Автоколебательные процессы в сцеплениях автомобилей и тракторов Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

ровании электромагнитного поля, активные материалы не применять.

Выводы

Проведенный анализ показал, что бурно развивающаяся в последние годы гибридизация широкого круга моделей автомобилей является одним из основных направлений в решении энергетических и экологических проблем на транспорте. Применение комбинированных силовых установок на автомобилях позволяет на 30-50% расход топлива и снизить выбросы парниковых газов С02.

Производители гибридных автомобилей используют разные схемы привода и компоновочные решения при проектировании гибридных автомобилей, что говорит о различии в подходах конструкторов для достижения поставленных целей. Наилучших результатов добились японские автомобильные компании Toyota и Honda на гибридных автомобилях Toyota Prius, Toyota Corolla и Honda Insight благодаря оптимальному подбору параметров силовой установки и выбору алгоритму ее управления.

В настоящее время на гибридных автомобилях нашли широкое применение мотор-генераторы и электродвигатели асинхронного и синхронного типа, а также никель-металлгидридные и литиевые аккумуляторы. Применяемые аккумуляторы имеют хорошую энергоемкость и удовлетворительные массогабаритные показатели. При этом конструкторы продолжают совершенствование силовых установок, применяя новые технологии и методики оптимизации параметров.

Литература

1. Гусаров А.П. Потребление топлива и выбросы С02 автомобилями. Журнал ААИ, № 3(56), 2009.

2. Ломакин В.В., Карпухин К.Е., Кондрашов В.Н. Тенденции развития автомобилистроения. Учебное пособие. МАМИ. Москва. 2008.

3. Вайсблюм М.Е. Европейский подход к снижению С02. ААИ № 3 (62), 2010, с. 59.

4. Каталоги автомобилей 2006-2011 г. Automobil revue.

5. Шабанов A.B. Шабанов A.A. Гибридные автомобили и новый этап экологической безопасности при совершенствовании конструкции автомобильных силовых установок. М.: МГУПИ, Вестник МГУПИ № (серия «Машиностроение»), 2012.

6. Бахмутов C.B., Селифонов В.В., Ломакин В.В., Круташов A.B., Карпухин К.Е., Баулина ЕЕ. Автомобили с гибридной силовой установки. Учебное пособие для вузов М.: МГТУ «МАМИ», 2009. 136 с.

7. Electric & Hybrid Vehicle Technology Intenational. Jannary 2013.

8. Петров В.Ю. Легковой транспорт будущего: электромобили, водородные или традиционные автомобили? М.: «Автомобильная промышленность», 2009, № 5.

Автоколебательные процессы в сцеплениях автомобилей и тракторов

д.т.н. проф. Шарипов В.М., к.т.н. проф. Маринкин А.П., к.т.н. доц. Шарипова H.H.,

к.т.н. проф. Щетинин Ю.С., Климова Е.В., Тарасова Л.И.

Университет машиностроения 8(495)223-05-23 (1111), trak@mami.ru

Аннотация. Приведены результаты экспериментальных исследований, подтверждающие, что в реальной эксплуатации автомобиля и тракторного агрегата автоколебания на парах трения фрикционного сцепления не возникают. Это относится к фрикционным сцеплениям с асбестовыми, безасбестовыми полимерными и спеченными порошковыми фрикционными накладками.

Ключевые слова: фрикционное сцепление, фрикционная накладка, автоколебательный процесс, момент трения.

В работах [1, 2] рассматриваются автоколебательные процессы на парах трения сухого фрикционного сцепления (ФС). Природа этого явления подробно изложена в работе [3]. При

этом в работе [2] отмечено, что устранение фрикционных автоколебаний в ФС может обеспечить двукратное повышение долговечности его фрикционных накладок. Если это так, то устранение фрикционных автоколебаний в ФС автомобилей и тракторов представляет собой актуальную научную задачу для автотракторной отрасли машиностроения.

Во всех без исключения работах возникновение автоколебательных процессов установлено при стендовых испытаниях ФС и длительном буксовании на предельном моменте в интервале времени (— /б), т.е. на «полке» (рисунок 1). В этом случае время буксования ФС

на «полке» существенно больше, чем в процессе нарастания момента трения. Установлено, что автоколебательные процессы возникают, как правило, в начале и в конце буксования ФС на «полке» (рисунок 1). В то же время известно [2], что существенное влияние на автоколебательные процессы в ФС оказывает жесткость валопровода испытательного стенда, которая обычно на порядок выше жесткости трансмиссии автомобилей и тракторов. Следует отметить, что даже при стендовых испытаниях в процессе нарастания момента трения при включении ФС в интервале времени (0 — ) автоколебания не наблюдались (рисунок 1).

Рисунок 1. Типичная осциллограмма изменения момента Мт на валу ФС при стендовых испытаниях: /м и /б - соответственно время включения и буксования ФС

В процессе разгона тракторного агрегата в эксплуатации на большинстве выполняемых операциях буксование ФС заканчивается до полного его включения [4, 5]. Следовательно, на диаграмме разгона тракторного агрегата участок с «полкой» отсутствует или его величина незначительна. Аналогичные результаты получены и для автомобильных ФС [6]. В качестве примера в таблице 1 приведены типичные осциллограммы моментов на валу ФС в процессе разгона различных тракторных агрегатов, из которых следует, что в реальной эксплуатации автоколебания в ФС не возникают.

В работе Г.М. Щеренкова [6] приведены практически все известные в СССР на период времени до 1976 года осциллограммы разгона различных автомобилей с места. При этом ни на одной осциллограмме не были обнаружены автоколебательные процессы.

При участии авторов исследовался процесс разгона различных тракторных агрегатов с тракторами ^150^ Т-4А, Т-4АП2, ДТ-75М и ТТ-4, в ФС которых использовались фрикционные накладки на основе асбеста (шифра 56 и F-2124), безасбестовые полимерные (шифра F-202) и порошковые спеченные (шифра НЛ-5).

Из анализа осциллограмм, полученных авторами и другими исследователями [4-10], установлено, что в реальной эксплуатации автомобиля и тракторного агрегата автоколебания на парах трения ФС не возникают. Это относится к ФС с асбестовыми, безасбестовыми полимерными и спеченными порошковыми фрикционными накладками.

£

Серия 1. Наземные транспортные средства, энергетические установки и двигатели.

Таблица 1

Типичные осциллограммы моментов на валу ФС в процессе разгона тракторного

агрегата

Источник информации

Тип тракторного агрегата Осциллограмма момента на валу ФС

[7]

[8]

[9]

Собственные исследования

Собственные исследования

Собственные исследования

Собственные исследования

МТЗ-50 с одноосным прицепом

Т-75, разгон трехсеялочного агрегата на VII передаче

Т-40М, разгон транспортного агрегата на IV передаче

Т-150К с прицепом 1-ПТС-9, разгон на V передаче

Т-4А с плугом ПЛ-5-35, пахота на VI передаче

Т-4АП2, бульдозерные работы на IV передаче

ДТ-75М, с плугом ПЛ-5-35, пахота на IV передаче

[4, 10]

ТТ-4,

трелевка леса комлями на щите, объем пачки 12 м3

Литература

1. Геккер Ф.Р. Динамика машин, работающих без смазочных материалов в узлах трения. -М.: Машиностроение, 1983. - 168 с.

2. Вопросы долговечности муфт сцепления тракторов / С.Г. Борисов, С. А. Лапшин, В.Я. Юденко, В.Б. Захаров // Тракторы и сельхозмашины. - 1980, № 3. - С. 22-24.

3. Трение, изнашивание и смазка: Справочник. В 2-х книгах. Кн.2/ Под ред. И.В. Крагель-ского и В.В. Алисина. - М.: Машиностроение, 1979. - 358 с.

4. Теория и проектирование фрикционных сцеплений колесных и гусеничных машин / В.М. Шарипов, H.H. Шарипова, A.C. Шевелев, Ю.С. Щетинин; Под общ. ред. В.М. Шарипова. - М.: Машиностроение, 2010. - 170 с.

5. Шарипов В.М. Конструирование и расчет тракторов. - М.: Машиностроение, 2009. 752 с.

6. Щеренков Г.М. Пары трения автомобильных сцеплений (теория, испытания и расчет): Дисс... д-ра техн. наук. - Ярославль, 1976. - 370 с.

7. Вернигор В.А., Солонский A.C. Переходные режимы тракторных агрегатов. - М.: Машиностроение, 1983. - 183 с.

8. Барский И.Б., Анилович В.Я., Кутьков Г.М. Динамика трактора. - М.: Машиностроение, 1973. - 280 с.

9. Чунихин В.П. Исследование долговечности пар трения тракторных муфт сцепления и некоторых путей ее повышения: Дисс. канд. техн. наук. - М., 1977. 204 с.

Ю.Лялин В.П. Выбор оптимальных геометрических параметров пар трения с целью улучшения характеристик теплового режима и работоспособности муфты сцепления трактора: Дисс... канд. техн. наук. - М., 1984. - 167 с.

Определение параметров буксования фрикционных муфт для различных вариантов их установки в тракторных коробках передач при переключении

передач без разрыва потока мощности

д.т.н. проф. Шарипов В.М., к.т.н. Дмитриев М.И., Зенин A.C., Круглов С.М., Маланин И.А.

Университет машиностроения (495) 223-05-23, доб. 1111, trak@mami.ru

Аннотация. В статье приведена методика расчета работы и времени буксования фрикционной муфты при переключении передач без разрыва потока мощности для любых вариантов относительного расположения фрикционных муфт в тракторной коробке передач

Ключевые слова: фрикционная муфта, работа буксования, переключение передач без разрыва потока мощности

В конструкциях современных коробок передач (КП) с неподвижными осями валов переключение передач без разрыва потока мощности от двигателя выполняется с помощью фрикционных муфт (ФМ) [1]. В зависимости от выбранной кинематической схемы КП могут применяться различные варианты размещения ФМ на ее валах. При этом ФМ могут устанавливаться как одном, так и на разных валах в КП.

При переключении передач в КП с помощью ФМ совершается работа L буксования, которая является одним из важнейших показателей, определяющих теплонапряженность и ресурс ФМ.

До настоящего времени процесс переключения передач с помощью ФМ в КП изучен недостаточно полно. Поэтому при существующих теоретических наработках по переключению передач без разрыва потока мощности возникает необходимость схематизации самого процесса переключения для определения значений времени и работы буксования ФМ.

Безразрывное переключение, обеспечиваемое одновременной работой двух передач в течение короткого отрезка времени (перекрытия передач), имеет ряд особенностей. Протекание процесса безразрывного переключения передач зависит от параметров ФМ, обеспечивающих переключение, длительности перекрытия, параметров машинотракторного агрегата