Инструментальные средства исследований фрикционного сцепления тяговых машин

• Автор: Долгов, Евгений Петрович
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Орел
• Количество страниц: 172 с. : ил.

Содержание
Введение
Глава 1. АНАЛИЗ МЕТОДОВ И СРЕДСТВ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ КОНСТРУКЦИИ СИЛОВЫХ ПЕРЕДАЧ ТЯГОВЫХ МАШИН

1.1 Специфика задач исследования и моделирования силовых установок и передач

1.1.1 Общая характеристика силовых передач машин с большой тягой

1.1.2 Место фрикционного сцепления в силовой передаче

1.1.3 Направления исследований при конструировании силовых передач

1.1.4 Формальное описание привода фрикционного сцепления

1.2 Существующие подходы к моделированию и методы расчета параметров фрикционного сцепления

1.3 Анализ подходов к построению АСНИ силовых агрегатов механических систем

1.3.1 Обобщенная структура автоматизированных комплексов для исследования силовых передач
1.3.2 Существующие программные и аппаратные комплексы и их практическая направленность
1.4 Постановка задачи научного исследования
Выводы к главе 1
Глава 2. МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА ИССЛЕДОВАНИЯ ФРИКЦИОННОГО СЦЕПЛЕНИЯ С ГИДРАВЛИЧЕСКИМ УСИЛИТЕЛЕМ И АНАЛИЗ ИСПОЛЬЗУЕМЫХ МОДЕЛЕЙ
2.1 Структурная схема процесса исследования фрикционного сцепления с гидравлическим усилителем
2.1.1 Процесс разработки фрикционного сцепления как объект автоматизации
2.1.2 Обобщенная схема исследования силовых передач
2.2 Синтез математической модели привода фрикционного сцепления
2.2.1 Методика составления математической модели привода сцепления с гидравлическим усилителем
2.2.2 Построение динамической схемы работы фрикционного сцепления
2.2.3 Факторы влияющие на работу фрикционного сцепления
2.3 Исследование влияния структуры гидравлического усилителя на процесс моделирования работы сцепления
2.3.1 Классификация гидравлических усилителей и методов их расчета
2.3.2 Моделирование гидравлического усилителя как составляющего фрикционного сцепления
2.4 Алгоритм вычисления параметров фрикционного сцепления на основе численных методов
2.4.1 Вычисляемые характеристики модели
2.4.2 Схема проведения вычислительного эксперимента
2.4.3 Оценка возможности применения имеющихся методов для проведения вычислительного эксперимента
2.4.4 Особенности модели проведения численного эксперимента
2.5 Средства для описания модели эксперимента
2.5.1 Основные принципы функционирования системы
2.5.2 Разработка синтаксических диаграмм языка описания моделей
Выводы к главе 2 .
Глава 3. РАЗРАБОТКА СТРУКТУРЫ И ОСНОВНЫХ АЛГОРИТМОВ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРИВОДА СЦЕПЛЕНИЯ
3.1 Разработка функциональной структуры программного комплекса моделирования фрикционного сцепления
3.1.1 Выделение отдельных модулей в структуре автоматизированной системы
3.1.2 Назначение модулей в структуре
3.1.3 Механизм взаимодействия частей автоматизированной системы
3.2 Модуль обеспечения вычислительною эксперимента
3.2.1 Выбор структуры расчетных модулей
3.2.2 Механизм подключения расчетных модулей
3.3 Интерфейсная подсистема программного комплекса
3.3.1 Обеспечение стендовой составляющей автоматизированной системы
3.3.2 Оценка возможности проведения вычислительного эксперимента в распределенной вычислительной среде
3.3.3 Механизмы взаимодействия с пользователем
3.4 Информационное обеспечение функционирования автоматизированной системы
3.4.1 Структура информационной базы
3.4.2 Представление моделей в информационной базе
3.5 Средства составления заданий к автоматизированной системе
3.5.1 Формализация описания заданий
3.5.2 Обеспечение возможности проведения серии экспериментов
Выводы к главе 3
Глава 4. РАЗРАБОТКА ПРОТОТИПА АСНИ И ЕГО ИССЛЕДОВАНИЕ НА ПРИМЕРЕ ФРИКЦИОННОГО СЦЕПЛЕНИЯ ТРАКТОРА Т0
4.1 Организация программных модулей автоматизированной системы
4.2 Разработка математических моделей для проведения численного эксперимента
4.3 Разработка методик расчета динамических нагрузок в приводе сцепления с гидравлическим усилителем
4.4 Применение автоматизированной системы для повышения эксплуатационных качеств сцепления
4.5 Оценка эффективности автоматизации исследования
Выводы к главе 4
Заключение
Список литературы


Общая характеристика силовых передач машин с большой
Развитие современной тракторной и тяговой техники направлено на решение большого круга практических задач. Проектирование тяговой и транспортной техники при этом опирается на стандартные схемы компоновки тракторных машин. От двигателя, в качестве которого обычно используется двигатель внутреннего сгорания, усилие передается на колеса движителя и вспомогательные механизмы через валы отбора мощности . Новые разработки в области применения силовых передач зачастую требуют полного пересмотра и перерасчета как конструкции одного отдельного узла, например фрикционного сцепления, так и всей трансмиссии в целом. Эффективное решение возникающих задач достигается за счет автоматизации исследований. При этом достигается наиболее комплексный подход к изучению свойств силовых передач, учет особенностей не только отдельных узлов и составляющих деталей, но и получаемой конструкции трансмиссии в целом. Вследствие большой вырабатываемой двигателем силы, а также высокой частоты вращения, на устройства передачи энергии ложится большая нагрузка. В первую очередь эти устройства должны обеспечить надежную передачу крутящего момента от источника энергии к потребителям. Для решения этой задачи используются устройства с различными передаточными числами . Для передачи энергии могут использоваться различные типы трансмиссий. На сегодняшний день наибольшее распространение получили схемы гидромеханической и гидрообъемной трансмиссии, электрической трансмиссии и ступенчатой трансмиссии 4. Они применяются как в чистом виде, так и их всевозможные сочетания , позволяющие достигать большего КПД, большего крутящего момента на колесах движителя или же более эффективной работы навесного и дополнительного оборудования. Электрические и гидравлические способы передачи выгодны по нескольким причинам. Вопервых, они позволяют уменьшить металлоемкость конструкции трансмиссии, за счет сокращения передаточных механизмов. Вовторых, они позволяют передавать гораздо большее усилие, чем механические трансмиссии . Это обуславливает их использование в экскаваторах, кранах, большегрузных машинах. Однако же все они обладают существенными недостатками. Среди них на первый план выступает низкий КПД таких трансмиссий, а также их большие размеры. Также использование гидравлических схем ставит технику в сильную зависимость от внешних условий эксплуатации температура, влажность и т. Для элекгрических трансмиссий характерно дорогостоящих материалов и громоздкость конструкции 4. Эти факторы ограничивают использование бесступенчатых трансмиссий только на специальной технике. Наибольшее распространение в сельскохозяйственной и значительной части промышленной тракторной техники получили механические ступенчатые и бесступенчатые трансмиссии . Это связано в первую очередь с такими показателями данных трансмиссий, как высокий КПД, высокая надежность, низкая стоимость и удобство эксплуатации. Конструкция этих трансмиссий является наиболее изученной на сегодняшний день. Обобщенную схему можно представить следующим образом. С коленчатого вала ДВС неразделенный поток мощности поступает в первый агрегат трансмиссии сцепление. Сцепление служит для соединения трансмиссии с двигателем и отсоединения от него. После сцепления поток мощности поступает в коробку передач редуктор, в котором обеспечивается ступенчатое изменение подведенного крутящего момента за счет различного сочетания работающих шестерен, образующих необходимые передаточные числа. Далее крутящий момент передается на центральную передачу, соединяющую коробку передач с валами ведущих мостов трактора. После этого поток энергии поступает в дифференциал и на ведущие колеса. Здесь же располагаются и валы отбора мощности для вспомогательных механизмов трактора. Независимо от кинематической схемы, в механических трансмиссиях первым агрегатом, соединяющимся с коленчатым валом двигателя, является сцепление. Это выдвигает специфические требования при его проектировании и расчете. Выбор типа трансмиссии, а также расчет ее харакгеристик происходит исходя из основных задач, которые она должна решать.