Введение к работе
. - r, l
Актуальность темы. Одной из ваздейших народнохозяйственных ач, стоящих перед страной, является экономия тооливяо-энер— ических ресурсов. Применение на машинах и транспортных дствах накопителей энергии (энергоаккутлулирующих устройств) спечивает экономию топлива, а также снижает вредные воздей-ия на окружающую среду. Разработка таких систем ведется по кольким направлениям, различающимся видом аккумулируемой ргии. Определенный интерес в СССР и за рубежом вызывают ма-ичные (кинетические) накопители благодаря преимуществам зд другими энергосистемами.
Маховичный привод (аккумулятор кинетической энергии) может эльзоваться в составе комбинированной энергетической уста-хи (КЭУ) или в качестве самостоятельной энергетической устает. В первом случае снижается расход топлива, токсичность аботавпих-газов и шум двигателя. Во втором - обеспечивается югическая чистота силовой установки. Основное преимущество звичного привода проявляется в использовании энергии реку-їгибного торможения машины.
Однако пока еще маховичный привод не находит широкого денения на машинах, так как в настоящее время недостаточно гены его свойства, схемы и методы расчета. Таким образом, решение задач по обоснованию конструктив-схем трансмиссии маховичного привода, разработка методов іета и моделирования его рабочих процессов с целью повышения іВДіективности, поставленных в диссертационной работе, придает особую актуальность и будет способствовать расширению іенения подобных устройств в народном хозяйстве страны.
Целью работы является обоснование и выбор рациональной гктуры, параметров и режимов работы маховичного привода с «объемной передачей, на основе исследования схем и ыодели-
ІНИЯ ЄГО рабОЧИХ ПрОЦеССОВ, ДЛЯ ПОЕНДеНИЯ Т8ХНИКО-ЭКОНОШ-
:ой эффективности машин в заданных условиях эксплуатации.
Объектом исследования является трансмиссия маховичного
юда с гидрообъемной передачей, используемого в качестве
силовой установки дорожного катка и в составе КЭУ городского автобуса.
Методы исследований. Исследование характеристик и моделирование динамических процессов трансмиссии машин проводилось на основе уравнений теоретической механики, гидравлики и де- , тале! машин. Для решения дифференциальных уравнений на ЭВМ использовались метода программирования и аналитические метода . <: для ручного счета. В работе использовались метода экспериментального исследования и математической статистики.
Научная новизна. I. Разработаны методы расчета конструктивных параметров ыаховичного привода с гидрообьемной передачей, удовлетворяющих предъявляемым к нему требованиям в соответствии с назначением оснащаемой им машины.
-
На основе предложенных критериев проведена сравнительная оценка и определены рациональные конструктивные схемы двуз поточной гидрообъемной передачи, обеспечиванцие наибольшую эффективность маховячного привода.
-
Составлены математические модели маховичного привода с полнопоточной гидрообьемной передачей, отражающие динамические процессы в механических и гидравлических узлах трансмиссии машин.
-
Разработаны математические модели параллельного и последовательного режима работы КЭУ, учитывахше влияние характеристик ыаховичного привода с полнопоточной гидрообьемной передачей на эффективность транспортного средства в условиях эксплуатации.
-
Выведены аналитические соотношения, позволявшие выполнить расчет параметров процесса разгона машины за счет анергии маховика и ее рекуперативное торможение без применения ЭВМ.
Практическое значение работы. Разработаны программы для ЗНЛ, позволягацие по результатам моделирования рабочих процессов трансмиссии машин оптимизировать параметры и режимы работы маховичного привода для улучшения их эксплуатационных характеристик, а такге снпЕавщие затрат времени и средств на проведе ниє дорогостоящих натурных^экспериментов при создании аналогичных устройств.
Для ї-іраїїЕсй конструктивной схемы выведены соотношения характеристик маховичного привода, полоненные s сснозу ыетоди-
я расчета его конструктивных параметров. Выявлены принципы управления гидропередачей, обеспечивавшие его наиболее эффектив-яое использование на машинах.
Показана возможность снижения мощности гидромашин, выбранных по условия необходимого диапазона угловых скоростей маховика путем понижения уровня энергии, запасаемой маховиком при тор-доженли машины, за счет кратковременного частичного дросселиро-зания рабочей жидкости в гидросистеме.
Реализация работа. Результаты работы использованы при рас-їете трех типов вариантов транспортных устройств с маховичным юточником энергии в процессе проведения опытно-конструкторских забот по созданию испытательной техники в институте "Союзмаш-іроект", а также при разработке экспериментальной установки ма-совичного привода с гидрообьемной передачей на заводе "Универ-:ал". Кроме того, материалы диссертационной работы использэва-їесь при разработке проектно-конструкторской документации опыт--гого образца маховичяого рекуператора городского автобуса ЛИАЗ 5256 в НАШ.
Апробация работы. Основные положения работы докладывались іа 1-й научно-технической конференции "Маховичнне накопителя (нергии" (г.Житомир, 1985г.), на Всесоюзном научно-техническом їоващании "Аккумулирование энергии и пути повыиения эф$ектив-[ости электростанций и экономия энергии" (г.Москва, 1985. г.), іа XIX научно-техническом семинаре "Гидромеханическая переда--и" (г.Москва, 1986г.), на Всесоюзной научно-практической конференции "Проблемы энергетики транспорта" (г.Москва, 1988 г.), і также на 46-й, 47-й и 48-й научно-методических и научно-ис-ледовательских конференциях МАДИ (г.Москва, 1988, 1989, 1990г.)
Публикации.По теме диссертации опубликовано 5 печатных ра-іот и получено I авторское свидетельство.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, :етырех глав, основных выводов, списка литературы и приложений, бьем диссертации составляет 240 с, в том числе 137 с. машино-ксного текста, 12 таблиц, 54 иллюстраций на 46 страницах, сллс-а литературы из 95 наименований на 9 с. и 48 страниц пряложе-ий.