On the Issue of Determining the Amount of Skidding when Turning a Tracked Vehicle Around the Center of Gravity

Autor: Zakirov, R.A., Kondakov, S.V., Krapivin, A.A., Podzhivotova, I.A., Timofeev, D.A.
Rok vydání: 2020
Předmět:
Popis: Закиров Рамиль Агзамович, кандидат технических наук, директор НИИ «Опытное машиностроение», Южно-Уральский государственный университет, г. Челябинск, zakirovra@susu.ru. Кондаков Сергей Владимирович, доктор технических наук, профессор кафедры «Колесные и гусеничные машины», Южно-Уральский государственный университет, г. Челябинск, tanksv@mail.ru. Крапивин Артем Александрович, аспирант кафедры «Колесные и гусеничные машины», Южно-Уральский государственный университет, г. Челябинск, krap94@yandex.ru. Подживотова Ирина Александровна, младший научный сотрудник, Южно-Уральский государственный университет, г. Челябинск, podzhivotovaia@susu.ru. Тимофеев Дмитрий Александрович, аспирант кафедры «Колесные и гусеничные машины», Южно-Уральский государственный университет, г. Челябинск, glueckoved@gmail.com. R.A. Zakirov, zakirovra@susu.ru, S.V. Kondakov, tanksv@mail.ru, A.A. Krapivin, krap94@yandex.ru, I.A. Podzhivotova, podzhivotovaia@susu.ru, D.A. Timofeev, glueckoved@gmail.com South Ural State University, Chelyabinsk, Russian Federation Статья посвящена исследованию поворота гусеничной машины относительно вертикальной оси, проходящей через центр тяжести. Такое движение гусеничных машин стало возможным с внедрением в их трансмиссии дифференциальных механизмов поворота или c применением бортовых схем бесступенчатых трансмиссий. Возможность разворота на месте существенно повысило маневренность как быстроходных гусеничных машин, так и тихоходных промышленных тракторов. Вопросы теории движения гусеничных машин в части разворота на месте (вокруг центра тяжести) изложены в технической литературе недостаточно глубоко, что связано с конструктивными особенностями традиционных механизмов поворота, обеспечивающих минимальный радиус поворота, равный поперечной базе машины, то есть поворот вокруг остановленной гусеницы. Буксование гусеничного движителя относительно опоры (грунта) вносит существенные коррективы в кинематику поворота и особенно поворота вокруг центра тяжести. Результаты полевых испытаний гусеничных машин с дифференциальным механизмом поворота значительно отличаются от теоретических параметров кинематики разворота на месте, однако никому до сих пор не удавалось количественно оценить это различие и теоретически его обосновать. Авторы установили новые аналитические зависимости, наглядно иллюстрирующие многократный рост буксования гусениц при развороте на месте по сравнению с прямолинейным движением. Коэффициент буксования увеличивается до 10 раз, становится невозможным игнорировать его при оценке кинематических расчетов криволинейного движения гусеничных машин. Результаты исследования могут быть полезны научным работникам и конструкторам, занимающимся проектированием гусеничных машин с прогрессивными трансмиссиями и механизмами поворота. The article is devoted to the study of the rotation of a tracked vehicle relative to the vertical axis passing through the center of gravity. This movement of tracked vehicles became possible with the introduction of differential turning mechanisms in their transmissions or the use of on-Board schemes of continuously variable transmissions. The ability to turn on the spot significantly increased the maneuverability of both high-speed tracked vehicles and low – speed industrial tractors. The theory of motion of tracked vehicles in terms of rotation (around the center of gravity) described in the technical literature is not deep enough, because of design features of traditional mechanisms of rotation, providing minimum turn radius equal to the transverse base of the machine, i.e. the rotation around the stopped track. Skidding of the crawler relative to the support (ground) makes significant adjustments to the kinematics of the turn, and especially the turn around the center of gravity. The results of field tests of tracked vehicles with a differential turn mechanism differ significantly from the theoretical parameters of the turn kinematics in place, but no one has yet been able to quantify this difference and theoretically justify it. The authors established new analytical dependencies that clearly illustrate the multiple growth of track skidding when turning in place compared to straight-line movement. The slip coefficient increases up to 10 times, and it becomes impossible to ignore it when evaluating kinematic calculations of the curved movement of tracked vehicles. The results of the study can be useful to researchers and designers involved in the design of tracked vehicles with progressive transmissions and turning mechanisms. Работа выполнялась при финансовой поддержке Министерства науки и высшего образования Российской Федерации в рамках комплексного проекта по созданию высокотехнологичного производства «Разработка бесступенчатого дифференциального механизма поворота со следящей системой управления для внедорожных и дорожно-строительных машин нового поколения» по соглашению № 074-11-2018-006 от 31.05.2018 г. между Министерством науки и высшего образования Российской Федерации и обществом с ограниченной ответственностью «Производственная компания «Ходовые системы» в кооперации с головным исполнителем НИОКТР – Федеральным государственным автономным образовательным учреждением высшего образования «Южно-Уральский госу- дарственный университет (национальный исследовательский университет)».
Databáze: OpenAIRE
Externí odkaz: