Борисюк Дмитро Вікторович Вибір та обґрунтування параметрів вібродіагностування керованих мостів колісних тракторів

brief description

Борисюк Дмитро Вікторович, асистент кафедри автомобілів та транспортного менеджменту факультету машинобудування та транспорту, Вінницький національний технічний університет. Назва дисертації: «Вибір та обґрунтування параметрів вібродіагностування керованих мостів колісних тракторів». Шифр та назва спеціальності 05.22.20 експлуатація та ремонт засобів транспорту. Спецрада К14.052.02 Державного університету «Житомирська політехніка»

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
ВІННИЦЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ
МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
ДЕРЖАВНИЙ УНІВЕРСИТЕТ «ЖИТОМИРСЬКА ПОЛІТЕХНІКА»
Кваліфікаційна наукова
праця на правах рукопису
БОРИСЮК ДМИТРО ВІКТОРОВИЧ
УДК 629.1.02
ДИСЕРТАЦІЯ
ВИБІР ТА ОБҐРУНТУВАННЯ ПАРАМЕТРІВ ВІБРОДІАГНОСТУВАННЯ
КЕРОВАНИХ МОСТІВ КОЛІСНИХ ТРАКТОРІВ
05.22.20 – Експлуатація та ремонт засобів транспорту
Подається на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук
Дисертація містить результати власних досліджень. Використання ідей,
результатів і текстів інших авторів мають посилання на відповідне джерело
_______________ Д.В. Борисюк
Науковий керівник: Біліченко Віктор Вікторович, доктор технічних наук,
професор, заслужений діяч науки і техніки України
Вінниця – 2020

ЗМІСТ
ВСТУП .....................................................................................................
РОЗДІЛ 1. АНАЛІЗ МЕТОДІВ І ЗАСОБІВ ДІАГНОСТУВАННЯ
КЕРОВАНИХ МОСТІВ КОЛІСНИХ ТРАКТОРІВ ……...............................
1.1. Методи та системи діагностування керованих мостів колісних
тракторів …………………..…………………………………………………..
1.2. Аналіз досліджень систем діагностування керованих мостів
колісних тракторів ………………………..……..………………………........
1.3. Обґрунтування вибору методу діагностування керованих
мостів колісних тракторів ................................................................................
1.4. Напрями розвитку методів і засобів діагностування колісних
тракторів……………………………………...………………………………..
1.5. Висновки до розділу ........................................................................
РОЗДІЛ 2. ТЕОРЕТИЧНІ ДОСЛІДЖЕННЯ ПАРАМЕТРІВ
КОЛИВАННЯ КЕРОВАНОГО МОСТА КОЛІСНОГО ТРАКТОРА .........
2.1. Теоретичні передумови дослідження стійкості руху колісного
трактора ………………………………………….............................................
2.2. Теоретичний аналіз коливання керованого моста колісного
трактора .............................................................................................................
2.3. Математична модель керованого моста колісного трактора, як
об’єкта діагностування ………………….……………………………………
2.4. Висновки до розділу.........................................................................
РОЗДІЛ 3. ПРОГРАМА ТА МЕТОДИКА ПРОВЕДЕННЯ
ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНИХ ДОСЛІДЖЕНЬ ПАРАМЕТРІВ ВІБРАЦІЇ
ВУЗЛІВ КЕРОВАНОГО МОСТА КОЛІСНОГО ТРАКТОРА .....................
3.1. Програма, об’єкт і предмет дослідження параметрів вібрації
вузлів керованого моста колісного трактора ………………….………........
3.2. Методика проведення експериментальних досліджень
вібродіагностування керованого моста колісного трактора …………….....
21
28
28
43
49
56
60
61
61
72
86
92
93
93
99
20
3.3. Методика планування та обробки результатів
експериментальних досліджень параметрів вібрації вузлів керованого
моста колісного трактора …………….………………………………………
3.4. Висновки до розділу ……………………………………………....
РОЗДІЛ 4. ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНІ ДОСЛІДЖЕННЯ
ПАРАМЕТРІВ ВІБРАЦІЇ ВУЗЛІВ КЕРОВАНОГО МОСТА
КОЛІСНОГО ТРАКТОРА ................................................................................
4.1. Загальний аналіз результатів експериментальних значень
віброприскорення та резонансної частоти ………….....................................
4.2. Результати експериментальних досліджень параметрів вібрації
вузлів керованого моста колісного трактора у статичному стані ….……...
4.3. Результати експериментальних досліджень параметрів вібрації
вузлів керованого моста колісного трактора у динамічному стані при
власних коливаннях ..........................................................................................
4.4. Результати експериментальних досліджень параметрів вібрації
вузлів керованого моста колісного трактора у динамічному стані при
вимушених коливаннях ………………………………………………………
4.5. Порівняльний аналіз результатів експериментальних значень
віброприскорення та резонансної частоти ………………………………….
4.6. Висновки до розділу ........................................................................
ЗАГАЛЬНІ ВИСНОВКИ ........................................................................
СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ ........................................
ДОДАТКИ ...............................................................................................
108
114
115
115
126
136
154
172
181
183
185
203

bibliography

ЗАГАЛЬНІ ВИСНОВКИ
У дисертаційній роботі на підставі сукупності узагальнених наукових
результатів вирішено актуальне завдання підвищення ефективності функціонування та безпеки експлуатації колісних тракторів шляхом удосконалення
методу вібродіагностування керованих мостів колісних тракторів та обґрунтування його параметрів.
1. На основі аналізу існуючих методів і засобів діагностування розроблено
вібраційний метод діагностування керованих мостів колісних тракторів та
визначені місця розрегулювання за параметрами вібрації, які залежать від
моменту загвинчування гвинтових пар вузлів керованих мостів.
2. Запропоновано методику діагностування керованих мостів колісних
тракторів на основі матриці технічного стану об’єкта діагностування, параметри
якого залежать від виду несправностей і величини розрегулювань.
3. На основі розробленої математичної моделі визначено аналітичні
залежності, які дозволяють прогнозувати та визначати параметри власних і
вимушених коливань керованого моста колісного трактора залежно від мікропрофілю дорожнього покриття.
4. На основі спектрального аналізу осцилограм зміни віброприскорення
вузлів справного керованого моста трактора МТЗ-80 у статичному стані
встановлено, що його величина при установці акселерометра на балці моста в
2,6 раза більша ніж при установці акселерометра на висувній трубі керованого
моста, через дестабілізуючий вплив працюючого двигуна. Тому місцем
встановлення вибрано висувну трубу керованого моста колісного трактора.
5. На основі аналізу значень віброприскорення та резонансної частоти
вузлів керованого моста колісного трактора МТЗ-80, встановлено, що неапроксимовані середні значення віброприскорення, які отримано у точках розрегулювання 1…7 практично однакові, у деяких випадках різниця значень
знаходиться в межах 0,01 м/с2
, а резонансна частота співпадає. Тому для
проведення діагностування у виробничих умовах доцільно використовувати
точку 3 в якості блоку точок розрегулювання 1, 2, 3, 5 і 6.
184
6. За значення варіювання моментів загвинчування
Min
гвинтових пар
«болт-гайка» для точки 3 від 150 до 200 Нм, точки 4 від 200 до 250 Нм, точки 7
від 100 до 140 Нм, які відповідають справному стану керованого моста
колісного трактора МТЗ-80 встановлено, що:
- віброприскорення та резонансна частота вузлів керованого моста у
статичному стані рівні між собою та знаходиться в однаковому діапазоні –
відповідно, від 2,2 до 2,3 м/с2
та від 3570 до 3590 Гц;
- віброприскорення та резонансна частота вузлів керованого моста при
власних коливаннях у динамічному стані, відповідно, дорівнюють: для точки 3 –
від 4,1 до 11,1 м/с2
та від 3630 до 4050 Гц; для точки 4 – від 4,5 до 18,9 м/с2
та
від 3610 до 4230 Гц; для точки 7 – від 5 до 9,8 м/с2
та від 3640 до 4050 Гц;
- віброприскорення та резонансна частота вузлів керованого моста при
вимушених коливаннях у динамічному стані, відповідно, дорівнюють: для точки
3 – від 6,4 до 14,8 м/с2
та від 3580 до 3950 Гц; для точки 4 – від 14,6 до 24,2 м/с2
та від 3430 до 3710 Гц; для точки 7 – від 6,1 до 12,3 м/с2
та від 3610 до 3920 Гц.
7. На основі усереднених значень часткових коефіцієнтів віброприскорення та резонансної частоти вузлів керованого моста колісного трактора
МТЗ-80 визначено числові значення загальних середніх коефіцієнтів віброприскорення і загальних середніх коефіцієнтів резонансної частоти. При цьому
мінімальні значення коефіцієнтів визначено при тиску повітря у шинах коліс
Pn

0,17 МПа та швидкості руху колісного трактора
тр

5 км/год, а
максимальні значення – при
Pn

0,25 МПа та
тр

9 км/год.
8. Результати роботи впроваджені в навчальний процес кафедри автомобілів і транспортного менеджменту ВНТУ при вивченні дисциплін «Основи
технічної діагностики автомобілів» і «Сучасні методи та системи діагностування транспортних засобів» з напрямку підготовки – 274 «Автомобільний транспорт», а також в технічній експлуатації тракторів фермерського господарства
«Бухнівське» (с. Бухни, Вінницька обл.), Тульчинської філії «СП Агромаш»
ТОВ «Яромирмаш» (м. Тульчин, Вінницька обл.) і транспортної дільниці ВНТУ.