analysis (1034671), страница 20
Текст из файла (страница 20)
Для проанализированной ПКП106Мерседес W4A020/040 722.3/4, согласно табл.4.3, ωФmax = 1,615 выключенногофрикциона Ф1 на передаче заднего хода, поэтому К6 = 1,615.5.7. Критерий средневзвешенного уровня КПДЭтот критерий отражает уровень потерь мощности в ПКП с учетом относительного времени работы ПКП на каждой передаче.Значение этого критерия определяется из выражения:К7 = 1/∑tiηi ,где ∑tiηi – сумма произведений относительного времени ti работы ПКП наредаче на расчетный КПД ηi ПКП на этой передаче.i-й пе-Ориентировочные значения относительного времени ti для быстроходныхтранспортных машин можно брать из табл.5.1, составленной с использованием данных из работы [48].Таблица 5.1Статистические данные относительного времени работы ПКПбыстроходных транспортных машин на различных передачахЧислопередачПХЗХIIIIIIIVVVIVIIVIII3456780,010,010,010,010,010,010,090,060,040,030,020,010,400,200,100,060,050,040,500,380,200,150,120,060,350,350,250,150,120,300,350,300,160,150,250,250,100,250,10Величина относительного времени работы ПКП на передачахВ случае отсутствия в ПКП передачи заднего хода следует относительноевремя работы на заднем ходу приплюсовать к времени работы ПКП на первой передаче переднего хода.При определении значения критерия К7 для ПКП тихоходных тяговых, например, землеройных, дорожно-строительных машин: скреперов, бульдозеров, погрузчиков, автогрейдеров и др., распределение относительного времени работы наразличных передачах можно найти в различных литературных источниках или составить самостоятельно, сообразуясь со здравым смыслом и учитывая технологические особенности работы конкретного класса и вида машин.107Для проанализированной ПКП Мерседес W4A020/040 722.3/4, обеспечивающей четыре передачи переднего и одну – заднего хода (nпч = 5), используя расчетные значения КПД (см.
раздел 4.9) и данные из табл.5.1, определим величину критерия К7:К7 = 1/∑ti·ηi = 1/(tЗХηЗХ + tIηI + tIIηII + tIIIηIII + tIVηIV) == 1/(0,01·0,95 + 0,06·0,97 + 0,2·0,97 + 0,38·0,99 + 0,35·1) = 1,012.5.8. Критерий средней используемостиэлементарных ПМ в составе ПКПЭтот критерий отражает среднее число элементарных ПМ, рассматривавшихсяпри анализе ПКП, участвующих в передаче мощности.Значение этого критерия определяется из выражения:К8 = nпчnЭПМ/∑nЭПМнагр,где nпч – число непрямых рабочих передач ПКП;nЭПМ – число элементарных ПМ, рассматривавшихся при анализе ПКП;∑nЭПМнагр – суммарное количество нагруженных элементарных ПМ на всехнепрямых рабочих передачах ПКП.Критерием К8 оценивается степень участия элементарных ПМ в формировании всех непрямых передач ПКП и количество элементарных ПМ, работающих нанепрямых передачах в режиме холостой прокрутки с относительными движениямизубчатых колес, не совершая при этом полезной работы, а, наоборот, снижая действительный КПД ПКП из-за холостых потерь мощности.Для ПКП Мерседес W4A020/040 722.3/4, обеспечивающей три замедляющиепередачи переднего и одну – заднего хода (nпч = 4), проанализированной с использованием трех элементарных ПМ – д2α, 12д и 3х2 (nЭПМ = 3), используярис.4.5–4.9 и данные из табл.4.4, установим, что на передаче заднего хода нагружены и участвуют в передаче мощности два элементарных ПМ (д2α и 3х2 ), на первой передаче – два элементарных ПМ (д2α и 3х2 ), на второй передаче – два элементарных ПМ (12д и 3х2) и на третей передаче – два элементарных ПМ (12д и3х2 ).Таким образом, для проанализированной ПКП Мерседес W4A020/040 722.3/4:К8 = nпчnЭПМ//∑nЭПМнагр = 4·3/(2 + 2 + 2 + 2) = 1,5.5.9.
Критерий сложности устройства ПКПЭтот критерий отражает количество управляющих элементов – блокировочных фрикционов, тормозов, механизмов свободного хода а также число элементар-108ных ПМ, образующих ПКП, отнесенное к минимально необходимому количествууправляющих элементов и элементарных ПМ, для того, чтобы образовать ПКП с таким же числом степеней свободы и количеством рабочих передач, то есть, этим критерием можно оценить степень “избыточности” основных компонентов схемы ПКП.Значение этого критерия определяется из выражения:К9 = (nФ + nТ + nМСХ + nЭПМ)/(nФ + nТ + nЭПМ)min,где (nФ + nТ + nМСХ + nЭПМ) – количество блокировочных фрикционов nФ, тормозов nТ, механизмов свободного хода nМСХ и элементарных ПМ nЭПМ, вошед-ших в состав рассматриваемой ПКП;(nФ + nТ + nЭПМ)min – минимально необходимое количество блокировочныхфрикционов, тормозов, и элементарных ПМ, которое можно использовать для синтеза простейшей ПКП, аналогичной рассматриваемой, по числу степеней свободы иколичеству передач.Количество минимально необходимого количества блокировочных фрикционов, тормозов, и элементарных ПМ, для ПКП с различным числом степеней свободыи количеством максимально реализуемых, при полном управлении, рабочих передач, приведено в табл.5.2, составленной с использованием данных из работы [23].Таблица 5.2Минимально необходимое количество блокировочных фрикционов, тормозов,и элементарных ПМ для различных ПКПЧисло степе- Основныеней свободы элементыПКПW2345nФnТnЭПМnФnТnЭПМnФnТnЭПМnФnТnЭПМКоличество элементов в ПКП при числе передач(ПХ+ЗХ)23456789111–––––––––122212––––––133223313–––14422332441315522332443416623432443417723432443418823432443410 11 121992343354341101024533543411111245335434Если в состав анализируемой ПКП входят сложные ПМ (с числом основныхзвеньев более трех), то их следует привести (снормировать) к числу элементарныхПМ, разделив количество основных звеньев сложного ПМ на три – количество основных звеньев элементарного ПМ.109Так, для расчета значения критерия К9 будем считать, что сложный четырехзвенный ПМ, содержащий в своем составе три различных элементарных ПМ, эквивалентен nЭПМ = 4/3 = 1,333, сложный пятизвенный ПМ, содержащий в своемсоставе шесть различных элементарных ПМ, эквивалентен nЭПМ = 5/3 = 1,667,сложный шестизвенный ПМ, содержащий в своем составе десять различных элементарных ПМ, эквивалентен nЭПМ = 6/3 = 2,0, и т.д.Для проанализированной ПКП Мерседес W4A020/040 722.3/4, имеющей тристепени свободы, обеспечивающей четыре передачи переднего и одну – заднегохода, содержащей в своем составе два блокировочных фрикциона, Ф1 и Ф2, тритормоза, Т1, Т2 и Т3, один механизм свободного хода М, сложный четырехзвенный ПМ, состоящий из трех элементарных ПМ, д2α, 12д и 12α и элементарныйПМ 3х2 значение критерия К9 определяется, какК9 = (nФ + nТ + nМСХ + nЭПМ)/(nФ + nТ + nЭПМ)min== (2 + 3 + 1 + (1,333 + 1)/(2 + 2 + 3) = 1,19.5.10.
Критерий сложности системы управления ПКПЭтот критерий отражает степень сложности системы управления ПКП, оценивает количество включений и выключений фрикционных элементов с внешнимуправлением для последовательной реализации всех передач ПКП. При наличии всхеме ПКП управляющих элементов с внутренней автоматичностью – механизмовсвободного хода, их включение и выключение (заклинивание и расклинивание) неучитываются, так как они не требуют внешнего управления и не усложняют, а наоборот, как правило, упрощают систему управления ПКП.Значение этого критерия определяется из выражения:К10 = (nФ,Т вкл + nФ,Т выкл)/nпч,где nФ,Т вкл – количество блокировочных фрикционов nФ и тормозов nТ, включае-мых для получения каждой очередной передачи ПКП;nФ,Т выкл – количество блокировочных фрикционов nФ и тормозов nТ, выключаемых при переходе с предыдущей на последующую передачу;nпч – количество передач в ПКП.Для определения значений nФ,Т вкл и nФ,Т выкл необходимо очень четко представить последовательность всех манипуляций с фрикционами и тормозами при получении всех передач ПКП.Так, для проанализированной ПКП Мерседес W4A020/040 722.3/4, передачазаднего хода, при трогании машины с места, обеспечивается включением тормозаТ2, а механизм свободного хода М заклинивается самостоятельно.
Первая передача переднего хода, при трогании машины с места, обеспечивается включением110тормоза Т3, а механизм свободного хода М заклинивается самостоятельно. При переключении на вторую передачу включается тормоз Т1, а механизм свободного хода М расклинивается самостоятельно. При переключении на третью передачу необходимо выключить тормоз Т1 и включить блокировочный фрикцион Ф1.