Исследование процесса переключения передач карьерного самосвала с гидромеханической передачей Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

УДК 629.3

В. П. Тарасик, Ю. С. Романович

ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ПЕРЕКЛЮЧЕНИЯ ПЕРЕДАЧ КАРЬЕРНОГО САМОСВАЛА С ГИДРОМЕХАНИЧЕСКОЙ ПЕРЕДАЧЕЙ

UDC 629.3

V. P. Tarasik, Y. S. Romanovich

STUDY OF GEAR SHIFT PROCESS IN QUARRY DUMP TRUCKS WITH HYDROMECHANICAL TRANSMISSION

Аннотация

Приведены результаты исследований процессов функционирования фрикционов гидромеханической передачи при переключении ступеней. Получены графики зависимостей принятых критериев оценки качества переходных процессов от параметров управления фрикционами. Выполнен анализ баланса энергии в базовой коробке передач и дополнительной коробке в процессе буксования фрикционов. Приведены рекомендации к выбору параметров управления переключением передач.

Ключевые слова:

гидромеханическая передача, гидротрансформатор, коробка передач, базовая коробка передач, дополнительная коробка, фрикцион, время регулирования, время перекрытия передач, баланс энергии.

Abstract

The paper presents results of the study of the operation of friction clutches in the hydromechanical transmission during gear shifting. Diagrams of the dependencies of accepted criteria assessing the quality of transient processes from the parameters of friction clutches control have been obtained. The analysis of the energy balance in the basic gearbox and the additional gearbox in the process of clutch slip has been performed. The recommendations for the choice of parameters of gearshift control are given.

Key words:

hydromechanical transmission, torque converter, gearbox, basic gearbox, additional gearbox, friction clutch, control time, gears overlap time, energy balance.

На карьерных самосвалах БелАЗ грузоподъемностью 30, 45 и 60 т применяется семейство унифицированных гидромеханических передач, различающихся между собой энергоемкостью гидротрансформатора и количеством ступеней коробки передач. На 60-тонных машинах применяется шестисту-пенчатая коробка передач, а на машинах меньшей грузоподъемности - пятиступенчатая.

Для этих самосвалов кафедрой «Автомобили» Белорусско-Российского университета создана мехатронная сис-

© Тарасик В. П., Романович Ю. С., 2015

тема автоматического управления (МСАУ), обеспечивающая автоматическое переключение передач и диагностирование технического состояния всех её основных механизмов. Структура МСАУ, конструктивное исполнение и принцип действия приведены в [1-3]. При создании МСАУ значительное внимание уделялось обеспечению процесса качественного переключения передач и надежности функционирования фрикционов, посредством которых осуществляется переключение.

На рис. 1 показана кинематическая

схема шестиступенчатой коробки передач, приведена таблица включаемых фрикционов и значений передаточных

чисел. На схеме отображены числа зубьев шестерен.

Номер ступени Включаемые элементы Передаточное число

I Ф:Фн 4,071429

II Ф2Фн 2,864865

III ФэФн 2,045455

IV Ф:Фв 1,436975

V Ф2Фв 1,011129

VI ФэФв 0,721925

я ФяФн -4,536036

Коробка передач (КП) выполнена по схеме с тремя степенями свободы, следовательно, для включения любой ступени необходимо замкнуть два фрикциона. Её структуру можно условно представить состоящей из двух частей - базовой коробки передач (БКП) и дополнительной коробки (ДК), выполняющей функции демультипликатора. В состав БКП входят фрикционы Ф^, Ф2, Ф3 и Ф^, включающие соответственно первую, вторую, третью передачи и передачу реверса, а ДК удваивает количество ступеней на выходном валу коробки передач посредством фрикционов понижающего Фн и повышающего Фв диапазонов. При смене диапазонов необходимо включить два новых фрикциона и выключить два фрикциона предыдущей передачи. Такие переключения выполняются при переходе с 3-й на 4-ю ступень (3 ^ 4 ) и с 4-й на 3-ю (4 ^ 3 ). Формирование характеристик управления в этом случае

затруднительно, т. к. необходимо согласовать работу четырех одновременно управляемых фрикционов.

Опыт создания МСАУ показывает, что высокие показатели качества переходных процессов в трансмиссии и надежность функционирования фрикционов достигаются путем согласованного управления фрикционами коробки передач и двигателем при переключении передач [4, 5].

Основными параметрами характеристики включаемого фрикциона являются: начальное давление рабочей жидкости в гидроцилиндре Рфо; скорость

нарастания давления кр = фф/^; время перекрытия характеристик управления включаемым и выключаемым фрикционами ¿п.п (называемое в дальнейшем временем перекрытия передач). Графики характеристик управления фрикционами с отображением указанных параметров приведены в [5, 7].

Управление режимами работы двигателя в интервале времени переключения передачи может осуществляться двумя способами: изменением настройки регулятора скоростного режима или снижением вращающего момента двигателя (снижением подачи топлива).

Исследование влияния характеристик управления фрикционами и двигателем на показатели качества переходных процессов при переключении передач осуществлялось на основе математического моделирования. Использовалась математическая модель, приведенная в [4].

На основании проведенных исследований по управлению фрикционами планетарной коробки передач [5, 7] установлено, что наибольшее влияние на показатели качества переходных процессов оказывают время перекрытия передач ¿пп и управление двигателем. Снижение настройки скоростного режима двигателя осуществлялось путем имитации уменьшения угла поворота педали акселератора Ауа на интервале времени переключения. Снижение вращающего момента двигателя АМд обеспечивалось

изменением параметров его внешней скоростной характеристики.

В качестве критериев оценки процессов управления переключением передач использовались следующие параметры: удельная работа Жуд и удельная

мощность Руд буксования фрикциона;

время буксования ^; максимальное приращение температуры поверхностного слоя фрикционных дисков АТп; приращение объемной температуры после завершения процесса включения фрикциона АТоб; максимальные значения вращающих моментов на карданном валу Мк и на валу турбины Мт и их коэффициенты динамичности кдк и кд т; изменение момента двигателя

АМ д , частоты вращения вала двигателя Аяд и турбины гидротрансформатора Апт; максимальное ускорение автомобиля в переходном процессе атах; максимальное значение производной ускорения по времени (джерк) утах .

Имитировалось движение самосвала в условиях карьера «Ерунаков-ский» (г. Новокузнецк, Кемеровская обл. РФ). Параметры характеристик этого карьера приведены в [6].

На рис. 2, а-з приведены графики, отображающие результаты моделирования процесса переключения передач 3 ^ 4 . Они соответствуют параметрам управления ¿пп = 0 и Ау а = 20 %.

Характеристики управления давлением в гидроцилиндрах включаемых Рф1, Рфв и выключаемых фрикционов

Рф3, Рфн, а также в гидроцилиндре

фрикциона блокировки гидротрансформатора Рбл представлены на рис. 2, а. В момент подачи сигнала МСАУ на переключение передачи давления Рф3 , Рфн

снижаются примерно в два раза. После заполнения гидроцилиндров включаемых фрикционов Ф1 и Фв формируются характеристики давлений Рф1 и Рфв, а гидроцилиндры фрикционов Ф3 и Фн

соединяются со сливом. Одновременно выключается фрикцион блокировки ГДТ. Время регулирования давлений Рф1 и Рфв принималось ¿р = 0,9 с. Если

тот или иной фрикцион замыкается за более короткий интервал времени, чем принятое ¿р, то давление сразу же поднимается до номинальной величины, что предотвращает его последующую разблокировку и буксование при возможном увеличении передаваемой нагрузки в переходном процессе.

а)

б)

2,0 МПа 1,0 Р 0,5 0

/ /

Р&, /Ч /

— .1. • /

/ Лр'^фн V %

450 кВт/м2 150 О

1

/ /

1 / V-' / л <

г

/ ( \ 1 %

90

кДж/м2 60

30

о

IV

\

уд

105.6 106.0 106,4 106,8 с 107,2 105,6 106,0 106,4 106,8 с 107,2 X->-

в) ..... г)

10,0

•С

А/,

2'5 О

/ А/об.фв

/ / ' ' /

А Т Л '

п.ф! —

-100 -200

""Л \

\ Юфв \

\ 1

\

105,6 106,0 106,4 106,8 с 107.2 105,6 106,0 106,4 106,8 с 107,2

(—*

Ц-Л 1 / 1 /

у

ж)

105,6 106,0 106,4 106,8 с 107,2 105,6 106,0 106,4 106,8 с 107,2

(—>■

2500 об/мин Ид, 1500

Ит

1000

— -Л "л /

ч

105,6 106,0 106,4 106,8 с 107,2 105,6 106,0 106,4 106,8 с 107,2

Рис. 2. Графики характеристик управления и показателей качества переходного процесса при переключении 3 ^ 4

Согласно рис. 2, б, время буксования фрикциона Ф^ составляет лишь 0,0913 с, а буксование фрикциона Фв

продолжается до 0,429 с, т. е. в 4,7 раза дольше, что приводит к более высокому нагреву фрикционных дисков (рис. 2, в). Отметим, что все фрикционы исследуемой КП абсолютно одинаковы по всем параметрам. Но запас момента трения

фрикциона Ф1 в 1,29 раза выше, чем у фрикциона Фв, из-за различного расположения их в кинематической схеме (см. рис. 1). Для выяснения, является ли это причиной различий их времени буксования, выполнялась имитация включения фрикциона Фв с соответствующим повышением уровня давления в его гидроцилиндре. Время буксования его в

этом случае оказалось равным 0,430 с, а фрикциона Ф1 - 0, 099 с. Следовательно, есть другая причина данного явления. Она будет рассмотрена далее при анализе баланса энергии, передаваемой механизмами КП на интервале времени одновременного буксования обоих фрикционов.

Вместе с тем, следует отметить, что процессы буксования обоих фрикционов не конфликтны и относительные скорости скольжения их фрикционных дисков согласованно снижаются (рис. 2, г).

На рис. 2, д показан график изменения момента на карданном валу Мк, а на рис. 2, е - моментов двигателя Мд

и турбины Мт . Эти графики иллюстрируют почти полное исключение динамического возрастания нагрузок в трансмиссии. Коэффициент динамичности примерно равен единице. Однако наблюдается кратковременное незначительное торможение, сопровождаемое переходом моментов Мд, Мт и Мк в

отрицательные области, что приводит к замедлению автомобиля (рис. 2, з). Это явление наблюдается и при использовании второго способа управления двигателем, т. е. снижением его момента, поскольку оно связано с постепенным плавным возрастанием моментов трения фрикционов Ф1 и Фв . Но в реальных условиях движения машины, как показывает опыт, это почти неощутимо водителем.

Положительный эффект управления двигателем заключается в том, что за время переключения передачи снижается величина заброса скорости турбины и не происходит разгон двигателя (рис. 2, ж). При этом существенно снижается работа трения фрикционов и нагрев дисков, что подтверждают приведенные ниже рис. 4 и 5.

Графики, представленные на рис. 3, а-з, иллюстрируют протекание исследуемых процессов при переключении 4 ^ 3 . В этом случае включают-

ся фрикционы Ф3 и Фн вместо Ф1 и Фв (рис. 3, а). Гидротрансформатор при этом разблокируется до переключения передачи при более высокой скорости движения, что способствует снижению динамических нагрузок и теплонапря-женности фрикционов. Как видно из рис. 3, б, время буксования обоих фрикционов Ф3 и Фн почти одинаково и

находится в пределах 0,15...0,16 с. Работа буксования, удельная мощность и температура фрикционных дисков существенно ниже, чем при переключении 3 ^ 4 . Коэффициент динамичности момента на карданном валу Мк не превышает единицы (рис. 3, д). Остальные исследуемые характеристики также протекают достаточно благоприятно.

Поскольку параметры управления процессом переключения передач ¿пп, Ауа и АМд можно изменять в достаточно широких пределах, были проведены исследования их влияния на принятые критерии оценки процессов управления. На рис. 4 и 5 приведены результаты этих исследований, полученные при варьировании значений ¿п п

и АУа .

При моделировании принимались отрицательные перекрытия передач (¿п.п =-0,2 и ¿пп = -0,1 с), положительные (¿пп = +0,1 и ¿пп = +0,2 с), а также нулевое перекрытие (¿пп = 0). Графики, обозначенные цифрой 1, соответствуют АУа = 0 (без сброса педали акселератора при переключении передачи); графики 2 соответствуют Ауа = 10 %; графики 3 -

Ауа = 20 %; графики 4 - Ауа = 30 %.

Сплошными линиями на рис. 4, а-г изображены графики параметров, относящихся к фрикциону Ф^, а штриховыми - к фрикциону Фв. Как видно из рис. 4, б, удельная работа буксования фрикциона Фв значительно выше, чем фрикциона Ф1 .

а)

б)

К

-/ / )Ч

1

1 1 1 __ Т

21,2

в) ;

°С 2

21,6 22,0 с 22,4

21,2 21,6 22,0 22,4

21,6 22,0

240 кВт/м2 120

Р 60

»к

''""Я ч

\

24

кДж/м2 12 6 0

г)

21,2 21,6 22,0 с 22,4 /—»-

Л*** -Дг*

Ч^'^^об-фн

^об.фЗ

100

-100

-200

-г Юфз \

Г 1 Л/

Шфн ____1

21,2

21,6

22.0

/ / V

--' / \ --— -----

1

V4- /

О

м/с2 -1,0 а -1,5

21.2

21,6

22,0 г—*

22,4

-2,0

Ш

21.2

21,6

22,0 /—

22,4

- к

/ X

\\ _ 1 / / /'

( 1 1 1 у // 1 *

21,6 ^ 22,0 22,4

22,4

Рис. 3. Графики характеристик управления и показателей качества переходного процесса при переключении 4^3

Отметим, что переключение 3 ^ 4 начинается при Пд = пт = 2100 об/мин

(см. рис. 2, ж). Из рис. 4, а, б и в видно, что увеличение управляющего параметра Ауа оказывает существенное влияние на время буксования ^, удельную

работу Жуд и температуру дисков АГп

фрикциона Фв и в то же время почти не влияет на аналогичные показатели фрикциона Ф1.

а)

б)

в)

г)

0.8 с 0,6

0.4

0,2

0

"—- "Г ,—'

—1 Л к 4 >--< К

""V Т /

1-4 ,, 1 , 'бф! н

300 кДж/м2 250

200 150

ГГФ1'

V00

О1

/

Л. / / 1 ■л

п 1 < / I [ / /л / /X

ц Л N /// > и я

6--М ы Г / V

4 ы 1-3

30

°с 20 15 10 5 О

Л7М в / / / 5

> -< Щ /

,2 т" ( 1-- -1 / / I1 г 4 /я

Г3- кг* !.< 4 /// / /

1-4 47 Ф

1000 кВт/м* 800

600

400

200

/ /

р ТС у

2-4 / //

[Г, 2 1

-0,2-0,1 0 с 0,2 -0,2-0,1 0 с 0,2 -0,2-0,1 0 с 0,2 -0,2-0,1 0 с 0,2

'п.п"

д)

е)

^П.П "

и.

ь

1'

"/1 3 ч 4 /

1 —( 3--Г -1 ,—1

2' <р--г-< 3 4 - с ,-4 . Д7 7

1000

Ё Гл 23 >—< к.

4 ■ \ , "1 ,1

7--- 4 X

^п.п"

/

Л

1 / 4 3 Л Я

1 '/ 2

-0,2-0,1 0 с 0,2 -0,2-0,1 0 с 0,2 -0,2-0,1 0 с 0,2 -0,2-0,1 0 с 0,2 'VI. ~ •':] ::~ 'V [ ^п.п

Рис. 4. Влияние параметров управления п и Ау а на критерии оценки процесса переключения передач 3 ^ 4

Зависимосгъ ^б.фв, Щфв и АГп.фв от Ау а обусловлена тем, что при увеличении Ауа существенно снижаются частоты вращения вала двигателя Пд к и турбины птк, при которых начинается

процесс буксования фрикционов (см. рис. 4, е и рис. 2, ж). При этом двигатель выходит на тормозной режим (см.

рис. 2, е) и, соответственно, уменьшаются моменты Мк и Мт (см. рис. 2, д и е). Однако при Ауа > 20 % увеличивается модуль отрицательного ускорения (рис. 4, ж), а также величина

а

Ш1П

джерка ] (рис. 4, з), что ухудшает плавность движения машины.

Рис. 5. Влияние параметров управления ¿пп и Ау а на критерии оценки процесса переключения передач 4 ^ 3

Положительное перекрытие передач (¿п п > 0 ) приводит к значительному

возрастанию удельной работы Жуд,

удельной мощности буксования Руд и

температуры дисков АТп обоих включаемых фрикционов (рис. 4, б-г), но почти не влияет на моменты нагрузки трансмиссии Мк и Мт, а также на время буксования фрикциона Фв. Время же буксования фрикциона Ф1 при положительном перекрытии возрастает, что отрицательно сказывается на значе-

ниях параметров Жф1 и АТп.ф1.

Показатели Рф1 и Рфв слабо реагируют на величину Ауа , но зависят от начального уровня давления рфо в гидроцилиндрах фрикционов и существенно возрастают при увеличении положительного перекрытия передач ¿пп. Положительное перекрытие tп.п приводит к значительному возрастанию джерка (рис. 4, з), увеличивает замедление (рис. 4, ж) и, следовательно, ухудшает комфортность условий работы водителя.

На основании результатов исследований, представленных на рис. 4, можно заключить, что оптимальными параметрами управления являются Гпп = 0 и Ауа « 20 %.

При использовании параметра управления АMд вместо Ауа улучшение основных показателей, характеризующих надежность функционирования фрикционов (Жуд и АТ^), происходит

менее интенсивно. Так, например, при АMд = 40 % показатели достигают следующих значений: ^ фв = 0,54 с; Wфв = 144,6 кДж/м2; АТп.фв = 14,66 °С. При этом пд.к возрастает до 2225 об/мин, а птк - до 2341 об/мин. Эти же показатели при Ауа = 20 % достигают следующих значений: ¿б.фв = 0,429 с; Жфв = 84,4 кДж/м2; А^ = 8,83 °С; Пд.к = 2060 об/мин; п т к = 2207 об/мин.

На рис. 5, а-з приведены графики зависимостей исследуемых показателей качества управления от параметров ¿пп

и Ауа при переключении 4 ^ 3 .

В этом случае показатели Wуд,

Руд, ^, АТп слабо зависят от Ауа, но

их значения существенно возрастают как при положительном, так и при отрицательном перекрытии передач (рис. 5, а, б, в, г). Значения моментов Мк и Мт при увеличении Ауа снижаются (рис. 5, д). Однако при Ауа > 20 % в течение периода переключения передачи машина получает замедление и возрастает джерк, особенно при отрицательном перекрытии передач (рис. 5, ж и з). Коэффициент динамичности момента Мк при ¿пп = 0 и Ауа = 20 % равен

единице, а момента Мт составляет 0,56 (рис. 5, д).

Таким образом, при переключении 4 ^ 3 также эффективно управление двигателем и оптимально нулевое пере-

крытие переключения передач. Отрицательное перекрытие приводит к разгону двигателя и турбины ГДТ, что вызывает увеличение показателей Жуд, Руд, АТп

и джерка.

Приведенные на рис. 4 и 5 результаты исследований показывают, что процессы переключения передач 3 ^ 4 и 4 ^ 3 значительно различаются. Для выяснения причин различий выполнен анализ баланса энергии в механизмах КП. Вычислялись значения подводимой к КП и отводимой от неё энергии за время буксования фрикционов, изменения кинетической энергии масс, отображающих инерционные свойства механизмов на входах и выходах фрикционов БКП и ДК, и энергии буксования фрикционов. Моменты инерции соединяемых фрикционами БКП масс обозначим J4 и /5, а фрикционами

ДК - /6 и /7 [4]. Подводимая и отводимая энергия определялась на трёх упругих элементах, расположенных соответственно на входе в КП (вал турбины ГДТ), между БКП и ДК (валы КП) и на выходе КП (карданный вал). Моменты этих упругих элементов обозначим Му 2, Му3, Му4, а накапливаемые ими

потенциальные энергии - Wу2, ^3, Wу4. Передаваемая этими валами энергия вычислялась по формуле

и

Wуj = |М

(1)

0

где Wуj - суммарное значение энергии,

переданной через ;-й упругий элемент за время буксования фрикциона; Му; -

вращающий момент на ;-м упругом элементе; шг- - угловая скорость 1-й массы, непосредственно связанной с ;-м упругим элементом; ^ - время буксования соответствующего фрикциона.

Изменения кинетической энергии масс КП за время буксования фрикцио-

нов рассчитывались по формуле

( 2 2 АЕк1 = у К/ -Шш/,

(2)

где АЕЮ- - значение выделенной накопленной кинетической энергии или потреблённой энергии на разгон /-й массы КП; шн/ и шю- - начальное и конечное

значения угловой скорости /-й массы.

Энергия буксования /-го фрикциона Wфг■ определялась по формуле

где Мф/ - момент трения фрикциона; Шф/ - относительная скорость скольжения фрикционных дисков /-го фрикциона.

На рис. 6, а приведена диаграмма баланса энергии при переключении 3 ^ 4, а на рис. 6, б - при переключении 4 ^ 3 . Согласно приведенным диаграмм, различие между источниками подвода энергии к КП и ее распределением между потребителями для рассматриваемых вариантов переключения передач существенно.

'б/

Wфl = ||М(

ф/Шф/

ж.

(3)

Молвод энергии Затраты энергии

Подвод эисргии Затраты энергии

Рис. 6. Диаграммы баланса энергии в коробке передач: а - при переключении 3 ^ 4; б - при переключении

4 ^ 3

При переключении 3 ^ 4 (рис. 6, а) 59 % (74,3 кДж) потребляемой энергии подводится к КП от двигателя и 41 % (51,3 кДж) получается вследствие выделения накопленной кинетической энергии вращающимися массами с моментами инерции /4, /5, /6, /7. При переключении же 4 ^ 3 (рис. 6, б) от двигателя поступает 75 % потребляемой КП энергии (33,9 кДж), вращающиеся массы выделяют 3,1 % (1,4 кДж - масса /7 ), а 21,8 % энергии КП получает от

колес автомобиля (9,8 кДж) в связи со снижением скорости движения, когда часть накопленной автомобилем кинетической энергии поступает к механизмам трансмиссии.

Распределение затрат энергии также различно. При переключении 3 ^ 4 (см. рис. 6, а) 25 % потребляемой энергии затрачивается на буксование фрикционов (7,0 кДж - у фрикциона Ф^ и 24,7 кДж -у фрикциона Фв) и 75 % (94,3 кДж) передаётся к ведущим колесам.

При переключении 4 ^ 3 энергия к ведущим колесам не передаётся, а затрачивается на буксование фрикционов Ф1 и Фв и на разгон вращающихся масс с моментами инерции /4, /5, /6. Причем

на разгон масс затрачивается 74 % энергии (33,5 кДж), на буксование фрикциона Ф3 12,2 % (5,5 кДж) и на буксование

фрикциона Фн 13,3 % (6,0 кДж). Таким образом, оба фрикциона Ф3 и Фн выполняют почти одинаковую работу буксования, что позволяет снизить тепло-напряженность процесса функционирования каждого из них.

Для выявления причин различия между временем буксования одновре-

менно включаемых фрикционов Ф1 и Фв при переключении 3 ^ 4 выполнен

анализ баланса энергии раздельно для БКП и ДК за время буксования фрикциона Ф^ (рис. 7). В течение этого времени энергия от двигателя Wу2 к КП не

подводится, т. к. двигатель работает в тормозном режиме (см. рис. 2, е), а, наоборот, передаётся двигателю от КП. Момент на карданном валу Мк при этом отрицателен (см. рис. 2, д). В результате к КП подводится энергия от колёс автомобиля через карданный вал, т. е. энергия ^у4.

25

Подвод Затраты энергии Подвод энергии Затраты энергии

энергии

Рис. 7. Диаграммы баланса энергии в БКП и ДК за время буксования фрикциона Ф1

В результате баланс энергии БКП выглядит следующим образом (см. рис. 7). В БКП происходит выделение накопленной вращающейся массой /5

кинетической энергии Е+5 в количестве 21,1 кДж, которая затрачивается на компенсацию потерь, связанных с буксованием фрикциона Ф1 , на разгон массы /4 , на передачу энергии к двигателю (через ГДТ) и на передачу энергии в ДК.

При этом затраты энергии на буксование фрикциона Ф^ - Wф1 = 7,0 кДж. За время буксования этого фрикциона к двигателю передаётся энергия Wу2 = 9,0 кДж, а в ДК - Wу3 = 1,4 кДж.

На разгон массы /4 затрачивается

Е^ = 3,6 кДж. Благодаря такому сочетанию составляющих баланса энергии в БКП фрикцион Ф^ быстро замыкается, а источником энергии является собст-

венная накопленная кинетическая энергия вращающейся массой /, связанной с ведомой частью фрикциона Ф^.

За время буксования фрикциона Ф^ к ДК подводится гораздо меньше энергии, чем к БКП. От БКП к ДК подводится энергия Щуз = 1,4 кДж и реализуется выделяемая накопленная массами / и /7 кинетическая энергия

ЕЕ+ = Екб + Ек7 = 10,3 кДж. Затрачивается полученная энергия на работу буксования фрикциона Фв Щфв = 8,1 кДж и

на передачу энергии к ведущим колесам Щу4 = 3,7 кДж. При этом фрикцион Фв

не успевает выровнять угловые скорости его ведущих и ведомых дисков, а в КП начинает поступать энергия от дви-

гателя Щу2 и продолжается выделение

накопленной всеми массами

/4, /5, /б, /7 кинетической энергии (см. рис. 6, а). В результаты фрикцион Фв продолжает буксовать и начинается при этом передача энергии Щу4 от КП к колесам автомобиля.

Результаты выполненных исследований по определению параметров управления переключением передач реализованы в алгоритме процессов функционирования МСАУ [1, 2], используемой на опытных образцах нового карьерного самосвала БелАЗ-7555Е грузоподъёмностью 60 т. Проведенные испытания показали высокую эффективность созданной МСАУ.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Мехатронная система автоматического управления ГМП карьерного самосвала / В. П. Тарасик [и др.] // Автомобильная промышленность. - 2010. - № 4. - С. 16-19.

2. Мехатронная система автоматического управления гидромеханической передачей карьерных самосвалов БелАЗ / В. П. Тарасик [и др.] // Грузовик. - 2011. - № 2. - С. 2-11.

3. Горбатенко, Н. Н. Диагностирование гидромеханических передач: монография / Н. Н. Горба-тенко, А. Н. Егоров, В. В. Региня ; под общ. ред. д-ра техн. наук, проф. В. П. Тарасика. - Могилёв : Бело-рус.-Рос. ун-т, 2010. - 511 с.

4. Тарасик, В. П. Моделирование процесса нагрева многодисковых фрикционов гидромеханической передачи / В. П. Тарасик, Ю. С. Романович, В. С. Савицкий // Вестн. Белорус.-Рос. ун-та. - 2012. -№ 1. - С. 107-117.

5. Тарасик, В. П. Выбор параметров характеристик управления фрикционами планетарной коробки передач / В. П. Тарасик, Ю. С. Романович // Вестн. Белорус.-Рос. ун-та. - 2014. - № 2. - С. 82-93.

6. Прогнозирование нагруженности механизмов гидромеханической трансмиссии карьерного самосвала на основе математического моделирования / В. П. Тарасик[и др.] // Грузовик. - 2013. - № 6. -С. 24-36.

7. Тарасик, В. П. Исследование процессов функционирования фрикционов планетарной коробки передач / В. П. Тарасик, Ю. С. Романович // Грузовик. - 2014. - № 9. - С. 2-16.

Статья сдана в редакцию 15 декабря 2014 года

Владимир Петрович Тарасик, д-р техн. наук, проф., Белорусско-Российский университет. E-mail: [email protected].

Юрий Сергеевич Романович, ст. преподаватель, Белорусско-Российский университет. E-mail: [email protected].

Vladimir Petrovich Tarasik, DSc (Engineering), Prof., Belarusian-Russian University. E-mail: [email protected].

Yury Sergeyevich Romanovich, senior lecturer, Belarusian-Russian University. E-mail: [email protected].