Диссертация (1025326), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Основные положения и результаты диссертационнойработы заслушивались и обсуждались:10- на 77-й международной конференции «Автомобиле- и тракторостроениев России: приоритеты развития и подготовка кадров» (г. Москва, 2012 г.);- на международной научно-практической конференции: «Машиностроениеи инжиниринг в России и странах СНГ 2014» (г. Вязьма, 2014 г.);- на научно-технических семинарах кафедры «Колесные машины»МГТУ им. Н. Э. Баумана в 2015…2017 гг. (г. Москва);- на научно-техническом семинаре кафедры «Тягачи и амфибийныемашины» ГТУ МАДИ (г. Москва, 2015 г.);- на конференции, посвященной 80-летию кафедры «Колесныемашины» МГТУ им. Н.Э. Баумана (г. Москва, 2016 г.);- на 12-ом международном автомобильном научном форуме МАНФ«Интеллектуальныетранспортныесистемыповышенияэнергоэффективности и безопасности движения» (г.
Москва, 2016 г.).Публикации. По материалам диссертации опубликовано 8 научныхработ, из них 7 по списку, рекомендованному ВАК РФ.Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырехглав, общих результатов и выводов, списка литературы.В первой главе диссертации рассмотрены и проанализированыосновные конструктивные способы реализации привода колес прицепныхзвеньев. Проведен обзор и анализ научных работ в области взаимодействияколесного движителя с деформируемыми опорными основаниями и работ,посвященных моделированию динамики автопоездов.На основании выполненного обзора обозначены основные направленияисследования, сформулированы цель и задачи диссертационной работы.Вторая глава посвящена описанию разработанных математическихмоделей прямолинейной динамики двухзвенного седельного автопоезда понедеформируемому и деформируемому опорным основаниям, позволяющихварьировать характеристики системы привода при реализации законов иалгоритмов управления распределением мощности в трансмиссии, в том11числе для изменения характеристик привода полуприцепа.
Представленапрограммная реализация разработанных математических моделей в средеимитационного моделирования MATLAB/Simulink.Третьяглававзаимодействияпосвященаколесногоэкспериментальнымдвижителясисследованиямдеформируемымопорнымоснованием, а также верификации математических моделей движенияавтопоезда.Сформулированыцелиизадачиэкспериментальныхисследований, описаны конструктивные особенности стенда. Представленсостав аппаратурно-измерительной части. Разработана методика обработкиполученныхрезультатовдляполучениятягово-сцепныхитягово-энергетических характеристик взаимодействия колесного движителя сгрунтом.Наосновесопоставленияданныхэкспериментальныхитеоретических исследований сформулированы выводы об адекватностиразработанных математических моделей динамики автопоезда.В четвертой главе разработан закон распределения мощности втрансмиссии активного седельного автопоезда. Приведены результатытеоретических исследований динамики автопоезда при различных законахраспределения мощности в трансмиссии.Назащитувыносятсянаиболеесущественныерезультатыдиссертационного исследования, составляющие его научную новизну:1.Разработаны математические модели прямолинейного движенияседельного автопоезда по недеформируемому и деформируемому опорнымоснованиям.
Модели позволяют учитывать различный характер связи междузвеньями автопоезда, разные сочетания активных и пассивных звеньев,разнообразиесхемтрансмиссии,атакжезаконовиалгоритмовраспределения мощности по колесам тягача и полуприцепного звена.Отличительные особенности моделей заключаются в следующем:- учтено изменение вертикальной нагрузки в опорно-сцепномустройстве и возможное рассогласование углов дифферента корпусов тягача12и полуприцепа в зависимости от условий и режимов движения седельногоавтопоезда;-вматематическоймоделиэлектромеханическойтрансмиссииактивного автопоезда учтены ограничения, обусловленные динамикойдизель-генераторной установки;- в модели движения автопоезда по деформируемому опорномуоснованию использованы адаптированные экспериментальные интегральные(тягово-энергетические и тягово-сцепные) характеристики взаимодействияодиночных движителей с опорными поверхностями в различных режимах,полученные с помощью стендовых испытаний.Моделипозволяютпрогнозироватьхарактеристикидвиженияседельного автопоезда в заданных условиях эксплуатации, а также проводитьоценкуработоспособностииэффективностизаконовиалгоритмовуправления системами на стадии проектирования с целью повышения тяговодинамических свойств, проходимости и энергоэффективности движенияседельных автопоездов.2.
Разработан закон управления электромеханической трансмиссиейавтопоезда, основанный на использовании силовых факторов в опорносцепномустройствеикинематическихпоказателей.Теоретическиобоснована возможность повышения эффективности движения активныхавтопоездов за счет распределения мощности в трансмиссии на основеанализа силовых факторов в опорно-сцепном устройстве при динамическомвзаимодействии звеньев седельного автопоезда.3. На основе проведенных с помощью имитационного математическогомоделирования теоретических исследований динамики активного седельногоавтопоезда при различных внешних условиях и полученных при этом новыхрезультатов доказана возможность повышения тягово-динамических свойств,проходимостииэнергоэффективностиперспективныхавтопоездов за счет применения разработанногоэлектромеханической трансмиссией.законаседельныхуправления13Глава 1.
Состояние вопроса. Постановка задач исследования1.1.Аналитический обзор способов реализации привода колесприцепных звеньев активных автопоездовОсобая роль в решении проблем, связанных с перевозкой грузов вусловиях бездорожья, отводится специальным внедорожным автопоездам [37].Однако рост перевозок с помощью автомобильных поездов существеннымобразом сдерживается их недостаточной проходимостью и невозможностью всвязи с этим широко применения в районах с неразвитой дорожной сетью.Для повышения проходимости автопоездов (особенно большойгрузоподъемности) применяют привод колес прицепов и полуприцепов [83].Автопоезда с приводом на колеса прицепа или полуприцепа получилиназвание активных.
Вследствие того, что у активного автопоезда количествоведущих колес больше, чем у одиночного полноприводного автомобиля,проходимость его по «тяжелым» участкам местности значительно выше,несмотря на большую массу и грузоподъемность. Таким образом, активизацияколес прицепа (полуприцепа) не только позволяет улучшить проходимостьавтопоезда по сравнению с одиночным автомобилем, но и превзойти его, приэтом обеспечить транспортирование груза большей массы.
Отсюда следуетцелесообразность создания активных автопоездов для особо тяжелых условийэксплуатации.Привод активных прицепных звеньев может быть постоянного ипериодическогодействия.Приводыпостоянногодействияимеютотносительно малое распространение и применяются главным образом набольшегрузных многозвенных автопоездах. На двухзвенных автопоездахобычно используются приводы периодического действия (бустерного типа)[86]. По типу трансмиссии системы привода активных осей прицепныхзвеньев подразделяют на механические, гидрообъемные и электрические.14Возможны две конструктивные схемы механического привода: спередачей крутящего момента обычной карданной передачей и черезшкворень седельно-сцепного устройства. Существенным недостатком первойсхемыявляетсяограничениеугласкладываниямеждутягачомиполуприцепом предельно допустимыми углами карданных шарниров (до 45°),что значительно ухудшает маневренные свойства.
Такой привод находитширокое применение в активных автопоездах с одноосными тягачами.Для улучшения маневренности автопоездов с передачей крутящегомомента карданной передачей британская компания Multidrive используетсцепное устройство с двойным механизмом сочленения (Рис. 1.1). Дляустранения необходимости работы карданной передачи на критических углахвведен поворотный стол задней тележки полуприцепа. Такое сцепноеустройствообеспечиваетповышенныеуглыпродольной(до±15°),поперечной (до ±10°) и горизонтальной (до ±100°) гибкости.абРис. 1.1. Активные автопоезда компании Multidrive: а – танковый транспортерMTM30-40; б – сельскохозяйственная машина M8-40 8х8Отбор мощности для привода колес прицепного звена при такой схемеосуществляется от заднего моста тягача, который выполняется проходным.Для обеспечения подвода дополнительного момента на задние ведущие мостымодернизации требует также раздаточная коробка тягача.
Схема компоновкиагрегатов трансмиссии активного автопоезда (колесная формула 8×8) сприводом прицепа такого типа представлена на Рис. 1.2.15Рис. 1.2. Компоновка агрегатов привода типа «Multidrive»: 1, 2, – ведущиемосты тягача; 3 – механизм сочленения; 4, 5, – промежуточныеопоры; 6 – поворотный механизм; 7, 8 – ведущие мосты полуприцепаКак показывает опыт компании Multidrive [42], такой тип приводанаиболее рационален для автопоездов с колесной формулой 8×8. Недостаткомсхемы является уязвимость элементов привода прицепного звена при движениипо пересеченной местности, а также сложность операций сцепки и расцепки.В нашей стране работы над созданием активных автопоездов велись сконца 50-х годов.
За основу большинства советских конструкций был принятмеханический привод ведущих колес полуприцепов от трансмиссиибуксировавших их тягачей. Отбор мощности производился от раздаточнойкоробки, далее крутящий момент передавался через специальное проходноеопорно-сцепное устройство (ОСУ) и систему угловых (конических)редукторов и карданных валов на ведущие мосты полуприцепов. В результатеразработок советских автозаводов и СКБ были изготовлены различныеобразцы активных двухзвенных автопоездов военного назначения [60],некоторые примеры представлены на Рис.
1.3. После испытаний рядаэкспериментальных конструкций наиболее эффективными были признаныавтопоезда с колесной формулой 10x10, состоявшие из трехосныхполноприводных седельных тягачей и активных двухосных полуприцепов совсеми ведущими односкатными колесами.16абвгРис. 1.3. Активные автопоезда с механическим приводом полуприцепа:а – НАМИ-058С; б – БАЗ-6009; в – Урал-44201-А; г – КрАЗ-260Д-9382Отбор мощности в таких конструкциях обычно осуществляется отраздаточной коробки тягача.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
