автореферат диссертации по технологии, машинам и оборудованию лесозаготовок, лесного хозяйства, деревопереработки и химической переработки биомассы дерева, 05.21.01, диссертация на тему:Обоснование параметров и оценка динамической нагруженности трансмиссии колесного трелевочного трактора на базе МТЗ-82в

БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

р I* g УД^О*37

1 СЕЙ Ц§5 БОБРОВСКИЙ СЕРГЕЯ ЭДУАРДОЕ1Ч

OBOCHOF Ш1Е ПАРАМЕТРОВ И ОЦЕНКА ДИНАМИЧЕСКОЙ НАГРУЖШНОСТИ ТРАНСМИССИИ КОЛЕСНОГО ТРЕЛЕВОЧНОГО ТРАКТОРА НА БАЗЕ МТЗ-в2В

сй.21.01 Технология п машины лесного . хозяйства п лесозаготовок

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на сопсканпз ученой степени кандидата технически! наук

МИНСК - 1995

Работа Еыдолшка d Балбруоскш государственном технологическом университете.

/

КаучпиЗ руководитель - доктор технических наук,

профессор ЗШОВ A.B. Сфщвальша сппбнснта - доктор технических паук,

срофзооор ГУСЬКОВ D.D. \ - - кандидат технических паук • ШЙКОЕСИСШ Ü.H.

Оппоштрущая организация - ПО "Шшскей тракторахШ

завод"

Защта состоится "3ю октября 1995г. в 14 чао, иа заоэдашш оовата по защита диссзртшщй К.056.01.01 в Белорусской государственном теыюлогдоескам уншэралтете.

Дцрэс: 220630, г. LiiXECit, ул. Свэрдлова, 13а, ауд. 24Q,

корауо 4.

С дассэртацдей поено. ознакомиться в библиотека Белорусского государственного тахнологичэского ущшарситета.

Автореферат разослан " I-—" сентября 1995г.

Отзыва на шторафарат в двух экаешшрах о вавераннши подпшшш проиш прислать по адресу: 220630, Республика Беларусь, г. Шнек, ул. Свердлова, 13а, ВГТУ, совэт по вавщто диссертаций.: .: .....

Ученый; секратарь «овета-по защита даоеврте!^,' ÄeSi С d^^u-^C .П. ТРОФИМОВ

. . '' ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РЛБОТН

Актуальность теш. В-Республика-Беларусь пз-за слогной эконоглпеской ситуации возияс/пг трудности о обеспечением лесопроьшшлешшх предприятий лесозаготовительной твхшкой.

Наиболее рациональным путем решения этоИ проблемы, в сложившейся ситуации, является создание семейства лесозаго-товительшх шшш (Л2М) на сазе сорвйш випускаешх в Республике Беларусь колесных траоторов.

В рамках решения этой задачи проводятся работа по разработке системы леснш: нсшш на сззэ трактора МТЗ. В настоящее время уш создана оштгшв ооразцц погрузочно-транспортной машни и проектируются трслевочшз машшш в чокерном варианте п с гидрозахва'. ом. Такие система колесшк ласншс машин, в отлкчш от традициоиншс, .шлащих гусеничный двгся-тель, могут обеспечить заготовку дравескяы по различным технологическим схемам на рубках главпого п промежуточного пользования.

К систему машин входит бесчокарная колесная лесозаготовительная мзшша на базе трактора МТЗ-82В, предназначенная для трелевки древесины, созданная концерном Беллесбунпроя п Ьйлорусскш государственным технологическим университетом. Она состоит из тягового п технологического модулей. Однако реализация концепции, основанной на агрегатирования сельскохозяйственного трактора с лесотехнолоппескпм оборудованием различного назначения, требует проведения дополнительных исследований. Такая машина долина работать в слогзшх условиях и при эксплуатации псгштнваег больше данамнчоскпэ нагрузки. Поэтому требуется тагам ис.слздовашя по оценке ео работоспособности, даша',отеской пагругошюстп п угочпвтю параметров трансмиссии.

Цслыа шмтн 'язлявтся оценка офуэкиииюстя создэшм колосной лесной песчокорэой трэлевочной машпга па оазо серийного трактора-НТЗ-22, агрегатщхшакного с активным при-дышим модулем, и обоснование параметров его привода для улучшения тя гов о - сцепных свойств.

Задачи исследований:

1} Разрзсотать математическую модель системы "двигатель-трансмиссия -пачка яро во сини-волок".

2) Произвести теоретические исследования к обосновать рекомендации пп эффектптщому применении предлагаемого трола-

вочного' трактора. •

3) Яровести лабораторные испытания по определению оощнх восовых в геоматршаскнг параметров трактора, жвсткосткшс характеристик трансмиссии, парше трав микропрофшш опытных участков волоков и коло батальных характеристик. деревьев.

4) Провести экспериментальные исследования по оценке точности разработанной математической модели и нагруагаиности трансмиссии колесного трелевочного трактора на базе МТЗ-828.

5) Провести производственные исютания для установления технико-эксплуатационных показателей ЛЗМ применительно к условиям РБ.

Научная новизна работы заключается в разработке математической модели дшшшя колесной бесчокерной трелевочной машины с пачкой деревьев, учитцващей колебания в вертикаль-ной плоскости,динамическую нагруканнрсть трансмиссии, воздействия неровностей шкропрофаля, сил сопротивления движению и двигателя, как источника заданной'регулируемой мощности, в получении, новых данных по нагружедарстн трансмиссии лам с активным приводом технологического модуля'.

Практическая значимость полученных результатов работы состоит в том, что разработанная математическая модель позволяет на этапа проектирования и доводки экспериментального образца производят^ обоснование и выбор основных рациональных параметров трансмиссии. -

Б931'льхаты работы доказывают ай&эктивнроть создания лесных ыашата о,ааа серийных тракторов М ТЗ н могут использоваться при: создаши нового семейства лесных- колесных машин. Яодтвервдена эффективность использования бесчокерно.го колесного трактора на базе ЫГЗ-82 в 1 условиях лесозаготовок Республики Беларусь. ' Созданная. ЛЗМ используется в Молодеч-ненскоы прошводотвенном лесозагр'гоштельном рбъедзадшш.

Экономическая значимость полненпщс результатов. Разработанные иетодики и пройденные исследования сскргщают сроки проектпровашя ЛЙМ и используются при создании погрузочно-трансаортной машины и трелевочных, машн; в чокарноы' варианте и с гидрозахватом на базе трактора ЫЗЗ. Эксахлуат.ация колесного треловочного •¡фактора на база трактора МГЗ в ПО "Молодвчнолес" позволила исключить ручной труд на трелевке дровеапш г повысить Производи го лшость труда.: Фактический годовой шйномнческнй эффект от исподьзстшшя лесозагстови-

тельной мазпш а цепах 1980 г. состепш 193¿ рул.

оспошшо яолояония .тассаглалкт. внжюзпю ¿ia защиту. Щ ¡защиту вшюсятся: вотодшш оценки .щташческях показателей нагру^снности трансмиссии о у-ютсм колебаний е продольной вертикальной плоскости при декгнпш гролово'шой импш, а тока) получешше эксгорпмонтальпнз я творзтичаскио дшшв по иагрупепностп траисгаюсш колесного трвловочкого трактора.

■■ёгдпгй вклод соискателя.. Дясоергйшот яшлссь разульта-тсм дачной рпооти ссискатзля. ¿вторм прояодая олаяпз сущоо-тпупяк тотологтсста r/рошсеса по заготовке дрэзэсшш. Покопана воаиогяюсть псгш1.псг.«ш колесяогэ тролавочпого трэвторо в твяюлэппашгс лркоеоаз лесозаготовок. Разработана матоматпчоскач модель, которая позволяет уштшзать ici-шзма'шческов рассогласования в питодо шродаах я вадяпх колес, а такта с достаточной то'шостш аглсшзать дштетпескуз нагруготюсть трзиаигсспн рзэлхнсЯ сгстоми с учетом вортп-кашюй дкиашшц ¿¿¡i. Прз/: огепа нзтэдшса оценки дакашгаес-кнх шеазатодой пагруу'няоетп прзиаясспв, с учетом колооа-';п1й в иродолыюя вортгоюльноа плоскости при двшзнш трола-гочиоЯ нашшш. Создана конструкция оосчскерюго трялевочпого трактора на оазо tlVZ-SZli. Просодсп» лабораторию и производ-стеошпго пегшташш лесозаготовительной мэшши п дани соот-ЕеТСТВуЩВД poico,',ЮНДЙЦШ.

Апробация результатов исследований. Результат работу дскладавзлисъ па У всооовзной иаушо-тохяической коифоранцпп з !.1оокво (25-27 октября 1939 г.), на маадународпоП ноучпо-практхпеской конференции"Лос-95" в Минско (29 марта - 1 апреля 1955 г.) и на научпо-твшпаекпх конференциях БГТУ (ЕТИ ш. С.М.Кирова) по г v. .4 НИР за 1987 - 1994 г.г.

отуоликопашюсть роау.тьгатов. Результаты исследований снуи.о/.опаго! в 12 печати работах. В шс числа 'Г статей, 3 чеше^в конференций и 2 авторских ■ иготольства.

OlPJÍltTYpa и оогшл работа. Дно о 'тацпогагая работа состоит ггз введения; 5 глап, списка использованной литературы и прошений, содврхпт 136 страниц машинописного текста, 11 тзолтщ, 32 рюунка. Слисок литературных источников составляет Ю2 нанмоиспатм. Pitcyiiiai ct приложения занимают 50 страниц.

СОДЕШНИЕ РАБОТЫ

Ео введешш дана оценка современного состояния лесозаготовительного производства б Республике Беларусь. Показана осношая тенденция развития конструкций лесозаготовительных машин.

В общей характеристике раооти обоснована актуальность иеш диссертационной работа, показана связь работ с вщдшимн яаучншш программами, приведена 'научная новизна йоедащазагшй, изложены научные. положения, выносимые на аащэдг,. -

¡В даивай главе проведен анализ . ршзняешх способов р^аок при заготовке древесины. Рассмотрено современное сос-Фоакае лесозаготовок. Отвчвш. сушившиеся тоадвнции в соз-дйкик лесозаготовительной техники. На основе проведенного Мзара существующей отечествошюй и зарубежной техники для •рредашн древесшш установлено, что основные направления раздавая лесных маши состоят в повышении мощности, надес-йосдах а удобства в работе, а также в создашш ыаневрашшх заергеяотссаш: средств на оззэ сельскохозяйственных тракторов с овипшш щщзшшл модален. Это особенно вайю для еоврэдашя сроков а умзнынэнпя стоимости работ по создании семейства лосиих вахшз ва база серпШшх сольскохозявствошшх тракторов, которые везусназтся в Республике Беларусь. Таете показана эффективность орэганетш беочокернщ трзленочшя: машин.

Першш работами по весигадовашю двнаютоокой погруженности транспорта средств яадяатся работи Д..К.Фрушата, Н.Н.Яценко и В.С.Ш'лишова. Вопроси дшгашки колесных с гу~ . сешгош. лзсовозшх'транспортах средств в своих. работах рассматривали В.л.Горбачевский, Б.Г.Гастев, в.и.шлыщков, С.Ф.Орлов, Ы.И.аайчик, А.Ы.Рольдберг, Г.М.Ашкшов. Проходимость иашн общего назначешя рассмотрена в трудах В.А.Скотвикова, А.В.Пономарева, Б.И.Кнороза, В.В.Гуськова, й.Е.Дбакуыоаа, И.П.Ксеяовича. Совершенствование расчетных схем лесных транспортных средств, как сложных взаимосвязан-них систеи, получило развитое в трудах А.В.Еукова, Г.М.Анисдаова, О.Д.Сшукова, В.И.Семенова, Л.А.Калякяна,. Е.Н.Галицкого, В.с.Накодша. В.д.Симановнча. Вопрооаш ис-

- u -

следования {изико-механических и колебательны» етрашриотк пакота древесины посвящены работы: Б. Г. Га става;. С.®. Орлова* Н.И.Еиблюка, Е.К.Хегая, Е.В.Бшшка, А.В.Жушаз;, ЛиЛЭмаШш-на, и.М.Семенова, А.А.Фаденкова.

Проведений обзор, существующей колесной^ техники' для вывозки леса, показал, что, наряду с созданием1 специальных машин, больше резервы повышения их эффективности могут быть достигнута при агрегатировании колесных сельскохозяйственных тракторов гяговшс классов 1,4 - 3 о активным прицепным модулем.

Обзор литературных источников по исследованию эксплуатационных свойств специальных колесных машин показал, что проведено много исследований по оценке их параметров. Одна- , ко работы по обоснованию и выбору параметров трансмиссий тракторов, созданных путём агрегатирования сельскохозяйственного трактора о активным прицепным модулем, отсутствуют.

Ер второй главе проведено обоснование разработанной математической модели. При составлении расчетной схемы лесозаготовительной машины основные узли (двигатель, коробка передач (кп), приводы переднего и заднего мостов, движители) представлены в виде подсистем, соединеных между собой бези-нзрционшми iTipyro-демга^рунщш элементами, обеспечивающими передачу крутящего момента к ведущим колесам. При создании математической модели динамической системы "двигатель-транс-мпсспя-пачка древесины-волок" учитывались возмущающие воздействия от двигателя и мгасропрофиш, имещие еллайный характер, учтены переходные процессы, происходящие в трансмио- . сии "Tin трогашш, торможении и переезда единичных неровностей. Расчетная схема, эквивалентная -цнамической системе с 12 степенями свободы, приведена на t,;2.1. Математическая модель ЛЗМ описывает действительную систему, учитывая взаимодействие подсистем, воздействия мккропрофиля и управлявдих воздействий. При составлении математической модели приняты следующие обозначения: рд, рсц, рт. - уг-

ловые перемещения валов двигателя, сдоилэния, коробки передач, привода переднего и заднего мостов, трактора и кабины;

Ьг *сц' bar *пм' 1зм "" M0MQHTU ннзрщя двигателя, сцепления, коробки передач, привода переднего и заднего мостов, приведенные к двигателю; i,,„ iR, - мо?пнт:.' инерции трактора и кабины; Ссв, Cmj, С5Ы, С^, С^ - "кгсткости силового ва-

да, привода переднего и аадтего ластов, гесткоо

тп породппх л аадппх шщ, приведшие к двлгзте.та; С^, сдуз! °по» сзо» Сс ' су _ ввргажальш» гопиюста передай п

задних шш, пародиях л задгдх спор кааш, сиденья тракториста п улиста; М, !.!п, ик, пд - масси трактора, пачки деревьев. касшш, водителя; и^р,» "7р3 - передаточные числа переднего п задаого приводов..цзцундадголзс; 1Ц ИГСз - ра-диусп рвродаих и задта колес; - горизонтальное перемоце-шю центра тягости трактора; У„, УТ{, Уп - сертпсальныв пэре-кощепня центра тягоотп тржтэга, каовяп и шчкз хдгстов; q , д, - шеотп цоровкостсй волока под передай® п

задания моста:.ш трактора; Г,.р„ ?ТГ!у - горизонтальная и вертикальная состазлаитдо слл*.!, всзсйссЕщеП в месте контакта папа хшетез с кстппсси; Г , Г^ - силн тяги па пзредпих II мдтнн. колесах..

Получена слодугдая сяст'па Д25$эрещшыш уравнешгз, отшеивагтда деюшпэ рэпльнса дснаютостссЗ слстеот в продольной вертикальной плоетсстп:

" ^д ЗА-"д-Чэд-;" •' ■ " '

"СЦ <?сц-'кп>4Всв и «сц ;

^!Ш-Ссз 1Рсц-?нп>-всв ^сц^кн^зм <Ркп-Раи)+

-У"1;:, ^г^Ч"^ ¿т>/кК1 «трР 3

-им %Гсои ^т'Ьп^^т шк3

«тра)^ '. > V 0 5

(Ж!1.ша) ¿тЛк, <»ш-<хт+<ьцЛ1> V' V

х(?зц-(ХгИИц-Нка> М/ПКз ктра' ^р/^а-ВщКа

<йцЛа> аг)А\а ^р^^/^М^^трзГ ° 5

м ?т-сиУ1 (Ч,-ут-а МЛ:/. (ЧгМ'^шу* <Ча-*т+в*

хрт)-%а РтЬСцо (а-130Лк)^к-?)к 8К)-

В1,)-Б30(Ут4-5}5, (гЫ30)-Ук+С'к Вк)-С2 2 (¥п~2 ^/З^З-й, 2 (Гл-2 (Ут+В рт)/3)/3 = 0 ;

1Т Рт-Свд, ® (ах-Ут-а а (¿,-Ут-а ¿Т)+Сшуз <д3-

-*т*в рт) в+В^ (0а-Ут+Е п-СП0(Ут+рт (а-130+1к)-Ук--|1каг?) (а-Ь^у-В^ (а-130+1^)-Ук-^ ак) (а-130+

(У^^Са-Ьз^-У^ вк) (а-Ь30)-В20 <а-130)-

V (а-Ь3оЬСшц (РтГ^+<Ьц-ВК1) ?Т,/П1СЛ'Р1> <У -йК1) к^/Р^-В^ (^У^У^а^У к1Хр1> (Иц-ктР1/р1:1 ^Г^г^У11^' «^Лса "тр^ (У ^Ьса-^й^аи-^адй.) ктра> <У

"V ^ЛЛ 2 Е^гг2 ^«т^'3^ 2 в (,Уп-2* ^)/3)/3+1Тр„ Е+^рх (Ик-11ц) - 0 ;

ык «V*« <а-1зо+Ь1с>'-у1Г?к ак'-Впо ¿4+9?

^»Л-^к акЬСЕ0 !Ут-к?т '(а-1з0)-Ук4^к вк)-В30 (У^,*

ай) ак+С30 (Ут+рт (а-1^0)-У!:+Фк вк) в]:* •^зо вк) Вр = 0 ;

Система дпффзрзпшмльвж уравнений: рзшалась на ЭЕ1 кз-Ррге-Еутта чзтвэртого порядка точности. Возщщэзсщзо воздейа?ряя от двигателя принимались по его рзгуляторной характеристике, о воздействие от шкропрсфаля дороги учитывалась с уютом запаздывания п сглззЕазЕЩОй способности пин.

Оценка точности разработанной математической модели производилась сравнением теоретических и экспериментальных

дашпЕ. Максимальное раахо'здонпз иг. па рлгжих порэдачах составляло 10-282. Проварка адекватности разработанной математической: модели проводилась по спактралыш плотностям и средним квадратичным отклонениям рэететгап и эксперашталь-та дагатх. Значения теоретических и экспериментальных дап-ше такие сверялись по критерия согласия х3. При расчетах критерий согласия хл из правим 25,6 о область« принятия гипотезы \ =27,69, что указывает из удовлетворительную

сходимость результатов.

В третьей глава изложены цель, задачи и методика акчпе-ршэнтэльшх исследовав ей по пзгругаипости трансмиссии и водителя. Основная цель исследовании - оценка точности раз-рэботшшой математической модели' колесного бесчокерюго трактора на Оазэ МТЗ-82В при разлйчншс режимах эксплуатации.

Измеряв!,параметрами являлись: крутящий момепз ип всох полуосях трактора, вертикальное ускорение, на сгдаснви водителя, продольноо ускорогшо трактора, число оборотов- двигателя, проДдонннИ путь, время прохокдоштя участка.

Статистическая обработка случайных процессов производилась с использованием комплекса • программ,. разработанного5-. по модульному принципу и предусматривающему диалоговый? рйзи работы. Обработка осциллограмм пароходных процессов з'акютб-лась в общем анализе характера; и-х?: протекашйи йи гШР'ётЕ значений исследуемых параметров..0ощая-'сушзр1ййл1шршо'сть измерения составляла не более '4! 72'.

•• "-'В результате проведенных- -.испытаний установлена, что вклйчение привода моста техналашго'скоГо модуля'сннйает наг-руетщость переднего моста; трзкгзра:: при: трогают' с места на 45-553,..а при установ1тшашЯ'!д8иг<0ншс1на53о-'бОй:

; . в четвертой: главо- приведена'' результаты 'Производственных испытаний! ' • Проиоводетванная I проверка -, включала проведение двух*пвдов • псштатйМ: полигонных.' н зкеплуатационно-техко-лзпгчоских.. .

Полигонные испнтазшя предусматривали определение рабо-тоспосооности -- '..'.''•' .';•'' .

Эксплуатационно-технологические испыташя проводились с целью определения основных эксплуатационных показателей работы опытного 'образца :колесной'.босчокерюй Л2.Ч, а такие определения возможности ас использования на резличпых технологических операвдях лесосечных .работ. ■

- tú -

Проввдешш псштйия аз рубках главного с щсшщчт-ного пользования показали, что•ирг нешльзовашш цщпнн на трелевке древесины: о окшзяш,: приводом поста техпологическо-го кодая оптимальный объем тролшмой дачка: составляет 4иэ. • В рззультате ггровздзшшх есшггшвй установлено, что также целесообразно использовать шшш данного типа для тралавка тонкоазрпш: дэревьев пря правэдеши технологических операций по продваркт0льно£1 заготовка тонкоыеринх дорэвьеп на лзсосзто. Крош того, датшо машшш целесообразно использовать при очистка делянок от поруоочшх остатков, а такт при строительстве вромошшз. лесовозпях рог при сбора и транспортировка варпашак хлыстов и сучьев от сучкорезной пишет. и укладки их в качества несущего основания врашшиг ласовозянх дорог.

Ш такие работала на очистке' делянок от порубочных остатков. Здесь ев щшзводетелшть ко срашошю с тракторе;,; ТДГ-55 в несколько pan шао ц хрудадаграгк па-о?г.С1Ку дсыь-нок значительно сющщамчзя. Такво п.розд?япоь погрг«^ хвойной лапки из автомобиль.' Ер2ця па Ег.груа1.у. >.¡:.v:rai «алм цвповоза Ш-'ft ооотшью 35-40 шг, ..." q • ú^íí^iuh Гл'ЛАЗ-АЗЮ - 2Ü-2S 1.шн. •.'• ,'

.РозрабоТгшия ш шшольасаалзсь ла1 <вдоияа il'Bitóojm-шк руоках по pasjnmiK.•гохйэлопягсшл охкек! •'.-•Ц^едзвода-^вльйосгь нашей пря т^олобкэ па расстояния 700',- 15Q3 ' и составляет в средне;,; 34 icVc:.:oiiy,. up;: средне:.: обьенэ хлыста 0,34 и3. При трелевка; Eá: 200-550 м ее цроизводательносчь составила 3 Ma/c:,;suj-, а тгроазводитэльпобть трактора ТДТ-65 при работе в.таю® условиях составила 40 иа/шбпу<

Пятая глава, содержит результаты исследований по'обоснованна параметров ® оцдакз динамической нагрукенности трано-ыисшш ЛЕМ.на Сазе, траисора. МТЗ-82В. В результате проведанных исследований при устадашвшемся ■ двшгаши и переходных процессах была. проанализирована, степень' еиияняя' момента инерции привода 'заднего моста,,, ооьема трелюемой пачки, типа Мшфопрофиля волока, числа; оборотов двигателя и передачи КП на динамическую нагруженность. траясшссщ; кезшш. значительное' влияние ка нагруконнооть .трансггисски оказывает включение поста тохнологсгзеского модуля. На.рис.2 показаны зависимости среднего квадратичного- отклонения крутящего исыата ои на передней, щщосц- JJS?| от передав КП и различных условий экс-

Рпс.2. Средина квэдрзтнчвдо отклонения Мщ, на породной полуоси ЛЗН, при разннх заездах: 1 - без с пыклотовши приводом моста технологического модуля; 2 - о грузом с выключенным приводом; 3-е грузам с включении приводам; ' 4 -без груза с включеннш- пржуш (I, II, III, IV, V - mjja-дачл КП).

плуатации (объем пачки 2„!*^гй~'&зяшювлезт>,, упелотэ-

ппп ап более 1,6 кНм протоходят резкие-колввавяа трактора, а продольной горизонтально» шюскосш. вклшеша моста. технологического модуля при тролозке хлпетов позволяло увеличивать диапазон используемых передач, .что' давало восшепость производить трелевку с большой скоростью двшгення.

На нагрушэкиость трансмиссии при паустановивтемея движении в значительной степени влияет момент шэрцш! привода заднего моста, которий зависит от . параметров трансмиссии псолодуомого трактора. С уменьшенном момзпта пнерцкк мошо снизить дшашческую нагруиенность транснпс&ш на 18-22®.

При движении на первой передаче по магистральному волоку наблюдалось увеличение математического оащашш крутящих моментов (НКр) на полуосйх лзи.. . .

Результата расчетов показали,- что при увеличении оборотов двигателя особенно резко происходит . увеличение с,5 па второй передаче-с включенным приводом заднего моста в поро:::-пем состоянии к на третьей передаче с вшашчешшм приводом с грувепоы-состоянии. В порошам и груешом состояниях с вклю-ченшлл приводом заднего моста проысходат увеличение ■■ на трех передачах с увеличением числа оборотов коленчатого вала двигателя. При увеличении числа оборотов двигателя происходит оолеа резкое возрастание значения сп при включении более высоких передач.

Исследования показывают, что с виклвченнш приводом заднзго моста в груженом состояние! па второй и на третье!! передачах происходит ушныпенне среднего квадратичного отклонения {^р при увеличении объема трелюемой пачки древесины.

Проведенный анализ результатов расчета показал, что прп вщшаешш 'привода моста технологического модуля максимальное аш5?ше^шр.шровагшой спектральной плотности в порожнем со-стояшяя^зщшатся на 24,5%, а в груженом на 20Д& е сдвп-гается-[Вр,с®®шасолее высоких частот.

- " : ' . ВЫВОДЫ ' . '

.1. Концепция создания лесозаготовительных машин на базе сельскохозяйственных тракторов путем их агрегатирования с активными прицепными модулями.-в специальными видами технологического лерозаготовительного оборудования является наиболее приемлемой, особенно в создавшихся условиях перехода к рыночным отношения!!. При этом. значительно снижается стоимость машин и сокращаются сроки создания, обеспечивается их достаточно высокий технический урвепь,: эксплуатационные показатели являются коЕкуронтноспособщжш с известными / образ: цаш колесных лесозаготовительных машн. ' 1 . .

2. созданная колесная лесозагитоштольнея нешина -босчокершШ треловочша трактор на бвзз НТЗ-82В, по основным показатблят.1 соответствует предъявляемым требованиям п монет эффективно попользоваться на сплошшх и виборочных рубках по различным технологически схемам, в том число и с созданием промежуточных окладов. Производительность машины при трелевке на расстояния 7СО - 1500 м составляет в среднем 34 и3/смеяу, при средам соъсмэ .глиста 0,34 и3. При трелевке на более коротав расстояния ого производительность соизмерима с производительностью трактора ТДТ-55, при лучшем соответствии требования:! скологпп и вргономтси.

3. Разработанная математическая модель колесного бвечо-керного трактора и/еот достаточно внеокув точность и позволяет производить оценку динамической нагрушшости несущей конструкции, трансшзсии и технологического оборудования трактора при неустановившихся л установившихся режимах двпзетя о учетом вертикальных и лродольно-угловше колебаний машины, кинематического рассогласования в приводе переднего и заднего мостов, двигателя» как источника заданной регулируемой мощности/ сюхасигшоотв ' нагрувения от волока' п ' наличия 'упрут связей, • а; шинах, транешеоии, упругих и декп^ирупры характеристик' предмета труда. ,

Оценка. -точности штематичьской. модели, по теоту эквивалентности спектральных- плотностей, составила'26,5, что указшаат на удовлетворительна сходимость расчетных и экспериментальшх данных.

4. Использование базового трактора с активным првдешшм модулем позволяет при той еэ мйзщозти двигателя значительно улучшать тягово-сцошшо ^сг-моглости машшы. включение заднего моста трактора . -'»сот троганяэ о места ?йншт с пачки на 45-бо:; оолькоа, чем о выключенным приводе?.! заднего .моста. При установись- двпгганш оптшшьййЭ объем пачки составляет 4 и3.

Екличешз заднего поста трактира а грузом оФзопашзвет больший диапазон использования передач. Наприавр, вра ДШйэ-ниа с йштешнм задним мостом возмояно двкйэнеэ йа ооредачах но вниз третьей со скоростьи {») до 4,1 км/ч, так как при трвюшчвнип па более высокие передача наблвдаютоя гштонешше продольные колебания трактора из-за резонансных явлений в трансмиссии. При дпзезеш с вюаяевшм задним мое-

там такие колойашд'шступазт на картой порвдача (¿»-11,2 км/ч).

Пршапанш акишюго привода моста щщепзого шдоя сишает пагру^енность шрадяего моста трактора :

npä трогащн с места на 45-55Ü;

пра установившемся дшшзшш на 30-6QS.

6. Вюшешв моста токологического модуля при дрогшш о шста приводит к увеличению ооадзго крутяцего цошка (Uj~) в траясшссш! па 20-25S, шторой шет® бить ввачпташю ¡Ехшьшв sa счах <шшшя пртэдзняого цемента шорщц щшеда. Так, при ошшзеип ышоюга ширцни привода заднего ¡.¡оста на 34,62, что легко осущэотиштся конструктивно,

,Б траноипсиш мойсг ешь сшззен na 222.

7. Прл усишаижшея двзгешш шшш с шдазчешш зедаш маетой швешалъшз анзчааая М^ на полуосях тягового модуля уысшшгся па 32-64%, а ац - на 4-122. Крз втеа вкс-трегда нормированной спектральная плотности смещается в область более высоких частот (с 0,25 Гц до 0,5 Гц). ,

8. По результатам расчетная исследований установлено, что в .оольишпстБе случаев ■, при; двжюндл по магистральному волоку ш нарзоЗ передаче (ь*=251 is.-1/ч) возмссио увалзчешз {йззчензя Мщ., на полуосях ЛЕИ вследствие близкого совпадения частот ■ собственных колебашг- ' трапсвдсспи и частот еоздз£стейз' от волока.' Dpa . дзззаьшн по пасочному волоку шахх явлзшф из наблюдалось, что объясняется разный частот-

составом воздействий магистрального и пасечного волоков.

9. При дащэнш в popoaiQM состоянии общая динашчас-кая нагрутхшюсть трансшоспа как прз трогашш с »ласта, так .5 прл yoianossiEESiica двштид сикается прз шклгяанаа задешго коста. Ери атом улучаазтея уеловая раашзащш ско-раотаи возмоагоотей трактора. Однако, три увеличена оборотов дззгателя на второй передаче происходит наиболее рзакое созрасташз иагру^эшэстп трансмиссия (при 16GQ об/шп - ou -1 ,2? а ща 22DQ об/мин - аи =1,52).

10. IIa оснс",".ле пропадавши. наследований данн следув-гкэ реконоццацзя да умепказхшя пагруввнности транскисояи

jpai1»

конструкция привода ■ активного модуля долзша шить приведенной «оиеат кнорщш на более 2,7 Ю'^кш3;

пра дзп28шш в порешеы соотояшш следует выключать

провод падкого моста п нскличпть двппзпле на второй" передача с паксшзлышш оборотёш двигателя;

для увеличения скоростл двлтэшш па счет еозмоеностп использования более высоких передач' в . гружмш состоянии, следует вмотать привод заднего моста технологического модуля ;

при установившемся дшкошш п грузином состояния рекомендуется двигаться с дошшш оборота?."! двигателя, но не менее 1600 об/mi;

при двпшвш по магистральному волоку кок с вклачен-ш.1„ так и с вшитегаит! прнводо;! заднего моста предпочтительно двппепио на недодаче но годи второй (р=2, 1 т/ч);

11. Годовой экономике сшй эффзкт от внедрения JEM i составил 1932 руб. (в ценах 1989г.).

I

СПИСОК ОПУЕШОВАШЬК РАБОТ

1. Бобровсгай С.Э. Результат!/ экспершлептольннх исследований -динамической нагруженностп трансмиссии лесозаготовительной машшш па базе трактора КГЗ-82В // Материалы юбилейной научно-технической конференции по итогам научно-исследо- v ватэльских работ. Тез. дом. конф.- Минск: ЕШ, 1990.С.62.

2. Куков A.B., Киркльчик A.Ii., Бобровский С.Э. Агрегат- , пая лесопромшшшшя ыашша па базе траотора МТЗ. // Сб. Технология и оборудование заготовки и переработки древеск- , 1Ш.-Ю87.- N4.- С 31-33.

3. Кирильчга? A.M., Залыгин В.Л., Бобровсгай! С.З. Анализ , перспективных вариантов применения трелевочных маший на базе колесных сельскохозяйственных тракторов. / Сб. Технологая п оборудование заготовки и пороработкл древесины. -1939,- И4.-С.ЗЗ-ЗТ.

4. Жуков A.B., Турлай И.В., Кприльчик А.И., Рудшщккй П.Ф., Бобровский С.Э. Агрегатная ласопрсаяилеппая нашею па базе трактора IJT3. /■/ Механизация и автоматизация перешетп-толышх работ на предприятиях лесного комплекса: Таз. докл. копф.- Москва, 19S9.-C. <0-/12.

5. Куков A.B., Шгридьчнк А.И., Залыгин В.А., Бобровская С.Э. Эксшуатациоипо-тохиологаческпй испытания лесозаготовительной кашли "Лес-10" иа оазо трактора !,'Л"3. // CÖ. Технология и оборудование заготовки и переработки древесшш. -

1990.- N5.- С.Т-11.

6. Жуков i.B., Бобровский С.Э. Оценка дацашки лесовозного колесного трактора типа 4К4 на решим троганвд о места. ,'/ Лесная и деревообрабатывающая промышленность.- Минск,

1993.- Вып.1.- С.52-55.

7. Жуков A.B., Кирильчих А.И., Бобровский С.Э. Лесозаготовительной машины на база трактора МТЗ-82В. ( Информационный сборник ). Ы., 1990., с.3-4 с ил. и табл. (ВНШВШлеспром. Сер. Лесная и деревообрабатывающая промыш-ленность.Вып.7).

8. A.C. 1530494, МКИЗ В 60 D 1/00. Сцепное устройство полураы сочленного транспортного средства / А.И.Кирильчик, А.В.Жуков, И.В.Туригай, С.З.Бобровский, В.А.Залыгин (СССР).'-N4407873/31-11; Заявлено 11.04.88: Опубл.23.12.89, Бюл. N47.

9. A.c. 16681%, ШШ В 62 D 13/02. Способ управления поворотом многозвенного транспортного средства / А.И.Кирильчик, О.В.Петрович, А.В.Жуков, С.Э.Бобровский, (СССР).- N 4638053/11: Заявлено 16.01.89; Опубл. 07.08.91, от. N 29.

10. Бобровский, е.»., Клоков Д.В., Жорин A.B. Обоснование параметров мобильного энергетического средства на базе трактора УГЗ. // Секция лесная промышленность: Таз. докл. конф.- Минск, 1.995.-С.

11. Гороновский: AiR.,, Бобровский С.Э. • Моделирование нагружанности трансмиссии- колесной лесозаготовительной машины. // Лесная и деревообрабатывающая щхэшшленность.- Минск,

1994.- Вип.2.- С.32-36.

12. Нуков A.B., Бобровский С.Э. Исследование динамической нагруквнносга трансмиссии колесного лесного трактора' не базе МТЗ-82, - Известия ВУЗов. Лешой журнал. 1994, И1.-С.38-40. • ; : '

, • PE3ÜJE

, диссертации Бобровского Сергея Эдуардовиче "Обоснование параметров и оценка динамической загруженности транощссии колесного трелевочного трактора, на базе МТЗ-82В"

трактор, трансмиссия,' динамика, волок, момент инерции, лрмгод, лесозаготовительная машина

.' "V • 1 ■' ' \ .

Целью работы являлась' оцанка вффективности создания колесного лесного бесчокерюго трелевочного трактора путей использования серийного трактора !.!ТЗ-82, аграгатнрованного с активным прицепным модулем и обоснование параметров его привода для улучшения тягово-сцешшх свойств. Исследования предусматривали проведение теоретических и экспериментальных исследований динамической нагругенности трансмиссии колесного трелевочного трактора, проверку точности результатов исследований. Разработанная математическая модель колесного бесчокерпого трактора позволяет производить оцешсу динамической нагрукенностп несущей конструкции, трансмиссш' и тех-нологпческого оборудования трактора при неустановившихся п установившихся ранима : движения с учетом вертикальных и про-долыю-угловых колебаний машины, кинематического рассогласо-вашм в приводе переднего п заднего мостов, двигателя, как источника заданной регулируемой мощности, стохастпчности нагружения от волока н наличия упругих связей в шинах, тран-сшссии, упругих и дешфнруизщх характеристик прздшта труда. Предложенная методика позволяет на этапе проектирования н довода! экспериментального образца производить обоснованна и выбор основных рациональных параметров гражялюсии. Результаты работ доказали ввякпшность создания лесных маипн на базе тракторов МТЗ и показали работоспособность созданпо-го трелевочного- трактора.

ABSTRACTION.

or the Sergey.E.Bobrovskl'a dissertation "Verification of parameters end an' evaluation oi the dynamical load of the transmission of the uheol slcldsr tractor designed on the base oi the HTZ-b^Y"

tractor, tranamlaalon, dynamics, atrip road. Inertia moment, drive, sklder

. The topic oi the reseach la an evaluation of the designing efficiency of the wheel skldder tr&ctor designed on the base or the HTZ-82V been geared to a driving trailed module equlped by the manipulator. The verification of the

¡p-Sdiaraetera of the drive of the driving trailed module have ibeen iraae. She Eothoda of tho reaeach Include the theoretical and experimental reseaciies ot the dynamical laod of the wheel sLidder tractor transalaalon and the check ol (She accuracy of the reaeach results. The developed ifiQiiiprohenslve mtJieiratlcal model of the sicidder penult ua to iSKatua-te the dynanlcal load oi the carrier construction, fcr^snisaion, basic equlpasat oi the sldddor during the •o.r.oaay state and not the steady state operating conditions ,г.:Л11из Into account the vertical vibrations, the klntiratlcal £&зга£сй between the front and rear axlea, the engine as the covi-ea oi -the eontrolcd po,-;er, the restoring characteristics •of i-ia tyres, transalaaion, oldLddlns logo. The offers! ¡tsciniqiic! permit us to ver/iy and chooao tho paramotera o£ ito irunaalssloii during a designing. Reaulto or the research saUt&ted an efficiency of the dealgnlng oi the sicidder on tha tractor 1Ж bass and showed us a norwal operation of the desired sicidder.

РЭЕйЛЭ

десертацц1 БаброУскага Сяргея Здуардае1ча "логруптавзпые параметра? 1 ецеакв дшюттоаа нагруганасц1 трапе?,¡loll колавога трзадзялега трактара па безо ШВ-82В"

трактор, трано:л1с1а, волок, ыоцант 1нерцы1,

привод, лесапорихтоС'чся issssab

ИогаЯ работа з'яУлялася сцсша афоктиУнасц1 стааршшя колавага ляспога сязчокеряага трзлевачнага трактара шшхам ' тжарпотшшя сориЩшга трактора Oi'3-82, аграгатыравшпа и з актиУшл прпчзпнш,! модулем, 1 сбгрунтавоиио параметра? яго ■ привода для палапзэшя цягава-сцапншс уласц1васцяу. Методика даслздвашяу прадугледявала правядзешге теарэтцчних 1 експэ-ршентальшк даслэдсвшпшу дшам1чнай нагруиаштец! трапси!-cll колавага трапова'шага тршетара, проверку даштдиасц1 ву-п1каУ даследваппяу. Разлрацаваная матенатычная иадэль колавага оязчокерига трактара дазв&яяо лраводэЩь пвнку дшш-м1чпай нагруааяыасц! кяеучай канструкцП, трансм1с11 1 тэх-цалаПчпага абсталявакня трзктара при наусталявмшх 1 уста-

ляваных рэшмах руху з ул1кам вортшш&них 1 прадольна-вуг-лавнх вагапня? машыны, к1нематычнага разузгадаення У прыво-дзэ пярэдняга 1 задаяга мзстоу, рухав1ка, як крш1цы задавай рзгулюомай магутнасЩ, стахаойлнасц! нагрукання ад волака 1 ная£насц1 пругк1х сувязя^'у пдоах, трансн1с11, пругк1х 1 демиф1рушых' характарыстнк предмета працн. Прапанаваная ме-тодака дазваляе на этапа праоктаваппя 1 даводк1 энпершен-тальнага Узора раб1ць абгрунтаваннэ 1 выбар асно?ных пара-мограу трапсм1с11. Рэзультаты праци даказай вфектц$пасць стварзпня лясных машш на база трактаро? МТЗ 1 паказал1 пра-цаздольнасць створанага тралевачнага трактара.

БОБРОВСКИЙ Сергей Эдуардович обоснованна' параметров и оценка, динамической погруженности трансмиссии колесного трелевочного трактора на базе МТЗ-82В

Подписано в печать 04.07.95. Формат 60x84 1/16 Печать офсетная. Усл.печ.л. 1.3. Усл.кр.-огг. 1.3 Уч. -изд.л. 1.1 Тиран 140 экз. Заказ .

£елорус,скпй государственный технологический университет

220630, К.шск, Свердлова, 13а. отпечатано па ротапринте Белорусского государственного технологического у шарсптета 220630, Минск, Сь ^. ^за, 13.