Инерционные потери в гусеничном обводе

валы имеют малый момент инерции. Для изменения их скоростей вращения при переключении режимов работы коробки передач могут использоваться синхронизаторы малой энергоемкости или муфты легкого включения. Управление этими элементами переключения может быть организовано по принципу пневмомеханической системы управления делителем коробки передач автомобиля КамАЗ.

В таблице 1 приведены сравнительные параметры анализируемого синхронизатора и синхронизатора II передачи коробки передач КамАЗ, тип 15.

Таблица 1 - Конструктивные и режимные параметры синхронизаторов

Параметры синхронизатора Синхронизатор II передачи коробки КамАЗ, тип 15 Синхронизатор IV передачи коробки передач с отключаемыми шестернями

ru, мм 92 110

bu, мм 17 32*

te, с 1,18 1,00

Ji, кгм2 0,22 0,22

о, н 1672 1600

Мц, Нм 75,7 86,5

'значение выбрано для обеспечения удельной работы буксования = 25 Дж/см2.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Анализируется процесс переключения передач в коробке передач с отключаемыми шестернями. Проведена оценка необходимых параметров синхронизатора, переключающего режим работы такой коробки передач. Показана принципиальная возможность и целесообразность применения трехвальных коробок передач такой схемы.

Список литературы

1 Гулезов С. С. Снижение потерь в автомобильных механических

коробках передач//Вестник Курганского государственного университета. Серия «Технические науки». 2011. №1(6). С. 25-27.

2 Проектирование трансмиссий автомобилей: справочник/под общ.

ред. А.И. Гришкевича. М.: Машиностроение, 1984, 272 с.

УДК 621.882.620.1783 В.К. Набоков

Курганский государственный университет

ИНЕРЦИОННЫЕ ПОТЕРИ В ГУСЕНИЧНОМ ОБВОДЕ

Аннотация. В статье рассмотрен вопрос инерционных потерь, связанных с переменной скоростью движения звеньев на участках гусеничного обвода. Приведены формулы для расчета этих потерь, и даны рекомендации по оптимизации конструкции звенчатого гусеничного обвода.

Ключевые слова: гусеничный обвод, звено гусеницы, угловая скорость, угловое ускорение, сила инерции, момент, масса, работа, мощность.

V. К. Nabokov Kurgan State University

INERTIAL LOSSES IN A CATERPILLAR TRACK

Abstract. The article deals with the problem of inertial losses connected with the variable speed of the track links on certain sections of the caterpillar track. The work provides the formulae for calculating such losses and recommendations on structural optimization of a link caterpillar track.

Index Terms: caterpillar track, caterpillar track, rotational speed, rotary acceleration, inertial force, moment, weight, performance, capacity.

ВВЕДЕНИЕ

Нагруженность ветвей гусеничного обвода при их продольных и поперечных колебаниях с учетом массовых характеристик звеньев и режимов их движения подробно рассмотрена в книге В.Ф. Платонова [1]. Является актуальным исследование потерь мощности в гусеничном обводе, в том числе инерционных потерь, связанных с угловым поворотом звеньев при вращении гусеничного обвода. Известно [2], что каждая точка гусеничного обвода, представленного в виде гибкой ленты, совершает за полный оборот обвода абсолютное движение по траектории, показанной на рисунке 1 пунктирной линией. При этом траектория движения включает 4 криволинейных участка (циклоиды) и 3 прямолинейных участка (2-3, 4-5, 6-7). Длина участка 8-1, лежащего на грунте, равна длине опорной базы гусеничного обвода. При этом каждая точка обвода находится в покое при ее расположении на опорной базе. На прямолинейных участках траектории абсолютная скорость точки обвода изменяется по направлению (вдоль участков обвода) и величине (от «0» на грунте до удвоенной скорости машины на горизонтальном участке обвода). За полный оборот обвода звено гусеницы, которое является частью звенчатого обвода, поворачивается на угол 2 TZ рад. При этом при переходе звена с прямолинейного участка траектории на криволинейный, появляется скачок угловой скорости, который равен отношению относительной скорости обвода к радиусу колеса:

д

К'

где VM - скорость машины, R - радиус колеса в обводе.

Для упрощения анализа принимается допущение: углы наклона передней и задней ветвей гусеничного обвода равны центральному углу звена на радиусе его оме-тания на колесе обвода, а диаметры колес обвода одинаковы. Если принять допущение, что гусеничный обвод

перемещается без скольжения на колесах, центр массы звена перемещается на криволинейном участке траектории по циклоиде, которая по форме является производной от поступательного движения колеса со скоростью машины и вращения с колесом относительно корпуса машины. Тангенциальное ускорение центра элементарной массы звена:

а, — 8-1: —

V,

м

где /г- - радиус вращения (рисунок 2); /у, - шаг звенчатого обвода.

В-Н-8 г.2 /3

я

К 24

После подстановки значения массы полотна звена

В-Н-1

т1 =

•8

, работа силы инерционного со-

противления полотна звена:

1 V -у

1 24 1 Я1

Рисунок 2 - Расчетная схема звена гусеничного обвода

Работа сил инерции концевых элементов звена:

V2 о к

Для гусеничной цепи БМП-2 0,63/.

Таким образом, суммарная работа сил инерции зве-

на:

ЛЕ = Д +А2 =— т,-^-/2+т2^-(0,63/)2 =

24 1 Я

К

У2.Г2

-^у/ (0,042га, + 0,4га2).

На рисунке 2 приведена расчетная схема звена ре-зино-металлической гусеницы. Звено представлено в виде 3-массовой композиции: центральная пластина, соответствующая полотну звена с приведенной массой 2 направляющих гребней; 2 концевых трубчатых элемента, соответствующих трубкам звена с обрезиненными пальцами, с приведенными массами 2 скоб и 2 стяжных пальцев.

Как следует из рисунка 2, элементарная масса полотна звена:

Ат] =

В-Н-8 §

где § - удельный вес материала звена. Сила инерции элементарной массы:

ин

£

I.

Элементарный инерционный момент равен:

АМ-2

В-Н-8 VI

g

1Т -Як

12-с11

Работа сопротивления инерционного момента:

&

я:

Работа сил сопротивления за один оборот гусеничного обвода:

А0 = А^ • К • / • 2 ,

где - число гусениц;

1 - количество перегибов в обводе;

2 - число звеньев в обводе.

Мощность инерционного сопротивления обвода:

и г^г '

_ ^ -1Т

где Т - время оборота отвода и равно: у

м

С учетом изложенного,

2 ЗУ3 -1

' м2

Яь

Коэффициент 2, 3 определен с подстановкой вместо / параметра 1Т /1,87 , определенного с использованием размеров звена резинометаллической гусеницы БМП-2.

На рисунке 3 представлены графики тяговых характеристик, построенные по данным транспортной гусеничной машины весом 16 т. График 1 рассчитан по традиционной методике, график 2 учитывает инерционные потери в гусеничном обводе. При скорости машины 64.91 км/час потери равны 32,2 л.е., что составляет 22,6% от мощно-

54

ВЕСТНИК КГУ, 2014. № 2

сти на ведущих колесах машины, определенной по известной методике в соответствии со скоростным режимом движения.

Мвк, кВт

2

1

10 20 30 W 50 60 70 V. f

1 - без учета инерционных потерь е гусеничном обводе;

2 - с учетом инерционных потерь в гусеничном обводе Рисунок 3 - Гоафики зависимости тяговой мощности

от скорости машины

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1 Абсолютная траектория движения звена гусеничного обвода, включающая относительное и переносное движение звена, содержит прямолинейные участки, которые чередуются с криволинейными (циклоидами). Переход звеньев с прямолинейного на криволинейный участок траектории сопровождается скачком угловой скорости и появлением инерционного сопротивления угловому повороту звеньев.

2 Потери мощности от инерционного сопротивления вращению гусеничного обвода, могут достигать значительных величин и подлежат учету в тяговом балансе машины.

3 Разработанная методика расчета позволяет на стадии проектирования определить уровень инерционных потерь в ходовой части машины.

Список литературы

1 Платонов В.Ф. Динамика и надежность гусеничного движителя. М.:

Машиностроение, 1973. 230 с.

2 Забавников H.A. Основы теории транспортных гусеничных машин:

учебное пособие для студентов машиностроительных вузов и факультетов. М.: Машиностроение, 1968. 303 с.

3 Выгодский М.Я. Справочник по высшей математике: справочник по

высшей математике. Изд-е 10-е стереотипное. М.: Изд-во «Наука», 1973. 870 с.

УДК 629.113

A.A. Сорокина, В.Н. Шабуров

Курганский государственный университет

АНАЛИЗ ЭФФЕКТИВНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ

ПРОИЗВОДСТВЕННО-ТЕХНИЧЕСКОЙ БАЗЫ ПРЕДПРИЯТИЙ АВТОМОБИЛЬНОГО СЕРВИСА, МЕТОД ЕЕ ОЦЕНКИ

Аннотация. В статье рассмотрена специфика развития автомобильного сервиса в России. Предложен метод оценки эффективности использования производственно-технической базы предприятий данной отрасли. Проведен анализ и расчет показателей эффективности

для конкретной станции технического обслуживания автомобилей.

Ключевые слова: предприятия автомобильного сервиса, производственно-техническая база, рабочие посты и участки, технологическое оборудование, эффективность.

A.A. Sorokina, V.N. Shaburov Kurgan State University

EFFICIENCY ANALYSIS AND ASSESSMENT METHODS OF PRODUCTION AND TECHNICAL FACILITIES IN CAR SERVICE ENTERPRISES

Abstract. The article discusses the specifics of the automotive service development in Russia. A method of assessing the efficiency of production and technical facilities of the enterprises in the industry is proposed. The analysis and calculation of performance indicators for specific auto service stations were carried out.

Index terms: car service enterprise, production and technical facilities, workstations and work areas, process equipment, efficiency.

ВВЕДЕНИЕ

Россия - развивающееся молодое государство. После распада СССР прошло уже более двадцати лет, но, несмотря на это, наша страна до сих пор использует ресурсы, доставшиеся ей «по наследству». Это наблюдается во многих отраслях промышленности, в том числе и в автосервисной деятельности. В СССР обслуживание автомобилей, как правило, проводилось на крупных комплексных станциях технического обслуживания, которые принадлежали государству, и у которых не было конкурентов. Современные условия развития общества обеспечивают наличие высокой конкуренции в сфере автосервиса, поэтому возникает необходимость развивать производство и привлекать клиентов с помощью качественного оказания услуг по обслуживанию и ремонту автомобилей.

Возможность поддержания автомобилей в технически исправном состоянии в значительной степени определяется уровнем развития и условиями функционирования производственно-технической базы (ПТБ) предприятий автомобильного сервиса, представляющей собой совокупность зданий, сооружений, оборудования, оснастки и инструмента, предназначенных для технического обслуживания (ТО), текущего ремонта (TP) и хранения подвижного состава.

В данной работе рассмотрены особенности развития российских автосервисных предприятий, приводятся результаты анализа состояния ПТБ и оценка эффективности ее использования на конкретном предприятии.

1 Структура ПТБ предприятий автосервиса и перспективы ее развития

Развитие ПТБ в девяностые и в начале двухтысячных годов осуществлялось экстенсивным путем, без какого-либо существенного изменения ее структуры и принципов функционирования. Создавались небольшие комплексные предприятия для обслуживания и ремонта автомобилей. Поэтому технико-экономические показатели работы резко ухудшались, а обеспеченность производственной базой становилась значительно ниже нормативного уровня.