WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 | 2 || 4 |

В процессе испытаний записывались на ленте осцилографа: перемещения нажимного диска, управляющего и исполнительного звеньев ГУ и рычага выключения ФС; давление в рабочей полости ГУ; момент трения; температура поверхностей трения ФС и тормозка; число отметок оборотов ведущих и ведомых частей ФС; время включения и продолжительность буксования ФС и тормозка

по числу отметок отметчика осциллографа; величина нажимного усилия на поверхностях трения ФС и рычаге тормозка; величина износа поверхностей трения.

Рисунок 7 – Блок-схема алгоритма действий программного комплекса выключения ФС и включения тормозка в системе «ФС – ГУП – тормозок».

В качестве объектов исследований приняты агрегаты трактора Т – 130: ФС с ведомыми дисками различной величины неплоскостности; ГУП; ГУУ с предварительно сжатой пружиной; ГУУ с регулируемой пружиной; ГУК и два типа дисковых тормозка.

Исследованиям подвергались серийные и модернизированные агрегаты в системе «ФС – ГУ – тормозок». На рисунке 8 представлена схема модернизированного дискового подпружиненного тормозка.

Ускоренные экспериментальные исследования проводились на специализированном стенде (СНИТС), принцип работы которого основан на периодическом включении испытываемого ФС и передачи через него крутящего момента от привода стенда к нагружающему устройству, имитирующему условия работы ФС при разгоне трактора.

1- подвижный диск; 2- фланец;

3- корпус муфты; 4- проставка;

5 – крышка; 6 - пружина

Рисунок 8 – Схема модернизированного дискового подпружиненного тормозка.

На основании анализа рекомендаций различных исследователей и учитывая требования, предъявляемые к ФС и его тормозку, нами был принят темп (время) перемещения управляющего звена ГУ равным 1,0…1,1 с.

Контольные экспериментальные исследования проводились на тракторе-стенде (трактор Т–130 и тензолаборатория) при работе в полевых условиях. Включение и выключение ФС производились при номинальных оборотах двигателя с темпом перемещения управляющего звена 0,9…1,1 с. Для получения сопоставимых данных порядок проведения исследований и методика замера параметров были аналогичны стендовым.

В пятой главе диссертации «Результаты экспериментальных исследований» представлены результаты динамической нагруженности систем «ФС – ГУ – тормозок» и сравнительные износные исследования фрикционных накладок дисков сцепления и тормозка.

Анализируя графические зависимости (рисунок 9), можно заключить, что для всех систем увеличение времени перемещения управляющего звена ГУ и неплоскостности фрикционных накладок ведомых дисков ФС приводит к снижению коэффициента динамичности и увеличению времени нарастания момента трения. Наименьший коэффициент динамичности и набольшее время нарастания момента трения ФС у системы, имеющей ГУП.

а б в

а) ФС с серийными дисками – ГУ – тормозок; б) ФС с упругими дисками №1 – ГУ – тормозок; в) ФС с упругими дисками № 2 – ГУ – тормозок.

Рисунок 9 – Влияние неплоскостности фрикционных накладок ведомых дисков и времени перемещения управляющего ГУ на динамику включения ФС.

Анализ экспериментальных данных динамики включения тормозка (рисунок 10) показал, что для всех систем увеличение времени перемещения управляющего звена ГУ и неплоскостности фрикционной накладки тормозка приводит к снижению коэффициента динамичности и увеличению времени нарастания момента трения. Наименьший коэффициент динамичности и набольшее время нарастания момента трения тормозка у системы, имеющей ГУУ.

а б

а) ФС – ГУ – серийный тормозок;

б) ФС – ГУ – тормозок с повышенной величной неплоскостности.

Рисунок 10 – Влияние неплоскостности диска тормозка и времени перемещения управляющего звена ГУ на динамику включения тормозка.

Сравнивая исследуемые системы, необходимо отметить, что наибольший коэффициент динамичности ФС Кд =1,27 и наименьшее время t0 = 0,14 с у ФС с

серийными ведомыми дисками работающими с ГУУ. Наименьший коэффициент

динамичности ФС Кд = 0,84 и наибольшее время t0=1,82 с у ФС с величиной неплоскостности ведомых дисков 0,64 мм, работающих с ГУП; наибольший коэффициент динамичности тормозка К/д = 1,57 и наименьшее время t/0 = 0,05 с у серийных тормозков, работающих с ГУП. Наименьший коэффициент динамичности К/д = 1,05 и наибольшее время t/0 = 1,21 с у тормозков с повышенной величиной неплоскостности, работающих с ГУУ.

Увеличение времени перемещения управляющего звена ГУ и неплоскостности ведомых дисков сцепления и тормозка для всех систем приводит к снижению коэффициентов динамичности и увеличению времени нарастания моментов трения.

Наиболее предпочтительной с точки зрения динамики включения ФС и

тормозка следует считать систему: «ФС с упругими дисками №2 – ГУП – тормо-

зок с повышенной величиной неплоскостности».

Таким образом, результаты экспериментальных стендовых исследований динамики включения систем подтвердили правильность теоретических выводов. Это позволяет заключить, что разработанные авторами динамические схемы систем «ФС – ГУ – тормозок» и уравнения, описывающие движение масс, достаточно точно отражают процессы, протекающие в системах при включении и выключении.

Проведенные сравнительные износные исследования фрикционных накладок дисков сцепления и тормозка показали, что накладки ведомых дисков изнашиваются неравномерно, наибольший износ у накладки первого ведомого диска, работающей в паре с промежуточным диском, а наименьший – у накладки второго ведомого диска, работающей в паре с маховиком. Кроме того, замечен более интенсивный износ накладок от центра к периферии.

Наилучшими показателями обладает ФС с упругими ведомыми дисками № 2, оно работает при достаточно стабильном коэффициенте запаса и времени разгона. Однако этому ФС свойственно наибольшая величина среднего суммарного линейного износа, что объясняется конструктивным несовершенством дан-

ного типа упругих дисков. С целью снижения величины износа фрикционных накладок необходимо применять упругие диски, в которых полностью используется суммарная площадь трения.

Наилучшие показатели по износу ФС и наихудшие по износу тормозка имеет система «ФС – ГУУ – тормозок», а наихудшие по износу ФС и наилучшие по износу тормозка – система «ФС – ГУП – тормозок», что можно объяснить более плавным включением ФС последней системы.

С целью сопоставления результатов стендовых исследований и определения правильности выбора режимов нагружения были проведены контрольные исследования на тракторе, которые показали хорошую сходимость с результатами стендовых испытаний, что говорит о правильности выбора нагрузочных режимов на стенде.

В шестой главе диссертации «Технико-экономическая оценка совместного применения на тракторе Т–130 гидроусилителей управления фрикционным сцеплением различного следящего действия и дискового подпружиненного тормозка» рассчитан годовой экономический эффект от применения конструкторских решений. Годовой экономический эффект от внедрения ГУП и подпружиненного тормозка на всех тракторах Т-130 Орловской области составит 1177600 руб.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ:

1. Разработаны расчетные динамические схемы систем «ФС–ГУ–тормозок», а также комплекс дифференциальных уравнений, отличающиеся тем, что позволяют наиболее полно отразить рабочие процессы, протекающие в системах.

2. Разработан программный комплекс вычисления динамических нагрузок на фрикционных накладках в системе «ФС–ГУ–тормозок» (А.с. № 2007611052), который позволяет повысить точность расчетов, варьировать исходными параметрами в широком диапазоне и значительно сократить затраты времени на вычисления, что приводит к оптимальному выбору конструктивных параметров деталей и их материалов.

3. Впервые в подобных исследованиях процессы включения сцепления и выключения тормозка рассмотрены раздельно от процессов выключения сцепления и включения тормозка, что позволило изучить их взаимное влияние на рабочие процессы, протекающие в системе.

4. Результатами исследований динамики включения системы «ФС–ГУ–тормозок» установлено:

– увеличение времени перемещения управляющего звена гидроусилителя, величины неплоскостности ведомых дисков, массы привода до ГУ, а также уменьшение коэффициента запаса ФС, массы привода после ГУ и максимального усилия, создаваемого цилиндром ГУ приводит к снижению коэффициента динамичности ФС (Кд) и увеличению времени перемещения нажимного диска;

– увеличение времени перемещения управляющего звена ГУ, величины неплоскостности диска тормозка, массы привода до ГУ, коэффициента запаса ФС, а также уменьшение массы привода после ГУ и максимального усилия, создаваемого цилиндром ГУ приводит к снижению коэффициента динамичности тормозка (К/д) и увеличению времени его включения;

– наименьшая динамическая нагруженность системы «ФС – ГУ – тормозок» достигается в случае, если усилие, создаваемое цилиндром ГУ, равно максимальному усилию нажимных пружин ФС;

– система «ФС – ГУП – тормозок» имеет наименьший коэффициент динамичности ФС (Кд=0,84), но наибольший коэффициент динамичности тормозка (К/д=1,57), что подтверждает целесообразность применения подпружиненного тормозка с целью снижения его коэффициента динамичности. Система «ФС – ГУУ – тормозок» имеет наименьший коэффициент динамичности тормозка (К/д=1,05), но наибольший коэффициент динамичности ФС (Кд=1,27), что подтверждает целесообразность применения гидроусилителя следящего действия по положению с целью снижения коэффициента динамичности ФС.

5. Разработана оригинальная конструкция подпружиненного тормозка (Заявка № 2007130117), позволяющая снизить на 20 % динамические нагрузки на фрикционной накладке при его включении, что приводит к увеличению срока службы до 4000 мото-ч.

6. Результатами экспериментальных сравнительных износных исследований фрикционных элементов систем установлено:

– накладки ведомых дисков сцепления изнашиваются неравномерно. Наибольший износ 0,47 мм имеет накладка первого ведомого диска, работающая в паре со средним диском, а наименьший 0,14 мм – накладка второго ведомого диска, работающая в паре с маховиком, что находится в полном соответствии с законом распределения температуры по поверхностям трения;

– наиболее стабильный коэффициент запаса ( = 3,1…3,2) имеет ФС с величиной неплоскостности упругих ведомых дисков 0,64 мм. Однако это ФС имеет наибольшую величину среднего суммарного линейного износа, что объясняется конструктивным несовершенством данного типа упругих дисков. С целью снижения величины износа фрикционных накладок необходимо применять упругие диски, в которых полностью используется суммарная площадь трения.

7. Установлено, что в системе «ФС-ГУ» колебания усилий пружин ФС и рабочих пружин ГУУ оказывают влияние на величину и положение диапазона регулирования крутящего момента, что подтверждает нецелесообразность применения в приводе управления сцеплением гидроусилителя следящего действия по усилию.

8. Разработанные рекомендации позволяют оптимизировать работу системы «ФС – ГУ – тормозок» и повысить долговечность фрикционных элементов.

9. Годовой экономический эффект от внедрения ГУП и дискового подпружиненного тормозка на всех тракторах Т–130 Орловской области составит 1177600 руб.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ДИССЕРТАЦИИ
ОПУБЛИКОВАНЫ В СЛЕДУЮЩИХ РАБОТАХ:

Публикации в изданиях, рекомендованных ВАК:

  1. Рыжов, Ю.Н. Ресурсосберегающий гидроусилитель [Текст] / М.А. Ефимов, Ю.Н. Рыжов // Тракторы и сельскохозяйственные машины. – 2007. – №3. – С. 7. – ISSN 0235-8573.
  2. Рыжов, Ю.Н. Расчет динамических нагрузок в системе фрикционное сцепление – гидравлический усилитель с применением численных методов [Текст] / М.А. Ефимов, Ю.Н. Рыжов, Е.П. Долгов // Тракторы и сельскохозяйственные машины. – 2007. – №9. – С. 29–30. – ISSN 0235-8573.
  3. Рыжов, Ю.Н. Численное моделирование динамических нагрузок в приводе сцепления с гидравлическим усилителем [Текст] / И.С. Константинов, Е.П. Долгов, Ю.Н. Рыжов // Вестник компьютерных и информационных технологий. – 2007. – №11. – С. 9–12.
  4. Рыжов, Ю.Н. Пути снижения энергозатрат оператора при управлении фрикционными узлами трактора [Текст] / М.А. Ефимов, Ю.Н. Рыжов // Тракторы и сельскохозяйственные машины. – 2008. – №5. – С. 7–9. – ISSN 0235-8573.

Публикации в сборниках научных трудов и материалах конференций:

  1. Рыжов, Ю.Н. Направление снижения энергозатрат оператора при управлении фрикционными узлами трактора [Текст] / М.А. Ефимов, Ю.Н. Рыжов // Энерго- и ресурсосбережение – XXI век: Сб. материалов II-ой международной научно-практической интернет-конференции, январь-июнь 2004. – Орел: ОрелГТУ, 2004. – 288 с. – С. 269–271. – 500 экз. – ISBN 5-93932-080-5.
  2. Рыжов, Ю.Н. Снижение энергозатрат оператора на управление фрикционами трактора с применением гидроусилителей [Текст] / М.А. Ефимов, Ю.Н. Рыжов // Энерго - и ресурсосбережение – XXI век: Сб. материалов II-ой международной научно-практической интернет-конференции, январь-июнь 2004. – Орел: ОрелГТУ, 2004. – 288 с. – С. 271–273. – 500 экз. – ISBN 5-93932-080-5.
  3. Рыжов, Ю.Н. Направления снижения энергозатрат оператора при управлении фрикционными узлами трактора [Текст] / М.А. Ефимов // Сб. докладов молодых ученых факультета агротехники и энергообеспечения, 2003-2004. – Орел: ОрелГАУ, 2004. – 176 с. – С. 111–117. – 60 экз.
  4. Рыжов, Ю.Н. Исследование процесса включения фрикционного сцепления с гидравлическим усилителем [Текст] / Ю.Н. Рыжов // Энерго- и ресурсосбережение – XXI век: Сб. материалов III-ой международной научно-практической интернет-конференции, март-май 2005. – Орел: ОрелГТУ, 2005. – 288 с. – С. 271–273. – 500 экз. – ISBN 5-93932-107-0.
  5. Рыжов, Ю.Н. Влияние механизма управления на динамику включения фрикционного сцепления [Текст] / М.А. Ефимов, Ю.Н. Рыжов // Ресурсосбережение – XXI век: Сб. материалов Международной научно-технической конференции, посвященной 30-летию Орловского государственного аграрного университета и 100-летию Санкт-Петербургского аграрного университета, 1–6 июля 2005. – Орел: ОрелГАУ, 2005. – 417 с. – С. 205 – 210. – 150 экз.
  6. Рыжов, Ю.Н. Влияние механизма управления на процесс включения фрикционного сцепления [Текст] / Ю.Н. Рыжов // Механизация интенсивных технологий в АПК: Сб.
    Pages:     | 1 | 2 || 4 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»