Читання RSS стрічки
  1. Український науково-дослідний інститут прогнозування та випробування техніки і технологій для сільськогосподарського виробництва імені Леоніда Погорілого

смт Дослідницьке,
вул. Інженерна, 5
044 290-43-49
0 (4563) 1-35-33
ndipvt@ukr.net


Написати нам

ДОСЛІДЖЕННЯ АВТОКОЛИВАНЬ В МЕХАНІЧНИХ ПЕРЕДАЧАХ ТРАКТОРІВ ПРИ НАЯВНОСТІ ФРИКЦІЙНИХ ОБМЕЖУВАЛЬНИХ МУФТ

УДК 621.826.56

 

Калінін Є., д-р техн. наук, доц., Харківський національний технічний університет сільського господарства імені Петра Василенка, kalininhntusg@gmail.com, Orcid ID: 0000-0001-6191-8446;

Козлов Ю., інженер І категорії, Харківська філія Українського науково-дослідного інституту прогнозування та випробування техніки і технологій для сільськогосподарського виробництва імені Леоніда Погорілого, urgenurgen@gmail.com, Orcid ID: 0000-0002-3546-0010

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.

 

Читати повну версію статті

 

ИССЛЕДОВАНИЕ АВТОКОЛЕБАНИЙ В МЕХАНИЧЕСКИХ ПЕРЕДАЧАХ ТРАКТОРА ПРИ НАЛИЧИИ ФРИКЦИОННЫХ ОГРАНИЧИТЕЛЬНЫХ МУФТ

 

Калинин Е., д-р техн. наук, доц., Харьковский национальный технический университет сельского хозяйства имени Петра Василенка, kalininhntusg@gmail.com, Orcid ID: 0000-0001-6191-8446;

Козлов Ю., инженер І категории, Харьковский филиал Украинского научно-исследовательского института прогнозирования и испытаний техники и технологий для сельскохозяйственного производства имени Леонида Погорелого, urgenurgen@gmail.com, Orcid ID: 0000-0002-3546-0010

Аннотация

Цель исследования – теоретическое и экспериментальное исследование автоколебаний, возникающих при проскальзывании полумуфт и установление степени их опасности с рекомендациями по снижению максимальных дополнительных напряжений, вызванных колебаниями.

Методы исследования. При исследовании автоколебаний в механических передачах тракторов с фрикционными ограничительными муфтами использовался экспериментальный метод исследований, предназначенный для обнаружения эффекта возбуждения автоколебаний в различных условиях эксплуатации муфты. Теоретическое подтверждение полученных данных проводился с помощью аналитических методов с использованием дифференциальных уравнений переходного процесса.

Результаты исследований. Исследования проводились с центробежной фрикционной муфтой переменного нажатия, с парой трения «бронза-сталь». Ведущая полумуфта соединялась через передачу с электродвигателем, ведомая полумуфта – через податливый вал с маховиком, на котором находился ленточный тормоз. Для измерения тормозящего момента ленты тормоза соединялись с неподвижными стойками с помощью упругих рессор, деформация которых измерялась в ходе исследований и пропорциональна тормозящему моменту.

В ходе исследований было установлено, что при относительном скольжении полумуфт на любом режиме и при любых состояниях в системе возникают существенные фрикционные автоколебания. Интенсивность колебаний при установившихся режимах зависит от средней скорости скольжения полумуфт и от состояния трущихся поверхностей. Так, когда трущиеся поверхности смазывали только перед испытанием, колебания были интенсивнее, чем при непрерывной подаче смазки во время испытаний. Колебания были слабые и тогда, когда трущиеся поверхности не смазывались. При переходных режимах с переменной скоростью скольжения, кроме данных факторов, существенную роль играет величина ускорения в относительном скольжении при разъединении или соединении полумуфт.

После экспериментального подтверждения возможности развития сильных фрикционных автоколебаний при срабатывании муфты, было проведено аналитическое исследование переходного процесса в конкретном приводе, оборудованном фрикционной дисковой ограничительной муфтой постоянной затяжки. Расчеты различных вариантов показали, что величина ускорения при разъединении полумуфт влияет на интенсивность автоколебания так же, как при соединении. Очевидно, что подобрать силу затяжки муфты в том случае, когда прочность системы определяется фрикционными автоколебаниями, следует так, чтобы ускорения скольжения при разъединении и соединении полумуфт были близки.

Выводы. На всех режимах при проскальзывании элементов ограничительной фрикционной муфты в системе привода самовозбуждаются фрикционные автоколебания как при разъединении, так и при соединении полумуфт. Интенсивность автоколебаний может быть такой, что соответствующие им напряжения определять динамическую прочность системы. Уровень фрикционных автоколебаний существенно зависит от скорости изменения средней скорости скольжения после разъединения полумуфт или перед их соединением. Эта скорость в свою очередь зависит от величины предельного момента муфты, инерционной нагрузки и моментов сил полезных сопротивлений. Наибольшие амплитуды автоколебаний достигаются при небольших скоростях скольжения с малой скоростью их изменения на крутом участке ниспадающей нелинейной характеристики трения в муфте.

Ключевые слова: механическая передача, фрикционная ограничительная муфта, автоколебания, переходный процесс, динамическая прочность

 

RESEARCH OF AUTOOSCILATIONS IN MECHANICAL TRANSMISSION OF TRACTORS WITH FRICTION LIMIT COUPLES

 

Kalinin E., Ph. D, Associate Professor, Kharkiv Petro Vasilenko National Technical University of Agriculture, kalininhntusg@gmail.com, Orcid ID: 0000-0001-6191-8446

Kozlov Yu., engineer, Kharkiv branch of L. Pogoriliy Ukrainian Scientific Research Institute of Forecasting and Testing of Machinery and Technologies for Agricultural Production, , urgenurgen@gmail.com, Orcid ID: 0000-0002-3546-0010

Abstract

Purpose of the study is a theoretical and experimental study of the self-oscillations that occur when the coupling halves slip and the degree of danger is established with recommendations for reducing the maximum additional stresses caused by these oscillations.

Research methods. In the study of self-oscillations in mechanical transmissions of tractors with friction limit clutches, an experimental research method was used to detect the effect of excitation of these self-oscillations under various conditions of operation of the clutch. Theoretical confirmation of the obtained data was carried out using analytical methods using differential equations of the transition process.

The results of the study. The studies were carried out with a centrifugal friction clutch of variable pressure, with a pair of friction “bronze-steel”. The leading coupling half was connected through a transmission with an electric motor, the driven coupling half was connected through a compliant shaft with a flywheel on which there was a belt brake. To measure the braking moment of the tape, the brakes were connected to the stationary struts using elastic springs, the deformation of which was measured during the study and is proportional to the braking moment.

In the course of research, it was found that with relative sliding of the coupling halves in any mode and under any conditions in the system, significant frictional self-oscillations occur. The oscillation intensity under steady-state conditions depends on the average sliding speed of the coupling halves and on the state of the rubbing surfaces. So, when rubbing surfaces were lubricated only before the test, the vibrations were more intense than with a continuous supply of lubricant during the test. Fluctuations were weak even when the rubbing surfaces were not smeared. In transient conditions with a variable sliding speed, in addition to these factors, an important role is played by the magnitude of the acceleration in relative sliding when disconnecting or connecting the coupling halves.

After the experimental confirmation of the possibility of developing strong frictional self-oscillations during the operation of the clutch, an analytical study of the transient process in a specific drive equipped with a friction disc constraint clutch of constant tightening was carried out. Calculations of various options showed that the magnitude of the acceleration when disconnecting the coupling halves affects the intensity of self-oscillation in the same way as when connecting. It is obvious that to select the tightening force of the coupling in the case when the strength of the system is determined by frictional self-oscillations, it should be so that the slip accelerations when disconnecting and connecting the coupling halves are close.

Conclusions. In all modes, when the elements of the restrictive friction clutch slip in the drive system, frictional self-oscillations self-excite both when disconnecting and when connecting the coupling halves. The intensity of self-oscillations can be such that the corresponding stresses determine the dynamic strength of the system. The level of frictional self-oscillations substantially depends on the rate of change of the average sliding speed after the coupling halves are disconnected or before they are connected. This speed, in turn, depends on the magnitude of the limiting moment of the coupling, the inertial load and the moments of the forces of useful resistances. The largest amplitudes of self-oscillations are achieved at low sliding speeds with a low rate of change in a steep section of the descending nonlinear friction characteristic in the coupling.

Keywords: mechanical transmission, friction limit clutch, self-oscillations, transient, dynamic strength

скачать софт
Без регистрации Скачать игры 2013 бесплатные dle шаблоны и hd фильмы скачать









Ми на Facebook

-
Науково-виробничий журнал Техніка і технології АПК
  • Анализ сайта
  • Анализ сайта
    Яндекс.Метрика
  • Анализ сайта