Повышение эксплуатационных свойств колесных трелевочных тракторов путем снижения их галопирования

• Автор: Садовский, Дмитрий Сергеевич
• Шифр специальности: 05.21.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 175 с. : ил

1. Состояние вопроса и задачи исследования.

1.1. Конструктивные особенности и параметры перспективных колесных трелевочных тракторов

1.2. Особенности динамики колесных трелевочных систем

1.3. Анализ работ по исследованию галопирования

колесных тракторов схемы 4к4.

1.4. Задачи исследования.

2. Математическая модель для исследования колебаний

системы колесный трелевочный трактор пачка древесины волок в режиме галопирования

2.1. Выбор оценочных показателей.

2.2. Эквивалентная динамическая схема колебательной системы колесный трелевочный трактор пачка древесины волок.
2.3. Дифференциальные уравнения взаимодействия системы колесный трелевочный трактор пачка древесины волок с опорной поверхностью в режиме галопирования
2.4. Моделирование внешних возмущающих воздействий со стороны опорной поверхности на систему колесный трелевочный трактор пачка древесины волок.
3. Математическая модель для исследования колебаний маховых масс системы двигатель трансмиссия колесный движитель трелевочного трактора в режиме галопирования
3.1. Обоснование эквивалентной динамической схемы системы двигатель трансмиссия колесный движитель
3.2. Дифференциальные уравнения колебаний маховых масс системы двигатель трансмиссия колесный движитель
3.3. Уравнения неголономных связей систем колесный трелевочный трактор пачка древесины волок и двигатель трансмиссия колесный движитель
3.4. Особенности исследования разработанной математической модели на ЭВМ
4. Методика, аппаратура, объект и условия исследовательских испытаний склонности колесной трелевочной системы к галопированию
4.1. Цели и задачи исследовательских испытаний.
4.2. Объект исследовательских испытаний, измеряемые величины и электроизмерительная аппаратура, применяемая при испытаниях
4.3. Программа и методика проведения исследовательских испытаний склонности колесной трелевочной системы
к галопированию
4.4. Выбор испытательной трассы, условия проведения испытаний и осциллографирования процессов
4.5. Обработка результатов исследовательских испытаний
и оценка погрешности измерений
5. Результаты экспериментальных и теоретических исследований склонности колесной трелевочной
системы к галопированию
5.1. Анализ значимости факторов, влияющих на склонность колесной трелевочной системы к галопированию.
5.2. Результаты экспериментальных исследований склонности колесной трелевочной системы к галопированию.
5.3. Проверка адекватности математической модели.
5.4. Результаты теоретических исследований склонности колесной трелевочной системы к галопированию.
6. Оптимизация конструктивных параметров и режимов эксплуатации колесной трелевочной системы по критерию наименьшей склонности к галопированию.
6.1. Выбор критерия оптимизации
6.2. Постановка задачи оптимизации.
6.3. Результаты оптимизации конструктивных
параметров КТС.
6.4 Основные пути реализации оптимальных
конструктивных параметров
Основные выводы и рекомендации.
Библиографический список использованной литературы.
Приложения
ВВЕДЕНИЕ


Отечественные лесопромышленные тракторы оснащаются в настоящее время шинами сельскохозяйственного назначения, разработаны специальные лесные шины 1. Эта модель шин устанавливается на перспективные колесные лесопромышленные тракторы Онежского тракторного завода. Для упрощения конструкции и повышения надежности работы большинство как зарубежных, так и отечественных тракторов не имеют подвески мостов. Таким образом, отсутствие подвески мостов ведет к повышению влияния колебаний остова трактора на крутильные колебания маховых масс деталей трансмиссии и наоборот. По мнению автора, это может привести к развитию взаимосвязанных и поддерживающих друг друга колебаний. Важным показателем технического уровня колесных лесопромышленных тракторов является тип трансмиссии. Трансмиссия современного колесного лесопромышленного трактора выполнена гидромеханической с переключением передач под нагрузкой, ведущие мосты снабжены автоматической блокировкой дифференциалов. По данным исследований ЦНИИМЭ, оптимальный объем пачки для колесного трелевочного трактора составляет 6 7 м3, а применение их по условиям проходимости обеспечивается на ,5 лесопокрытой площади эксплуатационного фонда основных лесозаготовительных регионов страны 3. Создание отечественного специального КТТ, по своим конструктивным особенностям полностью отвечающего условиям лесозаготовок, и не уступающего лучшим образцам зарубежных лесопромышленных тракторов, позволит выполнять большую часть работ в лесозаготовительной отрасли с большим экономическим эффектом по сравнению с существующими базовыми трелевочными тракторами. При этом интенсивные КТТ могут быть вызваны как взаимодействием колес трактора с неровностями волока, так и с трелюемой пачкой деревьев. Поскольку целью настоящей работы является оптимизация параметров колесных трелевочных тракторов с целью снижения их склонности к галопированию, которое представляет собой интенсивные колебания трактора в продольновертикальной плоскости, а колебания остова трактора в продольновертикальной и колебания в поперечновертикальной и горизонтальной плоскостях, не являются взаимосвязанными 4, 5, 6, 7, 8, 9, то при решении задачи оптимизации параметров колесных лесопромышленных тракторов по критерию снижения их склонности к галопированию допустимо применение плоских расчетных схем. Расчетная схема для исследования динамики колесного трелевочного трактора приведена на рис. Анализ рисунка 4. КТТ в продольновертикальной плоскости характеризуются поступательными перемещениями вдоль оси X, вертикальными перемещениями вдоль оси 1 и продольноугловыми перемещениями р вокруг оси, проходящей через центр масс трактора. Хп, поступательных перемещений вдоль оси 2П и продольноугловых перемещений . Неблагоприятное сочетание таких параметров, как распределение нагрузки по осям, радиальная и тангенциальная жесткость шин, жесткость упругих элементов трансмиссии приводит к появлению колебаний трактора в продольновертикальной плоскости с возрастающей амплитудой, называемых галопированием. При этом повышенный уровень колебаний оказывает вредное воздействие на оператора. Особенно вредными и опасными с точки зрения воздействия на организм оператора являются продольные колебания 9, , характерные для режима галопирования. Кроме этого, интенсивные колебания трактора подвергают его узлы и агрегаты дополнительным динамическим нагрузкам, снижают экологическую совместимость трактора с лесной средой вследствие увеличения динамической добавки к статической нагрузке на колесо, ведущей к дополнительному уплотнению лесной почвы, снижают КПД трактора вследствие повышения затрат мощности на генерирование колебаний его остова. Изучению колебательных процессов посвящено значительное количество исследований. Хачатурова , Ротенберга Р. В., Бочарова Н. Ф., Семенова В. М., Гуськова В. В., Шуплякова , Анисимова Г. М., Жукова , Ксеневича И. П., Ульянова , Цитовича И. С., Гастева Б. Г., Библюка Н. И., Кочнева А. М., Добрынина Ю. А., Провоторова Ю. И., Кутькова Г. М. и других авторов. Процесс галопирования в них непосредственно не рассматривался. В. Б. Тарасюка, Ю. С. Щетинина, А. А. Ерина.