Введение к работе
Актуальность работы. Сельское хозяйство в современных условиях - одна из наиболее транспортоёмких отраслей экономики. Производство сельскохозяйственной продукции, ее транспортировка и переработка невозможны без сложных и специально адаптированных к сельскому хозяйству автотракторных средств (АТС СХ). Эффективное использование автотракторной техники в агропромышленном комплексе зависит от его работоспособного состояния.
В условиях эксплуатации сельскохозяйственной техники, и особенно таких тракторов, как «Кировец», одной из важнейших является задача повышения надежности работы трансмиссии, в частности коробок передач. Около 55 % отказов агрегатов трактора «Кировец» приходится на трансмиссию, основным звеном которой является коробка передач.
Доля эксплуатационных отказов по гидромеханическим передачам (ГМП) достигает 28% от общего количества отказов, а время простоя при текущем ремонте ГМП достигает 30% от общего времени простоя в текущем ремонте. Наибольшее количество отказов по самой ГМП приходится на детали фрикциона (до 44%), причем затраты на ремонт фрикциона достигают 40% от общей суммы затрат на поддержание ГМП в технически исправном состоянии.
Своевременные и целесообразные по глубине и объему технические воздействия, направленные на поддержание фрикционов ГМП в технически исправном состоянии, возможны только при наличии объективной диагностической информации.
Перечисленные факты свидетельствуют о необходимости контроля технического состояния узлов и сопряжений у новых коробок передач после их сборки, осуществления послеремонтного контроля, а также проведения операций диагностирования в условиях эксплуатации.
Частая разборка узлов с целью осмотра и замены отдельных деталей отрицательно сказывается на долговечности узла, так как при разборках могут возникнуть повреждения посадочных поверхностей, нарушиться взаиморасположения отдельных деталей, влияющие на их приработку. В последнее время большое внимание уделяется методам диагностики узлов трансмиссий, обеспечивающим контроль их работоспособности без разборки.
Для проведения контроля узлов и сопряжений коробок передач в условиях эксплуатации в настоящее время существуют различные диагностические средства. Почти все они основаны на прямых методах измерения структурных параметров, требующих разборки коробки передач. Существующие методы и средства не позволяют автоматизировать процесс диагностирования. Основные недостатки существующих методов и средств диагностирования - их высокая трудоемкость и проведение диагностики только общего технического состояния коробки передач.
Таким образом, разработка метода функционального диагностирования ГМП, позволяющего определять техническое состояние ее фрикционов, является актуальной задачей.
Работа выполнена в соответствии с планом научно-исследовательских работ ФГБОУ ВПО «Восточно-Сибирский государственный университет технологий и управления», 2009-2013 г.г. № 0120100187 на выполнение НИР по теме: «Техническая эксплуатация автотранспортных средств в условиях Сибири», а также в рамках гранта «Молодые ученые ВСГУТУ» в 2010 г.
Цель работы - снижение трудоемкости и повышение эффективности функционального диагностирования ГМП тракторов в условиях их эксплуатации на основе разработки метода дифференциального диагностирования их фрикционов.
Рабочая гипотеза - предположение о том, что дифференциальное диагностирование фрикционов ГМП возможно выполнять на основе анализа изменения давления в гидросистеме при переключении передач.
Объект исследования - процесс включения фрикциона ГМП.
Предмет исследований - характер изменения давления рабочей жидкости в гидросистеме при переключении передач.
Научная новизна.
Разработана математическая модель фрикциона ГМП учитывающая его основные свойства и позволяющая устанавливать функциональные связи диагностических признаков с параметрами его технического состояния.
Теоретически установлены и экспериментально проверены закономерности изменения давления от величины коробления фрикционных дисков, количества коробленых дисков, износа фрикционных дисков, а также поломки отжимных пружин.
Разработан алгоритм дифференциального диагностирования фрикционов ГМП, позволяющий повысить оперативность и достоверность определения их технического состояния по характеру изменения давления в главной магистрали.
Практическая ценность работы.
Разработан метод дифференциального диагностирования фрикционов ГМП, позволяющий определять их техническое состояние.
Использование разработанного метода диагностирования ГМП позволит повысить эффективность технической эксплуатации за счет снижения простоев и затрат на поддержание их в исправном состоянии.
Разработан датчик давления и программа к нему «CursorGrapher» для регистрации, записи и последующего анализа данных на компьютере.
Реализация результатов работы.
Разработанный метод дифференциального диагностирования фрикционов ГМП и реализующий его компьютерно-диагностический комплекс прошли производственную проверку и внедрены в технологический процесс ООО «Автотракторные производственные мастерские» г. Улан-Удэ
Республики Бурятия и 000 «Загустай» Селенгинского района Республики Бурятия.
Апробация работы.
Материалы исследований докладывались и обсуждались на заседаниях кафедры «Автомобили» ВСГТУ (г. Улан-Удэ) в 2010-2011 гг., на научно-технических конференциях ВСГТУ (г. Улан-Удэ) в 2009-2011 гг., в материалах международной научно-практической конференции «АГРОИН-ФО-2009» (СибФТИ г. Новосибирск), в материалах международной научной конференции «Проблемы механики современных машин» в 2009 г., в материалах всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Проблемы и перспективы развития автотранспортного комплекса» (Северо-Восточный ГУ г. Магадан) в 2011 г., в материалах Всероссийской молодежной научно-технической конференции «Молодые ученые Сибири» (г. Улан-Удэ) в 2010 г.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 6 печатных работ, в том числе из списка ВАК 1 работа, получено 1 свидетельство на программу ЭВМ.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, основных выводов, списка использованной литературы и приложений. Работа изложена на 144 страницах машинописного текста, включает 8 таблиц, 39 рисунков, список литературы из 173 наименования и 4 приложений.
