Автореферат (1025022)
Текст из файла
На правах рукописиСафонов Борис АндреевичАВТОМАТИЗАЦИЯ УПРАВЛЕНИЯ МУФТАМИБЛОКИРОВКИ ДИФФЕРЕНЦИАЛОВ В ТРАНСМИССИИМНОГООСНОЙ КОЛЁСНОЙ МАШИНЫСпециальность 05.05.03 – Колёсные и гусеничные машиныАВТОРЕФЕРАТдиссертации на соискание учёной степеникандидата технических наукМосква – 2017Работа выполнена на кафедре колесных машин федеральногогосударственного бюджетного образовательного учреждения высшегообразования «Московский государственный технический университетимени Н.Э.
Баумана (национальный исследовательский университет)»(МГТУ им. Н.Э. Баумана).Научный руководитель:Смирнов Александр Анатольевич,кандидат технических наук, доцент кафедрыколесных машин МГТУ им. Н.Э. БауманаОфициальные оппоненты: Келлер Андрей Владимирович,доктор технических наук, профессор,проректор по стратегическому развитиюфедерального государственного автономногообразовательногоучреждениявысшегообразования«Южно-Уральскийгосударственныйуниверситет(национальныйисследовательскийуниверситет)»Чернышев Николай Васильевич,кандидат технических наук, ведущийинженер-конструкторгосударственногонаучного центра Российской ФедерацииФедерального государственного унитарногопредприятия«Центральныйнаучноисследовательскийавтомобильныйиавтомоторный институт «НАМИ»Ведущая организация:Федеральное государственное бюджетноеобразовательноеучреждениевысшегообразования «Ижевский государственныйтехническийуниверситетимениМ.Т.
Калашникова»Защита диссертации состоится " 27 " июня 2017 г. в 16.30 назаседании диссертационного совета Д 212.141.07 в Московскомгосударственном техническом университете им. Н.Э. Баумана по адресу:105005, Москва, 2-ая Бауманская ул., д. 5, стр. 1.Ваши отзывы в двух экземплярах, заверенные печатью, просьбавыслать по указанному адресу.С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московскогогосударственного технического университета им.
Н.Э. Баумана и на сайтеwww.bmstu.ru.Автореферат разослан " "Ученый секретарь диссертационногосовета, д.т.н., профессор2017 г.Е.Б. СарачОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫАктуальность темы. Интенсивное развитие многоосной колёснойтехники (Рис. 1) в РФ связано с решением различных транспортных испециальных задач, в том числе для военных целей. Определяющимифакторами эффективности и успешности выполнения таких задач являетсясреднетехническая и максимальная скорости движения транспортных средств,а также энергоэффективность, в том числе в сложных дорожных условиях.Повышению подвижности автомобильных шасси способствуют такиеэксплуатационные свойства как проходимость и управляемость.
Стоитзаметить, что повышение мощности силовых установок транспортных средствне всегда приводит к улучшению показателей проходимости, а определяющимфактором является возможность реализации располагаемой мощности нагрунтах со слабыми сцепными свойствами. Такой подход подразумеваетрациональное распределение крутящего момента между колёсамитранспортных средств. Одним из способов повышения подвижноститранспортных средств в совокупности с повышением энергоэффективностиявляется управление трансмиссией колёсных машин в меняющихся дорожныхусловиях, в частности, управление муфтами блокировки дифференциалов.Рис.
1. Современные образцы многоосной колёсной техникиДля многоосных колёсных машин (КМ) количество дифференциаловтрансмиссии может доходить до 7-ми (КМ 8х8) и более. Управление такимколичеством дифференциалов увеличивает напряжённость труда иподразумеваетвысокуюквалификациюводителя.Крометого,несвоевременное выключение механических блокировок или включение вовремя движения может привести к поломкам элементов трансмиссии.
Поэтомуавтоматизация управления муфтами блокировок дифференциалов являетсяактуальной задачей.Цели и задачи. Целью данной работы является реализацияэксплуатационных свойств, то есть возможностей эффективногоиспользования многоосной колёсной машины, снижение трудозатратводителя и требований к его квалификации путём автоматизации управлениямуфтами блокировки дифференциалов трансмиссии.1Для достижения цели в данной работе поставлены и решеныследующие задачи:1) сделан обзор и анализ состояния вопроса по конструкциямкулачковых сцепных муфт, моделированию процессов включения кулачковыхмуфт и автоматизации управления дифференциалами трансмиссий колёсныхмашин;2) разработана математическая модель процесса включения ивыключения кулачковых муфт блокировки дифференциалов;3) разработан закон включения кулачковой муфты блокировкидифференциалов колёсных машин, и экспериментально подтверждена егоработоспособность;4) разработан метод определения законов управления муфтамиблокировки дифференциалов в трансмиссии многоосных колёсных машин;5) проведён анализ работоспособности разработанного законауправления муфтами блокировки дифференциалов для колёсной машины 8х8.Методыисследований.Исследованияпроводилисьпутёмматематического моделирования процессов, возникающих при включениикулачковой муфты, и математическим моделированием динамикикриволинейного движения многоосной колёсной машины по различнымопорным основаниям.
Экспериментальные исследования проводились наспециально разработанном стенде для отработки закона управлениякулачковой муфтой и электромеханическом стенде, основой для которогопослужил ведущий мост грузового автомобиля фирмы MAN с возможностьюблокировки межколёсного дифференциала.Научная новизна заключается:- в разработке математической модели процесса включения ивыключения зубчатой муфты блокировки дифференциалов, отличающейсяучётом геометрических особенностей поверхностей зуба;- в разработке закона управления включением кулачковой муфтыблокировки дифференциалов, отличительной особенностью которогоявляется учёт взаимного положения кулачков полумуфт;- в разработке метода определения закона управления муфтамиблокировки дифференциалов трансмиссии, отличающегося использованиемматематической модели включения муфты блокировки дифференциалов вмодели динамики колёсной машины, а также определением закономерностейвключения муфт по относительной разности угловых скоростей блокируемыхэлементов трансмиссии и выключения муфт по условиям сохраненияповорачиваемости и управляемости колёсной машины;2- в разработке закона управления муфтами блокировкидифференциалов в трансмиссии колёсной машины 8х8, отличительнойособенностью которого является выбранная последовательность включения ивыключения муфт, а также использование в качестве входных параметровотносительной частоты вращения элементов трансмиссии, скорости движенияи положения управляемых колёс.Практическая значимость полученных результатов заключается в:в разработке алгоритма работы системы управления включениемкулачковых муфт;в разработке пакета прикладных компьютерных программ дляреализации метода определения закона управления муфтами блокировкидифференциалов для многоосных колёсных машин;в разработке алгоритма работы системы управления муфтамиблокировки дифференциалов для колёсной машины 8х8 КАМАЗ 65601;в разработке экспериментального электромеханического стендадля исследования процессов работы муфты блокировки дифференциала.Реализация результатов работы.
Результаты работы используются привыполнении соответствующих опытно-конструкторских и научноисследовательских работ в НИИ Специального Машиностроения, на кафедреМГТУ им. Н.Э. Баумана. Результаты работы внедрены в практикупроектирования в ПАО «КАМАЗ» и используются в учебном процессе приподготовке инженеров на кафедре «Колёсные машины» МГТУ им.Н.Э. Баумана.Апробацияработы.Основныеположениядиссертационной работы заслушивались и обсуждались:ирезультаты1) на научно-технических семинарах кафедры колёсных машин МГТУим. Н.Э.
Баумана. М., 2013-2017;2) на технических совещаниях в ГНЦ РФ ФГУП НАМИ. М., 2014;3) на 3-ей ежегодной национальной выставке «ВУЗПРОМЭКСПО2015». М., 2015;4) на московском международном форуме инновационного развития«Открытые инновации – 2015». М., 2015.Публикации. По материалам диссертации опубликовано 3 научныхстатьи в журналах из перечня, рекомендованного ВАК РФ общим объёмом 1,6п.л.Структура работы. Диссертация состоит из введения, четырёх глав,общих результатов и выводов, списка литературы. Работа изложена на 116листах машинного текста, содержит 97 рисунка, 3 таблицы.
Списоклитературы содержит 54 наименований.3СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫВо введении обоснована актуальность темы исследования: разработказакона включения кулачковой муфты, который позволит обеспечить созданиеавтоматизированных систем управления трансмиссией, и разработка методаопределения законов управления муфтами блокировки дифференциалов втрансмиссии многоосных колёсных машин, который позволит получать законуправления трансмиссией с учётом сохранения управляемости иповорачиваемости колёсной машины; приведено краткое содержаниевыполненных исследований, сформулирована цель работы и отраженыосновные положения, которые выносятся на защиту.В первой главе диссертации проведён анализ состояния вопроса поразличным способам управления трансмиссией многоосных колёсных шассидля оптимального распределения мощности между колёсами.
Характеристики
Тип файла PDF
PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.
Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.