НАУКА и ОБРАЗОВАНИЕ

Файл статьи: SE-BMSTU...o290.pdf (699.97Кб)

УДК 624

Россия,  ООО «МИКОНТ»

Преставлены результаты исследования нелинейных процессов взаимодействия опорной поверхности гусеничного движителя с грунтом в пятне контакта на основе математической модели трения. Для случая пласкопаралельного движения гусеничной машины, когда результирующая элементарных сил трения ограничена по сцеплению вследствие скольжения гусениц по грунту, отмечено, что увеличение боковой составляющей приводит к уменьшению продольной составляющей и изменению направления результирующей силы. В результате, с увеличением угловой скорости поворота гусеничной машины, продольная составляющая силы трения уменьшается, что является геометрическим фактором и определяется годографом трения для данного типа грунта. В развитие данной известной модели рассмотрен общий случай трения, который описывает эффект уменьшения коэффициента трения в пятне контакта при увеличении угловой скорости поворота. Для описания этого процесса использована модель комбинированного трения, которое возникает, когда поверхность тела совершает одновременно вращательное и поступательное движение. В результате получены выражения для результирующей сил трения и момента сопротивления повороту на основе разложения Паде первого порядка для плоского пятна контакта гусеничного движителя с грунтом прямоугольной формы. При комбинированном трении любая сколь угодно малая возмущающая сила, действующая параллельно поверхности пятна контакта, приводит к возникновению скольжения. Рассмотрены возможности использования модели комбинированного трения для исследования вопросов устойчивости криволинейного движения гусеничных машин. Предложено описание движения машины в режиме бокового заноса на основе процесса трения-скольжения. Интерпретация физических процессов, возникающих в пятне контакта, на основе теории комбинированного трения, позволит использовать данную математическую модель в структуре алгоритма системы автоматического управления движением для решения задачи управляемости при частичном боковом заносе, что позволит в дальнейшем повысить подвижность и маневренные качества гусеничных машин.

1. Опейко Ф.А. Колесный и гусеничный ход. Минск: АН БССР, 1960. 228 с.
2. Красненьков В.И. Основы теории управляемости транспортных гусеничных машин. М.: МВТУ им. Н.Э. Баумана, 1977. 82 с.
3. Вязников М.В. Исследование криволинейного движения гусеничной машины // Материалы XXIV Российской школы по проблемам науки и технологий. Т. 3. Миасс: УрО РАН, 2004. С. 302-311.
4. Вязников М.В. Методы исследования устойчивости криволинейного движения гусеничной // Наука и образование. МГТУ им. Н.Э. Баумана. Электрон. журн. 2012. № 12. С. 63-74. DOI: 10.7463/0113.0517531
5. Contensou P. Couplage entre frottement de glissement et frottement de pivotement dans la th´eorie de la toupie // Proc. Kreiselprobleme Gyrodynamics: IUTAM Symp. Celerina, 1962. Berlin: Springer, 1963. P. 201-216. [Контенсу П. Связь между трением скольжения и трением верчения и ее учет в теории волчка // Проблемы гироскопии: сб. М.: Мир, 1967. С.  60-77.]
6. Журавлёв В.Ф. Закономерности трения при комбинации скольжения и верчения // Известия РАН. Механика твердого тела. 2003. № 4. С. 81-88.
7. Пановко Я.Г. Основы прикладной теории колебаний и удара. М.: Наука, 1976. 306 с.
8. Киреенков А.А. Обобщенная двумерная модель трения скольжения и верчения // Доклады АН. 2010. Т. 431, № 4. С. 482-486.
9. Киреенков А.А., Семендяев С.В., Филатов В.Ф. Экспериментальное исследование связанных двумерных моделей трения скольжения и верчения // Известия РАН. Механика твердого тела. 2010. № 6. С. 192-202.
10. Leine R. I, Glocker Ch. A Set-valued force law for spatial Coulomb–Contensou friction // European J. Mech. 2003. Vol. 22, no. 2. P. 193-216.
11. Вязников М.В. Экспериментальные исследования динамики криволинейного движения гусеничных машин // Российская школа по проблемам науки и технологий: избранные труды к 70-летию Г.П. Вяткина. М: РАН, 2005. С. 501-509.