Введение к работе
Актуальность работы. Ходовая система гусеничного трактора в основном определяет качество функциональных показателей МТА в целом и соответствие этих показателей требованиям предъявляемым нормативными документами и потребителями. Зачастую, при модернизации трактора, эффективность проекта вступает в противоречие со стремлением сохранить конструкцию ходовой системы без изменений. В результате эффективность проводимой модернизации снижается, ухудшаются показатели плавности хода, навесоспособности, воздействия на почву.
В последнее время ведущие производители сельскохозяйственных тракторов все чаще применяют в ходовых системах треугольный гусеничный обвод (ТГО). В такой ходовой системе одним из наиболее проблемных узлов является задний опорный каток (ЗОК), который нагружен реакцией от гусеницы и от веса остова, приходящегося на эту опору. При этом вертикальная составляющая реакции от натяжения гусеницы касательной силой тяги дополнительно нагружает подвеску ЗОК, тем самым возмущая остов и снижая плавность хода трактора. В научной литературе практически отсутствуют материалы по решению данной проблемы. Следовательно, работа, посвященная повышению плавности хода и навесоспособности сельскохозяйственного трактора с треугольным гусеничным обводом, является актуальной.
Цель работы - повышение плавности хода и навесоспособности сельскохозяйственного трактора с треугольным гусеничным обводом путем применения подвески заднего опорного катка, обеспечивающей адаптивную к касательной силе тяги характеристику.
Для достижения указанной цели необходимо было решить следующие задачи:
Разработать пространственную динамическую модель сельскохозяйственного трактора с треугольным гусеничным обводом и на её основе создать программный комплекс, позволяющий исследовать колебания гусеничного трактора с треугольным и классическим обводами при различных характеристиках подвесок опорных элементов и разных схемах их соединений.
Разработать подвеску заднего опорного катка, обеспечивающую адаптивную к касательной силе тяги упругую характеристику, для ходовой системы сельскохозяйственного трактора с треугольным гусеничным обводом, а также создать методику её расчета.
Подтвердить адекватность разработанной математической модели результатами экспериментальных исследований.
Исследовать влияние треугольного гусеничного обвода и различных вариантов подвески заднего опорного катка на плавность хода сельскохозяйственного трактора и её соответствие действующей нормативной документации.
Автор выражает глубокую признательность к.т.н., доценту Косову О.Д. за оказанную помощь при выполнении работы и обсуждении её результатов
5. Оценить влияние компоновки и подвески заднего опорного катка сельскохозяйственного трактора с треугольным гусеничным обводом на наве-соспособность.
Объектом исследования является гусеничный сельскохозяйственный трактор семейства ВТ.
Научная новизна заключается в разработке подвески заднего опорного катка с адаптивной характеристикой, обеспечивающей повышение плавности хода и навесоспособности трактора с треугольным гусеничным обводом, а также в разработке методики расчета и математической модели предложенной подвески. Кроме того проведено исследование влияния треугольного гусеничного обвода и различных типов подвески заднего опорного катка на плавность хода и навесоспособность модификаций сельскохозяйственного трактора семейства ВТ.
На защиту выносятся:
Методика расчета и математическая модель подвески заднего опорного катка с адаптивной характеристикой, обеспечивающей повышение плавности хода и навесоспособности трактора с треугольным гусеничным обводом.
Результаты исследования влияния треугольного гусеничного обвода и различных типов подвески заднего опорного катка на плавность хода и навесоспособность модификаций сельскохозяйственного трактора семейства ВТ.
Пространственная динамическая модель трактора с треугольным гусеничным обводом и программа, созданная на ее основе.
Достоверность и обоснованность научных положений работы обуславливается использованием фундаментальных законов механики и теории механических колебаний, обоснованностью допущений, принятых при разработке математических моделей, сходимостью результатов расчетов и эксперимента, согласованностью их с существующими результатами исследований.
Практическая ценность:
Обоснована целесообразность применения подвески заднего опорного катка, обеспечивающей адаптивную характеристику, в ходовой системе сельскохозяйственного трактора с треугольным гусеничным обводом с целью повышения его плавности хода и навесоспособности. На разработанную подвеску заднего опорного катка получен патент на полезную модель.
Создана программа, позволяющая моделировать и исследовать колебания гусеничных тракторов, как с треугольным обводом, так и с другими типами ходовых систем с широким перечнем механизмов подвесок опорных катков. Применение программы позволит ускорить создание новых и совершенствование существующих ходовых систем гусеничных тракторов.
Полученные в результате выполнения работы экспериментальные и теоретические данные могут быть использованы как при проектировании новых, так и для совершенствования существующих конструкций тракторов.
Внедрение результатов. Разработанная программа внедрена в рабочий процесс ВФ ООО «ГСКБ» для исследования и анализа влияния параметров ходовой системы гусеничных тракторов на показатели плавности хода и навесоспособности, а также внедрена в учебный процесс на кафедре «Автомобиле и
тракторостроение» Волгоградского государственного технического университета.
Апробация работы. Основные положения диссертации представлялись на международных научно-практических конференциях «Прогресс транспортных средств и систем» (Волгоград, ВолгГТУ, 2005 и 2009 г.г.), на IX и X международных симпозиумах ІРМІТ «Совершенствование методов конструкции и эксплуатации транспортных средств» (Варшава-Рыня, 2005, 2009 г.), на XII «Региональной конференции молодых исследователей Волгоградской области», на «Юбилейном смотре-конкурсе научных, конструкторских и технологических работ студентов ВолгГТУ», на 43 - 46 научно-практических конференциях ВолгГТУ (2006 - 2009 г.г.), а также на научных семинарах кафедры «Автомобиле- и тракторостроение» ВолгГТУ.
Публикации. Основное содержание диссертации опубликовано в 12 научных работах, в том числе 3 в изданиях, входящих в «Перечень российских рецензируемых научных журналов» рекомендованных ВАК.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, списка использованной литературы. Содержит 128 страниц машинописного текста, 30 рисунков, и 8 таблиц. Список использованной литературы содержит 140 наименований, в т.ч. 30 на иностранных языках.
