Колодійчук Сергій Анатолійович. Підвищення ефективності роботи гусеничного рушія сільськогосподарських тракторів

brief description

Колодійчук Сергій Анатолійович. Підвищення ефективності роботи гусеничного рушія сільськогосподарських тракторів : Дис... канд. наук: 05.22.02 - 2007.

Колодійчук С.А.Підвищення ефективності роботи гусеничного рушія сільськогосподарських тракторів. - Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.22.02 автомобілі та трактори. Національний транспортний університет, Київ, 2007.
Робота присвячена підвищенню ефективності роботи гусеничного рушія сільськогосподарських тракторів за рахунок зниження механічних втрат в шарнірах гусениць.
Розроблена методика дослідження гусеничних шарнірів та оцінки характеру змінювання моменту і коефіцієнта тертя в системі трак-палець-трак з урахуванням реальних умов роботи шарніра при експлуатації трактора.
Модернізовано універсальний стенд, який дозволяє в широких межах відтворювати реальні режими роботи шарніра при експлуатації трактора.
Визначено залежність моменту і коефіцієнта тертя від конструктивних параметрів і експлуатаційних факторів у широких межах навантажувально-швидкісних режимів роботи стенда.
Отримано залежність моменту і коефіцієнта тертя від питомих контактних тисків, яка дозволила проводити дослідження впливу конструктивних параметрів (радіуса пальця, зазору між втулкою і пальцем, довжиною втулки і пальця) та експлуатаційних факторів на момент тертя в металевих шарнірах.
Виявлено границю «насичення» фактичної площі контакту (ФПК) внаслідок чого коефіцієнт тертя припиняє зростання, а у разі подальшого збільшення навантаження, навпаки зменшується.
Розроблено і виготовлено два варіанти траків гусениць з 7- і 11-провушинними шарнірами. Варіант гусениць з 11провушинами при випробуванні в польових умовах показав підвищення умовного тягового ККД трактора на 1,23 %.

1. Одним із способів підвищення ефективності роботи гусеничного рушія сільськогосподарського трактора є зменшення втрат потужності на тертя в металевих шарнірах і підвищення за рахунок цього тягового ККД трактора в експлуатаційних режимах. Це може бути досягнуто шляхом оптимізації конструктивних параметрів системи трак-палець-трак (радіуса пальця, зазору між втулкою і пальцем, довжиною втулки і пальця, матеріалу виготовлення втулки і пальця) з метою зменшення моменту тертя у парі тертя.
2. Визначено взаємозв’язок моменту тертя і сил, що розтягують шарнір з урахуванням характеру розподілу контактних тисків у парі тертя і коефіцієнта тертя від контактних тисків.
3. Отримані теоретичні залежності зв’язку коефіцієнта тертяі величиною контактних навантажень, що дозволяють досліджувати вплив геометричних параметрів шарніра на зміну моменту тертя в ньому, та оптимізувати конструктивні параметри з метою зниження втрат на тертя в металевих шарнірах.
4. Отримано залежність для визначення моменту тертя в шарнірах металевих гусениць, яка дозволила досліджувати вплив геометричних параметрів системи трак-палецьтрак на енергетичні показники гусеничного рушія при різних навантаженнях. Наприклад, при збільшенні кількості провушин з 7до 11 при однакових умовах, зменшується момент тертя в шарнірах на 2025 %. Максимальне значення різниці між теоретичною і експериментальною залежностями не перевищує 10 %.
5. Запропоновано і проведено модернізацію універсального стенда, а також методику, яка дозволяє при замірюванні виключати інерційну складову і знаходити перехідні коефіцієнти між швидкісними режимами стенда і трактора, що в кінцевому результаті дозволяє визначити момент тертя в простих і багатопровушинних шарнірах гусениць при відтворенні навантажувально-швидкісних режимів, близьких до реальних.
6. Виявлено границю «насичення» фактичної площі контакту, при (=0,240,=9600 кН), внаслідок чого коефіцієнт тертя припиняє зростання, а у разі подальшого збільшення навантаження, навпаки зменшується.
7. Встановлено, що для пар тертя, які виготовлені із одних матеріалів, момент тертя в загальному випадку залежить від величини і нерівномірності розподілу контактних навантажень. Пониження нерівномірності контактних навантажень досягається, за всіх рівних умов, шляхом збільшення кількості провушин, жорсткості при згинанні пальця і зменшення зазору в шарнірі.
8. Співставлення результатів досліджень запропонованих 7-провушинних шарнірів із 5-провушинними серійними і 11-провушинними із 7-провушинними серійними показали, щоів запропонованих варіантах нижчі в середньому на 15-35 % і 10-20 % відповідно.
9. Для гусениці з запропонованим 11-провушинним шарніром довжиною=390 мм, отримано номінальний діаметр пальця 15 мм, який забезпечує необхідну міцність шарнірного з’єднання та знижує момент тертя в ньому.
10. Результати тягових випробувань трактора з запропонованим 11-провушинним та серійним 7-провушинним шарнірами в польових умовах показали, що умовний тяговий ККД трактора із запропонованим шарніром в порівнянні з серійним шарніром збільшився на 1,23 % в залежності від умов випробувань.
11. Результати досліджень прийнято до використання у Волинському інституті агропромислового виробництва УААН.