Разработка основ проектирования энергосберегающих стендов с кинематически связанными беговыми барабанами для испытаний колесных мобильных машин

• Автор: Гусев, Антон Григорьевич
• Шифр специальности: 05.02.02, 05.05.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Челябинск
• Количество страниц: 144 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

Обозначения и сокращения, символы и единицы измерения.

Введение.

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА.

1.1. Стендовые испытания.

1.2. Классификация стендовых испытаний.

1.3. Классификация барабанных стендов

1.4. Инерционные тормозные барабанные стенды.

1.5. Силовые стенды тяговых качеств

1.6. Испытания шин на роликовых стендах

1.7. Испытания трансмиссии и несущих систем

1.8. Преимущества и недостатки барабанных стендов
1.9. Барабанный стенд с замкнутым контуром.
1 Цель и задачи исследования.
2. ИССЛЕДОВАНИЕ СИЛОВОГО И КИНЕМАТИЧЕСКОГО ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ В КОНТУРЕ МАШИНА СТЕНД .
2.1. Предполагаемый способ нагружения
2.2. Кинематический анализ взаимодействия колеса машины и беговых барабанов
2.3. Силовой анализ взаимодействия колеса транспортного средства и беговых барабанов
2.4. Распределение нормальной силы между опорными барабанами.
2.5. Связь между силовыми и кинематическими параметрами в контакте.
2.6. Выводы по главе.
3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
3.1. Цель и задачи исследования
3.2. Методика проведения эксперимента
3.3. Объект исследования.
3.4. Используемая измерительная аппаратура.
3.5. Определение радиального усилия.
3.6. Замер крутящего момента на центральном колесе
3.7. Замер буксования в контактах
3.8. Расчет касательных сил в контактах колеса с беговыми барабанами
3.9. Связь силовых и кинематических параметров в контакте
3 Выводы по главе.
4. МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ И АНАЛИЗ ПОВЕДЕНИЯ СИСТЕМЫ
4.1. Математическая модель малого контура.
4.2. Исследование решения системы на единственность и однозначность.
4.3. Проверка адекватности математической модели
4.4. Математическая модель большого контура.
4.5. Исследование неоднозначности решений системы
4.6. Анализ поведения системы.
4.6.1. Исследование математической модели при 0
4.6.2. Исследование математической модели при к0
4.7. Выводы по главе.
5. ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ.
5.1.Испытания шин
5.2. Испытания колесных машин с одной ведущей осью.
5.3. Испытания полноприводных колесных машин
5.4. Направления будущих исследований
5.4.1. Оценка влияния эксцентриситета
5.4.2. Создание переменного момента сопротивления .
5.4.3. Имитация вибрационных нагрузок
5.5. Выводы по главе.
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ.
ЛИТЕРАТУРА


В России с ее разнообразием климатических условий наибольшее распространение получают стендовые испытания, обладающие рядом преимуществ: они позволяют ускорить процесс исследования и получать более достоверные результаты. Особенно незаменимы стендовые испытания в случаях, когда требуется исследование поведения машины (ее агрегатов и узлов) в каких-либо специфических или экстремальных условиях эксплуатации. Существенное преимущество стендовых испытаний проявляется при исследовании на надежность, где требуется многократное нагружение. Широкое распространение при испытаниях колесных мобильных машин получили стенды с беговыми барабанами (роликовые стенды). Они используются в основном при оценке тягово-скоростных качеств машины и тормозных систем (силовые и инерционные роликовые стенды), а также при обкаточных испытаниях и позволяют имитировать нагрузочные режимы работы машины в реальных условиях эксплуатации. Как правило, тормозные роликовые стенды представляют собой стационарные комплексы с внешними нагружающими устройствами (гидравлическими, электрическими и др. Большие капитальные затраты при строительстве таких стендов и высокие текущие расходы, обусловленные наличием внешних источников энергии, привели к появлению новых схем стендов, в которых нагружение испытуемого объекта осуществляется путем введения внутренних кинематических связей. Исключение внешних нагружающих устройств за счет введения внутренних кинематических связей позволит упростить конструкции стендов, облегчить их монтаж и переналадку. Кроме того, использование внутренних кинематических связей в роликовых стендах значительно расширяет диапазон их использования, за счет возникновения замкнутых контуров с циркулирующей по ним мощностью. Например, роликовые стенды с кинематически связанными беговыми барабанами позволяют имитировать движение полноприводной машины с кинематическим рассогласованием ведущих осей, движение на повороте или косогоре. Однако отсутствие методов проектирования таких стендов и расчета режимов нагружения объектов испытаний тормозит разработку и внедрение их конструкций. Поэтому исследование стендов с кинематически связанными беговыми барабанами и разработка методов их проектирования является актуальной научной задачей. Цель работы: совершенствование стендов с беговыми барабанами путем применения кинематической связи, разработка методов их проектирования и определение оптимальных режимов нагружения объекта испытаний. Объектом исследования является процесс взаимодействия колесной машины с роликовым стендом с кинематически связанными беговыми барабанами. Предметом исследования являются силовые и кинематические закономерности взаимодействия колес мобильной машины с беговыми барабанами при различных параметрах кинематической связи. Апробация работы. Московском автомобильно-дорожном институте - гг. Южно-Уральского государственного университета в период - гг. V Московском международном салоне инноваций и инвестиций г. ЦНТИ г. Челябинска. Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в 9 работах, в том числе 1 статья в изданиях, рекомендованных ВАК. По результатам работы получен патент РФ на изобретение и авторское свидетельство на полезную модель. Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, библиографического списка, включающего 1 наименований, шести приложений. Работа содержит 7 страниц основного текста, иллюстраций и таблицы. В совершенствовании узлов, агрегатов и конструкций всей машины в целом большое значение имеют испытания. Они позволяют только проверять и доводить внедряемые в конструкцию новшества, но и осуществлять постоянный контроль за качеством выпускаемых изделий и их состоянием в процессе эксплуатации. С развитием автомобиле- и тракторостроения совершенствуются методы и технические средства испытаний мобильных машин. Вс^ более широкое распространение приобретают различного рода стендовые испытания [1]. В настоящее время стендовые виды испытаний приобретают все большее распространение в силу ряда своих преимуществ.