Методика оценки точности реакций межколесных механизмов распределения мощности на условия движения колесной машины

• Автор: Потапов, Павел Викторович
• Шифр специальности: 05.05.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Волгоград
• Количество страниц: 118 с. : ил.

Оглавление
Введение

1. Степень разработанности проблемы, цели и задачи исследования

1.1 Описание условий работы и характеристик ММРМ

1.2 Изучение применяемости ММРМ

1.3 Определение условий движения колесной машины

1.4 Выводы, цель и задачи исследования

2. Описание методики оценки точности реакций ММРМ на заданные условия движения колесной машины

2.1 Основные положения методики

2.2 Пример использования методики

3. Проверка влияния неустановившегося движения колесной машины на реакции ММРМ

3.1 Математическая модель разгона колесной машины
3.2 Проверка адекватности разработанной модели
3.3 Оценка влияния неустановившегося движения колесной машины на реакции ММРМ
4. Сравнительный анализ работы различных ММРМ
4.1 Разработка модели для проведения анализа
4.2 Анализ работы ММРМ
4.3 Оценка точности реакций ММРМ
5. Эффективность ММРМ
Заключение
Список литературы

Введение
Актуальность темы исследования. Рост требований, предъявляемых к техническому уровню транспортных средств (ТС), обусловливает необходимость их дальнейшего совершенствования, в частности улучшения их тяговоэкономических характеристик и показателей управляемости.
Тягово-экономические характеристики ТС определяются, в значительной мере, эффективностью процесса преобразования в его трансмиссии силового потока, идущего от двигателя. Одним из элементов преобразования силового потока в трансмиссии является его распределение по ведущим колесам с помощью меж-колесных механизмов распределения мощности (ММРМ).
Созданием, совершенствованием и исследованиями ММРМ занимались многие ученые, среди которых А.Х. Лефаров, А.Ф. Андреев, В.В. Ванцевич, A.A. Полунгян, A.B. Котовсков, В.П. Тарасик, В.В. Гуськов, Дж. Вонг, Кузнецов
Н.Г. и др.
На сегодняшний день известно большое число конструкций и схем ММРМ, каждая из которых имеет свои преимущества и недостатки. Нерациональный выбор типа ММРМ может приводить к существенным потерям мощности. Так, например, для колесных тракторов потери мощности на буксование вследствие неидеального распределения ее по ведущим колесам могут достигать 30 %. Для минимизации этих потерь, ММРМ должен соответствовать типичным условиям движения ТС. В связи с выше сказанным весьма актуальным является создание методики, позволяющей анализировать эффективность работы различных типов ММРМ в заданных условиях эксплуатации, и осуществлять выбор наиболее рационального из них.
Целью работы является создание методики оценки точности реакций ММРМ на условия движения колесной машины.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
1 Автор выражает особую благодарность канд. техн. наук, доценту кафедры «Автомобиле- и тракторостроение» ВолгГТУ Котовскову A.B. за научные консультации по разделам диссертации.

1. Выполнить анализ существующих конструкций ММРМ;
2. Обосновать параметры оценки точности реакций ММРМ на заданные условия движения колесной машины;
3. Разработать динамическую модель колесной машины, включающую модели различных типов ММРМ и имитирующую разные условия профильной и опорной проходимости;
4. Выполнить экспериментальную проверку адекватности созданной модели;
5. Подтвердить эффективность предлагаемой методики на основе анализа работы известных ММРМ и дать рекомендации по их использованию и совершенствованию их конструкций;
Объектом исследования являются ММРМ тяговых и транспортных колесных машин, предназначенных для движения в различных условиях опорной и профильной проходимости.
Научная новизна работы заключается в следующем:
1. Предложена новая методика оценки точности реакций ММРМ на условия движения колесной машины;
2. Создана динамическая модель колесной машины, включающая модели различных типов ММРМ и имитирующая разные условия профильной и опорной проходимости;
3. Проведен сравнительный анализ работы различных ММРМ, получены показатели эффективности их работы.
Теоретическая значимость работы заключается в дополнении теории колесных машин методикой оценки точности реакций ММРМ на условия движения колесной машины.
Практическая ценность:
1. Применение методики оценки точности реакций ММРМ на условия движения колесной машины в конструкторских бюро позволяет проектировать машины с улучшенными тягово-экономическими характеристиками;

рию Ау =consi, которая равна либо г-1, либо 1-г. При продолжении изменения As от г-1 до -1 фактор тяти ф ; из-за уменьшения з„ будет снижаться, а фактор тяти Фл из-за увеличения £>7 будет возрастать. В результате согласно зависимости (11) асимметрия ам будет изменяться от 0 до 1 (см. отрезок 1к на рисунке 2). Если же Аs продолжит изменяться от 1 -і до 1, фактор тяги Ф'л из-за уменьшения 6Л будет снижаться, а фактор тяги ф 'п - возрастать из-за увеличения зп, что согласно зависимости (11) приведет к увеличению по модулю асимметрии ам (см. отрезок тп на рисунке). При 4 = 0 и изменении ар от 0 до -1 и от 0 до 1 этот ММРМ ведет себя сначала, как простой дифференциал, а после включения ограничения кинематического передаточного отношения превращается в редуктор, обеспечивающий Ау = consi и распределение моментов пропорционально сопротивлениям на колесах (при этом как и в случае полностью заблокированного дифференциала, концы к и п характеристики klmn могут по вертикали несколько выходить за пределы соответственно 1 и -1, если по условию движения машины колесо забегающего борта перейдет на скольжение).
Межколесный дифференциал с частичной блокировкой при помощи виско-муфты имеет дифференциально-распределительную характеристику в виде кривой ros (Рисунок 2). Высота расположения конечных точек г и s и соответственно крутизна ветвей ог и os зависят от величины максимального блокировочного момента, который конкретная конструкция вискомуфты может обеспечить. Этот ММРМ адекватно реагирует только на те условия движения, которые представлены точками, лежащими на кривой ros.
Кривая poq (Рисунок 2) на поле возможных реализаций условий движения представляет собой дифференциально-распределительную характеристику меж-колесного дифференциала с частичной блокировкой при помощи гидромуфты. Высота точек р и q относительно оси абсцисс, а следовательно, и крутизна ветвей ор и oq могут быть разными, поскольку зависят от выбранных параметров гидромуфты. Как и в вышеприведенных случаях, данный ММРМ адекватно реагирует