Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Технические науки
Машиноведение

Диссертационная работа:

Гусев Антон Григорьевич. Разработка основ проектирования энергосберегающих стендов с кинематически связанными беговыми барабанами для испытаний колесных мобильных машин : диссертация ... кандидата технических наук : 05.02.02, 05.05.03 / Гусев Антон Григорьевич; [Место защиты: Юж.-Ур. гос. ун-т].- Челябинск, 2010.- 144 с.: ил. РГБ ОД, 61 10-5/2506

смотреть введение
Введение к работе:

Актуальность работы. При проектировании, производстве и эксплуатации любой колесной мобильной машины наиболее достоверной и всесторонней ее проверкой являются различного рода испытания. Однако натурные (полигонные) испытания не только достаточно длительны, но и часто зависят от различного рода случайных субъективных параметров (погодные условия, характеристики дорожного покрытия, выбор трассы, квалификация водителя и т.д.).

В России с ее разнообразием климатических условий наибольшее распространение получают стендовые испытания, обладающие рядом преимуществ: они позволяют ускорить процесс исследования и получать более достоверные результаты. Особенно незаменимы стендовые испытания в случаях, когда требуется исследование поведения машины (ее агрегатов и узлов) в каких-либо специфических или экстремальных условиях эксплуатации. Существенное преимущество стендовых испытаний проявляется при исследовании на надежность, где требуется многократное нагружение.

Широкое распространение при испытаниях колесных мобильных машин получили стенды с беговыми барабанами (роликовые стенды). Они используются в основном при оценке тягово-скоростных качеств машины и тормозных систем (силовые и инерционные роликовые стенды), а также при обкаточных испытаниях и позволяют имитировать нагрузочные режимы работы машины в реальных условиях эксплуатации.

Как правило, тормозные роликовые стенды представляют собой стационарные комплексы с внешними нагружающими устройствами (гидравлическими, электрическими и др.), являются сложными и дорогостоящими, а большие затраты мощности на испытания в таких стендах равны требуемой мощности в силовом контуре колесной мобильной машины. Большие капитальные затраты при строительстве таких стендов и высокие текущие расходы, обусловленные наличием внешних источников энергии, привели к появлению новых схем стендов, в которых нагружение испытуемого объекта осуществляется путем введения внутренних кинематических связей.

Исключение внешних нагружающих устройств за счет введения внутренних кинематических связей позволит упростить конструкции стендов, облегчить их монтаж и переналадку. Кроме того, использование внутренних кинематических связей в роликовых стендах значительно расширяет диапазон их использования, за счет возникновения замкнутых контуров с циркулирующей по ним мощностью. Например, роликовые стенды с кинематически связанными беговыми барабанами позволяют имитировать движение полноприводной машины с кинематическим рассогласованием ведущих осей, движение на повороте или косогоре.

Однако отсутствие методов проектирования таких стендов и расчета режимов нагружения объектов испытаний тормозит разработку и внедрение их конструкций. Поэтому исследование стендов с кинематически связанными беговыми барабанами и разработка методов их проектирования является актуальной научной задачей.

Цель работы: совершенствование стендов с беговыми барабанами путем применения кинематической связи, разработка методов их проектирования и определение оптимальных режимов нагружения объекта испытаний.

Указанная цель достигается решением следующих задач:

исследовать закономерности взаимодействия колес испытуемой мобильной машины с кинематически связанными беговыми барабанами;

установить зависимость между силовыми и кинематическими факторами в контакте колесо – беговые барабаны;

разработать математическую модель взаимодействия колеса с кинематически связанными беговыми барабанами;

выполнить анализ поведения системы колесо – беговые барабаны при различных параметрах связи;

разработать математическую модель совместной работы колёсной машины и стенда, учитывающую внутренние связи, накладываемые схемой стенда и трансмиссией машины;

определить оптимальные проектные значения передаточных отношений кинематической связи беговых барабанов в испытательных стендах различного назначения;

разработать различные схемы стендов с кинематически связанными беговыми барабанами, методы проектирования и практические рекомендации по их применению.

Объектом исследования является процесс взаимодействия колесной машины с роликовым стендом с кинематически связанными беговыми барабанами.

Предметом исследования являются силовые и кинематические закономерности взаимодействия колес мобильной машины с беговыми барабанами при различных параметрах кинематической связи.

Методы исследования: для решения поставленных задач в работе использовались методы теоретической механики, теории автомобиля и трактора, вычислительной математики, математической статистики, теории трения и методы программирования.

Научная новизна работы:

обоснована гипотеза о возможности нагружения систем и узлов колесной машины за счет внутренней кинематической связи между беговыми барабанами стенда;

разработана математическая модель взаимодействия колеса машины с двумя беговыми барабанами в стационарном режиме, отличающаяся наличием кинематической связи между ними;

разработана математическая модель взаимодействия колесной машины со стендом в стационарном режиме, отличающаяся наличием внутренних кинематических связей, накладываемых схемой стенда и трансмиссией машины;

установлены закономерности протекания потоков мощности при различных схемах стенда и параметрах связей, определены условия возникновения циркулирующей мощности в контуре колесная машина – стенд.

Практическая ценность:

предложен способ нагружения объекта в испытательных стендах, не требующих внешних источников энергии, позволяющий упростить их конструкции, облегчить монтаж, переналадку и обслуживание, снизить стоимость и расходы на проведение экспериментальных исследований и доводку колесной машины, её узлов и систем;

разработаны методики расчета, численной реализации и выбора параметров стенда, позволяющие сократить время и затраты на его проектирование, изготовление и эксплуатацию;

разработаны схемы стендов для различных видов испытаний и методики выбора параметров внутренних связей, составляющие основу испытательных систем колесных машин.

Апробация работы. Основные положения диссертации доложены и обсуждены:

на всероссийском открытом конкурсе научных студенческих работ в Московском автомобильно-дорожном институте 2002 – 2003 гг.;

на ежегодных научно–технических конференциях Южно-Уральского государственного университета в период 2003 – 2009 гг.;

на V Московском международном салоне инноваций и инвестиций 2005г. (серебряная медаль);

материалы по созданию стенда выставлены в ЦНТИ г.Челябинска.

Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в 9 работах, в том числе 1 статья в изданиях, рекомендованных ВАК. По результатам работы получен патент РФ на изобретение и авторское свидетельство на полезную модель.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, библиографического списка, включающего 131 наименований, шести приложений. Работа содержит 137 страниц основного текста, 67 иллюстраций и 24 таблицы.


© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net