Электронное издание СДМ - Строительные Дорожные Машины и Техника

Кафедра ДСМ МАДИ, ПО Стройтехника


25.06.2008
Нагрузки в трансмиссии многофункциональной коммунальной машины

Тагиева Н.
Кафедра ДСМ МАДИ
 
Наибольшим спросом, как за рубежом, так и в России пользуются комплексные машины: для ухода не только за дорогами, но и за обочинами, кюветами и придорожными насаждениями.

Именно поэтому коммунальные службы таких городов как Москва и Санкт-Петербург вынуждены из-за отсутствия отечественных аналогов закупать специальную универсальную технику с различными видами сменного рабочего оборудования за рубежом. Однако закупка этих машин обуславливает необходимость значительных первоначальных валютных взносов (предлагаемая дилерскими фирмами цена базового шасси без комплекта сменного рабочего оборудования типа "Unimog" модели "U - 90" составляет 95 000 евро, а "UX – 100" - 132 000 евро), а также значительных дальнейших выплат на приобретение эксплуатационных материалов, а, в случае поломки и запасных частей.

Потребность в универсальных шасси мощностью до 90 кВт, только по данным Федерального дорожного департамента составляет 300 - 400 шт/год (программа создания и выпуска дорожной техники на машиностроительных предприятиях России).

Многофункциональность предполагает применение совершенно непохожих друг на друга рабочих органов, которые резко отличаются в своих требованиях к приводу, то есть многофункциональная коммунальная машина должна обладать функциями среднегабаритной строительной машины. Это создает определенные трудности в выборе типа и основных параметров трансмиссий таких машин.

Кроме того, что параметры характеристик привода переменны, также необходимо учитывать многие факторы: условия и маршруты движения; степень загрузки транспортного средства, управляющие воздействия водителя и так далее. Возникает сложность в определении того, как, в какие моменты, и насколько меняются основные параметры передачи, в каких пределах, и каким образом это влияет на эффективность работы машины в целом.

Таким образом, если машина используется с большим спектром рабочего оборудования, это влияет на работу трансмиссии. Для правильного выбора трансмиссии необходимо рассмотреть режимы работы машины с каждым видом оборудования.

Причиной исследования применяемого на многофункциональной коммунальной машине сменного рабочего оборудования, является отсутствие на сегодняшний день необходимых данных для правильного выбора ходовой трансмиссии при проектировании новой специальной техники.

Экспериментальное исследование многофункциональной машины для коммунального хозяйства со всеми видами навесного рабочего оборудования связано с проблемой воспроизводимости рабочих циклов, поскольку число факторов, определяющих режимы работы машины, очень велико и многие из них трудно точно оценить. Поэтому (учитывая трудоемкость экспериментов) приходится имитировать рабочие циклы многофункциональной коммунальной машины с помощью вычислительных программ, используя метод построения математических моделей интересующих нас процессов.

Проводя анализ скоростных режимов, соответствующих работе конкретного вида оборудования, получаем гистограммы плотности распределения значений рабочих скоростей машин для каждого вида навесного оборудования по временным характеристикам.

Оценивая каждую гистограмму в отдельности, приходим к выводу, что распределение случайной величины скорости носит нормальный характер (рисунок 1).
 

Рисунок 1. Нормальный закон распределения скорости
с конкретным видом рабочего оборудования.

 

В связи с тем, что плотность распределения вероятности величины скорости движения машины с конкретным видом оборудования имеет нормальный закон распределения, можно определить среднеквадратическое отклонение скорости каждого вида рабочего оборудования:

, .

Участок абсциссы под кривой с точностью до одного процента равен :

,

а каждая охватывает площадь плотности распределения вероятности величины скорости равной значениям вероятности возникновения скорости в процессе работы с конкретным видом оборудования (рисунок 1.2).

Анализ тяговых характеристик машины с каждым видом рабочего оборудования основываясь на расчете сопротивлений перемещению многофункциональной коммунальной машины.

Статистический анализ тяговых режимов работы многофункциональной коммунальной машины выполнен с учетом сопротивлений, возникающих на рабочих органах для каждого вида сменного оборудования при различных условиях работы, климата и рельефа, которые описаны разными авторами.

Режимы работы трансмиссии многофункциональной коммунальной машины с конкретным видом рабочего оборудования также может быть представлен в виде нормального закона распределения (рисунок 2).
 

Рисунок 1.3. Нормальный закон распределения тяги
с конкретным видом рабочего оборудования.

Важно подчеркнуть, что указанные гистограммы построены с учетом зависимости вероятностной оценки работы каждого вида сменного рабочего оборудования от параметров среды и условий эксплуатации для среднегабаритной машины с полным весом порядка восьми тонн. На суммарный коэффициент сопротивления дороги движению влияют условия работы машины с выбранным видом навесного рабочего оборудования.

Определяем среднеквадратическое отклонение необходимой силы тяги машины, необходимой для конкретного вида оборудования:

, .

Участок абсциссы под кривой с точностью до одного процента равен :

,

а каждая охватывает площадь плотности распределения вероятности величины силы тяги, которая определена согласно силе сопротивления перемещению транспортного средства при работе с конкретным видом сменного рабочего оборудования, равна значениям вероятности возникновения силы тяги в процессе работы с этим видом оборудования (рисунок 2).
Кафедра ДСМ МАДИ, ПО «Стройтехника». Copyright 2007 . Смотрите условия использования материалов сайта