CC BY
35
АГРОПРОМЫШЛЕННАЯ ИНЖЕНЕРИЯ
УДК 629.3.014.2
ДИНАМИЧЕСКАЯ НАГРУЖЕННОСТЬ МТА С ПНЕМОГИДРАВЛИЧЕСКОЙ ПЛАНЕТАРНОЙ МУФТОЙ СЦЕПЛЕНИЯ ПРИ РАЗГОНЕ С УЧЕТОМ ОБЪЕМНОГО
К.П.Д. НАСОСА
Н.Г. Кузнецов, доктор технических наук, профессор Н.С. Воробьева, кандидат технических наук, ст. преподаватель Д.А. Нехорошее, кандидат технических наук, дог/ент
ФГБОУ ВПО Волгоградская государственная сельскохозяйственная академия
В статье рассматривается оптимизация параметров разгона при разгоне с трактором МТЗ-80Л, оборудованным пневмогидравлической планетарной муфтой сцепления (ПГПМС) с учетом объемного к.п.д. насоса.
Ключевые слова: трактор, трансмиссия, пневмогндравлический аккумулятор, планетарная муфта, шестерёнчатый насос, частота вращения, объемный к.п.д.
Планетарная пнемогидравлическая муфта сцепления в качестве механизма, обеспечивающего соединение ведущего и ведомого валов, использует пневмо гидроаккумулятор (ИГА). Запорным и регулирующим в ней является шестеренчатый насос [1], коэффициент полезного действия (г|у) которого зависит от частоты вращения насоса. На установившемся режиме работы МТА скорость вращения шестерен насоса определяется частотой и амплитудой колебания крюкового усилия. Это значит, что скорость вращения насоса и утечки через зазоры становятся величинами, влияющими на характеристики работы муфты.
Рисунок 1 - График изменения угловой скорости коленчатого вала в зависимости от времени при разгоне на паровом поле при (3-1,15-1,45
Рисунок 2 - График изменения угловой скорости коленчатого вала в зависимости от времени при разгоне на паровом поле при |3-1,60-1,75
)
о -----1---------1---------J----1----1--
О 2 4 в С 10 12 14 Ьс
Рисунок 3 - Графики изменения момента двигателя в зависимости от времени при разгоне на паровом поле при р-1,15-1,45;
Рисунок 6 - График изменения момента насосной шестерни в зависимости от времени при разгоне на стерне при Р-1,15-1,45;
Рисунок 4 - Графики изменения момента двигателя в зависимости от времени при разгоне на паровом поле при Р-1,60-1,75;
Рисунок 5 - График изменения момента насосной шестерни в зависимости от времени при разгоне на стерне при Р-1,15-1,45;
До сих пор расчет процесса разгона МТА с ПГПМС был проведен при г|у=1 [2], но для изучения влияния особенностей работы насоса на разгон необходима проверка математической модели с учетом к.п.д. насоса, поэтому соответствующим образом были скорректированы математическая модель и алгоритм счета на ЭВМ в системе МаШСАО.
В результате сравнения теоретических и опытных данных было выяснено, что объемный к.п.д. насоса г|у снижается до 0,38. В результате расчета получены графические зависимости параметров разгона от времени. Некоторые зависимости параметров разгона от времени на паровом поле приведены на рис. 1 - рис. 6.
Графики изменения показателей параметров разгона в зависимости от времени при объемном к.п.д. насоса г|у=0,38 показали, что частота колебаний составляет 0,5 Гц, а время выхода трактора на установившейся режим увеличивается.
Для выбора оптимального режима разгона при объемном к.п.д. насоса г|у=0,38 проведен расчет работ, затраченных на буксование, на перекачку масла, работы «скольжения» (утечки через шестерни насоса).
Результаты расчета представлены в таблице 1 (1 участок - промежуток времени с момента снижения г|у до достижения максимального момента, 2 участок- промежуток времени с момента достижения максимального момента до выхода на установившейся режим). Графики скольжения представлены на рис. 7-9. А диаграммы затраченной работы представлены на рис. 10-12.
Таблица 1 - Результаты расчета по критериям оптимизации для режимов
3=1,15-1,75
р=1,15 р =1,30 р =1,45 р =1,60 Р =1,75
Паровое поле
Работа скольжения на 1 участке, Дж 25549,88 2463,16 5819,86 5819,86 6405,36
К.п.д. 0,913 0,923 0,878 0,879 0,859
Работа скольжения на 2 участке, Дж 17157,29 12179,18 3307,9 1062,36 894,5
К.п.д. 0,9959 0,99459 0,99028 0,99336 0,99099
Работа, затраченная на перекачку масла, Дж 5737,14 7679,73 14138,53 9648,17 13120,79
Затрачиваемая работа на буксование, Дж 124307 125197,6 129156,6 129766,4 125948,8
Максимальное буксование, Дж 0,13389 0,1626 0,92815 1 1
Суммарная работа, Дж 172751,31 147519,67 152422,89 146296,79 146369,4
стерня
Работа скольжения 1, Дж 4583,27 5410,06 6877,46 7463,73 7756,51
Кпд колебаний 1 0,912 0,913 0,873 0,848 0,848
Работа, затраченная на перекачку масла, Дж 12150,23654 8647,5088 2572,9801 961,85683 768,07
Работа скольжения2, Дж 4449,84 6417,85 8523,62 10395,67 11238,82
Кпд колебаний2 0,996 0,994 0,992 0,991 0,99
Затрачиваемая работа на буксование, Дж 88430 88451,6 88700 87789,21 86731,89
Максимальное буксование, Дж 0,13342 0.16667 0,92416 1 1
Суммарная работа, Дж 109613,3465 108927,0188 106674,0601 106610,4668 106495,2
ТЇЗ ШЭ ІШЗ ОМІ 0.444
Рисунок 7 - Диаграмма работы «скольжения» на первом участке в зависимости от коэффициента запаса муфты сцепления |3
Рисунок 8 - Диаграмма к.п.д. «скольжения» на первом участке в зависимости от коэффициента запаса муфты сцепления |3
Рисунок 9 - Диаграмма работы «скольжения» на втором участке в зависимости от коэффициента запаса муфты сцепления |3
Рисунок 11 - Диаграмма затраченной работы на перекачку масла в зависимости от коэффициента запаса муфты сцепления |3
Рисунок 10 - Диаграмма затраченной работы на буксование в зависимости от коэффициента запаса муфты сцепления |3
Рисунок 12 - Диаграмма суммарной затраченной работы в зависимости от коэффициента запаса муфты сцепления |3
Обобщая все вышесказанное в четвертой главе можно сделать следующие выводы:
• Подтверждается мнение исследователей о том, что у насосов обычной конструкции при увеличении давления объемный к.п.д. значительно снижается;
• Предположительные причины снижения к.п.д. насоса: ошибки изготовления на предприятии; наличие скрытых полостей, которые при определенном давлении будут заполняться жидкостью вместо ПГА.
• Установленный уровень утечек в экспериментальном узле снижал объемный к.п.д. насоса до 0,38 и общий к.п.д. ПГПМС при разгоне до 0,92;
• Расчет при объемном к.п.д. насоса r|v=0,38 показал, что оптимальный режим соответствует коэффициенту запаса муфты сцепления Р= 1,130.
Библиографический список
1. Кузнецов, Н.Г. Алгоритм расчета математической модели процесса разгона трактора MT3-80JI с пневмогидравлической планетарной муфтой сцепления в среде MathCAD [Текст] / Н.Г. Кузнецов, Д.А. Нехорошев, Н.С. Воробьева//Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: наука и высшее профессиональное образование -2010. -№ 2 (18). — С.110.
2. Кузнецов, Н.Г. Динамическая нагруженность МТА при разгоне с трактором MT3-80JI, оборудованным пневмогидравлической планетарной муфтой сцепления [Текст] /Н.Г. Кузнецов, ДА. Нехорошев, Н.С.Воробьева //Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: наука и высшее профессиональное образование -2011. -№2 (22). - С. 176.
E-mail: mshaprov@bk.ru
