Transmisijos elementų dinaminių charakteristikų tyrimas yra sudėtingas procesas, apimantis daugelį veiksnių, pradedant variklio sukimo momento kreivės analize ir baigiant automobilio judėjimo greičio bei kuro sąnaudų skaičiavimais. Šiame straipsnyje nagrinėsime pagrindinius transmisijos elementų dinaminių charakteristikų nustatymo aspektus, remdamiesi pateikta informacija.
Variklio sukimo momento kreivės ir koeficientų radimas
Norint suprasti automobilio transmisijos veikimą, svarbu analizuoti variklio sukimo momento kreivę. Pavyzdžiui, antrosios kartos 1985 metų Ford Bronco modelyje buvo naudojamas vokiečių gamybos karbiuratorinis 2.8 litrų Cologne V6 variklis, kurio galia siekė 86 kW esant 4600 aps./min. Šis variklis taip pat buvo montuojamas į 1984 ir 1985 metų Ford Ranger modelius.
Išraiškoje esantis koeficientas 0,105 gaunamas paverčiant aps./min. į rad/s. Šis konvertavimo koeficientas yra svarbus atliekant dinaminius skaičiavimus, susijusius su variklio sukimosi greičiu.
Rato charakteristikų nustatymas
Kiekvienam automobiliui, atsižvelgiant į jo eksploatavimo bei konstrukcines sąlygas, parenkamos tam tikros padangos, atsižvelgiant į jų charakteristikas. Padangas apibūdina šie parametrai:
- Rato laisvasis spindulys - r0, randamas iš išraiškos 3.1.
- Rato statinis spindulys - rst, randamas iš išraiškos 3.2.
Teoriniai automobilio transmisijos charakteristikų skaičiavimai apima rato laisvojo ir statinio spindulio nustatymą.
Perdavimo santykiai ir traukos jėga
Suskaičiavus perdavimo santykio koeficientą, randami likusių pavarų dėžės pavarų perdavimo santykiai (3.6 išraiška). Varantiųjų ratų prabuksavimui reikalinga išilginė traukos jėga ratų periferijoje (3.9 išraiška).
Rato kampinis greitis apskaičiuojamas pagal 4.1 išraišką, o teorinis optimizuotos transmisijos perdavimo santykis - 4.2 išraišką. Čia Upd - teorinis, i - i-tosios pavaros įjungtos tiesiogine eiga perdavimo santykis pavarų dėžėje.
Didėjant automobilio rato kampiniam greičiui ωri, jo rato momentas Mri mažėja, taigi jie yra atvirkščiai proporcingi. Perjungiant vis aukštesnę pavarą, rato momentas taip pat mažėja.
Rato kinematinis spindulys yra santykis automobilio maksimalaus greičio su jo rato kampinio greičio didžiausia reikšme ir suskaičiuojamas iš 4.6 formulės.
Pasipriešinimo jėgos ir traukos jėga
Rato pasipriešinimo jėga riedėjimui priklauso nuo automobilio svorio jėgos G, ratų skaičiaus n, įkalnės kampo α, pasipriešinimo riedėjimui koeficiento fa. Ji išreiškiama 5.5 išraiška.
- Upp - automobilio pagrindinės pavaros perdavimo santykis (turi būti nurodyta prie automobilio techninių charakteristikų);
- Ui - i-tosios pavaros perdavimo santykis (turi būti nurodyta prie automobilio techninių charakteristikų).
Automobilio jėgos agregato ir transmisijos išvystoma traukos jėga apskaičiuojama pagal 6.3 išraišką.
Kinematinis automobilio judėjimo greitis esant įjungtai penktajai pavarai prie 1000 aps./min. variklio sūkių taip pat yra svarbus dinaminės charakteristikos elementas.
Išcentrinė jėga ir kritinis virtimo kampas
Automobilio išcentrinė jėga Pis eksponentiškai didėja didinant jo judėjimo greitį v(i). Didėjant posūkio spinduliui R, išcentrinė jėga gana staigiai mažėja.
Automobilio kritinis virtimo kampas išilginėje vertikalioje plokštumoje pajudėjimo iš vietos metu išreiškiamas pagal 8.1 ir 8.2 išraiškas. Kurią išraišką pasirinksime, priklauso nuo varančiųjų ratų tipo.
Kuro suvartojimas ir pasipriešinimo jėgos
Automobilio kuro suvartojimas priklausomai nuo variklio darbo režimo apskaičiuojamas pagal 9.1 išraišką:
- be - nominalus kuro suvartojimas (dyzeliniam varikliui - 190 ÷ 230 g/kWh);
- ρ - kuro tankis (benzino tankis - 750 kg/m3, dyzelino tankis - 840 kg/m3).
Suminė pasipriešinimo ir kelio pasipriešinimo jėgos apskaičiuojamos pagal 9.3 ir 9.4 išraiškas.
Automobilio kuro suvartojimas Q(i) eksponentiškai didėja paspartinus alkūninio veleno sukimosi dažnį nx.
Masės centro koordinačių nustatymas ir transmisijos diagnostika
Identifikuojamos ir nustatomos automobilio pagrindinių agregatų masių centro koordinatės, būtinos programai „MAS1“ skaityti. Šis procesas apima mažiausiai 20 elementų matmenų bei masės įvertinimą, o trūkstant masės duomenų, masės centras nustatomas apytiksliai.
Disertacijoje nagrinėjamos transporto mašinų transmisijų būklės diagnozavimo problemos. Tyrimo objektas yra dažniausiai gendantys transmisijų elementai: riedėjimo guoliai ir krumpliaratinės pavaros. Nuo jų techninės būklės priklauso viso įrenginio darbingumas. Jų būklės pasikeitimo stebėjimas leidžia racionaliai išnaudoti įrenginio resursą, sumažinti prastovų laiką.
Pagrindinis disertacijos tikslas - sukurti metodikas ir algoritmus, skirtus įrenginio pažaidoms nustatyti ir jų vystymuisi stebėti. Darbe sprendžiami keli uždaviniai:
- Kuriami transmisijos elementų su pažaidomis matematiniai modeliai.
- Tiriama pažaidų įtaka dinaminių parametrų pokyčiams.
- Atliekami transmisijos elementų su pažaidomis dinaminių procesų eksperimentiniai tyrimai.
- Tiriamas virpesių matavimo ir akustinės emisijos metodų tinkamumas transporto mašinų transmisijų elementų diagnostikai.
tags: #transmisijos #elementu #dinaminiu #charakteristiku #nustatymas