CC BY
2
УДК 629.33..621.83
РЕЖИМИ ВТОМНОГО НАВАНТАЖЕННЯ ЕЛЕМЕНТ1В ТРАНСМ1СП М1ЖМ1СЬКИХ ТРАНСПОРТНИХ ЗАСОБ1В
М. В. Дячук, к. т. н., О. С. Лиходш, С. Л. Свиридюк, студ.
Постановка проблеми. Як коробки змши передач (КЗП) силово1 передачi для MÍ:^MÍcbKMx транспортних 3aco6ÍB (ТЗ) кра1н СНД до 2000 року використовувались редуктори з кшькютю передач до десяти. Зокрема, в сщельних тягачах КрАЗ використовують 8-ступшчаст КЗП, МАЗ - 9-ступшчаст^ КамАЗ - 10-ступшчаст (останнi моделi обладнанш 16-ступiнчастими КЗП фiрми ZF), [4]. Таю фiрми як VOLVO, DAF, Scania, Mercedes Benz в якост КЗП для сщельних тягачiв тривалий час використовують 12...16-ступшчаст редуктори, [5]. Вказаш тенденцп' щодо конструктивних удосконалень агрегатiв трансмiсil мiжмiськиx ТЗ обгрунтовують необxiднiсть у доопрацюваннi юнуючо! методики врахування режимiв експлуатацп' ТЗ при конструюванш агрегатiв трансмiсГí.
З 2008 р. почали дiяти новi, бшьш жорсткi, норми токсичностi Свро-5, як вимагають конструктивних змiн у двигунах внутршнього згорання (ДВЗ), що призводить до ускладнення форми залежностей зовншньо! швидкюно! характеристики (ЗШХ), та потреби враховувати íx при доопрацюваннi методики.
Мета. У працях [2; 3] даеться алгоритм визначення параметрiв для врахування експлуатацшних режимiв навантаження деталей агрега™ трансмiсil. Але статистичнi даш щодо середнix швидкостей руху ТЗ та вщсотка використання вiдповiдниx передач наведеш для КЗП з кшькютю передач до 10 не враховуючи особливостей умов експлуатацп'. ТЗ. В оновленому виданш [1] цей алгоритм теж присутнш, але призначений для ТЗ тдвищено!' проxiдностi.
Тому е необхщнють у формуваннi методики для визначення вказаних параметрiв i подання вщповщних рекомендацiй тiльки для ТЗ мiжмiського призначення, а це i е метою виконання дано1роботи.
Моделювання руху м^жмкьких ТЗ по дороз^ 3Í змшним профилем. Вiдповiдно до ДСТ 22576-77 маршрут складаеться з 9 дшянок з обов'язковою наявнютю одного пiдйому i одного спуску довжиною 500.. .700 м з уклонами до 4.. .5 %:
Таблиця 1
РозподЫ дшянок маршруту
Дшянка 1 2 3 4 5 6 7 8 9
Довжина дшянки, м 630 1040 1500 2320 3020 2320 1500 1040 630
Уклон, % - 4 - 3 - 2 - 1 0 1 2 3 4
При моделюванш маршруту не врахований додатковий onip при pyci ТЗ по криволшшнш траекторп, yнаслiдок кyтiв вiдведення, що змшюються. Bei розрахунки проводилися з урахуванням роботи двигуна за ЗШХ, у зв'язку з вщсутнютю його часткових характеристик.
Попередшми розрахунками встановлено, що на величину середньо1 швидкост руху ТЗ впливае розподiл дшянок маршруту. Тому для подальших розрахунюв використана така послiдовнiсть дiлянок маршруту: 9-7-3-6-4-5-1-2-8. Вказана послщовнють yклонiв у поеднанш з рекомендацiями ДСТ 20306-90 i ДСТ 22576-90 дозволила визначити середш швидкостi ТЗ на вщповщних передачах КЗП, але не всi передачi КЗП були задiянi для подолання маршруту. Алгоритм повного маршруту показано на рисунку 1.
Визначення cepeäHix шЬидкостей на ЫдпоЫдних передачах КЗП при розгам ТЗ до шЬидкаш 30 км/'год на до роз i з дшянками 3MÍHH020 поздоЬжнього перетину (i = -4 ..4 %). При отриманн/ cepedHÍx шЬидкостей ЬрахоЬано нормальний закон розподму уклона дороги. Визначення cepedHÍx шЬидкостей на ЫдпоЫдних передачах КЗП при споЫльненн! ТЗ з/ шЬидкост/ 45 км/год на dopo3¡ з дшянками змшого поздоЬжнього перетину (i = -4... 4 %1 При отриманн! cepedHÍx шЬидкостей ЬрахоЬано нормальний закон разпоЫлу уклона дороги.
Визначення cepedHÍx шбидкостеи на öidnoöidHux передачах КЗП при досл '1дженн1 руху ТЗ за маг/стральним циклом.
Рис. 1. Випробувальний маршрут
Розрахункова модель ТЗ показана на рисунку 2, а формули, за якими здшснювались розрахунки наведеш нижче. При цьому застосовувався чисельний метод Рунне - Кутта, який мае високу точнють.
1) Визначення часу розгону:
де: mавп - повна маса ТЗ;
3ОБ - коефщент обертових мас; РТ - сила тяги; Рё - сила опору дорозц РП - сила опору повггря. 2) Визначення шляху розгону:
3) Визначення часу сповшьнення:
(р = \
т
•8
аЬп ¿у ,
р - р
гя гп
Яр = \
таЬп -8ОБ • У_^у .
^тт Я Р РП
' к
^ ДВЗ = -1
таЪп '8об ¿у ,
УнРв + Я + РДВЗ
де Рдвз - сила втрат при гальмуванш двигуном. 4) Визначення шляху сповшьнення:
ДВЗ
=-\
КРв + Я + РДВЗ
Методика визначення середшх швидкостей руху ТЗ на вщповщних передачах КЗП.
Як приклад розглянемо алгоритм визначення допустимо!' напруги зубчастих колю коробки передач.
1) Визначення межi контактно!' витривалостк
а „
ъ н
^ *но / ^н
де: оНцтЪ - визначення меж контактно!' витривалостi, як вiдповiдають базовiй кiлькостi циклiв; ЫН0 - базова кiлькiсть циклiв; МЕН - еквiвалентна кiлькiсть циклiв. 2) Визначення е^валентно! кiлькостi циклiв навантаження:
Я еН = Т^'Пр'кп. Н
де: пр = 0,5пЯ - розрахункова частота обертання; кпН - коефщент пробку, (рис. 22 [2]); ТЯ, год - час роботи на вщповщнш передачь
Для визначення коефщенлв пробiгу ТЗ треба знати середш швидкостi руху ТЗ на вщповщнш передачi КЗП. Тому середнi швидкост руху визначались вiдношенням шляху, який проходить автомобшь при подоланi всього маршруту (рис. 1), до часу роботи автомобшя на вщповщнш передачь
Результати розрахунк^в. Висновки. Для визначення середшх швидкостей руху використовувались транспорты засоби з питомою потужнiстю Япит вищою за 6,5 кВт/т з
У.
Н
великим дiапазоном кшькост передач коробками передач (вщ 5 до 16-. Результатом е складена таблиця коефiцiентiв середшх швидкостей i3 зазначеними вiдмiнностями в залежно вiд характеристики двигуна i КЗП транспортних засобiв. Коефiцiенти середньо1 швидкостi визначались за формулою:
K _ V СеР / Vтах
Kj~Vj V j '
де vjmax - максимальна швидкiсть руху ТЗ на вiдповiднiй передачi КЗП.
Нижче наведено фрагмент таблиц коефщеш^в середнiх швидкостей руху ТЗ, за умови використання в них 7 i 8 - стутнчастих КЗП.
Також визначено вплив форми залежностей ЗШХ двигуна на коефiцiенти середшх швидкостей (рис. 3), з якого видно, що за умови використання двигуна зi стутнчастою формою кривих ЗШХ коефщенти середнiх швидкостей будуть вiдрiзнятись вiд отриманих. Тобто при використанш таких двигунiв для ТЗ щ коефiцiенти треба визначати окремо.
Коефщенти середшх швидкостей руху ТЗ
Таблиця 2
номер передачi КЗП
I II III IV V VI VII VIII
1вищ<1,0
0,63 0,76 0,75 0,83 0,91 0,86 0,75
iвищ 1 0
0,63 0,72 0,72 0,76 0,85 0,88 0,76
iвищ<1, 0
0,74 0,83 0,82 0,81 0,84 0,90 0,92 0,75
1вищ 1 0
0,73 0,79 0,79 0,80 0,81 0,90 0,91 0,76
Виконавши аналiз статистичних даних щодо часу руху автомобшя на вiдповiднiй передачi, [3], встановлено, що цей час розподшяеться за експоненщальним законом. Тому зроблено припущення, що у КЗП з бшьшою кiлькiстю передач час роботи ТЗ на вщповщнш передачi розподшяеться за тим же законом. За щею залежнютю знайдено вiдсоток використання передач для КЗП з кшькютю передач вщ 12 до 16 (рис. 4).
К
07-1-1-1-1-1-1-1-1-
12 3^ 5 6 7 8 9
номер передач! КЗП
Рис. 3. Вплив ЗШХ двигуна на коефщенти середшх швидкостей
О 2 4 6 8 10 12 14 16
номер передач КЗП
Рис. 4. Вiдсоток використання передач КЗП
Виходячи з вищесказаного, можна зробити такий висновок. Пюля виявлення дощльного знайдено середш швидкост руху та вщсоток часу використання вщповщно!' передачi КЗП для ТЗ з багатостутнчастими коробками передач завдяки моделюванню руху мiжмiських ТЗ по дорозi зi змiнним профшем. Отриманi данi стануть у нагодi при виконаннi перевiрочних розрахункiв спроектованих деталей агрегата трансм^1.
ВИКОРИСТАНА Л1ТЕРАТУРА:
1. Проектирование полноприводных колесных машин: В 2 т. Т. 2. Учеб. для вузов Б. А. Афанасьев, Н. Ф. Бочаров и др.; // Под общ. ред. А. А. Полунгяна. - М. : Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2000. - 640 с.
2. Лукин П. П. Конструирование и расчет автомобиля: Учебник для студентов вузов, обучающихся по специальности «Автомобили и тракторы» - М. : Машиностроение, 1984. -376 с.
3. Проектирование трансмиссий автомобиля: Справ очник / Под общ. ред. А. И. Гришкевича. - М. : Машиностроение, 1984, - 272 с.
4. Современные грузовые автотранспортные средства. Справочник/ Пойченко В. В., Кондрашов П. В., Потемкин С. В., Пойченко О. В - М. : Агент. «Доринформсервис», 2004. - 592 с.
Протасов С. Новинки от Коробки передач // Основные средства. № 4, 2005. С. 80 - 82.
УДК 629.33..621.83
Режими втомного навантаження елемен^в трасмкп мiжмiських транспортних 3aco6iB / М. В. Дячук, О. С. Лиходш, G. Л, Свиридюк // В1сник Приднiпровськоï державно!" академп будiвництва та архiтектури. - Днiпропетровськ: ПДАБА, 2009. - № 4. - С. 26 -30. - табл. 3. - рис. 4. - Бiблiогр.: ( 5 назв.).
Виявлено доцшьность та знайдено середш швидкосп руху та вщсоток часу використання вщповщно1 передачi КЗП для ТЗ з багатостутнчастими коробками передач, завдяки моделюванню руху мiжмiських ТЗ по дорозi 3i змiнним профшем..
