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螺旋鉆機履帶底盤的設計因素
影響工程履帶底盤的因素很多,若考慮不周到,設計不合理,將會出現行走及轉向苦難、加速性能差等問題,大大影響工程履帶底盤的使用性能。影響工程履帶底盤性能的一般有以下幾個因素。
1、地面對履帶的運行阻力
地面對履帶的運行阻力是指地面變形造成的運行阻力,其大小和履帶接地比壓、車輛質心位置及地面情況等因素有關。因工程履帶底盤一般都要在比較惡劣的地面上施工作業,所以在選運行比阻力系數的時候,應充分考慮各種工作環境,選取合適的阻力系數。
2、內阻力
內阻力主要指由行走機構內部的摩擦力造成的行走阻力。一般的履帶底盤都是由驅動機構、履帶、支重輪、導向輪、托鏈輪或拖鏈板等組成。在行走時,這些機構之間的摩擦必定會產生一定的內部阻力,這種阻力一般主要有五部分組成:1)履帶板繞過導向輪和驅動輪時,履帶銷子與履帶銷套間相對轉動時的摩擦阻力。這種阻力與履帶銷子直徑、履帶銷與銷套間的摩擦系數有關。2)支重輪處的摩擦阻力。這種阻力與支重輪外徑、支重輪直徑、支重輪傳到履帶板的重力及支重輪的輪軸間的摩擦系數有關。3)導向輪處的摩擦阻力。這種阻力與導向輪和軸承間的摩擦系數、導向輪軸徑及導向輪滾道直徑有關。4)驅動輪處的摩擦阻力。這種阻力與驅動輪軸承的摩擦系數、驅動輪軸直徑、驅動輪節圓直徑及履帶緊邊拉力有關。5)托鏈輪或托鏈輪板處的摩擦阻力。這種阻力主要與托鏈輪或拖鏈板所支撐的履帶板的重量及接觸面積和摩擦系數有關。內阻力一般要占行走阻力的16%左右,所以設計時應給予充分的考慮。
3、坡阻力
坡阻力是指車輛爬坡時由于自重分力造成的行走阻力。一般的施工工地都是凹凸不平的,這就要求工程履帶底盤必須具備一定的爬坡能力。坡阻力公式為F=mgsina,可以看出坡阻力的大小主要由該車的爬坡度及自重決定的,并且與二者成正比。該阻力一般要占到整個行駛阻力的60%左右,是影響工程履帶底盤行駛性能的主要因素。
4、轉彎阻力
轉彎阻力主要有以下兩種情況:1)原地轉彎阻力。原地轉彎阻力是指兩側履帶同時反向轉向時所產生的阻力,這種阻力主要與垂直載荷和摩擦阻力的比例系數、履帶接地長度及軌距有關。2)單側履帶轉向阻力。單側履帶轉向阻力是指履帶一側制動,另一側單邊轉向時所產生的阻力。這種阻力主要與流動阻力系數、轉向阻力系數、履帶接地長度以及軌距有關。另外,這兩種阻力的大小也與整車的質心有關,若機械質心落在履帶架的中心(既履帶接地比壓均勻分布),這時的轉彎阻力要比履帶接地比壓非均勻分布時小一些,所以在轉彎時應該盡量使整車質心落在履帶架的中心。
5、風阻力
風阻力的大小主要與車輛的迎風面積、結構的充實率及風速有關。對于中大型的履帶式工程車輛,因其牽引力比較大,而風阻力一般都很小,只占到牽引力的0.1%左右,所以風阻力可以只作為參考因素。
6、慣性阻力
慣性阻力是由車輛啟動時的加速度造成的行走阻力,其大小主要與自重和啟動加速度有關,并且與其成正比。對于一些行駛速度慢和不要求快速起動的工程車輛,此因素也可以只做參考因素。
因此,在設計工程履帶底盤時,應該根據具體的工作條件,全面充分考慮各種阻力,并進行詳細認真的計算,以便設計出合理的傳動機構和選出合適的行走減速機。
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