Некоторые аспекты расчета торового движителя

Котляренко В.И.

Повышение проходимости вездеходных транспортных средств (ВТС) при движении по грунтам с низкой несущей способностью может быть достигнуто за счет применения специальных высокоэластичных торовых движителей сверхнизкого давления, передвигающихся за счет выворачивания его относительно продольной оси. Результаты предварительных исследований полноразмерного макета транспортного средства на торовых движителях, проведенных во ФГУП «НИЦИАМТ» в 2007 г. и начале 2008 г. показали перспективность данного направления. При создании торовых движителей и ВТС с этим типом движителей необходимо иметь методику расчета основных показателей проектируемого ВТС. Однако торовые движители не имеют аналогов ни с одним из существующих типов движителя, работы по ним находятся в начальной стадии, в силу чего нет возможности не только сравнить ВТС с эти типом движителя по основным эксплуатационным параметрам, но и рассчитать их. Ниже предлагаются некоторые аспекты расчета торового движителя.

Давление на грунт пневмоколесного и пневмогусеничного движителей зависят от внутреннего давления воздуха в них и от жесткости их оболочки: q = cq pw, (1) где cq — коэффициент, определяемый жесткостью движителя; pw– внутреннее давление воздуха в пневмодвижителе.

Учитывая тонкостенность торовой оболочки, отсутствие брекера, протектора и боковых стенок, ее жесткостью можно пренебречь и принимать: q = pw. (2)

При сравнительном анализе тягово-динамических показателей торовых и колесных движителей необходимо знать ряд параметров, включая радиус качения, коэффициенты сцепления и сопротивления качению и т.п. Здесь под радиусом качения подразумевается «приведенный радиус качения», т.е. радиус качения эквивалентной шины, площадь контакта которой равна площади контакта рассчитываемого торового движителя (рис. 1).

Рисунок 1. Схема приведенного радиуса качения торового движителя: 1) ступица колеса аналога; 2) торовый движитель; 3) окружность эквивалентного колеса.


Из рисунка 1 следует, что: rэкв = АО = ОС / СД, (3) где СД = rСТ / rСВ = ОС / АО — коэффициент относительной деформации; rСТ = rСВ – h — статический радиус колеса; rСВ — свободный радиус колеса; h — нормальный прогиб шины

При расчете скорости перемещения тора необходимо учитывать передаточное отношение самого движителя, так как перемещение приводной ленты в середине тора на расстояние LЛ, вызывает перемещение самого тора на расстояние LТ. Тогда: VT = kT VЛ, (4)

где VЛ — линейная скорость протягивания приводной ленты; kT — передаточное число торового движителя.