影響履帶式起重機(jī)等工程車輛行走性能的內(nèi)外阻力分析

在工程車輛中，因履帶式行走機(jī)構(gòu)具有適應(yīng)路況范圍廣，牽引力大，通過能力強(qiáng)，接地比壓小，穩(wěn)定性好，轉(zhuǎn)彎半徑小等優(yōu)點(diǎn)而被起重機(jī)械、土方機(jī)械及鉆探機(jī)械等廣泛采用。影響履帶式工程車輛行走性能的因素很多，若考慮不周到，設(shè)計(jì)不合理，將會(huì)出現(xiàn)行走及轉(zhuǎn)向困難、加速性能差等問題，大大影響車輛的使用性能。下面簡要介紹一下影響履帶式工程車輛行走性能的內(nèi)外阻力因素。

外部阻力——

地面對(duì)履帶的運(yùn)行阻力

地面對(duì)履帶的運(yùn)行阻力是指地面變形造成的運(yùn)行阻力，其大小和履帶接地比壓、車輛質(zhì)心位置及地面情況等因素有關(guān)。因工程車輛一般都要在比較惡劣的地面上施工作業(yè)，所以在選運(yùn)行比阻力系數(shù)的時(shí)候，應(yīng)充分考慮全各種工作環(huán)境，選取合適的阻力系數(shù)。對(duì)于一些較常見的路況，以泥濘地、細(xì)砂土及開墾的耕地的阻力系數(shù)為最大。

坡阻力

坡阻力是指車輛爬坡時(shí)由于自重的分力造成的行走阻力。一般的施工工地都凸凹不平，這就要求履帶式工程車輛必須要具備一定的爬坡能力。坡阻力公式為F=mgsina，可以看出坡阻力的大小主要由該車的爬坡度及自重決定，并且與二者成正比。該阻力一般要占到整個(gè)行駛阻力的60%左右，是影響履帶式工程車輛行駛性能的最主要因素。

風(fēng)阻力

風(fēng)阻力的大小主要與車輛的迎風(fēng)面積、結(jié)構(gòu)的充實(shí)率及風(fēng)速有關(guān)。對(duì)于中大型的履帶式工程車輛，因其牽引力比較大，而風(fēng)阻力一般都很小，只占到牽引力的0.1%左右，所以風(fēng)阻力可以只作為參考因素。

內(nèi)部阻力——

內(nèi)阻力

內(nèi)阻力主要指由行走機(jī)構(gòu)內(nèi)部的摩擦力造成的行走阻力。一般的履帶式行走機(jī)構(gòu)都是由驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、履帶、支重輪、導(dǎo)向輪、托鏈輪或托鏈板等組成。在行走時(shí)，這些機(jī)構(gòu)之間的摩擦必定會(huì)產(chǎn)生一定的內(nèi)部阻力，這種阻力一般主要有五部分組成：

（1）履帶板繞過導(dǎo)向輪和驅(qū)動(dòng)輪時(shí)，履帶銷子與履帶銷套間相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的摩擦阻力。這種阻力與履帶銷子直徑、履帶銷與銷套間的摩擦系數(shù)有關(guān)。

（2）支重輪處的摩擦阻力。這種阻力與支重輪外徑、支重輪直徑、支重輪傳到履帶板的重力及支重輪和輪軸間的摩擦系數(shù)有關(guān)。

（3）導(dǎo)向輪處的摩擦阻力。這種阻力與導(dǎo)向輪軸和軸承間的摩擦系數(shù)、導(dǎo)向輪軸徑及導(dǎo)向輪滾道直徑有關(guān)。

（4）驅(qū)動(dòng)輪處的摩擦阻力。這種阻力與驅(qū)動(dòng)輪軸承的摩擦系數(shù)、驅(qū)動(dòng)輪軸直徑、驅(qū)動(dòng)輪節(jié)圓直徑及履帶緊邊拉力有關(guān)。

（5）托鏈輪或托鏈板處的摩擦阻力。這種阻力主要與托鏈輪或托鏈板所支撐的履帶板的重量及接觸面積和摩擦系數(shù)有關(guān)。內(nèi)阻力一般要占一行走阻力的16%左右，所以設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)給予充分的考慮。

轉(zhuǎn)彎阻力

轉(zhuǎn)彎阻力主要有以下兩種情況：（1）原地轉(zhuǎn)彎阻力。原地轉(zhuǎn)彎阻力是指兩側(cè)履帶同時(shí)反向轉(zhuǎn)向時(shí)所產(chǎn)生的阻力，這種阻力主要與垂直載荷和摩擦阻力的比例系數(shù)、履帶接地長度及軌距有關(guān)。（2）單側(cè)履帶轉(zhuǎn)向阻力。單側(cè)履帶轉(zhuǎn)向阻力是指履帶一側(cè)制動(dòng)，另一側(cè)單邊轉(zhuǎn)向時(shí)所產(chǎn)生的阻力。這種阻力主要與流動(dòng)阻力系數(shù)、轉(zhuǎn)向阻力系數(shù)、履帶接地長度及軌距有關(guān)。另外，這兩種阻力的大小也與整車的質(zhì)心有關(guān)，若機(jī)械質(zhì)心落在履帶架的中心（既履帶接地比壓均勻分布），這時(shí)的轉(zhuǎn)彎阻力要比履帶接地比壓非均勻分布時(shí)小一些，所以在轉(zhuǎn)彎時(shí)應(yīng)盡量使整車質(zhì)心落在履帶架的中心。

慣性阻力