南京工业大学工程机械底盘_行驶理论.ppt

第一章 工程机械底盘 工程机械的行驶原理 作用在推土机上的外力有重力G、推土阻力PT及地面作用于车轮的诸反作用力。 由传动系统传到后轮的驱动力矩MK对推土机整体来说是内力矩，所以在图上以虚线表示 （1）土壤的性质 土壤的种类，它的含水量和密实程度对车轮的滚动阻力有显著的影响。土壤越松软则轮辙越深，滚动阻力也越大。 （2）轮胎的充气压力 车轮在土壤上滚动时，其滚动阻力由轮胎和土壤两者的变形所引起。在松软土壤上，土壤变形起主要影响，这时，降低轮胎充气压力可增大轮胎支承面积，从而降低对土壤的比压减小轮辙深度，最终减小滚动阻力。当轮胎充气压力降到一定数值后，滚动阻力反随压力的降低而增大。这是因为增大了的轮胎变形对滚动阻力起主要影响的缘故。因此，在一定条件下有一个对应最小滚动阻力的最佳充气压力。 在坚实地面上滚动时，滚动阻力主要是轮胎变形引起的，这时，增加轮胎的充气压力将减小轮胎的变形，从而减小滚动阻力。 （3）作用在车轮上垂直地面的载荷 当作用在车轮上的垂直载荷增大时，轮胎变形和轮辙深度都要增加，因此滚动阻力也增大。 （4）轮胎的尺寸 在松软土壤上，增大轮胎的宽度和直径都能增大轮胎支承面积、减小轮辙深度，从而减小滚动阻力。 机械加速行驶时，需克服机械平移加速的惯性力和回转零件加速回转的惯性力矩。 3、附着重量 增加驱动轮的附着重量能够改善驱动轮的附着性能，但是，对于一般土壤，只有当附着重量不超过某一极限时才是正确的。 对于整台机械，采用全轮驱动能利用机械的全部重量作为附着重量，使全部车轮都产生牵引力，从而大大改善机械的附着性能。 4、轮胎尺寸 增大轮胎直径不仅可以增大轮胎支承面的面积，而且可以增加轮胎支承面的长度，因此能较有效地改善附着性能。但增大轮胎直径受到机械成本、传动系统的总传动比及整机的稳定性的限制。 三、影响附着性能的因素 第四节 工程机械的整机性能 3、加速性能 1、行驶速度 2、爬坡能力 一、动力性能 动力特性反映的是作业机械在不同坡度的道路上行驶时，所具有的加速性能、所能达到的最大车速以及爬坡性能。动力性能影响到作业机械的作业生产率与适用性，尤其是对以运输车辆为主的作业机械，如铲运机、翻斗车等。 提高工作速度可以提高机械的生产率，但受限于机械的传动形式和作业性质，工作速度过高会使操纵困难。例如采用机械传动系统的履带式推土机在切土作业时，速度大于4km/h时操纵就很困难，对于液力机械传动的推土机，由于适应载荷变化的性能较好，故其工作速度可比机械传动的提高1～1.5km/h。 （1）牵引工况最低档理论工作速度 1、行驶速度 自行式铲运机由于牵引工况时的操纵比较简单，可取4.5～7 km/h，而当采用自动变速装置时可取8 km/h。 履带式机械： 2.3～3 km/h 轮式机械： 3～ 4km/h 1、行驶速度 （2）运输工况最高理论行驶速度 履带式机械运输工况的最高行驶速度，是指由一个工作地点转移到另一工作地点时的最高行驶速度，一般其距离不远。当距离远时，往往用拖车运输更为经济。故其最高行驶速度较低，一般取10～12 km/h （半刚性悬架）或15～20 km/h （弹性悬架）。 时，其最高行驶速度仅为30～50 km/h ，而目前已出现采用弹性悬架、自动变速的自行式铲运机，其最高行驶速度可达70～90 km/h 。 提高行驶速度只有在一定的运距以上才能提高生产率。例如自行式铲运机，当行驶速度大于40～50 km/h时，仅在运土距离大于2～2.5公里时才能提高生产率。 对轮式机械，其运距较长而且运输工况往往是主要作业工况，因此最高行驶速度较高。轮式机械的最高行驶速度往往受悬架和操纵形式的限制，如自行式铲运机未采用弹性悬 1、行驶速度 （2）运输工况最高理论行驶速度 2、爬坡能力 爬坡性能主要用于检验作业机械挂最低档等速上坡时能否爬限定的最大坡度。 最大坡度角还受到稳定性、发动机功率、附着性能等因素的影响。对推土机、装载机等，最大坡度角通常取25?～ 30? 。城市货车要求能在坡度为30%的坡道 上以37km/h的速度行驶。稳定性较差的机械，如转子后置式稳定拌和机，最大坡度角取15?左右。 在30?坡度角时，要求作业机械在空档滑退情况下，能在1m内实现制动，作为制动能力是否合格的依据之一。 3、加速性能 机械加速行驶