Изменение расстояния между кониками лесовозного подвижного состава на повороте

Вывозка древесины из лесосек подвижным составом, оборудованным поворотными кониками (автомобиль + прицеп-роспуск, вагоны-сцепы), является наиболее экономичной [1], [3], [5]. Для рационального использования автомобильного подвижного состава и предотвращения перегруза колес устанавливается расстояние между кониками автомобиля и прицепа-роспуска 1_к о _н , обеспечивающее их загрузку в соответствии с допустимыми нагрузками на коники по известной формуле [2], [3]:

, = (q+q 2 )(«Ln - lkOM„)        m

¹кон                                        ,              ⁽¹⁾

q ₂

где q 1 , q ₂ - нагрузка на коники соответственно от комлевой и вершинной частей пачки, т; а - коэффициент, определяющий положение центра тяжести пачки; L_n - длина пачки, м; 1_к ом _л - свес комлей за коник, м.

При движении подвижного состава на поворотах расстояние между кониками сокращается, так как звенья подвижного состава (автомобиль и прицеп-роспуск, полусцепы) поворачивают относительно буксирного прибора автопоезда или ударно-сцепного прибора вагона-сцепа. Наглядно это демонстрирует рисунок.

На рисунке точки А и B - оси шкворней поворотных коников, установленных соответственно на автомобиле и прицепе-роспуске, точка C -буксирный прибор автомобиля - ось вращения элементов автопоезда относительно друг друга. Если принять допущения, использованные в работе [3], то продольная ось автомобиля 1 будет касательной к криволинейной траектории дви- жения с радиусом Rp а расстояние между задней осью автомобиля и буксирным прибором (расстояние между осью тележки и буксирным прибором) d совместно с радиусом RT образует прямоугольный треугольник.

Схема автопоезда в составе автомобиль + прицеп-роспуск при движении на повороте: 1 - автомобиль; 2 - прицеп-роспуск; 3 - ось пачки лесоматериалов

Острый угол этого треугольника, лежащий против большего катета, обозначим в. Очевидно, что tg в=.                     (2)

d

При наличии крестообразной сцепки между автомобилем и прицепом-роспуском обеспечивается движение колес прицепа-роспуска по следу колес автомобиля [1], [5], тогда расстояние a между буксирным прибором и осью шкворня коника, установленного на прицепе-роспуске, радиус кривизны траектории R T и расстояние OC образуют треугольник, в котором известны все три стороны, причем OC равно

OC = 7 R + d ².              (3)

Угол y между OC и продольной осью прицепа-роспуска определим, используя теорему косинусов:                 _______

Rr = a + Rr + d — 2a^Rr + d cos у.(4)

Алгебраическое преобразование уравнения (4) позволяет получить уравнение:

a2 + d2 = 2a^RT + d2 cos у.(5)

Из уравнения (5) найдем a 2 + d d cos у =----,         .(6)

2 a_xR> d

Согласно рисунку, AB - расстояние между кониками автомобиля и роспуска при движении на кривой, обозначим его 1_кон ( R T ,). Величина 1_кон ( R T ) может быть определена решением треугольника ABC , в котором сторона AC равна d + 3_A (3_A - смещение шкворня коника вперед от оси колес автомобиля, м), сторона BC составляет a + З_п (§_п - смещение шкворня коника назад от оси колес прицепа-роспуска, м), а угол между сторонами AC и BC - в ⁺ Y - Запишем теорему косинусов для треугольника ABC:

^ кон ^{( R}r ) = ⁽ d ^{+ 5}А ) ^{+ (} a ⁺ 5 п ) ^—

• — 2 ( d + 5 а )( a + 5 п ) cos ( в + У ) .       ⁽⁷⁾

На прямом участке пути расстояние между кониками, согласно рисунку, будет равно:

• ¹    кон = ^{d + 5} а + a + ⁵ .              (8)

Формула (8) является частным случаем уравнения (7) при в + Y = 180°, так как cos( в + Y ) = = 180° = -1.

В формуле (8) регулируемым параметром (переменной величиной) является a , значения d , §_А , §_п - константы. Значение а можно найти как разность:

a = l KOH ^{— d — 5} А ^{— 5} П .               ⁽⁹⁾

В формуле (9) расстояние между кониками

1_кон определяется по зависимости (1). Следует учесть, что для автомобильного подвижного состава следует обеспечить максимальную загрузку коника автомобиля, а поэтому формула (1) для состава автомобиль + прицеп-роспуск преобразуется к виду [2]

l = M Г ^{( a L}n  ¹ комл )

кон

M г ~ qA

где М Г - масса груза, размещаемого на автопоезде, т; q_A - нагрузка на коник автомобиля, т.

M г = Y^Q n ,               (11)

где Y_dp - плотность древесины перевозимой пачки, м³/т; к р - коэффициент, учитывающий массу кроны; Q_n - полезная нагрузка на автопоезд, м³.

По представленным зависимостям выполнен расчет расстояния между кониками для автопоезда в составе МАЗ-543403 + МАЗ-900800 при следующих параметрах: q_A = 7,13 т, q_n = 3,5 т, М Г = 20,63 т, а = 0,33 , 1_накл = 1,25 м, d = 1,57 м, д_А = 0,34 м, З_п = 0 [4]. Результаты сведены в таблицу.

Расстояния между кониками автопоезда МАЗ -5 43 40 3 + МАЗ -90 0 80 0

Радиус кривизны траектории	Расстояние между кониками при длине пачки
	12	14	16	18	20	22	24	26	28
15	4,12	5,12	6,13	7,13	8,14	9,15	10,16	11,16	12,17
20	4,12	5,13	6,14	7,14	8,15	9,16	10,17	11,18	12,18
25	4,13	5,13	6,14	7,15	8,16	9,16	10,17	11,18	12,2
30	4,13	5,14	6,14	7,15	8,16	9,17	10,18	11,18	12,19
40	4,13	5,14	6,15	7,16	8,16	9,17	10,18	11,19	12,20
50	4,14	5,14	6,15	7,16	8,17	9,18	10,18	11,19	12,20
100	4,14	5,15	6,16	7,16	8,17	9,18	10,19	11,20	12,21
∞ Приме	4,14 чани	5,15 е. Все	6,16 пара	7,17 метр	8,18 ы пр	9,18 иведе	10,19 ны в	11,20 етра	12,21 .

Из таблицы видно, что величина смещения пачки относительно коников при движении на повороте очень мала и достигает 2.. .4 см при радиусе поворота 15 м, а при радиусе поворота 100 м данное смещение составляет не более 1 см. Таким образом, дополнительное сопротивление движению автопоезда на кривой, возникающее в результате смещения пачки, действует очень короткое время.

Если при повороте смещение пачки не может произойти, то колеса прицепа-роспуска будут иметь некоторый угол с траекторией движения и увеличится боковой увод колес прицепа-роспуска, который будет создавать сопротивление на протяжении всей кривой. В конструкции автопоезда должно быть предусмотрено устройство, которое обеспечит смещение пачки на необходимую величину для снижения сопротивления движению автопоезда, а так как эта величина очень мала, то указанное мероприятие вполне осуществимо.