Исследование и обоснование применения упругодеформируемых тягово-сцепных устройств массивных буксируемых объектов - Попов, Игорь Павлович; Филькин, Николай Михайлович; Моисеев, Олег Юрьевич; Харин, Валерий Васильевич (Вестник ИжГТУ имени М.Т. Калашникова, 2023)
Наиболее тяжелым этапом работы тягача с массивными буксируемыми объектами является режим трогания с места. Это связано с необходимостью преодоления силы трения покоя, которая существенно превышает силу трения движения. В качестве варианта решения проблемы можно рассматривать использование начальной кинетической энергии тягача, которая может развиваться при использовании ограниченно упругодеформируемых тягово-сцепных устройств. Для оптимизации математической модели далее принимаются допущения: тяговое усилие F на крюке тягача - величина неизменная; инертные массы тягача и буксируемых объектов одинаковы и равны m. Средствами теоретической механики описывается динамика тягача и массивных буксируемых объектов с учетом упругой деформации тягово-сцепных устройств. Составленные системы линейных однородных дифференциальных уравнений с правыми частями решаются методом исключения функций с повышением степени, в результате чего образуются дифференциальные уравнения четвертой и шестой степени. Начальные условия при t = 0: поскольку тягово-сцепное устройство не деформировано и к буксируемому объекту сила не приложена. Определяются периоды t2 и t3, за которые тягово-сцепные устройства подвергнутся максимальной деформации. Для оценки эффективности применения упругодеформируемых тягово-сцепных устройств полученные результаты следует сопоставить с аналогичными результатами, соответствующими абсолютно жестким тягово-сцепным устройствам. Сопоставление перемещений, скоростей и энергий свидетельствует о высокой эффективности применения упругодеформируемого тягово-сцепного устройства. Использование упругодеформируемых тягово-сцепных устройств дает возможность накопления начальной кинетической энергии аэродромного тягача, что позволяет преодолеть силу трения покоя и обеспечить трогание с места тяжелых буксируемых объектов. Сопоставление кинематических и динамических параметров тягача с буксируемыми объектами для вариантов с абсолютно жесткими и упругодеформируемыми тягово-сцепнымиустройствами показывает, что эффективность использования последних возрастает с увеличением числа буксируемых объектов. Упругодеформируемые тягово-сцепные устройства могут вызывать колебания системы «тягач - буксируемые объекты». Для их предотвращения тягово-сцепные устройства надлежит блокировать в момент их наибольшей деформации.