидроцилиндры;

5 – балласт; 6 – трактор; 7 – кронштейн для крепления бульдозерного оборудования;

8 – толкающие брусья; 9 – гидроцилиндр

 

Техническиехарактеристики современных гусеничных тракторов приведены в табл. 1.4.

Таблица 1.4

Техническиехарактеристики гусеничных тракторов

 

Показатели	Марка трактора
ДТ-54А	ДТ-75	Т-75	С-100 Г П	Т-130	Т-140	Т-180	ДЭТ-250
Марка двигателя Мощностьдвигателя, кВт Частота вращения коленчатого вала, мин   Максимальное тяговое усилие, кН на первой передаче Скоростьдвижения, м/с на передачах I II III IY Y YI Размеры отвала, м длина высота Масса трактора, кН	Д-54А   53,7         2,85     2,85   0,99 1,28 1,50 1,74 2,19 -     2,28 0,79   5,45	СМД-14 55,7         3,6     1,38   1,54 1,72 1,91 2,12 -   2,52 0,8   5,26	Д-75   55,7         3,3     0,59   2,93 - - - -   2,56 0,8   5,9	КДМ-100 73,6             0,65   1,04 1,24 1,78 2,81 -   4,15 1,1   12,1	КДМ-130 94,9             0,89   1,06 1,23 1,47 1,24 2,29 2,95     3,2 1,3   11,5	6КДМ-50Т 102,2             0,65   1,16 1,60 2,17 3,01 - -     4,85 1,345   14,35	Д-180   136,8             0,79   1,40 1,91 2,62 3,53 -   4,5 1,34   14,35	ДЭТ-748-1 166,2     -     Рабочие от 0,63 до 4,16   Транспортные от 0,96 до 6,8     4,5 1,55   25,0

 

Для разработки и транспортирования грунта с укладкой его в насыпь или отвал с планировкой, разравниванием и предварительным уплотнением предназначены скреперы..

Гусеничныйтрактор Т-100 М Челябинского тракторного завода с силой тяги на крюке Н является модернизацией серийного трактора Т-100. На тракторе Т-100 М установлен четырехцилиндровый дизельный двигатель мощностью 80 кВт, удельный расход топлива 0,238 кг/(кВт∙ч). Такой трактор предназначен для работы в сельском хозяйстве, на лесозаготовительных, мелиоративных и строительных работах, может быть использован для работы в агрегате с бульдозером, скрепером, грейдером, канавокопателем, корчевателем и др. Трактор Т-100 М имеет пять передач вперед и четыре заднего хода. Масса трактора 11,4 т.

Поворот колес и всего тягача вокруг вертикальной оси сцепного устройства 2 осуществляется двумя гидравлическим цилиндрами. Коробка передачтрехходовая, пятиступенчатая с синхронизаторами. Дополнительная коробка двухступенчатая, трехвальная, обеспечивает диапазон скоростей от 5 км/ч при заборе грунта до 44 км/ч при его транспортировании. Корпус ковша 12 с ножами 11 хоботом 3 соединяется с тягачом. Подъем и опускание ковша производится гидроцилиндрами 5, штоки которых шарнирно крепятся к раме 7. Передняя заслонка 6 приводится в движение гидроцилиндрами 8, а задняя стенка гидроцилиндрами. Самоходные скреперы с одноосным тягачом имеют рулевое управление, обеспечивающее принудительный поворот его на 90 в обе стороны. В гидросистеме находится четыре насоса, два из которых работают на гидроконтур рулевого управления, а еще два − на гидроконтур скреперного ковша.

Для увеличения тяговых качеств скрепера на них устанавливают два двигателя − один на тягаче, другой на осях задних колес 10, включаемый при наборе грунта. Применение такой передачи к задним колесам усложняет конструкцию, поэтому в настоящее время идут по пути создания дизель-электрического привода с установкой электродвигателей на каждом колесе скрепера.

Известны скреперы с ковшами до 45 м со скоростью движения до 30 км/ч. Гидравлическое управление у скреперов, так же как и у бульдозеров, позволяет принудительно заглублять нож в грунт, что уменьшает длину пути загрузки скрепера. Прицепные двухосные скреперы с геометрической емкостью ковша от 0,75 до 45 м применяют с гусеничными тягачами мощностью от 15 до 294 кВт. Полуприцепные скреперы изготавливают той же емкости и применяют с гусеничными и колесными двухосными тягачами, мощностью двигателей которых достигает 368…515 кВт. Самоходные скреперы применяют с одноосными колесными тягачами и имеют те же параметры, что и полуприцепные скреперы.

 

Транспортной машины

 

В заключение должен быть сделан общий вывод о степени совершенства данной конструкции. Какие пути можно наметить для усовершенствования конструкции в целом или отдельных его агрегатов, используя современные исследования других авторов и достигнутые результаты заводов-изготовителей. При этом желательно привести наилучшие значения рассматриваемых параметров для отечественных и зарубежных аналогов. На этом анализ работы заканчивается, результаты сводятся в табл. 1.6.

 

Таблица 1.6

Техническиехарактеристики базовой машины трактора Т−130

 

Передачи	Передаточное число трансмиссии	Скоростьдвижения, м/с	Тяговое усилие, кН	КПД трансмиссии
Вперед и т. д.	и т.д.	0,89 1,23 1,47	9,4 7,7 6,5	0,87 0,86 0,87

 

 

ТЯГОВОГО РАСЧЕТА

Построениекривой буксования

 

Коэффициентбуксования гусениц рассчитывают по формуле

, (2.22)

где − текущее значение коэффициента использования сцепления, которое определяется по формуле

, (2.23)

где F _КР – крюковое усилие (берутся 6…10 значений от F _{КР MIN} до F _{КР MAX}); G – сила тяжести землеройной машины.

Коэффициентбуксования колесных землеройных машин

,

где F – сила тяги, которой соответствует искомая величина буксования δ; R –нор­мальная реакция грунта на движитель; А, В, п – коэффициенты, зависящие от вида движителя, а также типа шин, давления воздуха и грунтовых условий (табл. 1.4 [5]).

По полученным данным коэффициента буксования строят зависимость

Далее необходимо определить максимальную и минимальную касательную силу тяги, развиваемую на гусеницах (колесах), при установившемся движении. Эти силы определяются по формуле

F _кр.max = F _kp.расч +F_f, (2.24)

где F_f = ; F _kp,max = F _kp.pacч.

Расчет внешней потенциальной характеристики землеройно-транспортой машины. Задаваясь через определенные интервалы различными значениями касательной силы тяги от несколько меньших до и дальше до полного буксования машины, определяют соответствующие им:

− скорость движения V_T при силе тяги на крюке F по формуле

, (2.25)

где тяговый КПД трактора,

F = F _K – F_{f. ;}

− действительные скорости движения трактора V = V (1 − );

− мощность P_f, потерянную на передвижение самой машины

;

− мощность на крюке машины P_{К Р} и тяговый коэффициент полезного действия находят по формулам

; .

Результатырасчетов сводят в таблицу 2.3.

Таблица 2.3

Внешняя потенциальная характеристика гусеничного трактора

 

FК, кН	FКР, кН	Pf, кВт	VT, м/с	, %	V, м/с	PКР, кВт

 

По данным таблицы 2.3 строят внешнюю потенциальную характеристику землеройно-транспортной машины:

− кривую V_T = f (F_КР); − кривую V = f (F_КР); − кривую = f (F_КР); − кривую P_КР = f (F_КР); − кривую P_f = f (F_КР).

Тяговый расчет землеройно-транспортной иашины на рабочих передачах. Тяговые расчеты ЗТМ на рабочих передачах производят в диапазоне чисел оборотов от n _min до n _max, где n _max – частота вращения вала при максимальной мощности двигателя. Интервалы между отдельными режимами при расчете по внешней скоростной характеристике принимаются 100 …150 мин . Для каждого из расчетных режимов определяют следующие величины:

− эффективную мощность двигателя P_e и соответствующее ей частоте вращения вала двигателя . Значения P_е и n для разных режимов работы определяют по внешней скоростной характеристике двигателя. Эти данные остаются одними и теми же для всех передач;

− теоретическую скорость движения трактора по формуле (2.25), в которую подставляем рассчитанное по формуле (2.11) передаточное число трансмиссии на соответствующей передаче:

− касательную силу тяги

F_K = , (2.26)

− коэффициент буксования , соответствующий данному режиму для каждого значения F_К.

Результатырасчетов сводятся в таблицы, отдельные для каждой передачи (табл. 2.4). По данным расчетов строят те же кривые, что и во внешней потенциальной характеристике.

Для определения топливной экономичности гусеничных ЗТМ необходимо определить КПД движителя, который зависит от действующих сил и скорости движения тягового органа. На ведущие звездочки гусеничного движителя действует движущий момент , равный моменту на валу движителя машины за вычетом инерционных сил сопротивлений, в том числе и момента сопротивления от инерции движителя, приведенного к ведущей звездочке.

 

 

Таблица 2.4

Теоретическая тяговая характеристика гусеничного трактора

на заданных передачах

 

ne, мин	Pe, кВт	Т Н м	VT, м/с	FK, кН	FКР, кН	V, м/с	PКР, кВт
и т. д.

 

При этом, как известно из теории цепного привода, на набегающую ветвь цепи действует усилие

,

где максимальная суммарная окружная сила для колесных машин;

(,

и для гусеничных машин, которая может быть реализована по сцеплению движителей с поверхностью качения

,

где коэффициент трения качения; коэффициент использования сцепного веса ; где угол наклона поверхности качения к горизонту; угол обхвата ведущей звездочки, рис.2.2; а на сбегающей ветвь − усилие

.

Разность этих усилий относительно оси вращения ведущей звездочки образуется момент, равный

,

где радиус ведущей звездочки, направленный в сторону действия большого усилия , т. е. против момента .

На ведущем звездочке момент вместе с моментом сопротивления от сил трения в опорных ведущих колес и в шарнирах звеньев цепи, огибающих ведущее колесо , уравновешиваются движущим моментом ; поэтому можно записать, что

. (2.27)

Разделив обе части уравнения на радиус ведущих звездочек, получим выражение для окружного усилия на движителе

, (2.28)

где .

Натяжение лобового участка гусеничной цепи можно найти из уравнения равновесия сил, действующих на направляющие колеса, рис. 2.34, б.

,

откуда

, (2.29)

где сила сопротивления трения в опорах направляющих колес и в шарнирах цепи, огибающей направляющие колеса, приведенная к их окружности; касательная сила инерции направляющих колес и соответствующих звеньев цепи.

 

Рис. 2.34 Усилия, действующие на элементах гусеничного движителя:

а и б – на ведущих и направляющих колесах; в и г – в гусеничном движителе

 

Так как сила мала по сравнению с усилиями и , действующими на ведущем и лобовом участках цепи, пренебрегаем ее влиянием и посмотрим, какое воздействие оказывают на гусеничный ход силы и (рис.2.2, в, = ). Для этого перенесем силу на ось ведущих колес в точку , а силу – на ось направляющих колес в точку 0 , приложив в этих точках две равные и противоположные направленные силы (на рисунке они отмечены штрихами). Тогда на ведущих колесах получим пару сил с моментом , который уравновешивается движущим моментом на колесах, и «свободную» силу , которая дает две составляющие − силу , направленную в сторону движения гусеничного хода, и силу (2.34, г), направленную по вертикали вниз:

; .

Точно так же на направляющих колесах получим пару сил с моментом и «свободную» силу , которая дает составляющую силу , направленную против движения гусеничного хода, и силу , направленную по вертикали вниз,

; .

На задний опорный каток действует сила реакции , равная геометрической сумме двух одинаковых сил :

. (2.30)

Силу , действующую на ось задних опорных катков, можно разложить на горизонтальную и вертикальную составляющие

; (2.31)

. (2.32)

Сила от оси задних опорных катков передается на раму гусеничного хода и здесь суммируется с силой , действующей на раму со стороны оси ведущих колес,

. (2.33)

Как видим, сила равна натяжению ведущего участка гусеничной цепи и не зависит от угла наклона его к опорной поверхности.

На передних опорных катках действует сила , равная геометрической сумме двух одинаковых сил

. (2.34)

На оси передних опорных катков эта сила раскладывается на две составляющие − силы и

; . (2.35)

Силы и , воспринимаемые рамой гусеничного хода, дают силу

. (2.36)

Таким образом, на раму гусеничного хода в продольном направлении действуют силы и , первая из которых направлена по направлению движения, а вторая против направления движения гусеничного хода. Кроме этих сил рамой гусеничного хода воспринимаются силы сопротивления качению и , направленные против направления движения. Алгебраическаясумма всех этих сил, равная и направленная в сторону движения гусеничного хода, и будет для него толкающей (тяговой) силой, сообщающей ему движение

, (2.37)

или с учетом выражения (2.38)

.

Но так как из уравнения (2.28)

,

окончательно получим

. (2.38)

Величина, стоящая в скобках уравнения (2.38), определяет суммарное сопротивление в механизме гусеничного движителя

. (2.39)

С учетом этого выражения уравнение (2.38) можно записать так:

. (2.40)

Вертикальные составляющие сил, нагружающие оси ведущих и направляющих колес, а также оси задних и передних катков () образуют в вертикальной плоскости пары сил, стремящихся повернуть движитель в вертикальной плоскости, что приводит к некоторому перераспределению нормальных реакций поверхности качения.

Сцепление гусеницы с поверхностью качения. КПД гусеничного движителя. Тяговое усилие гусеничного движителя вызывает на опорном участке гусениц касательную реакцию поверхности качения. Сравнивая выражения для касательных реакций (тяговых усилий, полученных для гусеничного движителя по уравнениям (2.38 и 2.40), видим, что они отличаются только силой , а если влиянием ее пренебречь, то эти выражения полностью совпадают. Касательные реакции поверхности качения, как и нормальные реакции, реализуются, в основном, через активные участки нижней ветви гусеницы. При этом максимальное значение касательной реакции ограничивается сцеплением гусениц с поверхностью качения и определяется по уравнению

, (2.41)

отсюда коэффициент сцепления гусениц с поверхностью качения

, (2.42)

где коэффициент трения скольжения гусеницы о поверхность качения; суммарная нормальная реакция на опорных катках гусеничного движителя; ширина грун