Оптимизация параметров пневмогидравлической планетарной муфты сцепления для повышения разгонных качеств МТА с трактором МТЗ-80Л

• Автор: Воробьева, Наталья Сергеевна
• Шифр специальности: 05.20.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Волгоград
• Количество страниц: 211 с. : ил.

Оглавление
Введение

1. Обзор исследований разгона МТА

1.1. Конструктивные особенности трансмиссий трактора.

1.2. Математическое моделирование процесса трогания и разгона

машиннотракторного агрегата МТА.

1.3. Исследование процесса разгона с механической трансмиссией.

1.4. Исследование процесса разгона с гидромеханической

трансмиссией

1.5. Разгонные качества трактора с ДПМ с использованием вала

отбора мощности.

Выводы и задачи исследования.
2. Разгон МТА с колесным трактором использованием планетарной
пневмогидравлической муфты сцепления ПГПМС
2.1. Обоснование работоспособности ПГПМС
2.2. Оптимизация разгонных качеств ПГПМС
2.3. Математическая модель трогания и разгона МТА с ПГПМС.
2.4. Математический алгоритм расчета процесса разгона МТА
с пневмогидравлической муфтой сцепления.
2.4.1. Математический алгоритм расчета процесса трогания
2.4.2. Математический алгоритм расчета процесса разгона.
2.4.3. Корректировка алгоритма расчета при других видах разгона
Выводы по второй главе.
3. Вычислительный эксперимент
3.1. Методика вычислительного эксперимента
3.2. Обоснование решения математической модели процесса разгона
в среде МаЙЮАО.
3.2.1. Методы решения дифференциальных уравнений.
3.2.2. Особенности современных математических пакетов
3.2.3. Особенности решения дифференциальных уравнений
в среде МаЙгСАО
3.3. Математический алгоритм процесса разгона МТА с ПГПМС в среде МаЛСАЭ.
3.3.1. Математический алгоритм расчета процесса трогання.
3.3.3. Математический алгоритм расчета процесса разгона
3.3.4. Результаты расчета параметров разгона.
3.4. Расчет по критериям оптимизации процесса разгона
Выводы по третьей главе
4. Идентификация математической модели экспериментальными данными
4.1. Методика экспериментальных исследований.
4.1.1. Программа исследования
4.1.2. Объект исследования.
4.1.3. Регистрируемые параметры.
4.1.4. Размещение и тарировка датчиков.
4.1.5.Условия проведения эксперимента
4.1.6. Результаты экспериментов
4.2. Идентификация математической модели опытными данными
4.3. Вычислительный эксперимент с учетом объемного к.п.д. насоса.
Выводы по четвертой главе
Общие выводы.
Список использованной литературы


Принципиальная схема, положенная в основу при создании модели показана на рисунке 1. Рисунок 1. Для учета буксования движителей при расчете трогаиия и разгона Д. И. Громовым [] предложена трехмассовая модель. При этом сделано допущение, что связь движителя трактора с поступательно движущимися массами агрегата голономна и идентична фрикционной. Процесс разгона МТА с механической трансмиссией делят на два периода: трогание с места и собственно разгон. Троганием считается промежуток времени, на протяжении которого происходит буксование муфты сцепления. При выравнивании угловых скоростей ведомого и ведущего валов муфты сцепления наступает период разгона тракторного агрегата [6]. За основной оценочный критерий, характеризующий качество разгона МТА, принимают минимальную частоту вращения коленчатого вала двигателя в период разгона. Не величина не должна быть ниже значения, при котором еще возможна устойчивая работа двигателя без заглохания. Важными показателями динамики разгона являются величины, характеризующие время отдельных периодов разгона. Полное время разгона определяет его плавность и длительность перегрузки двигателя, влияет на общую производительность и баланс рабочего времени тракторного агрегата. Однако разница по времени разгона МТА различных конструктивных схем невелика. На основании указанных критериев вводится понятие критической скорости трактора и критического момента инерции машинно-тракторного агрегата, при которых возможен разгон без заглохания двигателя и без резервирования его мощности. Однако, по данным академика В. Н. Болтинского на мгновенной характеристике двигателя, получаемой при разгоне, значение максимального крутящего момента смещается в сторону более низких частот вращения коленвала, чем на статической характеристике. Автор [] считает, что при разгоне эта величина на 0. Исследования, проведенные многими авторами, показали, что действительно, при разгоне МТА нагрузки в трансмиссии резко возрастают. Вследствие малого времени нарастания, эти нагрузки носят динамический характер (можно сказать, почти ударный). Повышение долговечности деталей трансмиссии нагружаемых таким образом путем снижения динамических нагрузок является актуальной задачей тракторного и сельскохозяйственного машиностроения. К настоящему времени предложено немало способов решения некоторых аспектов этой задачи. Понижения амплитуды крутильных колебаний добиваются применением различного рода демпферов []. По данным исследований [6] наличие демпфера в муфте сцепления трактора Т-0 позволяет снизить амплитуды крутильных колебаний в рабочем диапазоне частот вращения коленчатого вала двигателя примерно в два раза. Другим способом снижения динамических нагрузок в трансмиссии машины является введение в нее элементов с эластичными характеристиками []. Наличие эластичного элемента снижает жесткость трансмиссии в 5. Динамические нагрузки на переходных режимах при этом снижаются в 1,1. Однако, при расположении эластичного элемента за разветвление потока мощности и остановочными тормозами наблюдается потеря управляемости трактора и его откат после торможения. Большое влияние на значение динамических нагрузок и показатели разгона МТА имеет начальная частота вращения коленчатого вала двигателя и темп включения муфты сцепления. Так, по данным Г. М. Кутькова [] для трактора макета Т-/5 при начальной частоте вращения коленвала 0,. Разгон агрегата на базе трактора класса кН, работающего на скоростях до км/час, осуществляется без остановки двигателя при начальной частоте 0,. Однако, автор отмечает, что такой способ приводит к увеличению продолжительности разгона до с. Влияние времени включения муфты сцепления на процесс разгона рассматривалось в работах [6, , ]. Увеличение времени включения до 0,5 с снижает динамические нагрузки на % [] по сравнению с резким включением. При более резком включении муфты сцепления происходит также некоторое повышение продолжительности разгона, т. Наименьшая нагруженность трансмиссии соответствует продолжительности включения муфты сцепления 2,5.