CC BY
16
Визначивши максимальш напруження, можна вирiшувати задачi ви-бору матерiалiв, умов роботи та ощнки термiну служби канатних установок.
Лггература
1. Генс1рук С. А. Люи Украши. - К.: Наук. думка, 1992. - 408 с.
2. ШКря Т.М. Технология 1 машини люоачних робгг. - Льв1в: Тр1ада плюс, 2003. - 352 с.
3. Мартинщв М.П. Розрахунок основних елеменпв пщвюних канатних люотран-спортних установок. - К.: Ясмина, 1996. - 175 с.
4. Адамовський М.Г., Мартинц1в М.П., Бадера Й.П. Пщвют канатш люотран-спортш системи. - К.: 1ЗМН, 1997. - 156 с.
5. Удовицький О.М. Патент В6/В7/00. а.с. № 24173А. Канатна установка. - 1998.
6. Мартинщв М.П., Мартинщв В.М., Бариляк В.В., Рудько 1.М. Патент 7В6/В7/00. № 2289. Канатна установка з дистанцшним керуванням.
7. Белая Н.М., Мищенко А.А. О работе сил трения при изгибе несущих канатов подвесных канатных транспортных систем, как критерий их долговечности// Изв. высш. учеб. заведений. Лесной журнал. - 1989, № 1. - С. 28-38.
УДК 629.113 Проф. Б.В. Б1ЛИК, канд. техн. наук;
доц. А.Г. КУСИЙ, канд. техн. наук; студ. В.В. ХМ1ЛЬ - УкрДЛТУ
МОДЕЛЮВАННЯ ТА ДОСЛ1ДЖЕННЯ ПРОЦЕСУ ВМИКАННЯ
ЗЧЕПЛЕННЯ АВТОМОБ1ЛЯ
Отримана динамiчна модель трансмюп та комп'ютерна програма для дослщ-ження процесу зрушення автомобшя з мюця. Результати свщчать про доцшьшсть змш приводу зчеплення i автоматизацп його вмикання.
Prof. B.V. BILYK, doc. A.G. KUSYJ, stud. V.V. CHMIL - USUFWT Design and research of process of inclusion of car's coupling
Got the dynamic model of transmission and computer program for research the process of car's moving from the place. Results are testified about expedience of coupling's occasion changes and automation of his inclusion.
Для ан^зу процесу вмикання фрикцшних зчеплень з натискними пружинами i виявлення можливост оптимiзацii ix конструкцп доцшьно зас-тосувати математичне моделювання з наступним проведенням обчислюваль-ного експерименту за допомогою комп'ютера З достатньою точшстю для цього можна застосувати тримасову розрахункову модель, схема яко'' зобра-жена на рис. 1. Маса маховика двигуна, веденого диска зчеплення (з оберто-вими масами коробки передач) та поступальна маса автомобшя моделюються зведеними обертовими масами з моментами шерцп J1, J2 та J3 [1]. Пружш властивост трансмiсii задаш зведеним коефщентом крутильно'' жорсткост стр, а дисипативнi - зведеним коефщентом в'язкого опору ктр.
Обертовий рух мас трансмiсii, шд час вмикання зчеплення i буксуван-ня його дискiв, описуеться системою рiвнянь
Ji&Pi = Mj - M2;
J2 + kmp (<&2 - Фъ) + cmp ( <2 - Ръ) = M2 ; (1)
Jъ - kmp(<&2 - Фъ) - cmp( Р2 - Ръ) = -MЪ,
де: М\, М2, М3 - крутний момент двигуна, момент тертя зчеплення та зведе-ний момент опору руховi автомобшя; (2,( - узагальнет координати сис-теми (кути повороту обертових мас 3\, 32 i 33).
Рис. 1. Схема розрахунковоХ моделi трансма тд час вмикання зчеплення
Шсля повного вмикання зчеплення (припинення буксування дисюв) система рiвнянь (1) перетворюеться в систему з двох рiвнянь, оскiльки маси 3\ i 32 обертаються як одне цiле пiд дiею вже одного моменту двигуна М1:
(31 + 32)&>1 + ктр<>2 - Фз) + стр(( -(ръ) = М^
3з &&3 - ктр(Ф2 - Фз) - стр( (2 - (з) = -М3 •
Момент тертя фрикцiйних пружинних зчеплень змшюеться залежно вiд натискно! сили Р. Пщ час вмикання зчеплення сила Р зростае залежно вщ темпу вiдпускання педалi зчеплення з деякою швидюстю dPldt• Тому змшу натискно! сили в часi визначаемо як
(2)
Момент тертя зчеплення визначаеться залежшстю
М2 = Яср^Р,
де: Яср - середнш радiус фрикцiйних накладок зчеплення; ¡и- коефщент тертя; г - кшьюсть поверхонь тертя.
Для випадку зрушення автомобiля з мiсця можна записати
dP
М2 = Ясри — dt• (3)
dt
У бiльшостi автоматичних зчеплень рацiональним вважаеться змша моменту тертя залежно вщ частоти обертання вала двигуна за законом пара-боли [4] М2 = А-п - В, де А, В - постшш коефщенти.
Беручи до уваги залежнiсть (3), бачимо, що в пружинних зчепленнях такий закон змши моменту тертя можна реалiзувати задаючи швидкiсть змь ни натискно! сили, як функщю квадрату частоти обертання вала двигуна
dP , 2 / л\
— = kdP п\ (4)
dt
де к^ - коефщент пропорцшност^ який характеризуе темп вiдпускання педа-лi зчеплення пiд час зрушення автомобшя з мюця.
Як вщомо, час i робота буксування зчеплення тим менш^ чим менша рiзниця мiж частотами обертання вала двигуна п i веденого диска зчеплення п2. Оскiльки пiд час зрушення з мюця початкова частота веденого диска рiвна
1. Технiка та технологи лкового господарства
33
нулю, то зрозумшо, що доцiльно зменшувати початкову частоту обертання вала двигуна ппоч i вмикаючи зчеплення не допускати 11 надмiрного зростання чи зниження. Зростання п викличе зростання роботи буксування, а зниження п, нижче шж частота холостого ходу п^, викликае зупинку двигуна.
З першого рiвняння системи (1) видно, що постшну швидкiсть ф1 обертання вала двигуна можна забезпечити шдтримуючи рiвнiсть моментiв М1 = М2. Це означае, що вмикання зчеплення буде оптимальним тод^ коли момент двигуна М1 та момент тертя М2 будуть приблизно однаковими i зрос-татимуть з однаковою iнтенсивнiстю. З ще! умови визначимо потрiбне зна-чення коефiцiента к^р, яке тд час вмикання зчеплення забезпечить постшну частоту обертання вала двигуна п = ппоч.
Оскшьки крутний момент двигуна залежить вiд частоти обертання вала двигуна i ступеня подачi пального а, то використавши формулу Лейдерма-
на, запишемо: M, = 9550 aN Позначимо:
e max
f л 2\
A „ n n2 — + B~ - —
V nN nN nN J
9550N A 9550N B
a =_e max . b =_e max n .
UM ' M 2 '
nN nN
9550N 2
Cm =-r^n2; dp = R ¡u.z .
nN cp
Тодi моменти двигуна i зчеплення обчислюемо як
Mi = a■ (ам + Ъм-n - Cm«2); (5)
M2 = dP kdP n2t. (6)
Змша подачi пального (ступiнь перемщення рейки паливного насоса) пiд час зрушення автомобiля з мiсця моделюеться функцiею
[da t коли a < аВМ а = <
[авм коли а>авы
де авм - граничне значення а, шсля досягнення якого водiй утримуе педаль акселератора в постшному положеннi, залежно вiд конкретних умов вмикання зчеплення.
Беручи до уваги вирази (5) i (6) та зважаючи, що умовою оптимального вмикання зчеплення е тдтримування постiйного значення частоти обертання вала двигуна n = nno4 = const, прирiвняемо моменти двигуна й зчеплення. Це дасть змогу визначити коефщент kdP, який характеризуе темп нарос-тання натискно! сили та моменту тертя зчеплення
k = aM + bMnn04 — сМПпоч а
fidP 2 и ' dP e П t ВМ
CP 'Ыоч а
де to, - середнш час буксування зчеплення у заданих умовах його вмикання.
Час ta залежить вщ сшввщношення тягових властивостей автомобшя та зведеного сумарного опору дороги. Для вибраного водiем ступеня подачi
пального аВМ значення е постшним. Це означае, що коефщент кар для зада-ного аВМ е також постшним.
Проведет обчислювальт експерименти за допомогою розроблено! математично! моделi та комп'ютерно! програми показали, що роботу буксу-вання i час вмикання зчеплення можна мiнiмiзувати, якщо залежно вiд наван-таження на автомобшь i сумарного опору дороги ц/та ступеня перемщення рейки паливного насоса аВМ правильно задати коефщент кар.
Пiсля проведення серп обчислень процесу зрушення автомобiля з мю-ця з рiзним навантаженням (вщ Q = 0 до Qmax), для рiзних значень ступеня по-дачi пального аВМ i рiзного сумарного опору дороги, зафiксовано т значення 1а, якi пiд час вмикання зчеплення забезпечували для вибрано! початково! частоти ппоч незначну И змшу (у межах ппоч ± 15 %). За отриманими результатами, застосовуючи метод найменших квадралв, апроксимовано залежнiсть tавiд максимального динамiчного фактора Отах автомобiля та кшцевого ступеня авм функцiею двох аргуменпв: а= (0,7-^тах+0,46)авм - 1,20-Дтах+0,90.
2 3
Рис. 2. Результат моделювання процесу зрушення з мкця автомобля КамАЗ
Оскшьки для конкретного автомобшя Dmax = const, то оптимальне значення kdp залежить тiльки вiд перемiщення рейки паливного насоса аВМ i в процес вмикання зчеплення kdP залишаеться постiйним. Якщо пiд час вмикання зчеплення частота обертання вала двигуна змшюеться незначно, а це е
1. Техшка та технологи лкового господарства
35
Украшський дeржaвний лicoтeхнiчний yнiвeрcитeт
умовою оптимального вмикання зчеплення, то темп наростання натискно1 си-ли dP/dt також практично залишатиметься постiйним.
На рис. 2 наведено фрагмент графша, отриманого пiд час моделювання процесу зрушення автомобiля КамАЗ-5320 з повним навантаженням (Q = 80 кН) на горизонтальны дiлянцi дороги = 0,025). Для вказаних умов, застосовуючи вищевказаний принцип регулювання натискно1 сили, отримано таю результати: робота буксування L6 = 6520 Дж, час вмикання зчеплення tM = 1,17с, максимальна амплпуда динамiчного моменту трансмiсiï Amp.max = 163 Н.м, а коефщент ди-намiчн0стi kd = Mmpmax/Me max = 0,66.
Використовуючи наведену методику можна оптимiзувати i розробити техтчш засоби для автоматизаци процесу вмикання зчеплення будь-якого автомобшя шд час зрушення з мюця на будь-якiй дорозь
Лiтература
1. Бшик Б.В., Адамовський М.Г. Теорiя самохiдних лiсових машин: Навч. поаб-ник. - КшвкМв: 1ЗМН, 1998. - 208 с.
2. Билык Б.В. Оптимизация процесса включения муфты сцепления лесовозного ав-томобiля// Лесн. хоз-во, лесн., бум. и д/о пром-сть. - 1990, вып. 21. - С. 53-58.
3. Кусий А.Г., Керницький 1.С. Визначення мЫмального часу вмикання зчеплення// Зб. наук. праць: Проектування, виробництво та експлуатащя автотранспортник засобiв i ro^ï^. - Львiв: УкрДЛТУ. - 2002, вип. 6. - С. 107-110.
4. Петров В. А. Автоматические системы транспортных машин. - М. : Машиностроение, 1974. - 336 с.
Dr. Tolga OZTURK1; Dr. Murat DEMIR - University of Istanbul, Turkey
WORK PERFORMANCE OF MB TRAC 900 TRACTOR ON MOUNTAINS TERRAIN IN TURKEY
The forestry works mainly involves such various stages as growing, protection, production, wood harvesting, marketing and utilization of forest products. Wood harvesting is performed by completion of cutting, extraction and transporting stages. The most obvious feature of wood harvesting is that the operations are done under various weather conditions open in the field. The measurements and observations were made on 25 work made under different working conditions during cable pulling with MB Trac 900 forest tractor at the harvesting area. The time determinations were made with continuous time measuring technique. Regression analyses were employed for determining the factors. In this paper, the results of studies carried out on the MB Trac 900 forest tractor operated in the Artvin region located in the Northeast Turkey are presented.
Keywords: Extraction, Forest tractors, Wood harvesting, MB Trac 900.
Др. Толга ОЗТУРК, Др. Мурат ДЕМ1Р - Стамбульський ун-т, Туреччина Використання трактора МВ TRAC 900 в прських районах Туреччини
Люогосподарсью роботи включають таю стадп: вирощування люу, його захист, люозаготсвлю та використання люово! продукцп. Пщ час лiсозаготiвлi виконуються звалювання, трелювання та транспортування деревини в природних польових умо-
1 University of Istanbul, Faculty of Forestry, 34473 Bahcekoy-Istanbul / TURKEY: Phone: +90.212.226 11 03, Fax: +90.212.226 11 13, [email protected], [email protected], [email protected]
3б
Л^ва iнжeнeрiя: тeхнiкa, тeхнoлoгiя i дoвкiлля
