Введение к работе
Актуальность темы. Фрикционные муфты (ФМ) широко используются в коробках передач (КП) тракторов и автомобилей для переключения передач с различной степенью перекрытия. Это особенно важно для тракторов, так как при работе машинотракторного агрегата (МТА) на крюке трактора всегда присутствует тяговая нагрузка. Поэтому при переключении передач в КП трактора с разрывом потока мощности от двигателя МТА останавливается и дальнейший его разгон осуществляется с места при значительном буксовании ФМ включаемой передачи.
ФМ являются одним из важнейших узлов КП трактора, так как они определяют необходимую динамику разгона МТА и долговечность самой КП. Одним из важнейших параметров, определяющих долговечность ФМ в КП, является их работа буксования при переключении передач в КП и разгоне МТА с места.
Существующие методики расчета работы буксования ФМ в таких КП с переключением передач без разрыва потока мощности имеют ряд недостатков, которые вносят существенную погрешность в расчеты, не позволяя с достаточной точностью определить время и работу буксования ФМ в КП трактора. Точное определение этих параметров позволит при проектировании тракторных КП правильно выбрать конструктивные параметры устанавливаемых ФМ и определить наиболее рациональный закон управления переходным процессом.
Целью работы является разработка методики расчета параметров буксования ФМ (работы и времени буксования) в КП трактора при различной степени перекрытия передач и при стендовых испытаниях натурных узлов.
Объект исследований - ФМ тракторов, процесс переключения передач в КП без разрыва потока мощности.
Методы исследования. В работе использованы теоретические и экспериментальные методы исследования. Теоретические исследования основаны на использовании методов аналитической механики и теории движения колесных и гусеничных машин. Экспериментальные исследования проводились на натурных образцах ФМ.
Научная новизна работы заключается в следующем:
- предложена универсальная диаграмма разгона МТА при переключении передач в КП с различной степенью их перекрытия, справедливая для любого соотношения между временем включения и буксования ФМ;
разработана математическая модель процесса разгона МТА и буксования ФМ в КП при переключении передач с различной степенью их перекрытия;
разработана обобщенная математическая модель процесса разгона МТА и буксования ФМ при трогании с места и переключении передач в КП с различной степенью их перекрытия;
на основе математических моделей процесса разгона МТА разработана обобщенная методика расчета параметров буксования ФМ (работы и времени буксования) при переключении передач в КП с различной степенью их перекрытия, при трогании МТА с места и при стендовых испытаниях ФМ и ФМвКП.
Практическая значимость. Универсальная математическая модель процесса разгона МТА при переключении передач в КП с различной степенью перекрытия и разгоне МТА с места позволяет на стадии проектирования КП с ФМ определять их работу и время буксования и время разгона МТА, что позволит создавать надежные конструкции ФМ и КП. Предложенная методика расчета работы буксования ФМ в КП при стендовых испытаниях позволяет результаты стендовых испытаний переводить в эксплуатационный режим нагружения и, следовательно, осуществлять доводку конструкций КП с ФМ при стендовых испытаниях.
Основные положения диссертации, выносимые на защиту:
теоретическая диаграмма разгона МТА при переключении передач в КП с различной степенью их перекрытия;
математическая- модель процесса разгона МТА и буксования ФМ в КП при переключении передач с различной степенью их перекрытия и при трогании МТА с места;
обобщенная методика расчета параметров буксования ФМ (работы и времени буксования) при переключении передач в КП с различной степенью их перекрытия, при трогании МТА с места и при стендовых испытаниях ФМ и ФМ в КП.
Реализация результатов работы. Математические модели процесса буксования ФМ в КП и методика расчета их работы и времени буксования при переключении передач с различной степенью перекрытия внедрены в учебный процесс в МГТУ «МАМИ» и используются в ОАО «НАТИ» при разработке новых конструкций КП с ФМ.
Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались и обсуждались на заседаниях кафедры «Колесные и гусеничные машины»
5 МГТУ «МАМИ» (2007-2011 гг.), на Всероссийской научно-технической конференции «Проблемы и достижения автотранспортного комплекса» (г. Екатеринбург, 2008, 2010 гг.), на международной научно-технической конференции АИИ «Приоритеты развития отечественного автотракторостроения и подготовки инженерных и научных кадров» (г. Москва, 2008, 2010 гг.)
Публикации. По теме диссертации опубликовано 7 печатных работ, среди которых 3 работы опубликованы в изданиях, входящих в Перечень ВАК.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 4 глав, основных результатов и выводов, списка использованной литературы и приложений. Основное содержание работы изложено на 134 страницах машинописного текста, включая 50 рисунков и 8 таблиц.
