Повышение эффективности защиты приводов машин от перегрузок адаптивными фрикционными муфтами

• Автор: Шишкарев, Михаил Павлович
• Шифр специальности: 05.02.02
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Ростов-на-Дону
• Количество страниц: 304 с. : ил.

1. СОСТОЯНИЕ ПРИМЕНЕНИЯ АФМ В СОВРЕМЕННОЙ ТЕХНИКЕ

1.1. Обзор конструкций АФМ

1.1.1. Жесткие АФМ

1.1.2. Упругие АФМ

1.1.3. Классификация АФМ

1.2. Анализ существующих способов стабилизации

вращающего момента АФМ

1.3. Характеристики АФМ и управляющих устройств

1.4. Анализ существующих исследований АФМ

1.4.1. Режимы стационарного нагружения

1.4.2. Динамические процессы в приводах с АФМ

1.5. Основные направления совершенствования АФМ.
Цель и задачи исследования
1.6. Выводы
2. ОСНОВЫ ТЕОРИИ АДАПТИВНОГО ФРИКЦИОННОГО
КОНТАКТА ТВЕРДЫХ ТЕЛ
2.1. Теоретические предпосылки и способы повышения стабильности
выходного параметра адаптивного фрикционного контакта
2.1.1. Стабилизация выходного параметра АФК на основе УУ
с отрицательной обратной связью
2.1.2. Стабилизация выходного параметра АФК на основе
положительной обратной связи
2.2. Исследование АФК 1-го поколения
2.3. Исследование АФК 2-го поколения и его модификаций
2.4. Исследование АФК 3-го поколения
2.5. Выводы
3. ИССЛЕДОВАНИЕ И СИНТЕЗ АФМ ПРИ СТАТИЧЕСКОМ НАГРУЖЕНИИ
3.1. Синтез жестких АФМ
3.1.1. Синтез АФМ 1-го поколения
3.1.2. Синтез АФМ 2-го поколения
3.2. Исследование и синтез упругих АФМ с переменной
точностью срабатывания
3.2.1. АФМ с цилиндрическими винтовыми
пружинами сжатия-изгиба
3.2.2. АФМ с У-образными упругими лепестковыми элементами
3.2.3. АФМ с пружиной сжатия-кручения
3.3. Исследование и синтез АФМ
с неплоскими парами трения
3.4. Принципы построения структурно-функциональных схем АФМ
3.5. Исследование эффективности работы АФМ
в условиях патологических процессов трения
3.6. Выводы
4. ДИНАМИЧЕСКИЙ СИНТЕЗ АФМ
4.1. Динамические нагрузки в приводе машины с АФМ
4.2. Определение частоты автоколебаний привода
машины с АФМ
4.3. Исследование процесса срабатывания АФМ в приводе машины
4.4. Динамика работы АФМ при падающей характеристике силы трения
4.5. Выводы
5. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ АФМ
5.1. Цель и задачи экспериментальных исследований
5.2. Программа и методика экспериментальных исследований
5.3. Технические и измерительно-регистрирующие средства
для проведения экспериментальных исследований
5.4. Подготовка датчиков и приспособлений статического нагружения
5.5. Содержание экспериментальных исследований АФМ
5.6. Обработка полученных опытных данных
5.7. Обсуждение полученных результатов
5.8. Выводы
6. ОСНОВЫ ТЕОРИИ АФМ

6.1. Теоретические основы повышения эффективности работы АФМ
6.2 Особенности процесса срабатывания АФМ
6.3. Оценка уровня перегрузки при использовании АФМ
с переменным коэффициентом усиления
6.4. Уровень действительных перегрузок в АФМ 1-го поколения
6.5. Выводы
7. ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ АФМ
7.1 Влияние точности срабатывания АФМ на запас
прочности деталей и узлов машин
7.2. Влияние коэффициента усиления АФМ на весовые
показатели привода машины
7.3. Экономические аспекты применения АФМ
7.4. Компоновочные решения приводов машин с АФМ
7.5. Выводы
8. РЕАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ
8.1. Разработка методик расчета АФМ
8.1.1. Общие замечания
8.1.2. Методики расчета АФМ 1-го поколения
8.1.3. Методики расчета АФМ 2-го поколения
8.1.4. Методика расчета АФМ 3-го поколения
8.2. Рекомендации по применению АФМ
8.3. Развитие принципиальных схем и реализация
основных направлений совершенствования АФМ
8.4. Промышленное внедрение, результаты и экономическая эффективность
8.5. Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
ПРИЛОЖЕНИЯ

ется равенство Рр =0, и вся нагрузка передается парой 1-2. В этом случае:
2/(1 - /ёа)
/кр_ 1 + /8а '
При неизменной и увеличении / сила, передаваемая роликами 5, определится из уравнения Р2 + -^'тЗ = ~
г, ^п[/пр-(/ + А/)]
1-(/ + А/^а
Р'т2 + Р'тЗ = " , г • (2.3.10)
Из (2.3.10) следует, что с увеличением А/ уменьшается сила, передаваемая роликами 5, уменьшаются и составляющие Г'т2 и.Ртз . Решим уравнение Рт +Р'Т2 = Р'т (где Р\ - сила трения между телами 1 и 2 при коэффициенте трения /):
р> ^п(1 - ^«)[/(1 - Лт) ~А/(1 + /§а)]
т2 (1 + /8а)[1-(/ + Д/)1ёа)]
Отсюда следует, что ^'т2 =0 при Д/ = /(1- /8а) /(1 + что вдвое меньше,
чем Д/кр. Следовательно, сила Р'^ обращается в нуль раньше, чем А/ достигает значения Д/Кр и при А/ <А/ <А/кр управляющее воздействие формируется только за счет /г'тз, поэтому существует 2 закономерности ее изменения:
- при 0<Д/ <А/ искомая закономерность определяется разностью между значениями по (2.3.10) и (2.3.11), т. е.
р, _ Рц Л0 ~ АДва) - +А/)]. (23 12)
т3 (1+/8а)[1-(/+Д/)1ёа] ’
-при Д/<А/ <А/кр выполняется Р'т2 =0 и сила ^'т3 определяется по (2.3.10).
Коэффициент запаса сцепления 25 по парам трения адаптивной части:
п = (/ + д/)(КД§а) .(2.3.13)
/(1 - /ёа) - А/(1 + /§а)
Графики зависимостей (2.3.7),
(2.3.10)-(2.3.13) построены при 7^ =10 Н,
/=0,3 и сс= 0,25л; они показаны на рис.
0,05 0,10 0,15 0,20 0,25 0,30 д/ 2.12 (соответственно кривые 1-5).
Рис. 2.12. Зависимость сил трения Графики показывают, что в ини коэффициент*1 запаса сцепления е 0<д/<д/ сила ?'т1 изменаот прироста коэффициента трения к
ется нелинейно, а далее - линейно, что говорит о потере контактом адаптивных свойств (кривая 1). Сила, передаваемая роли-