Прогнозирование вибронагруженности дотрансформаторной зоны трансмиссий транспортных машин и синтез гасителей крутильных колебаний

• Автор: Тараторкин, Игорь Александрович
• Шифр специальности: 05.05.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Курган
• Количество страниц: 197 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
Содержание
Введение
1. Состояние вопроса и задачи исследования
1.1. Кинематическая схема транспортной машины и анализ повреждений трансмиссии
1.2. Основные методы виброзащиты. Принципы динамического гашения механических колебаний
1.3. Конструкция гасителей крутильных колебаний в трансмиссиях транспортных машин и методы расчета основных параметров
1.4. Задачи исследования
2. Разработка метода прогнозирования вибронагруженности трансмиссий транспортных машин и определения параметров динамических гасителей колебаний
2.1. Исходные положения при составлении расчетной схемы и динамической модели
2.1. Расчетная схема механической системы «двигатель -трансмиссия - транспортная машина»
2.2. Математическая модель механической системы «двигатель -трансмиссия - транспортная машина»
2.3. Формализация структурных составляющих
2.4. Прогнозирование вибронагруженности и компьютерное моделирование динамики дотрансформаторной зоны
2.5. Выводы
3. Экспериментальное исследование
3.1. Объект и задачи экспериментального исследования
3.2. Комплекс информационно-измерительной аппаратуры
3.3. Определение упругих и инерционных свойств механической системы. Определение упруго-диссипативной характеристики гасителей колебаний
3.4 Экспериментальное исследование динамической
нагруженности дотрансформаторной зоны и привода венталятора
3.5. Выводы
4. Обобщение результатов теоретического и экспериментального исследований
4.1. Блок-схема алгоритма прогнозирования вибронагруженности и синтеза динамических гасителей колебаний
4.2. Оценка общности результатов на основе определения динамической нагруженности дотрансформаторной зоны трансмиссии лесопромышленной машины МЛ-
4.3. Оценка эффективности результатов исследований
4.4. Выводы
-4 Заключение
Список литературы
Приложение 1. Текст программы гармонического анализа кривой момента
двигателя
Приложение 2. Исходные данные для расчета частотных характеристик
двигателей ЯМЗ-236Б и ЯМЗ-238Д
Приложение 3. Текст программы для определения крутильных колебаний и вычисления АЧХ дотрансформаторной зоны ГМТ транспортных машин.. 180 Приложение 4. Оценка усталостной прочности карданного вала трансмиссии
Приложение 5. Расчет и конструкция пружин и диска гасителя колебаний 190 Приложение 6. Акт об использовании результатов диссертационной работы в производстве

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность проблемы
При разработке транспортных машин с дизельными двигателями и разнесенным моторно-трансмиссионным отделением передача момента от двигателя к гидромеханической трансмиссии осуществляется через карданную передачу, образуя так называемую дотрансформаторную зону.
Гидротрансформатор обычно выполняет роль активного демпфера возмущений, однако в дотрансформаторной зоне возникают высокочастотные процессы с существенной амплитудой. Это приводит к динамической нагруженности элементов дотрансформаторной зоны и ограничению их долговечности. Кроме того, высокий уровень вибраций, колебательные процессы в трансмиссии приводят к вибронагруженности машины в целом, снижая ее комфортабельность.
Учитывая высокую стоимость современных трансмиссий и дополнительные затраты на восстановление в течении ресурса машины, проблема исключения колебаний в трансмиссии транспортных машин является актуальной. Снижению вибронагруженности механических приводов посвящены исследования многих ученых и специалистов, в результате которых предложен ряд методов динамического гашения колебаний.
Предлагаемые исследователями различные методы снижения динамической нагруженности путем оптимизации упруго-инерционных параметров системы, обеспечивающих вывод резонансных режимов работы за пределы рабочего диапазона, синтез динамических гасителей не всегда можно реализовать из-за конструктивных, технологических и экономических V ограничений. Эта задача решается обычно путем линеаризации системы,
поэтому частоты и формы собственных колебаний не всегда соответствуют действительным.

транспортных машин без учета особенностей гидродинамических передач. В этой связи особый интерес представляют исследования, посвященные изучению динамики гидротрансформатора.
В частности, в работе [40] предлагается для исследование динамики системы с гидротрансформатором использовать линеаризованную статическую модель, где гидротрансформатор может рассматриваться как элемент вязкого трения, обеспечивающий существенное демпфирование. В то же время, для более глубоких исследований используются обобщенные уравнения Эйлера и уравнения баланса энергии для динамики потока рабочей жидкости [41,42]. В работе [38], для практических расчетов предлагается применять вместо уравнений Эйлера статические характеристики гидротрансформатора: коэффициент момента Ян (/),
коэффициент трансформации K(i) и к.п.д. 7](/).
Упругие моменты на валах определяются известными в теории крутильных колебаний методами [45]. Момент сопротивления Му определяется параметрами внешней среды и в общем случае является случайной величиной: Му = т(М у ) + сг(М у ), где т(М у )-
математическое ожидание, а сг(Му)- дисперсия момента Му, спектральная плотность S(tv) которого известна. Теория случайных воздействий применительно к транспортным машинам подробно исследуется в работах Силаева A.A. и Савочкина В.А. [46,44].
Для расчетов колебаний в трансмиссии, возбуждаемых неравномерностью работы двигателя достаточной характеристикой является спектральный состав момента двигателя на последней коренной шейке коленчатого вала [1,2,12,13,14]. Крутящий момент двигателя представляется в виде периодической функции, которая разложением в ряд Фурье может быть выражена дискретным спектром. В то же время, необходимо отметить отсутствие корректной методики по определению гармонических