ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ МОЩНОСТИ В ТРАНСМИССИИ

Вся электронная библиотека >>>

 Грузовые автомобили >>

 

 Грузовые автомобили

Грузовой автотранспорт. Многоосные автомобили


Раздел: Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

 

Глава IV. ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ МОЩНОСТИ В ТРАНСМИССИИ

 

 

Большое число осей и ведущих колес автомобиля предопределяет сложность его трансмиссии. Выбор оптимальной схемы трансмиссии в этом случае имеет большое значение. На отсутствие единых принципов решения этого вопроса в теоретическом у практическом плане указывает разнообразие схем раздачи мощ ности не только многоосных, но даже полноприводных двухосных автомобилей. Так, на однотипных автомобилях, предназначенных для работы практически в равных условиях, в схеме трансмиссии применяют 0, 1, 4, 5, 6 или 7 дифференциалов. Четкого и полного обоснования этого пока в технической литератур» нет, хотя вопросам исследования трансмиссий автомобилей по священо много работ.

Акад. Е. А. Чудаков положил начало исследованиям и разработал основные положения о распределении мощности между колесами блокированного привода автомобиля. Один из его последователей Н. И. Коротоношко исследовал циркулирующую мощность в силовом приводе автомобилей с колесными формулами 4X4 и 6X6 и разработал рекомендации по рациональныл схемам привода колес.

Бурное развитие полноприводных автомобилей в послевоен ный период вызвало проведение большого числа крупных исследований в области трансмиссий, на основе которых разработаны фундаментальные теории А. С. Антоновым, Ю. В. Пирковским, Г. А. Смирновым и др. Их работы позволили вскрыть закономерности сложных физических процессов, сопровождающих функционирование трансмиссий многоосных автомобилей. Общим для всех этих исследований является детальное рассмотрение теории качения упругого колеса и переход от отдельного колеса к анализу всей трансмиссии.

В своих исследованиях В. А. Петрушов и Ю. В. Пирковский, например, многоколесный движитель автомобиля заменяли эквивалентным одноколесным с обобщенными параметрами качения. Естественно, при таком методическом подходе трудно в явном виде выделить зависимость условий работы трансмиссии от общих конструктивных решений многоосных многоопорных автомобилей, т. е. решить задачи, поставленные в данной работе. Однако в результате указанных исследований сделан большой шаг в разработке теории и расчета трансмиссии многоосных автомобилей, значительно облегчающий решение задачи по установлению связей и взаимного влияния схем трансмиссии на общие конструктивные решения многоосного автомобиля.

 

 

Автором сделана попытка на основе указанных исследований определить роль и место выбора схемы трансмиссии в общих конструктивных решениях. Теоретические исследования ведутся применительно к трансмиссии автомобиля с п осями. Исходной позицией при этом принят теоретический анализ распределения мощности по колесам в различных схемах трансмиссии и разработка методики оценки различных схем раздачи мощности во взаимосвязи с общей схемой автомобиля. Исследование проводится на базе наиболее распространенных механических и гидромеханических трансмиссий. Однако общая методика и ее закономерности пригодны и для случаев исследования трансмиссий других типов — электромеханических, гидростатических и др. Колебания в трансмиссии и переходные процессы, а также демпфирование не рассматриваются.

В п-осном автомобиле может быть 2п точек, к которым должна быть подведена мощность для привода колес. При этом составляющие мощностного потока должны претерпеть различные преобразования, для чего в трансмиссии устанавливаются соответствующие передающие и преобразующие устройства. Вследствие этого трансмиссия многоосного автомобиля представляет собой сложную передающую и преобразующую различные виды энергии систему. Применение известных в теории автомобиля методов исследования в этом случае затруднено. Необходимы новые методы, новая теоретическая база.

В качестве теоретической базы принята теория силового потока, разработанная А. С. Антоновым для исследования и расчета силовых передач гусеничных, а затем колесных машин [].

Используя теорию силового потока, можно исследовать сложные системы. Методика перехода от реальной сложной физической системы к наглядной простой расчетной схеме позволяет иначе оценить работу системы, выявить внутренние закономерности и связи, определяющие функционирование отдельных ее элементов. Преимущество теории силового потока состоит также в том, что ее методы и принципы позволяют рассматривать работу любой трансмиссии, любых ее отдельных элементов независимо от типа механизмов, их устройства и, главное, форм преобразуемой и передающейся энергии.

На основании теории силового потока можно полагать, что полученные ниже закономерности и методы исследований могут быть распространены на все типы трансмиссий многоосных автомобилей.

Любая трансмиссия может быть представлена -совокупностью узловых точек, связующих (направленных) и рассеянных потоков. Геометрическое изображение этой совокупности дает схему силового потока. От правильности ее составления зависит успех исследования. Порядок построения схемы силового потока и применяемые при этом приемы изложены в работах А. С. Антонова.

Для составления схемы силового потока трансмиссии многоосных автомобилей необходимо изобразить колесо в виде обобщенной узловой точки как составного важного элемента схемы силового потока [3].

Схемы сил, действующих на ведущее колесо при его поступательном качении по твердой поверхности, и его обобщенной узловой точки изображены на  43. Узловые точки колеса, катящегося по деформируемому грунту, принципиальных отличий не имеют.

При качении колеса в общем случае, когда на колесо дополнительно действуют боковая сила и поворачивающие моменты, обобп^ннЕ узловая точка колеса превращается в векторную узловую точку, силовые потоки превращаются в векторные потоки, которые математически изображаются векторными величинами. Важно при этом отметить, >что -чи ло силовых потоков и геометрическое изображение обобщенной узловой точки колеса не меняются.

Анализ всех возможных схем силового потока трансмиссий существующих многоосных автомобилей позволил выявить общие свойства этих схем. Так, установлено, что с учетом возможности возникновения относительных потоков мощности через грунт силовые потоки многоосных автомобилей являются замкнутыми. Число отдельных замкнутых неравнозначных контуров равно 2л—1. Такими замкнутыми контурами являются контуры между колесами одной оси (левым и правым) и между осями; в схеме силового потока на  44 —контуры между колесами каждой стороны автомобиля и межбортовой контур, замыкающийся через двигатели, обозначены номерами.

Задачей дальнейших исследований силового потока является определение минимально необходимого числа РУТ и целесообразного типа их механизма. С учетом решаемой общей проблемы исследование будет проводиться во взаимосвязи с общей схемой автомобиля.

Максимально возможное число РУТ равно числу замкнутых контуров в силовом потоке, т. е. 2га— 1. Если принять такое число развязывающих механизмов и различных устройств, их заменяющих, то трансмиссия получится очень сложной и дорогостоящей в производстве и эксплуатации. Поэтому необходимо определить минимальное допустимое число РУТ, при котором не ухудшаются эксплуатационные характеристики автомобиля. Правильный выбор типа РУТ важен с точки зрения обеспечения хороших показателей проходимости, устойчивости, надежности, экономичности и других характеристик автомобиля.

В соответствии с общей теорией силового потока в начале его исследования должны быть определены задающие параметры системы.

Чтобы решить задачу по распределению мощностей в общем виде, вероятно, надо иметь дополнительные условия к общим уравнениям теории силового потока. Такими условиями в случае блокированной связи могут быть уравнения геометрических связей и уравнения упругих связей замкнутых контуров силового потока, которые можно получить 2га—1 (по числу контуров в схеме), т. е. столько, сколько необходимо   для решения задачи.

В случае применения РУТ в контурах дополнительными уравнениями являются уравнения, описывающие закон распределения мощности в контуре, определяемый типом механизма РУТ. Например, если в качестве РУТ применяется симметричный дифференциальный механизм, то в контуре момент распределяется симметрично, поровну; если дифференциальный механизм несимметричный, то момент распределяется в соответствии с внутренним передаточным числом механизма; если применяется простая отключающая муфта, то в контуре будут холостые потоки, т. е. в одной из частей контура момент будет равен нулю.

Таким образом, упругий момент, который, как будет показано, значительно влияет на распределение мощностей по колесам, зависит от приведенной податливости контура и кинематического несоответствия в контуре.

 

К содержанию книги:  Грузовой автотранспорт. Многоосные автомобили

  

Смотрите также:

 

Автомобиль МАЗ 5335 и его модификации  

1. Общие сведения об автомобилях и особенности их конструкции

2. Двигатель

Рабочий процесс двигателя

Подвеска силового агрегата

Блок цилиндров

Кривошипно-шатунный механизм

Головка цилиндров

Механизм газораспределения

Система смазки

Система охлаждения

Система питания

Система питания двигателя воздухом

Пусковой подогреватель

3. Силовая передача. Сцепление

Коробка передач и её привод

Карданная передача

Задний мост

4. Ходовая часть. Рама и буксирное устройство

Рессорная подвеска

Амортизаторы

Передняя ось и рулевые тяги

Колеса и шины

 5. Рулевое управление. Рулевой механизм

Гидроусилитель

Насос гидроусилителя

6. Тормозные системы

Рабочий тормоз

Стояночный тормоз

Тормоз-замедлитель

Пневматический привод тормозов

7. Электрооборудование

Аккумуляторные батареи

Стартер

Система освещения и световой сигнализации

Контрольно-измерительные приборы

8. Кабина

9. Механизм подъема платформы автомобиля-самосвала

Коробка отбора мощности

Масляный насос

Гидроцилиндр

Клапан управления

Пневмораспределительный кран

Пневмоцилиндр управления запорами заднего борта

Масляный бак

Работа механизма подъема платформы

10. Дополнительные устройства автомобиля. Дополнительная ось

Механизм вывешивания дополнительной оси

Седельно-сцепное устройство

11. Эксплуатационные материалы. Топливо

Масла и смазки

Рабочие жидкости

 

 Грузовые автомобили ЗИЛ   

Основные базовые модификации автомобилей ЗИЛ

Модификации автомобилей, предназначенных для комплектации на них различных установок и оборудования

Надежность автомобилей. Модернизация, повышение ресурса

Органы управления и контрольно-измерительные приборы

Двигатели и их системы. Особенности конструкции бензиновых двигателей

Детали двигателя

Системы двигателя

Трансмиссия. Сцепление

Коробка передач

Раздаточная коробка

Коробки отбора мощности. Реверсивная коробка отбора мощности

Лебедка

Карданная передача

Ведущие мосты

РАМА, ПОДВЕСКА, КОЛЕСА И ШИНЫ, РУЛЕВОЕ УПРАВЛЕНИЕ. Рама, тягово-сцепное и седельно-сцепное устройства. Конструкция рам

Подвеска. Передняя подвеска и передний неведущий мост

Колеса и шины. Общие сведения о колесах и шинах

Рулевое управление

ТОРМОЗНЫЕ СИСТЕМЫ. Требования к тормозным системам, к их структуре и характеристикам

Тормозные механизмы. Барабанный тормозной механизм

Тормозной пневмопривод. Питающая часть

Использование тормозных систем в процессе управления автомобилем

Техническое обслуживание тормозных систем

Возможные неисправности тормозных систем

Дальнейшее совершенствование тормозных систем

ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ И ПРИБОРЫ. Генераторы. Устройство и работа генератора

Регуляторы напряжения

Трансформаторно-выпрямительный блок (ТВБ)

Аккумуляторные батареи

Стартеры

Электрооборудование средств облегчения пуска

Системы зажигания

Система освещения и световой сигнализации

Коммутационная аппаратура. Переключатели и выключатели

Электродвигатели

Звуковые сигналы

Контрольно-измерительные приборы

КАБИНА И ОПЕРЕНИЕ. ПЛАТФОРМА, ОБОРУДОВАНИЕ АВТОМОБИЛЕЙ. Кабина

Оперение

Защитные покрытия кабины, оперения, платформы

Платформа

Оборудование автомобилей

 ГАЗОБАЛЛОННЫЕ АВТОМОБИЛИ. Топливо для газобаллонных автомобилей

Автомобили ЗИЛ моделей 431810, 441610 и ММЗ-45023, работающие на сжиженном углеводородном газе

Автомобили ЗИЛ моделей 431610 и ММЗ-45054, работающие на сжатом природном газе

Возможные неисправности

Основные правила безопасной эксплуатации газобаллонных автомобилей

Техническое обслуживание газобаллонных автомобилей

 

Строительные машины   Строительные машины  Строительные машины и их эксплуатация

 

История техники  Техническое творчество   История автомобиля   Автомобиль за 100 лет

Советы, ремонт автомобиля   Ремонт автомобиля   Автомобиль. Учебник водителя   Легковые автомобили   Диагностирование электрооборудования автомобилей   Ремонт автомобиля ГАЗ-24 «ВОЛГА»    Ремонт легковых автомобилей   Практикум по диагностированию автомобилей  Книга самодеятельного конструктора автомобилей