Носов Н.А. - Расчёт и конструирование гусеничных машин (1066314), страница 85
Текст из файла (страница 85)
Оно требует нескольких манипуляций и, как правило, производится в наиболее трудные моменты движения, когда все внимание 425 водителя должно быть направлено на наблюдение за дорогой. Водителю трудно правильно оценивать дорожные условия и режимы работы двигателя и, таким образом, выбирать нужные моменты для переключения. Кроме того, при большом количестве передач неквалифицированный водитель часто затрудняется в выборе оптимальной передачи. Все это понижает работоспособность водителя, ухудшает характеристики движения машины. Автоматическое управление коробкой передач в некоторой степени устраняет эти недостатки. В настоящее время автоматическое переключение осуществляется по двум параметрам — по загрузке двигателя и скорости движения машины. Этим самым учитываются дорожные условия и режимы работы двигателя и коробки передач.
.Переключение осуществляется в те моменты, когда режимы работы упомянутых агрегатов отклоняются в неблагоприятную зону. Однако необходимо отметить, что имеющиеся образцы автоматического управления ступенчатыми коробками передач пока еще не привели к общему улучшению топливно-экономических и тяговых характеристик машин. Это можно объяснить недостаточной разработкой теории автоматического управления, а также несовершенством конструктивного исполнения. Тем не менее уже имеющиеся образцы придают машине ряд ценных качеств.
Поскольку переключение происходит без участия водителя, автоматическое управление облегчает условия вождения машины, значительно повышает работоспособность водителя, сокращает сроки в приобретении навыков вождения, а также позволяет снизить километровые расходы топлива и повысить средние скорости движения при вождении машины неквалифицированными водителями. Основной вопрос теории автоматического управления переключением передач сводится к выбору характеристики переключения передач. Под ней понимается кривая, определяющая моменты переключения передач на поле тяговой характеристики П, 381.
От выбора характеристики переключения передач в большой степени зависят тягово-экономические качества машины. При неудачном ее выборе моторно-трансмиссионная установка может длительное время работать в зонах с неудовлетворительной эко'- номичностью или пониженной тягой. Если первое приводит к перерасходам топлива, то второе может привести к резкому падению средней скорости движения машины. Как показывает анализ, характеристики, обеспечивающие наилучшие тяговые и экономические качества машины, не совпадают между собой. Поэтому задача построения характеристики переключения передач сводится к нахождению кривых, обладающих оптимальными тяговыми и экономическими свойствами, и уже по ним выбирается искомая характеристика.
Все кривые наносятся на поле тяговой (динамической) характеристики гусеничной машины. Для лучшего понимания принци- 426 пиальных положений введем следующие допущения: тяговая характеристика, полученная при статических режимах, полностью соответствует характеристике, снятой при разгоне и замедлении; при переключении передач скорость движения машины не изменяется; разгон, замедление, а также переключение происходит при постоянном положении педали подачи топлива.
В качестве двигателя используется дизель со всережимным регулятором. Выявим характеристику переключения передач из условия обеспечения оптимальных тяговых качеств. Для этого рассмотрим стык смежных передач (рис. Х1.12). Кривая динамического фактора на низшей передаче, соответствующая внешней характеристике ~~ двигателя, обозначена Н, на высшей передаче — В. Допустим, что характеристика переключения передач вверх (т. е. с низшей на выс- Ф шую передачу) проходит по ломаной линии СЕА. Обычно характеристику делают такой формы, . г чтобы с уменьшением загрузки ' и д „ двигателя ее точки перемещались в в зону низких скоростей р. Зто Ю улучшает тяговые качества машины и, кроме того, позволяет водителю ускорять или задерживать переключение, т.
е. в какой-то степени Д( С Р 4 З 2 Г и влиять на автоматическое пере- р 2 р Рис. Х1.12. Размещение характе- ключение. В этом случае разгон ристик переключений передач, вымашины происходит на низшей пе- зывающее цикличность редаче по определенной кривой до точки пересечения ее с линией СЕА. В точке пересечения передача автоматически переключается вверх, и далее машина разгоняется по соответствующей кривой на высшей передаче.
Так, если педаль подачи топлива выжата полностью, то динамический фактор при разгоне изменяется по кривым бАсВ; если двигатель работает на частичной характеристике, например 2', то — по блгеи2'. Цифрами 1 — 5 и 2' — 5' обозначены кривые, соответствующие работе двигателя на частичных характеристиках. Допустим, что при переключении вниз, т. е. с высшей на низшую передачу, используется характеристика переключения передач ДБ. При замедлении на высшей передаче динамический фактор будет изменяться в сторону увеличения по кривой В до точки Б. Здесь происходит переключение, и динамический фактор принимает значение, соответствующее точке д на кривой Н.
При дальнейшем замедлении он увеличивается по ней до установившегося значения. При промежуточном положении педали, соответствующем, например, регуляторной характеристике 4, замедление происходит по кривым 4'птпк. Как видно, после переключения 427 величина динамического фактора уменьшается (а (т), и лишь после точки п он увеличивается по одноименной регуляторной характеристике. Здесь полностью проявляется свойство дизеля со всережимным регулятором автоматически реагировать на изменение сопротивления, приведенного к коленчатому валу. Из анализа рассмотренной характеристики можно выявить, что поле тяговой характеристики, ограниченное многоугольником АаОЕ, не используется ни на низшей, ни на высшей передачах.
Это в значительной мере ухудшает тяговые качества гусеничной машины. Кроме того, наличие неиспользуемой области АаОЕ приводит к появлению цикличности. Последней называются периодические повторные переключения между смежными передачами. Рассмотрим разгон машины по дороге с суммарным коэффициентом сопротивления движению 1, (штриховая линия на тяговой характеристике). После трогания с места ввиду значительного превышения динамического фактора Р на низшей передаче над ), машина разгоняется по кривой Н. В точке А происходит переключение. Но на высшей передаче динамический фактор в точке с будет О, <Г,. Скорость падает до точки Б, и здесь производится обратное переключение вниз. На низшей передаче, ввиду того что Р ) Г„ машина вновь разгоняется и т.
д. Цикл повторяется, и так может происходить много раз. Цикличность — весьма отрицательное явление. Она уменьшает среднюю скорость движения машины, и, самое главное, из-за чередующихся переключений фрикционные элементы, участвующие в переключении, могут быстро выйти из строя. С цикличностью можно бороться двумя способами. Во-первых, оптимальным размещением характеристик переключения передач, которые необходимо выбирать так, чтобы неиспользуемых областей на поле тяговой характеристики не было. Во-вторых, изменением положения педали подачи топ)~ива. К нему прибегают в том случае, если неиспользуемая область все же имеется. Так, от цикличности можно избавиться (рис.
Х1.12), если водитель перейдет с внешней характеристики на регуляторную 2. В этом случае в точке ж динамический фактор равен удельному сопро-, тивлению и, следовательно, машина может устойчиво двигаться на низшей передаче. Однако, если бы не было неиспользованной области, машина могла бы двигаться в точке а на внешней характеристике, где последняя пересекается с ),. В этом случае скорость движения была бы несколько выше. Из рассмотренного становится ясным, что высокие тяговые качества машины могут быть достигнуты только при таком размещении характеристики переключения передач, когда будут отсутствовать неиспользуемые области на поле тяговой характеристики.
Выбор характеристики переключения передач из условия высокой экономичности сводится к нахождению линии равных 428 расходов на смежных передачах. Для этого строится стыковой участок тяговой характеристики, а под ним кривые часового расхода Ом и 6„п, полученные при одном и том же удельном сопротивлении 1„при движении соответственно на низшей Н и высшей В передачах (рис. Х1.13). Точка пересечения кривых а переносится на линию 1„и обозначается а,. Последняя является точкой равных расходов для смежных передач при движении по доРоге с Удельным сопРотивлением 1,т. Аналогичным способом находятся точки равных расходов и для других удельных сопротивлений.
Соединив эти точки плавной кривой, получаем линию равных расходов РР. Ю К и и~ иг Рис. Х!.13. Определение линии Рис. Х1.14. Характеристики переключении равных расходев передач Этот способ получения линии равных расходов не является единственным. Упомянутую линию можно найти и с помощью кривых равных часовых или удельных расходов топлива. Из графика видно, что движение машины на нижней передаче правее линии РР будет сопровождаться перерасходом топлива. К точно таким же результатам приводит движение машины на высшей передаче левее линии РР. Следовательно, машина будет двигаться с наилучшей экономичностью только в том случае, если переключение передач будет иметь место по кривой равных расходов. Характеристик переключений две — вверх СЕА и вниз Д31 (рис. Х1.14). Расположить их на одной кривой нельзя, так как нарушится устойчивое включение высшей передачи.
Между ними должно быть перекрытие (разиость скоростей Лп = ов — и,), в пределах которого машина может двигаться как на высшей, так и низшей передачах. Перекрытие передач должно быть больше величины падения скорости, которое имеет место в процессе переключения на высшую передачу.
В противном случае при переключении вверх может появиться цикличность, которая в отличие 429 от предыдущего случая не зависит от дорожного сопротивления и практически исключает возможность включения высшей передачи. Выбор величины перекрытия Ло является очень ответственным моментом при выборе характеристик переключения передач. Чрезмерное увеличение Ьо приводит к понижению средней скорости и ухудшению экономичности. Малая величина Лэ может вызвать явление цикличности. Поэтому величина перекрытия для каждого конкретного случая (в зависимости от веса машины, типа трансмиссии, порядка автоматизируемого стыка) выбирается на основе имеющегося опыта и корректируется в процессе доводочных работ.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
