Введение к работе
Актуальность темы. Важнейшей задачей в области машиностроения является создание новых, высокопроизводительных машин, дальнейшее повышение качества и надежности создаваемых конструкций. В автотракторостроении актуальной задачей является разработка и внедрение автоматического бесступенчатого привода от двигателя к ведущим колесам. С ростом автотракторного парка и интенсивности скоростей движения простота и удобство управления, улучшение тягово-скоростных и топливно-экономических характеристик приобретает первостепенное значение.
Одним из путей совершенствования конструкций транспортных и тяговых машин является применение в их трансмиссиях автоматических бесступенчатых передач. Бесступенчатый привод поззоляет повысить производительность машин за счет более полного использования мощности двигателя, улучшить эксплуатационные качества, повысить безопасность движения. Из числа изяестных в настоящее время механических бесступенчатых передач, инерционно-импульсные передачи являются перспективными для применения в силовых приводах самоходных машин в силу ряда присущих им преимуществ, таких как автоматичность и бесступенчатость регулирования скорости и крутящего момента на ведущих колесах машины в. широком диапазоне при высоком коэффициенте полезного действия, возможность защиты двигателя от перегрузок, простота и удобство управления.
Однако передачи такого типа не получили широкого применения в промышленности вследствие выхода из строя выпрямителя инерционного момента по причине износа и разрушения тел заклинивания или элементов зацепления механизмов свободного хода (МСХ). С целью повышения надежности передачи разработана конструкция гидродифференциального выпрямителя момента по пат. РФ №1028924 , в конструкции которого в качестве тела заклинивания применена гидравлическая жидкость, а обе гидромашины закреплены стационарно благодаря использованию дифференциального ряда, что значительно упрощает конструкцию гидравличе-. ской арматуры.
Проектирование такой передачи требует уточнённых расчетов, основанных на исследовании ее тягово-динамических качеств с учетом всех определяющих факторов и конструктивных параметров передачи. Большое значение имеет вопрос выбора той или иной схемы дифференциального
ряда и элементов гидравлической части выпрямителя момента, обеспечивающих оптимальное протекание рабочего процесса инерционной передачи.
Научная проблема. Теоретическое определение и экспериментальное подтверждение закономерностей взаимосвязи конструктивных параметров инерционной передачи с параметрами рабочего процесса гидродифференциального выпрямителя момента.
Цель работы. Целью настоящей работы является установление фактической работоспособности инерционной передачи с гидродифференциальным выпрямителем момента, исследование влияния параметров обратного клапана на протекание переходных процессов в гидросистеме выпрямителя момента, а также изучение влияния конструктивных параметров. выпрямителя на силовые и динамические характеристики инерционной передачи.
Основные задачи:
-
Создание теоретической базы, позволяющей на этапе проектирования инерционной автоматической гидропередачи обоснованно выбирать конструктивные параметры элементов гидродифференциального выпрямителя момента.
-
Создание программного обеспечения на ЭВМ, позволяющего производить расчет механических и динамических характеристик, и производить корректировку выбранных параметров.
-
Создание стендового образца инерционной гидродифференциальной автоматической передачи и экспериментальная проверка адекватности математической модели.
Общая методика исследования. При определении общей методики . исследования были использованы работы отечественных и зарубежных авторов, посвященные исследованию собственно бесступенчатых инерционно-импульсных и гидромеханических передач, механизмов свободного хода, а также работы по исследованию объёмных гидромашин и направляющих гидроаппаратов. Теоретическое исследование инерционной гидродифференциальной передачи выполнено на ЭВМ. Математическая модель передачи представляет собой систему нелинейных дифференциальных уравнений второго порядка с переменными коэффициентами. Адекватность математической модели и достоверность основных теоретических исследований проверены экспериментально на опытном образце инерци-онной передачи в стендовых условиях.
Научная новизна. В работе впервые установлена фактическая работоспособность инерционной передачи с гидродифференциальным выпрямителем момента по пат. РФ №1028924, исследованы рабочий процесс, кинематические и силовые характеристики гидродифференциального выпрямителя момента на различных режимах работы. Разработана программа математического моделирования рабочего процесса инерционной передачи, которая позволяет обоснованно выбирать параметры выпрямителя момента для получения заданных характеристик передачи.
Практическая ценность. Работа поддержана конкурсным центром грантов при Московском государственном индустриальном университете по фундаментальным исследованиям в области транспортных наук (грант №96-10-4.4-28). Разработанная методика расчета инерционного гидродифференциального трансформатора момента позволяет уже на стадии проектирования провести комплексный анализ рабочего процесса передачи и обоснованно выбрать ее конструктивные параметры.
Реализация результатов работы. Математическая модель, методика и программа расчёта и оптимизации использованы в научно-исследовательской работе и ОКР при разработке бесступенчатой автома- , тической трансмиссии легкового автомобиля ГАЗ - 3110 в ОАО «Гидравлик». Результаты работы используются в учебном процессе на кафедре ; «Автомобили и тракторы» Липецкого государственного технического уни- ' верситета.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и нашли положительную оценку на:
- международной научно-технической конференции «Бесступенчатые
передачи, приводы машин и промысловое оборудование» (Калининград,
1997г.);
международной научно-технической конференции «Балттехмаш-98» (Калининград, 1998г.);
научно-практической конференции «Изобретательство и инновационное творчество в решении проблем развития Липецкой области» (Липецк, 1996г.);
научной конференции «Молодёжь и наука на рубеже XXI века» (Липецк, 1997г.);
- международной научно-практической конференции «Прогресс
транспортных средств и систем» (Волгоград, 1999г.);
- научно-технической конференции «Современные проблемы функционирования и развития транспорта» (Липецк,1999г.).
Публикации. По теме диссертационной работы опубликованы 7 работ, в том числе тезисы докладов на первой международной научно-технической конференции по бесступенчатым передачам, приводным механизмам и промысловому оборудованию.
Объём и структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырёх глав, выводов и приложения. Список использованной литературы содержит 82 наименования. Общий объём 168с, 57 рис.
