单元十三履带式拖拉机转向理论

1、单元十三 履带式拖拉机转向理论课题一课题一 履带式拖拉机转向运动学履带式拖拉机转向运动学Rvz履带式车辆转向时履带式车辆转向时的平均前进速度的平均前进速度履带式车辆绕中履带式车辆绕中心心O的回转角速的回转角速度度转向转向半径半径单元十三 履带式拖拉机转向理论课题一课题一 履带式拖拉机转向运动学履带式拖拉机转向运动学单元十三 履带式拖拉机转向理论zRvzzBvBRv5 . 0)5 . 0(2zzRvBRv5 . 0)5 . 0(1RBRvvRBRvv5 . 05 . 021课题一课题一 履带式拖拉机转向运动学履带式拖拉机转向运动学单元十三 履带式拖拉机转向理论zRvzzBvBRv5 . 0)5

2、. 0(2zzRvBRv5 . 0)5 . 0(1RBRvvRBRvv5 . 05 . 021rxRvxzxRvrvTrTz根据相对运动原理，可以将机体根据相对运动原理，可以将机体上的任何一点的运动看成是两种上的任何一点的运动看成是两种运动的合成：运动的合成：（1 1）牵连运动）牵连运动: : 该该点以点以O OT T的速度的速度V V 作作直线运动。直线运动。（2 2）相对运动）相对运动: : 该该点以角速度点以角速度 z z绕轴绕轴O OT T的回转运动。的回转运动。单元十三 履带式拖拉机转向理论课题一课题一 履带式拖拉机转向运动学履带式拖拉机转向运动学LGq2垂直载荷为的履带支承面上单位

3、长度dxLG：dGdx2垂直载荷为上的微段（一）空载时的转向阻力（一）空载时的转向阻力单元十三 履带式拖拉机转向理论课题二履带拖拉机的转向动力学课题二履带拖拉机的转向动力学udGxudGdx阻力矩为反作用力可表示为上的土壤微段4245 . 00uGLxdxLGuMLp总的阻力矩（一）空载时的转向阻力（一）空载时的转向阻力单元十三 履带式拖拉机转向理论课题二履带拖拉机的转向动力学课题二履带拖拉机的转向动力学转向阻力系数转向阻力系数（二）履带式车辆带牵引机具转向时的阻力矩（二）履带式车辆带牵引机具转向时的阻力矩TkpTkpPaFuGLaFMMsin4sin为加上载荷后总的阻力矩cos21kpfkk

4、KFFFFFTkppkkaFMMFFBsin)(5 . 012单元十三 履带式拖拉机转向理论课题二履带拖拉机的转向动力学课题二履带拖拉机的转向动力学转向力矩转向力矩（二）履带式车辆带牵引机具转向时的阻力矩（二）履带式车辆带牵引机具转向时的阻力矩单元十三 履带式拖拉机转向理论课题二履带拖拉机的转向动力学课题二履带拖拉机的转向动力学BMFFBMFFkkkk5 . 05 . 0122112)(5 . 0kkkkkFFFMFFB。F，F，Kk慢速履带获得的负的驱动力是依靠制动负值则可能在某种条件下为而慢速履带的驱动力恒为正值快速履带的驱动力从上式可以知12（二）履带式车辆带牵引机具转向时的阻力矩（二）

5、履带式车辆带牵引机具转向时的阻力矩单元十三 履带式拖拉机转向理论课题二履带拖拉机的转向动力学课题二履带拖拉机的转向动力学BMFFBMFFkkkk5 . 05 . 012BMF：，）（，k5 . 0则必须满足下列条件的情况下实现转向即不制动仍为正值速履带的驱动力若要使履带式车辆在慢显然（二）履带式车辆带牵引机具转向时的阻力矩（二）履带式车辆带牵引机具转向时的阻力矩单元十三 履带式拖拉机转向理论课题二履带拖拉机的转向动力学课题二履带拖拉机的转向动力学)5 . 0()5 . 0(12BFMFFBFMFFkkkkkkBMFFBMFFkkkk5 . 05 . 012KBFM令转向参数TkpaFuGLMs

6、in4TkkpkaFFBFuGLsin4（二）履带式车辆带牵引机具转向时的阻力矩（二）履带式车辆带牵引机具转向时的阻力矩单元十三 履带式拖拉机转向理论课题二履带拖拉机的转向动力学课题二履带拖拉机的转向动力学KBFM令转向参数TkpaFuGLMsin4TkkpkaFFBFuGLsin4表示了机械结构、土壤、载荷条件（二）履带式车辆带牵引机具转向时的阻力矩（二）履带式车辆带牵引机具转向时的阻力矩单元十三 履带式拖拉机转向理论课题二履带拖拉机的转向动力学课题二履带拖拉机的转向动力学)5 . 0()5 . 0(12kkkkFFFF)5 . 0()5 . 0(12BFMFFBFMFFkkkkkkKBFM

7、令（二）履带式车辆带牵引机具转向时的阻力矩（二）履带式车辆带牵引机具转向时的阻力矩单元十三 履带式拖拉机转向理论课题二履带拖拉机的转向动力学课题二履带拖拉机的转向动力学)5 . 0()5 . 0(12kkkkFFFF.,021拖拉机为直线行驶时当kkFF., 0,5 . 012但慢速履带驱动力较小方向相同两侧履带驱动力时当kkFF（二）履带式车辆带牵引机具转向时的阻力矩（二）履带式车辆带牵引机具转向时的阻力矩单元十三 履带式拖拉机转向理论课题二履带拖拉机的转向动力学课题二履带拖拉机的转向动力学)5 . 0()5 . 0(12kkkkFFFF., 0,5 . 012力快速履带产生全部驱动慢速履带

8、驱动力为零时当kkkFFF.,5 . 0慢速履带产生负驱动力时当一、履带式拖拉机转向阻力矩单元十三 履带式拖拉机转向理论课题三履带式拖拉机的转向阻力课题三履带式拖拉机的转向阻力TkpaFuGLMsin4二、转向阻力的影响因素二、转向阻力的影响因素 转向阻力系数与土壤的机械物理性质、履带板的结转向阻力系数与土壤的机械物理性质、履带板的结构、载荷（履带对土壤的单位压力）及转向半径等因素有构、载荷（履带对土壤的单位压力）及转向半径等因素有关。关。 1 1、转向半径对阻力系数的影响转向半径对阻力系数的影响 在其他条件相同的情况下，转向半径不同，阻力系数在其他条件相同的情况下，转向半径不同，阻力系数也不

9、相同。也不相同。 单元十三 履带式拖拉机转向理论课题三履带式拖拉机的转向阻力课题三履带式拖拉机的转向阻力二、转向阻力的影响因素二、转向阻力的影响因素 单元十三 履带式拖拉机转向理论课题三履带式拖拉机的转向阻力课题三履带式拖拉机的转向阻力BR相对转向半径相对转向半径转向半径转向半径两条履带中心距两条履带中心距 1 1、转向半径对阻力系数的影响转向半径对阻力系数的影响二、转向阻力的影响因素二、转向阻力的影响因素 单元十三 履带式拖拉机转向理论课题三履带式拖拉机的转向阻力课题三履带式拖拉机的转向阻力 2 2、履带滑转率履带滑转率 当履带开始滑转时，土壤颗粒间的联系被减弱，转当履带开始滑转时，土壤颗粒

10、间的联系被减弱，转向阻力系数也会被减少。向阻力系数也会被减少。 3 3、拖拉机的行驶速度拖拉机的行驶速度 履带拖拉机的行驶速度越快，转向阻力系数越大。履带拖拉机的行驶速度越快，转向阻力系数越大。 实现转向的条件实现转向的条件：必须有足够的转向力矩去：必须有足够的转向力矩去克服总转向阻力矩，才能使车辆按规定的转向半克服总转向阻力矩，才能使车辆按规定的转向半径回转。径回转。 转向能力的限制转向能力的限制：履带与地面间的附着力、：履带与地面间的附着力、发动机功率。发动机功率。 单元十三 履带式拖拉机转向理论课题四课题四 履带式拖拉机的转向能力履带式拖拉机的转向能力TkpaFuGLMsin4一、由地面

11、附着力决定的履带式拖拉机转向能力一、由地面附着力决定的履带式拖拉机转向能力 当履带式机械在水平路面上转向时，因为快当履带式机械在水平路面上转向时，因为快速履带产生的驱动力较大，所以转向能力受到快速履带产生的驱动力较大，所以转向能力受到快速履带与地面间的附着力的限制。速履带与地面间的附着力的限制。 快速履带的滑转，将会使机械转向困难！快速履带的滑转，将会使机械转向困难！ 履带拖拉机最困难的转向情况是在松软的土履带拖拉机最困难的转向情况是在松软的土壤上作急速转身。壤上作急速转身。 单元十三 履带式拖拉机转向理论课题四课题四 履带式拖拉机的转向能力履带式拖拉机的转向能力二、底盘结构与挂钩牵引力对转向

12、能力的影响二、底盘结构与挂钩牵引力对转向能力的影响 履带拖拉机的转向能力不仅与前面所讲的内履带拖拉机的转向能力不仅与前面所讲的内容有关，同时还与拖拉机底盘的结构参数。容有关，同时还与拖拉机底盘的结构参数。 单元十三 履带式拖拉机转向理论课题四课题四 履带式拖拉机的转向能力履带式拖拉机的转向能力二、底盘结构与挂钩牵引力对转向能力的影响二、底盘结构与挂钩牵引力对转向能力的影响 单元十三 履带式拖拉机转向理论课题四课题四 履带式拖拉机的转向能力履带式拖拉机的转向能力现在讨论一下，什么情况下能不踩现在讨论一下，什么情况下能不踩制动而实现转向。制动而实现转向。BMFFBMFFkkkk5 . 05 . 0

13、1201kFBM5 . 0kFTkpkaFuGLBFsin42二、底盘结构与挂钩牵引力对转向能力的影响二、底盘结构与挂钩牵引力对转向能力的影响 单元十三 履带式拖拉机转向理论课题四课题四 履带式拖拉机的转向能力履带式拖拉机的转向能力TkpkaFuGLBFsin42fkpkFFFkpkpFFTkpaBBfBLuGFsin225 . 12 . 1BL02fBLu1sin2TaBB二、底盘结构与挂钩牵引力对转向能力的影响二、底盘结构与挂钩牵引力对转向能力的影响 单元十三 履带式拖拉机转向理论课题四课题四 履带式拖拉机的转向能力履带式拖拉机的转向能力0sin22TkpaBBfBLuGF 因此因此, ,

14、通常须在挂钩在牵引力为正值通常须在挂钩在牵引力为正值( (即带挂钩负荷的即带挂钩负荷的情况下情况下, ,才能够不制动慢速履带实现转向。转向条件越困才能够不制动慢速履带实现转向。转向条件越困难（表现为转向半径小、地面条件困难），不使用制动难（表现为转向半径小、地面条件困难），不使用制动器进行转向所要求的挂钩牵引力也就越大。器进行转向所要求的挂钩牵引力也就越大。二、底盘结构与挂钩牵引力对转向能力的影响二、底盘结构与挂钩牵引力对转向能力的影响 单元十三 履带式拖拉机转向理论课题四课题四 履带式拖拉机的转向能力履带式拖拉机的转向能力 当拖拉机空车转向时，一般需要使用制动器将慢速履当拖拉机空车转向时，一

15、般需要使用制动器将慢速履带加以制动；若想不使用制动器，则必须满足：带加以制动；若想不使用制动器，则必须满足：0sin22TkpaBBfBLuGFBLuffBLu2; 02 而这个条件仅仅在滚动阻力系而这个条件仅仅在滚动阻力系数由于某种原因而争速增大时或者数由于某种原因而争速增大时或者拖拉机以很大的转向半径转向的情拖拉机以很大的转向半径转向的情况下才能出现。况下才能出现。三、由发动机功率决定的履带拖拉机的转向能力三、由发动机功率决定的履带拖拉机的转向能力 单元十三 履带式拖拉机转向理论课题四课题四 履带式拖拉机的转向能力履带式拖拉机的转向能力kFv当拖拉机直线行驶时，功率配当拖拉机直线行驶时，功

16、率配情况如下：情况如下：vFMk00三、由发动机功率决定的履带拖拉机的转向能力三、由发动机功率决定的履带拖拉机的转向能力 单元十三 履带式拖拉机转向理论课题四课题四 履带式拖拉机的转向能力履带式拖拉机的转向能力TMkFv当拖拉机稳定转向时，功率分当拖拉机稳定转向时，功率分配情况如下：配情况如下：rrTkMMvFM00三、由发动机功率决定的履带拖拉机的转向能力三、由发动机功率决定的履带拖拉机的转向能力 单元十三 履带式拖拉机转向理论课题四课题四 履带式拖拉机的转向能力履带式拖拉机的转向能力rrTkMMvFM00vFMk00vFMMvFMMkrrTk0000eeeeMM 转向时，发动机要求输出的功

17、率有大幅度的增升，转向时，发动机要求输出的功率有大幅度的增升，发动机功率不足可能导致熄火！发动机功率不足可能导致熄火！单元十三 履带式拖拉机转向理论课题五课题五 履带式拖拉机的转向性能履带式拖拉机的转向性能转向时，一边离合器分离（如图的右侧分转向时，一边离合器分离（如图的右侧分离），一边离合器接合（如左边接合，不考离），一边离合器接合（如左边接合，不考虑打滑情况）。虑打滑情况）。TkkkVrrv02左侧链轮角速度左侧链轮角速度中央主传动器从中央主传动器从动大齿轮角速度动大齿轮角速度BRRVBRRvvT5 . 05 . 02转向时，履带式车辆的平均行驶转向时，履带式车辆的平均行驶速度比直线行驶时降低。速度比直线行驶时降低。单元十三 履带式拖拉机转向理论课题五课题五 履带式拖拉机的转向性能履