Забавников Н.А. - Основы теории транспортных гусеничных машин2 (1041906), страница 20
Текст из файла (страница 20)
Следовательно, эти Выводы не учитыва~от измене- ние нагрузки двигателя при работе на частичных характеристиках. НекОторое предстаВленне Об изменении наГруэкн дВНГателЯ при работе на частичных характеристиках и учете этОГО изменения дает метод разбиВки промежуточных передач ступенчатоЙ корОбки по коэффипиентам испольЗОвання мОщнОсти дВигателя, предложенный Е. И. Магндовичем. Приведенный ннже этот мегод Относится Только к Опенке наГрузки двигателя при постоянНОЙ Часто~е ВраЩения н, следовательно, при соответствующем изменении подачи топлива Бсе- режимным реГулятором или педалыО управления, Для получения наивысшей средней скОрости движеннЯ это спра- Ведливо, если частоты Вращения дВиГателя приняты номинальными, НО В действительнОсти.
Водитель испольЗует и друГНВ частоты Вра" щения, Отличные От номинальных. 1 ак как затрата мощности на ОбслужнВание дВНГателя, устаноВлен- НОГО на машине, заВисит От еГО частоты Вращения, тО опенку наГрузки еГО будем прОизВОднть по использованию сВОбоднОЙ номинальнОЙ МОЩИОСтн Л~;, Коэффициент испольЗОВания мощнОсти дВНГателя при постояннОЙ частоте Вращеиия К ф (1731 Гд6 Ф вЂ” мбщнОсть дВНГа'Геля, фактичееки нспольауемая для дВН" ЖЕНИЯ. Обсеначнм расчетную скорость Дви~~нин на 1-й передаче О,-, а Общий к«п. д. машннн 'по . ТОГда суммарный козффицйент сОпрО- тнВления движ6нию ~„, при кОтОрОм машина со скОрОстью О, движеГся равномерно, испольвун мощность У, будет (174) При намеиении МОЩИОСТИ по теоретической реГуляторной.характернсГике (а~ = сопз1) ~„изменяется от нуля до ~„= В,, Где В~— минимальнмй динамнческий фактор на Д~н~ой передаче при расчет- нОЙ скОрости двнжения О~и частОте Вращения двнтат6ля пу (сопро 'ГНВленн6 ВОВДУха Ж„= О) (175) Совместное решение уравнений (174) и (175) дает (176) Та~Им Обрааом, обЩнй коаффнпиент сопротивлениЯ дви~кению линейно аависнт ОГ коаффипнента испольаования ~~Щнос~и дВИГателя при пОстОяннОЙ частоте Вращения пО" следнеГО.
НО ата зависнмость различий ДлЯ равличных п6реДач (рнс. 78). При А = 1 иМееМ ~„= .О,. — Равбивка промежуточных передач ' р коробкн С~од~~с~ к определению рар пнойальных аначеннй В, СТВУЮЩИХ НМ РВСЧЕТНЫХ СКОРОСТЕЙ О~, исключая .О, (О „) и .О~(О „), котоРИЕ УЖЕ ИЗВЕСТНЫ ИЗ ПР6ДЫДУЩНХ ~~ ~„~„,~~~„, «д расчетов. Иавестен также скорс~йной р та (и) и силОВОЙ (и ~) диапааон коробки ПЕРЕДВЧ.' Иа подобнЯ треуГОльннков на рнс. 78 ~Ледуе~ ~~а ~х В, 1 Гд6 Хе~ — козффипиент использовання мощносч"и двиГателя В мОм6нт п6рехОда с перВОЙ передачи на ВтОрую. Использование формулы (175) длЯ первой и Второй передач приВодит к уравнению ~Ъ 0~ Чоа й, в, т~,~ АиалОГично для ~-Й пер6дачи Ч»~ Р~ Х»ц О~ .» (177) Ч~~+ н Для предпОслеДней (А — 1)-.й передачи Ъ~-т ОМ~= ~о =Ъ~ »» 1 3»,» Перемножив правые и левые части всех Й вЂ” 1 уравнений, после сокращ6ний получим 1 Чо»» .„$ Х»цХ~д .
э Х~ц « ~ * Х»» — '~ в '* Ь». 4 Я,, Д„ (178) Уравнение (178) дает возможность подобрать козффнциенты Х»»,. При расчете их значениЯ уВеличивают ДлЯ рабочих переДач и умень" шают ДЛЯ нерабочих. Если. гусеничная Ма~НИ~ предназначена ДЛЯ работы„без прицепа, то рабочими передачамн следует считать высши6, а 6сли с прицепом„то рабочие передачи будут средннми.
При расч~тах желательно получить Х„рабочих передач ~коло О,8. На первой передаче принимают Х„= О,4 —:0,5. ЕстествеинО, чтО уВелич6ние числа передач и сближение лучей соседних передач на рис. 78 приводит к росту Хе,. Прн известных Х~», формула (177) Дает возможность Определить Вс6 прОмежуточные расчетные скорОсти О„К. и. д. у~„, при. этОм Оценивается приближенно» но в результате первого расчета ~о~ет быть уточнен. После этого строят лучи скоростей машины на разных передачах В функпии частоты Вращения двиГателя (для прОВ6рки ВОзможности разгона машины) и Определяют передаточные числа трансмиссии и кОрОбки передач.
Качественно сближение расчетных значений В, на рис. 78 приводит к сближению лучей скоростей данньи передач. Заметим„что если принять Х„= Х, = сопз$ н ОбЩий к. и. Д. Машины Одинаковым на Всех передачах, тО на оснОвании фОрмулы (177) Можно прийти к заключени1О о расположении расчетных скоростей передач Коробки пО зако~у геометрической Пр~грессии. Существуют и другие методы Определения передаточных чисел ступенчатОй коробки„которые ОснОвываютсЯ на иных критериих Оценки разбивки пер6дач, В частности, мОжнО указать на распред6" ление передатОчных чисел по закону дннамического ряда, предлОженное Н.
К. Куликовым (221. Применение этого закона должно обеспечивать наименьшее Время разГОна машины до максимальнОй ско- РОСТИ- 4. Корректирование закОна распределения промежуточных передач ВопрОсы, рассмотренные В предыдущих разделах, делают ОчеВидным тОт факт» что увеличенн6 числа переДач ступенчатой коробки, кроме уВеличениЯ средней скорости ДвижениЯ машины, способствует р~с~у загрузки двигателя при Вес~ма разнообразных условиях движения. Прн полной подаче топлива в Двигатель в~егда ~ожет быть 1З9 Выбрана такаЯ пюрюДача В коробке„прн которон буДют Обеспечена работа двигателя на номинальном или близком к нему режиме, В случае бОльшОГО числа передач закОНЫ распределения прОмю" жуточных передач также могут бьггь различными..0днако Очевидно, что с ростОм числа передач разница В сВойствах ТОГО или НБОГО закона будет практически стираться.
Сравнению различных законов построения Гаммы прОмежутОчных передач В~~~~ЖБ~ Только прн ~~р~~~~ Соблюдени~ момента перехода с ОДБОЙ пюрюДачн на ДруГую. ЗтОт мОмюнт характеризуются на рис. 74 и 76 Частотой Вращения Двигателя й„. При б~ль~ОМ Числе передач разность илн запас частот вращения двигателя пц — а„возрастает, а работа его В этом интервале частот вращения остается устойчивой.
Водитель не может Чу~~~~овать момент необходимого переключения передачи так, как он ощущает его по работе двигателя при минимально возможном числе передач, определенном по формуле (168). По~~~~у преимущества ступенчатой Коробки с большим числом передач мОГут быть получены тОлькО при наличии автоматического переключения, Без этого потребуется очень Высокая квалификация водителя и Очень бОльшОю Внимание к своюВремюнному переключению передач, что практически Весьма трудно Осуществить. Последнее обстоятельство Вместе с требованием упрощения конструкции приВОдит к тОму, что на транспортных Гусеничных машинах дОВОльнО редко встречаются коробки с большим числом передач без автоматики нли, по крайней мере, без устройств„облегчающих переключение их.
В большинстве случаев число передач не превышает пяти. Основной недостаток закона распределения промежуточных передач по геометрической прогрессии с минимальным числом ступеней— боЛ~~~Й р~~р~~ скоростей на ~ыс~~~ передачах — можно испраВить Только увеличением Числа передач, УВЮЛНЧЮББЫЙ разрыВ расчетных скоростей на низших передачах у арифметической прогрессии В принципе исправим без увеличюниЯ числа передач„но с явным нарушением принятоГО закона распределения.
Зтнм н следуют объяснить Отсутствие ВыпОлнюнных корОбок пюреДач по Величинам расчет" ных скоростей, определяемых законом арифмютическоЙ прогрессии. Рациональным корректированием двух первых законо~ распределения передаточных чисел коробки прн значительном юе Диапазоне удаются и~о~да со~ратить Общюю Число передач на Одну-двю по сравнению с арифметической прогрессией, Сближению Высших передач у геометрической прогрессии и сохранение почт~ неизменными низших можно обеспечить при Графическом расчете промежуточных скоростей ступенчатой корОбки наклоном линии частОты вращениЯ как это показано на рнс. 79. Если принять за линию Частот Вращения, п„прямую йб, то закон соотношения расчетных скоростей будет Отлнчным от ГеометрическоЙ Б арнфмютическОЙ прогрессии, Скорость движения на третьей передаче 6з расположилась ниже Од и Выше оз, Общюю Число передач Короб~~ будет бо«чьше, чюм В случаю Геометрической.прогрессии, н меньше, чем при арифметической, Для определения ОптимальноГО числа передач нужно изменять наклон линни ЙЬ| Оставляя неизменными ощд~ и Ощ~п СкОрость 02 обычно Опрюде 140 ~яется по закону Геометрнчсской прОГрессни коробки с м~нимальным числбм передач.
ВтОрой спОсОб корректирования распреДелениЯ переДатОчных чисел корОбки сВОдитсЯ к 40трывуз первой передачи. Он применим, если расчетная минимальная скОрОсть ДВнжения мап1ины В тяжелых условиях получилзсь ОкОлО 5 км/ч или меньше, В атом случае пОстроение ~ак~~~~~рноЙ Га~~ы передач начи~ают со вт~рой ступени, принимая расчетное значение о, = ~2,Π—:2,5) и,„(8 — 12 км/ч).
Первая передача являе~~~ замедленноЙ и ~спользуется ~~~~К~ в Тяжелых условиях Д~~жения. Переключение К~робки с первой ~~р~д~чи нз вторую при движении, как правило, невозможно. Позтому при нали- чии замедленной передачи В Обычных условиях машина начинает разГОн с места непосредственно со В~орОЙ передачи. Если разбивка проме- ЖУТОЧНЫХ ПЕРЕДЗЧ ПРОИЗВодится по козффнпиентзм испОльзования мОщнОсти ДВНГЗТЕЛЯ, ТО ПРН ИСПОЛЬ- зовании замедленной передачн прннимаютдля нее 6 ~7~~ ~7 у 101 — 0,4. Описанные выше за- Рис 79 коны соотношений передатОчных чисел ступенчатых коробок на практике В ачистомэ ВиДе не встречаются. Кроме указанных выше причин, отклонения происходят вследствие необходимости подбора целых чисел зубьев шестерен прн ВписыВании различных пар В ОднО межцентрОвое расстОяние или при С~блюдении ~~~~нов конструирования ~ла~~т~рных пере-.
дач, Ино~д~ ~змейке~~~ рас~ет~~й ~к~рос~~ нз ~~реда~е С~~зан~ с ОбстаноВкой ДВижениЯ. Например, уменьшение о„,~д ДлЯ безопасности дВНЖения в Гараже. Бо~ьшин~тв~ вып~л~енны~ ~~уп~нчатых коробОк переДач по соотношению переДаточных чисел В той или инОЙ мере приближается к закОну Геометрической проГрессии.
ВО Всех случаях кОрректирования передаточных чисел ступенчатой коробки необходимо убедиться в наличии достаточного запаса частОты Вращения йц — и„или перекрытия ГрафикОВ О на тяГОВОЙ характеристике. Минимальные перекрытия по скорости принимаются обычно в пределах 2 — 5 км/ч. Точнее, требуемое перекрытие графи- кОВ 0 по скорОсти можно установить, пОльзуясь формулоЙ кОзффицнента потерянной скорости (63), $ и. ОсОБеннОсти тяГОВОГО РАсчетА МАШИНЫ С БЕССТУПЕНЧАТОЙ ПЕРЕДАЧЕЙ ИспользОВзние бесступенчатой передачи В трансмиссии транспОртной гусеничной машины В первую очередь требует решения ВопрОсз Об Обеспечении ра~ч~тного Скоро~тного н силового диапазонов транс- 341 1«56сступенчатаЯ механическаЯ коробка передач При нспользОВании механической бесступенчатой передачи с реГулируемой ча~тот~й Вра»цении на ~~~~Д~~~ валу ~бЫ~~О ИС~ОДЯТ из ее диапазона скоростей д„= 3„5 —:4,5 (В среднем 4).
Однако сле.- дует учитывать, что существук»т схемы фрикциОнных передач (торондная фрикционная передача с хордальным располОжением прОм6- жуточных шкивов), позволяк»щие при высоком значении к. и. д. характеризук»щем потерн Б контактах~ пОлучить диапазОн реГулировании до 1О и выше (141. В то же времи применение механической бесступеичатОЙ перед~чи со срав"»» нительно невысоким диапазоном Лу реГулирОВаниЯ„равным 4, уже ~с Обеспечи~~е~ изменение ~к~р~с~~ движениЯ Б 4 раза, например От 15 до 6О км/ч, т. е.