Обоснование параметров упругой характеристики полуоси гусеничного лесохозяйственного трактора

В настоящее время в лесной отрасли, особое внимание уделяется тенденции создания комплексов технических систем, которые должны обеспечить полную механизацию всех технологических процессов, увеличить ресурс машин и механизмов, снизить затраты на техническое обслуживание и ремонт. Совершенствование трансмиссии лесохозяйственных, транспортных, дорожно-строительных машин – важная и актуальная задача. Снижение жесткости кинематических цепей трансмиссии, в том числе увеличение упругих характеристик полуосей, объясняется необходимостью снизить интенсивность колебательных процессов и повысить динамические качества силового привода. Снижение показателей жесткости полуосей с сохранением линейности их упругой характеристики эффективно влияет на уменьшение величины амплитуд динамических колебаний при средненагруженных установившихся режимах работы, но может привести к значительным перегрузкам при неустановившихся переходных режимах. В работе предлагается один из подходов выбора оптимальной нелинейной упругой характеристики полуоси на основе статистической динамики, многокритериальной оптимизации и теории механических колебаний. Экспериментальные исследования динамической нагруженности трансмиссии показали, что из установившихся режимов работы (тяговый, бульдозирование и др.) наибольшие средние статические и динамические показатели наблюдаются при бульдозировании грунта (Мmа = 4200 Нм, бт = 600Нм). Полуось с расчетными показателями упругости снижает динамические составляющие, действующие в кинематической цепи двигатель – ходовая часть до 50% и увеличивает усталостную долговечность деталей трансмиссии от 1,5 до 7 раз. Предложенная методика может быть применена на стадии проектирования с целью снижения динамической нагруженности трансмиссии.

1. Снижение динамической нагруженности трансмиссии тягово-транспортного средства за счет элемента с управляемыми упруго-диссипативными свойствами / З. А. Годжаев, В. В. Шеховцов, М. В. Ляшенко [и др.] // Фундаментальные и прикладные проблемы техники и технологии. 2021. № 5(349). С. 157–164. DOI 10.33979/2073-7408-2021-349-5-157-164. EDN NDXXED.

2. Патент на полезную модель № 184456 U1 Российская Федерация, МПК F16D 3/50, F16D 3/56. Упругая муфта для силовой передачи тягово-транспортного средства : № 2018116724 : заявл. 04.05.2018 : опубл. 25.10.2018 / В. В. Шеховцов, А. А. Пушкарев, П. В. Потапов [и др.] ; заявитель Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Волгоградский государственный технический университет» (ВолгГТУ). EDN IUHLDZ.

3. Метод снижения динамической нагруженности силовой передачи гусеничного трактора / Н. С. СоколовДобрев, В. В. Шеховцов, М. В. Ляшенко, А. В. Калмыков // Вестник машиностроения. 2015. № 6. С. 6–10. EDN VDLIXD.

4. Использование в трансмиссии трактора реактивного звена с переменной податливостью / А. В. Калмыков, М. В. Ляшенко, Н. С. Соколов-Добрев, В. В. Шеховцов // Известия Волгоградского государственного технического университета. Серия: Наземные транспортные системы. 2015. Т. 12, № 6(166). С. 24–32. EDN UZBLYD.

5. Снижение динамической нагруженности трансмиссии трактора за счет ввода упругого реактивного звена / А. В. Калмыков, В. В. Шеховцов, Н. С. СоколовДобрев, М. В. Ляшенко // Известия Волгоградского государственного технического университета. Серия: Наземные транспортные системы. 2013. Т. 7, № 21 (124). С. 24–28. EDN RPJVTD.

6. Альгин В. Б., Павловский В. А. Динамика трансмиссии автомобиля и трактора. Мн. : Наука и техника, 1986 216 с.

7. Макаров Б. П. Нелинейные задачи статистической динамики машин и приборов. М. : Машиностроение, 1983. 264 с.

8. Режим работы дизельного двигателя и его износ / С. Н. Долматов, П. Г. Колесников, А. Г. Савельев [и др.] // Строительные и дорожные машины. 2022. № 4. С. 45–52. EDN KWXHFO.

9. Соболь И. М., Статников Р. В. Выбор оптимальных параметров в задачах со многими критериями. М. : Дрофа, 2006. 175 с.

10. Орловский С. Н. Обоснование оптимальных параметров и рабочих режимов тракторных мелиоративных агрегатов // Ресурсосберегающие технологии механизации сельского хозяйства: прил. к «Вестн. КрасГАУ» : сб. научн. ст. / Краснояр. гос. аграрн. унт. Красноярск, 2003. С. 128–139.

11. Расчет динамики тракторных агрегатов (Dina 2): свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ № 2007610362 / Орловский С. Н., Комиссаров С. В. ; заявка № 2006613950; зарег. в Реестре программ 19.01.2007.

12. Свитачёв А. И., Свитачёва М. П. Изменение свойств динамической нагруженности трансмиссии трактора с учётом навесного оборудования // Лесоэксплуатация. Межвузовский сборник научных трудов. Вып. 5. СибГТУ, Красноярск, 2004. С. 237–244.

13. Свитачёв А. И. Динамика трансмиссий гусеничных тракторов с учётом навесного оборудования / А. И. Свитачёв ; ИрГУПС. Иркутск, 2005. 190 с.

14. Забавников А. А. Основы теории гусеничных транспортных машин. М. : Машиностроение, 1976. 446 с.

15. Орловский С. Н. Определение энергетических и динамических параметров тракторов, режимов резания активных рабочих органов машинно-тракторных агрегатов : монография. Красноярск : КрасГАУ, 2011. 376 с.