Пояснительная записка (Модернизация скрепера Д3-87 на базе трактора Т-150), страница 9

Отзыв измеряетсяв местах контроля вибрации в направлении приложения возмущающей силыработающего механизма. Распознавание вынужденной вибрации механизма отрезонансной частоты определялось путем изменения частоты вращения илирезкой остановкойвращения. В первом случае снижениеамплитудырезонансной частоты не связано с частотой вращения, а в другом случаеснижения амплитуды резонансной частоты происходит медленно, не резко,когда исследуемой амплитудой вибрации является кинематические источникивибрации.Средства определения зазоров между зубьями шестерен и в подшипникахглавной передачи моста. Измерение бокового зазора в зацеплении зубчатыхколес главной передачи производилось приспособлением КИ 6265, осевой щелив подшипниках ведущей шестерни главной передачи – приспособлением КИ6269, осевой щели подшипников колеса – КИ 62710.

Точность измерениязазоров приспособлениями составляет 0,050 – 0,1 мм.7.2 Экспериментальное определение допустимой вибрации и связивибрации с ресурсом тракторовВ основу экспериментальных исследований допустимой вибрацииустановлены натурные испытания главных передач мостов различногоначального уровня вибрации.

Основными источниками вибрации были зубчатыезацепления с расчетной частотой 218 Гц, боковой зазор между зубьями надвойной частоте зубчатых зацеплений и подшипниковые узлы в полосе частот5000 – 6300 Гц, проявляющихся на собственной частоте внешних колецподшипников № 7313 и № 7614.

Экспериментальные вибрации, возбуждаемыезубчатыми зацеплениями, оказываются в узкой полосе на частоте 300 Гц, вполосах на частоте 315 Гц. Расхождение между расчетной частотой иэкспериментальной объясняется малым числом зубьев (Z = 9) ведущей шестерниглавной передачи, которая в режиме предельной номинальной нагрузкиначинает работать в режиме размыкания и ударами. Выбор главных передач сзаданным начальным уровнем вибрации осуществлялся путем селективногоподбора деталей, проведения обкаточных и регулировочных работ на стендеприемо-сдаточных испытаний серийного производства. За начальные уровнивибрации главных передач, отобранных для ресурсных испытаний, принималисьзначения вибрации, измеренные в точках 9, 10 после обкатки в течение 50 ч.Частота вращения привода главных передач составляла 1450 мин -1Вибрации главных передач измерялись в точках 9, 10 (рис.

6.7) на стендересурсных испытаний под нагрузкой. Крутящий момент, на ведущей шестернеглавной передачи при испытаниях был в 1,55 раза выше крутящего момента припередаченоминальноймощностинавторойпередачетрактораТ-150К. Скорость вращения ведущей шестерни главной передачи в 1,88 разапревышала скорость вращения на второй передаче второго диапазона скороститрактора Т-150К.Продолжительность испытаний главной передачи устанавливалась израсчета гарантийной работы шестерен и подшипников качения в условияхэксплуатации в объеме 10000 ч. Для перехода от продолжительности работыглавной передачи на пожимали эксплуатационного режима был определенкоэффициент КN:1  М СТK П    0,9М Э3 П СТ ПЭ(7.1)где МСТ, МЕ - крутящий момент на ведущей шестерне главной передачи настенде и при эксплуатации; ПСТ, ПЕ – частота оборотов в минуту ведущейшестерни главной передачи на стенде и при эксплуатации; 0,9 - коэффициентзагрузки двигателя при эксплуатации; а=0,19 - коэффициент использованиятрактора в эксплуатационном режиме при максимальных нагрузках (вспашка).Таблица 7.2 – Результаты измерений щели между зубьями шестернямиглавной передачи моста и вибро-ускорений, возбуждаемых зубчатых зацепленийв точке 9, рис.

6.10.2345678910111213140,51,41,9 2,3дБ9095101 112мм0,45 0,85 1,25 1,75 2,15 2,45дБ85899296100 106мм0,40,61,01,21,51,8 2,02,2дБ81838587909497103мм0,30,50,71,01,21,41,71,9 2,2 2,4дБ7779818385868991950,25 0,40,60,81,01,11,31,51,6 1,8 2,02,3дБ73747677808183858792946 мм0,20,35 0,50,70,91,11,31,61,7 1,8 2,02,12,2дБ717274757779808284858689920,17 0,30,50,6 0,80,91,11,31,4 1,61,71,9 2,0 2,22,4707374777980828384868790930,15 0,30,45 0,60,7 0,91,1 1,2 1,35 1,51,61,81,9 2,12,2697072737476777980818284858790182110,6208411,9234713,3 26014,6 286315,9312617,2338918,6364дБ769,38 мм717,98 156дБ6,65 1307 мм895,32 1045 мм983,99 78Г 42,66 523Наработкаускорения, чНаработка приКП=51,тис.ч.21мм2УИнтервалы измерений при ускоренных испытаниях1,33 26Д 1Измерения щели ивиброускоренийНачальные значения№ передачиКласс вибрацииНомер измеренияТаблица 7.3 – Результаты измерений вибро-ускорений подшипниковых12399958886851101958987234567891011121314151617181920классвибрации10310610810110512297981001041041071111179091929394979810010310511088899091929394989799101104107ИнтервализмеренийначальныезначенияД456Уровень вибрации, дБтыс.ч.Номер передачиНомеризмеренийНаработки приускоренных испытаниях,Наработкачпри КП=51узлов (частота 5000Гц)7884838186858382261,33878889909192939495999810010210410786878889909192939496100981001021041068485868889899192939495961029910110310583848586878889909192949598979910110310452781041301561822082342602863123383643904164424684942,663,995^26,657,989,3110,6411,9713,314,6315,9617,2918,6219,9521,2822,6123,9425,27ГВСравнение зависимостей изменения вибрации по наработке, полученныхпри ускоренных испытаниях указывает на влияние начальных зазоров и классавибрации механизмов трактора на форму кривых развития неисправностей – поэкспоненциальной и линейной зависимостям.Совокупностьтеоретическиобоснованныхиэкспериментальноподтвержденных положений и выводов в сочетании с результатами внедренияпозволила осуществить новые разработки в машиностроении, обеспечивающиерешение важной прикладной проблемы повышения качества тракторов.Учитывая полученный коэффициент перехода Кп = 51, расчетнаяпродолжительность испытаний передачи в режиме МКР, СТ = 1470 Н·м, МКР,Е =1950 Н·м составила 199чДля исследований были отобраны 12 главных передач.

Данные по восьмиглавных передачах с начальными уровнями вибрации, возбуждаемые зубчатыезацепления (90, 85, 81, 77, 73, 71, 70, 69 дБ) и подшипниковыми узлами (99, 95,88, 86,85, 84, 83, 81 дБ), приведены в табл. 7.1, 4.5. Испытывались одновременно4 главные передачи. Измерения вибрации и бокового щели между зубамиглавных передач производили через равные промежутки времени – 26 ч. Заизмеренные значения вибрации принимались усредненные значения четырехизмерений, закругленных до целого числа. Результаты измерений вибрации ибокового щели между шестернями главной передачи представлены в табл. 7.1,вибрации подшипниковых узлов – в табл. 7.2.

Испытания всех главных передачпроводили до аварийного отказа – поломки зуба шестерни. Затем меняли парушестерен на новую, а подшипники оставляли и продолжали испытывать главнуюпередачу до аварийного состояния (заклинивание вала) подшипниковых узловНа рис. 2.9 приведены зависимости начальных уровней вибрации отнаработки на отказ главных передач 1-8, которые показывают, что вибрацииподшипниковых узлов (график 2) менее 86 дБ и главной зубчатой передачи(график 1) менее 72 дБ не влияет на снижение ресурса.Статистические данные допустимой вибрации, а на рис.

7.9 –экспериментальные значения. Значение уровней вибрации 72 дБ на частоте 315Гц и 86 дБ на частоте 5000 Гц, приведены на рис. 7.10, полученные в точкахпересеченияпрямолинейныхучастковкривых.Такимобразом,нашиэксперименты подтверждают с достаточной достоверностью расчетные истатистические значения допустимой вибрации.Зубчатые передачи главных передач мостов Тракторов типа Т-150К сначальнымиуровнямивибрацииклассаДимеютдиапазонресурсаприблизительно 5 - 10 тыс. мото-часов (главные передачи 1,2,3) класса Г -10 -15,а класса В – большеа) - главной зубчатой передачи; б) – подшипниковых узловРисунок 7.2 - Влияние начальных уровней вибрации на ресурс главнойпередачи мостаМаксимальный ресурс зубчатых передач – 18,6 тыс.

ч (лавная передача), аподшипниковых узлов -25,2 тыс. ч (главная передача 8) полученные дляначальных уровней вибрации 70 дБ, затрагиваемой зубчатыми передачами, и 81дБ – подшипниковыми узлами.Соотношение между уровнями вибрации подшипниковых узлов изубчатых передач, доведенных главных передач (см. табл. 7.5) указывают на ихкорреляционная связь. Путем селективного отбора деталей, проведениерегулировочных и обкаточного работ потока серийного производства главныхпередач и подшипников качения, поступающих на завод, полученные главныепередачи с разницей уровней вибрации подшипниковых узлов качения -18 дБ,зубчатых передач – 21 дБ.Эксперименты подтверждают наши исходные положения о зависимостиресурса тракторов от величины превышения допустимой вибрации, онеобходимости нормирования вибрации на стадии проектирования, доводкиконструкции и изготовления.

Выпуск тракторов типа Т-150К с уровнямивибрации механизмов верхнего диапазона класса Д и выше нерациональный.7.3Экспериментальныеисследованиявибро-диагностическиххарактеристик тракторовУровни вибро-ускорения агрегатов тракторов. Точки контроля вибрациитрактора указаны на рис. 6.7. Уровни вибро-ускорения механизмов и агрегатовтрактора Т-150К в сборе представлены на рис.

6.12. Максимальные уровнивибрации в диапазоне до 10 кГц имеют двигатели (95 – 125 дБ), коробки передач(93 – 112 дБ), турбокомпрессоры двигателя (100 – 112 дБ), мосты (85 – 110 дБ),муфты сцепления (85 – 105 дБ), редукторы ВВП (88 -103 дБ). На рис. 7.12вертикальными линиями (1 – 10) отмечены величины разброса значенийвибрации для выборок 33 главных передач моста, 26 редукторов ВВП 58 коробокпередач, 9 опор карданных валов привода моста 6 двигателей СМД-62, 9 опоркарданных валов привода редуктора ВВП.Уровни вибрации агрегатов трактора, по сравнению с другими машинамибольшой мощности и частоты вращения, в 10 и более раз выше (рис. 7.3).дБ1171112032110100511926142829010218070Частота вращения, мин-12000 1000 2000 1000 2000 1000 2000 1000 2000 |1000 2000 1000ГлавнаяпередачамостаРедукторВОМКоробкапередачОпоракарданных Двигательвалов мостаОпора валаВОМ1 -7 - разброс уровней вибрации, возбуждаемой подшипниками качения (1); зубчатымипередачами (2) механизмами топливной аппаратуры (3); цилиндропоршневым механизмом(4); муфтой сцепления (5); коренными подшипниками (6), турбокомпрессором (7); насосом(8); вентилятором (9); генератором (10)Рисунок 7.3 – Уровни вибрации агрегатов и узлов трактора Т-150К8 ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬСоставление маршрутной карты изготовления зубчатого колесаВ качестве детали для рассмотрения технологии производства быловыбрано зубчатое колесо, представленное на рис.