ДОСЛІДЖЕННЯ АВТОКОЛИВАНЬ В МЕХАНІЧНИХ ПЕРЕДАЧАХ ТРАКТОРІВ ПРИ НАЯВНОСТІ ФРИКЦІЙНИХ ОБМЕЖУВАЛЬНИХ МУФТ

Є. Калінін, Ю. Козлов

Анотація


Мета дослідження. Метою досліджень є теоретичне та експериментальне дослідження автоколивань, які виникають під час прослизання напівмуфт і встановлення ступеня їхньої небезпеки з рекомендаціями щодо зниження максимальних додаткових напружень, викликаних коливаннями.
Методи дослідження. Під час досліджень автоколивань у механічних передачах тракторів з фрикційними обмежувальними муфтами використовувався експериментальний метод досліджень, призначений для виявлення ефекту збудження автоколивань в різних умовах експлуатації муфти. Теоретичне підтвердження отриманих даних проводилося аналітичними методами з використанням диференційних рівнянь перехідного процесу.
Результати дослідження. Дослідження проводилися з відцентровою фрикційною муфтою змінного натискання, з парою тертя «бронза-сталь». Тягова напівмуфта з’єднувалася через передачу з електродвигуном, а ведена – через піддатливий вал з маховиком, на якому знаходилось стрічкове гальмо. Для вимірювання гальмівного моменту стрічки гальма з’єднувалися з нерухомими стійками пружними ресорами, деформація яких вимірювалась під час досліджень та є пропорційною гальмівному моменту.
У ході досліджень були встановлено, що з відносним ковзанням напівмуфт на будь-якому режимі і за будь-яких станів у системі виникають суттєві фрикційні автоколивання. Інтенсивність коливань на сталих режимах залежить від середньої швидкості ковзання напівмуфт і від стану поверхонь, які труться. Приміром, коли поверхні, які труться, змащували тільки перед випробуванням, коливання були інтенсивніші, ніж за безперервного подавання мастила під час випробувань. Коливання були слабкі і тоді, коли поверхні, які труться, не змащувалися. На перехідних режимах зі змінною швидкістю ковзання, крім цих факторів, істотну роль грає величина прискорення у відносному ковзанні під час роз’єднанні або з’єднанні напівмуфт.
Після експериментального підтвердження можливості розвитку сильних фрикційних автоколивань, коли спрацьовує муфта, було проведено аналітичне дослідження перехідного процесу в конкретному приводі, обладнаному фрикційною дисковою обмежувальною муфтою постійної затяжки. Розрахунки різних варіантів показали, що величина прискорення під час роз’єднання напівмуфт впливає на інтенсивність автоколивання так само, як під час з’єднання. Очевидно, що підібрати силу затяжки муфти в тому випадку, коли міцність системи визначається фрикційними автоколиваннями, слід так, щоб прискорення ковзання під час роз’єднання і з’єднання напівмуфт були близькими.
Висновки. На всіх режимах під час прослизання елементів обмежувальної фрикційної муфти в системі привода самозбуджуються фрикційні автоколивання як під час роз’єднання, так і під час з’єднання напівмуфт. Інтенсивність автоколивань може бути такою, що відповідні їм напруження визначатимуть динамічну міцність системи. Рівень фрикційних автоколивань істотно залежить від швидкості зміни середньої швидкості ковзання після роз’єднання напівмуфт або перед їх з’єднанням. Ця швидкість зі свого боку залежить від величини граничного моменту муфти, інерційного навантаження і моментів сил корисних опорів. Найбільші амплітуди автоколивань досягаються на невеликих швидкостях ковзання з малою швидкістю їх зміни на крутій ділянці спадної нелінійної характеристики тертя в муфті.

Ключові слова


механічна передача; фрикційна обмежувальна муфта; автоколивання; перехідний процес; динамічна міцність.

Повний текст:

PDF

Посилання


Ряховский О.А. Детали машин. – М.: МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2002. – 544 с.

H. Larsson and K. Farhang. Vibrational Interaction of Two Rotors with Friction Coupling. Advances in Acoustics and Vibration. 2016. Vol. 75. p. 9-15.

Калінін Є.І., Шуляк М.Л., Мальцев В.П. Вплив нестаціонарності гакового навантаження на буксування рушіїв колісного трактора. Системи обробки інформації. 2017. №5. С. 27-30.

Лебедєв А.Т., Калінін Є.І. Динамічна модель ґрунтообробних машинно-тракторних агрегатів з пасивними робочими органами у складі енергетичного засобу зі здвоєними шинами. Системи обробки інформації. 2010. № 2. С. 109-115.

Калінін Є.І. Частотний аналіз коливань гусеничних тракторів. Зб. наук. праць УкрНДІПВТ ім. Л. Погорілого. Техніко-технологічні аспекти розвитку та випробування нової техніки і технологій для сільського господарства України. Дослідницьке. 2018. №. 22(36). С. 86-91.

Лебедєв А.Т., Калінін Є.І. Теоретичне дослідження тягово-зчіпних властивостей тракторів, обладнаних здвоєними шинами, під час виконання ґрунтообробних робіт на агрофоні підвищеної вологості. Зб. наук. праць УкрНДІПВТ ім. Л. Погорілого. Техніко-технологічні аспекти розвитку та випробування нової техніки і технологій для сільського господарства України. Дослідницьке. 2010. №. 14(28). С. 216-224.