автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.03, диссертация на тему:Повышение работоспособности гидропривода коробки передач трактора с переключением без разрыва потока мощности

14 ь

^ ® Щ®Ы&КИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА

На правах рукописи СКЛЯР Александр Григорьевич

ПОВЫШЕНИЕ РАБОТОСПОСОБНОСТИ П1ДРОПИ1ВОДА. КОРОБКИ ПЕРЕДАЧ ТРАКТОРА С ПЕРЕКЛЮЧЕНИЕМ БЕЗ РАЗРЫВА ПОТОКА МОЩНОСТИ

Ш¿20.03 - Эксплуатация, ремонт и восстановление сельскохозяйственной техники

АВТОРЕФЕРАТ . диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Харьков - 1994

ХАРЬКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ-СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА

На правах рукописи УДС 629.114.2-82-85 ,

СКЛЯР Александр Григорьевич

ПОВЫШЕНИЕ РАБОТОСПОСОБНОСТИ ШДРОПРЛБОДА КОКЕКИ ПЕРЕДАЧ ТРАКТОРА С ПЕРЕКЛЮЧЕНИЕМ БЕЗ РАЗРЫВА

потаи моидаосяи

Сб.20.03 - Эксплуатация, ремонт и восстановление сельскохозяйственной техники

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Харьков - 1594

Работа выполнена на кафедре "Тракторы и автомобили" Харьковского Государственного технического университета сельского хозяйства. ,

Научный руководитель - заслуженный деятель науки к техники Украины, доктор технических наук, профессор Лебедев А.Т.

- канд.техн.наук, доцент Кюрчев E.H.

член корреспондент ИЛ Украины, доктор технических наук, профессор Кадьченко 6.И.

кандидат технических наук, доцент Федосов A.C.

- Мелитопольский, завод тракторных гидроагрегатов.

Консультант Официальные оппоненты

Ведущая организация

Запита состоится _К95 г. в ,10.„ча-

сов на заседании специализированного совета K-IliO.38.OI при Харьковском Государств ешом техническом университете сельского хозяйства / ХПУСХ /, г. Харьков.

Отзывы на авторгферат в двух экземплярах,.заверенные печатью, просим направлять ученому секретарю специализированного совета по адресу: Ъ10073, г. Харьков - '/8, ул. Артема, 44, ХГОСХ,

С диссертацией мошо ознакомиться в библиотеке ХПУСХ.

Автореферат разослан 1Щ& 1994 г.

Учений секретарь ' . специализированного совета , к.т.н.»профессор

Ермолов Л.С,

Общая хАРжгешсшка работы

А^уаДьность теШ. Повышение эффективности сельского' хозяйства УйрайнЫ во многом определяется обеспечением работоспособного ббЬТОйШя Ь различных условиях эксплуатации тракторов типа Т-150. Йрй этбУ особенно актуальны вопросы повышения работоспособности НййбоЛёё сйожных агрегатов данных тракторов, в частности гидроприводов коробки передач / КП / без разрыва потока мощности.

В работа основное внимание уделено оценке влияния чистоты рабочей жидкости на динамические свойства КП при переключении передач й разработке рекомендаций по тонкости фильтрации рабочей жид-Ностй гйдропривода КП трактора Т-150 К. Решение данных вопросов особенно актуально для повышения работоспособности тракторов Т-15СК при Эксплуатации их в условиях невыполнения основных правил технического обслуживания и применения некачественных сказочных материалов.

исследования.. Повышение работоспособности гидропривода коробки передач трактора с переключением без разрыва потока модности.

Объект.исследования, Гидропривод коробки передач трактора Т-150К с переключением без разрыва потока мощности..

Научная гновизна._ В работе получены следующие новые научные результаты: , .

- алгоритм оценки технического состояния гидропривода КП по параметрам переходного процесса;

- математические модели и передаточные функции гидроагрегатов гидропривода КП с нестабильны!« параметрами;

- методика оценки предельной концентрации загрязнителя рабочей жидкости гидропривода КП;

- рекомендации ло обосновании тонкости фильтрации рабочей жидкости гидропривода КП трактора Т-150 К.

П^1^ческая_цен;шсть. Проведенные исследования позволили обосновать параметры фильтра гидропривода КП трактора Т-150 К, допускающего многократную регенерацию в условиях эксплуатации.

Апробация работы. Основные положения и результата' диссертационной работы одобрены на научных конференциях профессорско-преподавательского состава, научных работников и аспирантов Харьковского Государственного технического университета сельского хозяйства, Таврической аграрно-технической академии /г.Мелитополь/ в

I990-IS94.r.r., межгосударственном симпозиуме /р.Харьков,1994 р./ и научно-технических советах Харьковского трзктдрноро завода Д993 г./ и Мелитопольского завода тракторных гвдраагрератов /1994 г./.

Внедрение,. Полученные практические рекомендации рередзнь) ддя внедрения на Мелитопольский завод тракторных радроаррргэтрв, Хзр^ ковский тракторный завод и Украинский НВД рельхозмавщретрое^ ния.

Реализация новых фильтров при ремонте трактора T-I50 К на Васильевском районом Государственном процзэодерренном обьединенщ "Агротехсервис" Запорожской области позволила в 1993 г. пррьшить работоспособность гидропривода КП на 13-15$.

Публикация. Основные положения и результаты диссертационно^ работы опубликованы в трех печатных работах.

Обьем_^йбать1. Диссертация состоит из рведения, пяти глав, основных выводов, списка использованной литературы, а также приложений. С-на содержит* страниц машинописного текста, 1L : рисунков, таблиц, списка использованной литературы наименований, из них, 1л на иностранном языке,

СОДЕРЖАНИЕ РАБОШ

Ьо_введении обоснована актуальность тематики похищения работоспособности гидропривода ffl трактора T--I50 К, ^зларается научная новизна, практическая ценность работы, сформулированы основные положения* выносимые на защиту.

Сущность проблемы. Цель и задачи исследования» Проанали-. зирован современный уровень совершенствования гидроприводов и

перспектив их развития для мобильных сельскохозяйственных агрега-.тов. Эти вопросы нашли свое отражение в работах T.U. Байты,И.С.Га-." . данша; К.И. Городецкого, В.А. Дидура, Б,Д, Коробочкина, А.Т. Ле-V' бедева, ".П. Лышко, К.П. Львовского, В.Н. Прокофьева, Д.Попова,

Серебрякова, А.А.Стаценко, Т.А; Олрицина, Г.Е. Трпилина, ;'■.• -,15-.В.-;©ру^иса'.'и других авторов. На основании данных исследований ' : \ реиены-задачи конструктивного усовершенствования гидроприводов,

даны рекомендации по. выбору способа переключения передач трактора, > . обоснованы конструктивные особенности механизмов переключения пе-; ; . ^ -редач тракторов и возможности их применения на еельекохоэяйствен-, >;-.; • них' тракторах, разработаны теоретические основы их диагностирова-.;;' '"-УУ -ния-И''т .'д..'

Вопросы динамики трактора, курсовой их устойчивости, на которые оказывает существенное влияние техническое состояние гидроприводов, отражены в работах З.Я. Аниловича, А.Е. Агеева, В.В.Гусь-коса , Б,И, Кальченко, М.Н. Коденко, Г М. Кутькоиз, А.Т.СкоПбеди й других авторов.

Однакоисследований по повышении работоспособности гидроприводов коробок передач тракторов с переключением без разрыва потока мосиости на основе совершенствования средств очистки рабочей жидкости не проводилось. ■

В соответствии с общей целью в работе решлись следующие задачи:

- проанализировать по данным рядовой эксплуатации тракторов Т-150 К неисправности гидроприводов, вызываемые наличием в рабочей иидкости загрязняющих веществ;

- обосновать математические модели гидроагрегатов, отранаа-яив как динамические связи, так и техническое состояние гидропривода КП;

- оценить влияние чистоты рабочей падкости на параметры переходного процесса гидропривода КП и динамическую кагрукенность трансшссии трактора Т-150 К при переключении передач;

- обосновать рекомендации по тонкости фильтрации гидропривода КП трактора Т-150 К.

Стабильность переходных процессов.гидропривода_ШТи_его работоспособность. Ка тракторе Т-150 К приманена коробка передач, позволявшая производить поэтапный разгон при выполнении сельскохозяйственных работ. Подобные коробки передач тлеют индивидуальные »луфта сцепления у каждой основной передачи, иесторни которых находятся в постоянной зацеплении. Муфты и /рко. располагаются на ведомом / / валу. Включение передачи, например с передаточным числом / /у осуществляется гидроцилиндром П при подаче в него жидкости от объемного насоса 6. Так как в данной трансмиссии шестерни коробки передач находятся в постоянном зацеплении, то время включения Передачи /"Ьд / будет определяться временем включения гидроцилиндра. В этом случае момент / Мд / двигателя внутреннего сгорания / I / через первичный вал / /, шестерни постоянного зацепления с передаточным отношением / I*/, муфту включения / ^ / поступит ко вторичному / / валу, преодолевая момент нагрузки / М Н!. /, Для включения передачи коробки

перемены передач с передаточным отношением / / необходимо

подать жидкость в гидроцилиндр 12, прекратив ее подачу в гидроцилиндр П.

При переключении передач, например, с передачи гидроцилиндра 12 на II жидкость от объемного насоса б через гидрораспределитель 8 будет направлена к гидроцилиндру II, а с гидроцилиндра 12 - на слив. Одновременно гидроклапан 9 обеспечит слив жидкости из гидроаккумулятора Ю. Поскольку в сливном трубопроводе установлен гидродро-сель 14, то слив жидкости будет осуществляться при некотором перепаде давления жидкости, вследствие чего обеспечивается включение передачи гидроцилиндром 12 до тех пор, пока давление жидкости в гидроцилиндре II не превысит значения давления в гидроцилиндре 12, В этом случае гидроклапан 9 переключит гидроаккумулятор 10 на подзарядку от насоса 6, одновременно обеспечивая слив жидкости из гидроцилиндра 12.

Процесс изменения давления жидкости в гидроцилиндре II включаемой / Р^/ и гидроцилиндре 12 выключаемой / Р]У передачи характеризуется кривыми, изображенными на рис.2, где зона I характеризует установившийся режим работы гидросистемы, зона П - процесс разрядки гидроаккумулятора 10 и оона Ш - процесс его зарядки. Процесс переключения начинается в момент к/ - установкой гидрораспределителя 8 /рис.1 / в положения включения гидроцилиндра II и выключения 12. В результате отого давление г^ /рис.2/ дочти мгновенно возрастает в гидроцилиндре II /рисД/ до значения примерно 0,1 Ша и далее от -Ь ¡. до /рис.2/ оно медленно увеличивается, что соответствует процессу преодоления усилия возвратных пружин в гидроцилиндре II / рис Л/, а также сил трения его поршня о стенку и ступицу. При 1. = заполнение гидроцилиндрз II заканчивается и давление Р^ быстро возрастает до значения Р; , Одновременно отключение гидроцилиндра 12 от насоса б приводит ■прИ'.-Ь = к резкому снижению давления Р^ от Рц^ до Р^ ПрИМар,

но от 1.0 до 0.7 МПа, характеризуемому усилием пружины гидроаккумулятора 10, а также величиной гидравлического сопротивления гидродросселя 14. В период от 'Ьх до давление Р| снижается соответственно перемещению поршня гидроаккумулятора 10, характеристике его пружины и■сопротивлению в магистрали слива жидкости из гидроаккумулятора 10. При -Ь = "Ьь давление Р^ /рис.2/ сравнивается с Р2 и в -дальнейшем понижается, вследствии чего срабатывает гидроклапан переключения 9 / рис.1/, переключая гидроаккумулятор 10

Рис. 1. функциональная схема трансмиссии трактора с переключением передач под нагрузкой.

1 - двигатель внутреннего сгорания; 2 - фрикционные муфты Si и '¿г*; У - нагрузка /Мнг, - момент нагрузки и частота • арааенкя всдухЛ::'колесу ÎJb,^« ~ момент инерции, врадотеяь-ных к поступательно движтлкхея масс /с 4,5 - первичный / Li / и ьторлчиий / ta 7 валы; б - оо'ьеикый насос; у ~ переливной гидройлапан; о - гидтарлспределптоль;

гндро-

0,ъ О

V ! fJ l

s j

/ \ \

Wfv ; / \ -^wV-

/ \ vi^1

h ^ \ .. :

| . од -ti 5 H 4-,

н

Рис.2. Характер изменения давления жидкости во включаемом /Р^/ к выключаемом /Pj/ гидроцилиндрах.

о? гидроцилиидра 12 к IX, то есть на его зарядку от насоса б, Давление Р^ быстро снижается, а давление р.? в период от ~ ^ плавно возрастает, что соответствует процессу дозарядкц гидроаккумулятора 10. При V - давление Р^> принимает номинальное установившееся значение.

В начальный период включения передачи суммарное время повышения давления жидкости от начала заполнения жидкость» подводящих магистралей и окончания движения поршня гидроцилиндра включаемой передач>! монотонно возрастает. Время достижения установившегося значения давления ^ зхвдкости записывается в виде

где 0,1., и 'Ьь, - постоянные времени и коэффициенты усиления.

Для монотонных участков переходного процесса перзключенкя передач время ^ достигшая установившегося значения характеризует техническое состояние гидроагрегатов данного контура.

При переключении передач в гидроприводе возникают единичные импульсы дазления кидкости, которые оказывают определенное влия-* н>;е на переходной процесс переключения передач. Пусть данный импульс давления Р/\< / действует в момент Бремени от ^ - 0 до •Ъ = , окончании действия которого Р(Л)= 0. Ира помоги импульса С^ ' Р (Л) с1Л давление жидкости в контуре включаемой передачи записывается в виде интеграла

р' (о№)+Ь и -г) ля, /г/

где Р'(^) - производная от переходной функции,

Полагая, что при > давление

0, будем,имзть леР-

вое слагаемое в / 2 / равное нулю. Давление Рг{Д) при Р'^О)

записывается в виде

/з/

• Таким образом, единичный импульс сдвигает ч^о) вправо.

Гидропривод КП будет более работоспособным, если с изменением его ?этнического состояния отклонение параметров переходного процесса от эталонной модели /параметры гидропривода номинальные/ (минимальное. В отом случае критерий работоспособности гидропривода оценивается функционалом

где

L F

Щ-

- линейный оператор;

- положительно определенная фикция;

- вектор отклонения параметра состояния, определяемый как разница между действительным / S /и номинальным / Sh / вектором состояния;

vVu^.^Vuj- W\ - мершй вектор определяемых при диагностировании и восстанавливаемых при техническом обслуживании параметров гидропривода; - . акцентируюпие функции, назначение которых акцентиро-. вать по времени отклонение отдельных участков переходного процесса.

С изменением технического состояния arpe- • гатов гидропривода КП; центр тяжести реальной' переходной характеристики /01«/ смещает-, ся от центра тяжести . эталонной модели / ^Ц/ на некоторую величину

leu , W

» • • * % tüm •

Например, для переходного процесса .'по перемещению плунжера переливного гидроклапана /рис.3/, работоспособность которого в наибольшей степе-.ни зависит от качества рабочей жидкости, при зазоре в соединении "втулка-плунжер"

= 0,03 мм /эталонная ; модель/ центр тяжести

интегральной оценки переходного процесса характеризуется параметрами \\ =1,2 мм; "Ь = 1,0 с. При увеличении зазора в данном соединении до § = 0,1 мм параметры центра тяжести будут иметь новые значения: U =1,0 мм; "Ь. = 1,2 с. В обшем случае при изменении зазора в соединении' "втулка-плунжер", переливного гидро'клапана ' гидропривода КП центр тяжести 'реального переходного процессу смещается по кривой с координатами, характеризуемыми,,вектора«. ;

Рис.3

ОД и ^

. Переходной процесс по перемещению / ,п / переливного гидроклапана гидропривода КП трактора Т-150 К в зависимости от зазора / ^ ,мм/ в соединении "втулка-плунжер". йлДч - центры тяжести переходной характеристики эталонной о =0,03 т/ и реальной / о = 0,1 мм/.

положат:

Л»

I

а«

Предельное ¡значение координат цент{» тяжести определяется функциональной кривой i , которая ограничивает область работоспособности гидропривода при изменении функциональных " - параметров. К функциональным параметрам отнесены параметры, изменение которых выше предельного значения обуславливает утрату работоспособности или не'лспразность гидропривода КП. Функциональные параметры гидропривода КП определяются в основном динамическими процессами в трансмиссии трактора, К ним относятся: длительность процесса переключения передач /быстродействие/, длительность перекрытия или разрыва потока мощности в процессе переключения передач, коэффициент динамичности фрикционных муфт.

В таблице I приведены номинальные и предельные значения функциональных параметров гидропривода КП трактора T-I5G К, рассчитанные по методу стандартных переходных характеристик и уточненных при окспериментальных исследованиях.

Таблица X

Функциональные параметры гидропривода КП трактора Т-Х50 К

параметр J2n™fHV!&»1----3-на~ч§^е-----------

, [и§3»ия Предельное

W , с 0,5 0,4 4-U'A 4 0,60

шстродеиствие Длительность перекрытия передач , о

Длительность разрыва потока модности , о

' Коэффициент динамичности , фрикционных муфт - вспашка ' - транспортные -работы

0,05 0,03 4 0,10 ОД 0 4 V < 0,15

8,6 2,2

2,6 2,3 ^g«^2,9

Повышенное содержание загрязняющих веаеств в рабочей жидкости гидропривода КП приводит к'засорению фильтра линия. нагнэтания свыае. через / 250-300/м. ч работ трактора Т-Х5СК. При данной ■засоренности фильтра включается его обратный гидроклапан и начинается-штенсиший износ сопряжений гидроагрегатов, приводящих, к увеличению у'течьк жидкости и нарушении работоспособности гядропри-

вода КП. Так например, повышение утечек жидкости в гидроприводе КП от номинального значения / 13 с:4э/с / до предельного /63 сма/о/ было достигнуто при работе трактора Т-150 К в условиях эксплуатации с отключенным фильтром линии нагнетания за 1000 м.ч. Это привело к уменьшению быстродействия гидропривода ** 0,6 о и потере его работоспособности.

Анализ неисправностей гидроцилиндра КП тракторов Т-150 К при наработке в рядовой эксплуатации до 8000 м.ч. показал, что наиболее типичными отказами гидропривода КП вследствие подаренной концентрации загрязнителя в рабочей жидкости являются: износ гидрораспределителя переключения передач в соединении "зтулка-кольцо-вал", коробление дисков гидроподжимных муфт, засорение фильтра нагнета-, ния и переливного гидроклапана,

3, Оценка.функционирования гидропривода КП по' параметрам пеиеходкссо .процессаПараметры переходного процесса гидропривода КП зависят от динамических характеристик гидроагрегатов, определяемых передаточными функциями, Наличие загрязнителя в рабочей жидкости приводит к износу, засорению и т.д. подвижных соединений гидроагрегатов, существенно влиявших на их передаточные функции, Для оценки влияния технического состояния гидроагрегатов на их динамические свойства были получены передаточные функции объемного насоса, переливного гидроклапана, фильтра и.т.д., учитывающие их техническое состояние /табл. 2/,

Анализ таблицы 2 показывает, что с увеличением наработки трактора наиболее штенсивно изменяются динамические параметры фильтра лриш нагнетания. Постоянная времени фильтра

-г , характеризуется плотностью жидкости / 0" /,

глубиной загрязнения / К /, длиной дросселирующих щелей / ^о / и расстоянием между ними /4* /, расходом жидкости через щель / ^У«» / и потерей давления а проходном сечении / /. Параметр 'Гф при наработке трактора 2000 м,ч вследствие засорения достигает предельного значения 0,090, что соответствует загрязнению фильтра & > 7556 и потери его' работоспособности.

3 передаточной функции фильтра / ^Л^ / его загрязнение учитывается поправочным коэффициентом 1/К^-,, в любой момент времени . При чистой жидкости 1Ди. « I, а при налички загрязнителя для каждого момента времени 1,2, ... , К / имеем серию передаточных функций, отличных от ($>), приведенной в табл.2, поправочными коэффициента?® / I - 1,2, ... , К /.

Таблица 2

Передаточные функции гидроагрегатов гидропривода КП трактора Т-150 К

г-,«™*«™«** 1 „ 7 Наработка трактора, м.ч Ыдроагрегат . Параметры !----------------------

^_ _ _ ^_ . ^ 100 ! 2000 ! 4000 ] 6000

Обьемщй_.насйс . ■

2 е Ъи 8,2 7,0' 6,3 4,8

^н.с О»063 °'074 0,079 0,085

Сн^^+Ы^Н гурц ^ с 0,038 0,041 0,045 . 0,049

и§ШДИВ_ной_гидро-клапан

и/ (с\_ 0,72 0,69 0,66 0,62

1 л- , С 0,045 0,049 0,053 0,057

КТД&'&^+У IV , С 0,015 0,023 0,032 0,040

Гидрораспределитель

I Тц . О 0,028 0,039 0,054 0,082

и/ ГС\ I ( I \-Ч*<ь, с 0,045 0,030 0,090 0,090

Обозначения: ^ц - коэффициент,' учитывающий утечки жидкости в

насосе;

Трц , Ткь, ТК1, Т^ , Т^ - постоянные времени; Кь ~ коэффициент усиления.

Передаточная функция гидропривода КП определяется передаточными функциями гидроагрегатов, характеризующих процесс переключения передач. Структурная схема / рис.4..данного процесса имеет два входных сигнала / Рн- давление жидкости после объемного насоса, Р а давление жидкости в гидроаккумуляторе / и три сигнала на выходе / , Р^ - давление .жидкости во включаемой и ?::ключаемой передачах, Рс - сопротивленце слива/.

Передаточная функция процесса переключения передач гидропривода КП в матричной форме записывается в виде

M/H^V/nrWvWm

V/« Щ 4h>4\

/ 4 /

Структурная схема переключения передач гидсопоивода КП. Передаточные функции: ' Wн -обьемный насос; - гидроак кумулятор; \</ч1,\</чг- гидроцилинд-

ры ;\j.'iu'.Vr.i— клапань! управления; - гидрораспределитель, VJ ер - фиЛЬТр.

Анализируя передаточ- ' ную функцию / 4 / моадо отметить, что на достижение установившегося значения давления жидко оти / / при переключении передач оказывает вторая строка передаточной функции Ч'кп , характеризующая процесс заполнения яидкост&р гид-роцилкндрз включаемой передачи.

Время V ^ характеризует техническое состояние гидроагрегатов и существенно зависит от загрязнения рабочей жидкости. Зависимость -Ьц^ от концентрации загрязнителя в рабочей жидкости схематически

представляется в виде

^ -1- С„ — Wc, (S)

ti *

Ce L

" Cot »

»

Ьц — где -toi, . Со, ..

Wi (ъ)

■ V4 Cs) *

-W* (S)

-"Ца «

/ 5 /

,, - моменты времени работы гидропривода ¿Ш; , Сзд - концентрация загрязнителя в рабочей жидкости; > • (5>) - передаточные функции контура включения

передачи при соответствующем загрязнении!

"Цо , ... Д^ц - врейя достижения установившегося значения давления рабочёй Жидкости при соответствующем загрязнений.

Работоспособность гидропривода Ш1 сохраняется, если с наработкой трактора Т-150 К время дости-йенйя уст&НоЁ1ш:леГосн значения

5 (о 15 го & аь 55 до 45 с6«е давления жидко от« яри переключении

-Рис.5. Зависимость Времени до стийения ,ус тйно в ивйеГо6Я значения /-Ц / давлений жидкости прй4переключении передач от концентраций загрязнителя / Со /.

Передач находится в пред&йах 0,4 4 -Ц 4 0,6. ВзрхШЫу прадзлу -Ц = 0,6 с, при котором СОХр'ШЯ" 8ТСЙ работоспособность гидропривода сооввбтоа'вуе!' концентрация загрязнителя в рабочей жидкости Со » 55 м»/л /риса)/.

4. Программа _й .методику дйбаешмонтая^х дссдедо^здний» Программой предусматривалось ШйолНеяйе следующее работ экспериментального исследования:

• - исследовать влияние технической» Состояния гидроагрегатов и загрязненности рабочей мудоостй Яй переходной процесс при переключений передач Гйдройрйвода Ш1;

- оценить влияние фильтра ГДЦропрИЬода КП с тонкостью фильтрации 30 (АШ на параметры переходного процесса и динамические свойства трактора Т-150К.

Для достижения поставленной Цели и решения задач экспериментального исследования выполнен анализ основных параметров, влияющих На формирование динамических процессов гидропривода Ш при переключении передач. На основании отого были назначены варьируемые факторы эксперимента»

Для оценки влияний технического состояния гидроагрегатов на переходной процесс гидропривода КП и динамическую нагруженность трансмиссии трактора Т-150К в качестве регистрируемых параметров были приняты:'

- давление жидкости в гидроцилиндрах включаемой и выключаемой передачи, а-также на входе и выходе фильтра;

- крутяпз:е моменты на валу гдуфтм сцепления и на полуосях ле-

вого борта;

- угловые ускорения вращения коленчатого вала двигателя и вторичного вала КП;

- обороты коленчатого вала двигателя и "пятого" колеса.

При выполнении экспериментальных исследований проводились

несколько серий параллельных опытов на их воспроизводимость в рассматриваемой области изменении факторов. При этом определялось среднее арифметическое значение функций отклика и дисперсия для каждой серии параллельных опытов. Для проверки воспроизводимости опытов вычислялось расчетное значение критерия Кохрена. На ЭШ находились оригиналы по изображению передаточных функций.

Результаты экспериментальных исследовании. Экспериментально установлено, что наиболее существенное влияние на параметры переходного процесса гидропривода КП оказывает обьемная подача / Ко, / насоса. Так длительность переходного процесса / -Ц / при уменьшении от 0,85 до 0,60 возрастает с 0,50 с до 0,о0 с,

т.е. в 1,2 раза; а при уменьшении К ц от 0,60 до 1,4 с, т.е. в 2,3 раза. Параметр К ^ оказывает также существенное влияние на полное время / •Ььо / п- реходного процесса в зависимости от зазора / ^ /а сопряжении "втулка-плунжер" переливного гидроклапана. Так, при = 0,92 * 0,05 мм параметр Ь ^ увеличивается на 0,8 с"/ 80$/, при уменьшении Кц от 0,9 до 0,4. При зазоре ^ = 0,1 мм наблюдается резкое увеличение -Ьсо ДО 3,0 с.

При утечках жидкости в гидрораспределителе переключения передач до СЦт см3/с параметры переходного процесса незначительно отклоняются от номинальных значений. При С^ц.е > Ю см3/с возможно одновременное включение двух передач. Ч1ри увеличении утечек жидкости в сопряжении "поршень-барабан-уплотнительше кольца" гидроподжимных муфт включаемой передачи от 0 до 200 смэ/с увеличивается полное время / / переходного процесса от 0,5 с до 0,9 с. Увеличение хода поршня гидроподнимной муфты от 2 мм до 10 мм, вызванном износом дисков трения, увеличивает от 0,2 с до 1,2 с, В данном случае возможен разрыв потока мощности при переключении передач, т.е. гидропривод КП теряет работоспособность. Засоренность фильтра магистрали нагнетания ^ ^ 75% не оказывает существенного влияния на параметры переходного процесса.

Коэффициент динамичности / гидроподжимных муфт гидро-

привода КП существенно зависит от коэффициента объемной подачи

г,5

г,с

11К_______

-.Рис.б. Зависимость коэффициента динамичности / / трансмиссии трактора Т-150К от Коэффициента объемной подачи насоса Дь« /

В-® А

И,

Л А

У

/ / насоса, в основном при /рис.6/. Параметр стабилизируется

при Ксы ^ 0,6 на Вспашке стерни озимой пшеницы и

н ^ 0,55 на транспортных работах. С увеличением давления Р жидкости возрастает, причем наиболее интенсивно а пределах от 0,6 до 0,8 мПа. При Р ^ 0,8 4 1,1 МПа коэффициент Изменяется с меньшей интенсивностью, вследствие чего можно считать данное давление жидкости наиболее оптималышм.

При засоренности фильтра 0,75 существенно изменяется

на вспашке степии озимой пшеницу /плут Ш1Н-5-35,

глубина обработки 25-27 см. ^эреженйе на входе Рвн в насосе

Ь?

И общее давление Р в гидроприводе КП. Так, при работе трактора Т-160 К на П передаче на вспашке стерни озимой пшеницы при увеличении от 0,25 до 0,5 разрежение на входе насоса повыииется с 0,032 до 0,038 МПа, т.е. в 1,18 раза при одновременном снижении давления гидропривода от 1,0 до 0,98 МПа, т.е. в 1,02 раза, а при увеличении ^ от 0,75 до 0,9 Рв повышается от 0,035 до 0,045, т.е. в 1,28 раза при одновременном снижении Р о? 0,95 до 0,8 МПа, т.е. в 1,18 раза. Таким образом, загрязнение фильтра на 70-75% не оказывает существенного влияния на работоспособность гидропривода КП. Данное утверждение справедливо также для фильтра с тонкостью фильтрации 30 мкм.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ОСНОВНЫЕ ВЫВОДА

Выполненное исследование позволяет сделать следующие основные выводы:

X. Анализ неисправностей гидропривода КП трактора Т-150 К показывает, что его работоспособность существенно зависит от концентрации загрязнителя в рабочей жидкости, которая не должна превышать 35 мг/л.

2. Работоспособность гидропривода КП с переключением без тэгыва потока мощности оценивается по отклонению действительных

йНЭЧЭНйЙ длительности переходного щюцессг* / -Ц /и времени перекрытия переключения передач / /от номинального их значения- Для определения облает^ работоспособности гидропривода КЦ цри изменении технического состояния гидроагрегатов, вызванного изменением концентрации загрязнителя рабочей жидкости» предложено оценивать отклонение центра тяжести плоской фирурн реального переходного Процесса р-г эталонного ПРИ номинальных параметрах гидроагрегатов.

3.Увеличение концентрации загрязнителя в рабочей жидкости выше 35 мг/л гидропривода НП приводит к существенному изменению динамических свойств /постоянна»} времени, коэффициент усиления/ Гидроагрегатов, Для определения ШЯНИЯ нестабильных параметров объемного насрой, гидроклапанов, гидрофвдьтрз и т.д. на Работоспособность гидропривода КП обоснованы математические Модедо? И передаточные функции гидроагрегатов при переменных

4. Наиболее существенное влияние на работоспособность гидропривода КП трактор. Т-150 К он^зывдет изменение тех?1ИЧесЧ0Р0 состояния объемного насоса и гидроподжимных муфт. ОбьемнЗД ПРДа-ча насоса / / долина, быть более 0,35^ а, ртвдочэиие хода яориня гидроаккумулятора от номинального значения / 4,6 ми / не должно превышать 1,5 * 2$.

5. Засоренность фильтра магистрали нагнетания 75% не оказывает существенного влияния нч параметры переходного процесса и динамическую нагруженность трансмиссии трактора Т-150 К на вспашке и транспортных работах.

6. Для обеспечения работоспособного состояния гидропривода КП трактора Т-150 К в эксплуатации должна обеспечиваться тонкость фильтрации рабочей жидкости не менее 30 мкм.

Внедрение новых фильтров при ремонте гидроприводов КП трактора Т-150 К на Васильевском районном Государственном производственном объединении "Агротехсервис" Запорожской области позволило повысить в 1993 году работоспособнооть гидропривода КП на 13-15%.

ОШОДШ ШЛОШШ ОПУЁЛИКОВАШ В

ШВДЩНх Работах АЙШ

1. Яёбедёб Á4ÍM KôfjUêë ÖtfMp А.Г. Анализ усШШШШ гйдройрййода tpäRtföpä // ЙйёШ Депонировайй&й рукопись ё ttftß Уед&ШШ. - ÍS94, H 93 № ÍÍÍ5.

2. Скяйр Âifi ЁЛЙЙНЙё ®eWÄl рйеоЧёй жйдкоСтй гидропривода HÍÍ трактора T-ÍSO К tiä etätiMbtiÖbfb ëtô фуНШЬШроШШ // Киев: Дейонйровашшй рукйНйСв В ГНТВ Украйны. - ¿994. Ук 94Ш39;

3i Оййяр А.Г. Обосй0ШИ& НрёДеЛьНОЙ зЁсо^нностй фильтр ^ЙДрО-йршьда fcbpoökU Нёрёдау ÇpâKTôpâ // ВйИМЦа: ТезйсУ ДЬШДМ ш международной нйуода-нра«Фии§ейьй конференций йГЙД{МЙШ= tsäiypä й гИДрОНрйШДУ СёлШохОМЙСтёёНШх машин'1. - 1994, - Ci 20-2Í,

СКЛЯР Олехсандр Григорович. Шдвищенчя працеадатност1 г!яроприво-ду коробки передач трактора без розрнву потоку потужност1.

дисертац!я на здобуття вченого ступ!ню кандидата техн!чних наук з спец!альност! 05.20.03 - ексллуатац!я, ренонт 1 в1дновлення с1льсько-господарсьяоа тезники. ХаркХвськиП державний техн!чний ун1верситет схльеького господарства.

захнцаеться робота, яка н!стить результат!! досл!джень в галуз! тракторного гидроприводу•

Б робот! ссновна увага прпдХляеться оц!ти ппливу густотн робочо! р1дини на динаихчт якост! КП п1д час яеремикання передач, а також розробц! роконендацхГ! з тоикост! фхльтрацИ робочо! р!дини гидроприводу КП трактору Т-150 К. Вир!пення цих питань е особлнпо актуальном для п!дБ»щення грацездатностх тракторха Т-150 К при експлуатацИ за ' умов невнконаиня основных правил ?ехн!чного обслуговуванмя та внкористання леякхених иастилышх катер1алав.

Я робот! одержано частупн! нов! науков! результата:

- алгорнтнн охппки топочного стану гхярбприаоду КП за параметрами перех1дного процесу;

- натоиатичнх иоделх И передавзлыи фулкцх! г1дроагрегат1в г1лрог,рнзоду з нестаб1ль!шми параметрами;

- методика охилки гранично! коицентрац!!! .забру^нення в робочхй РХЯИИ! г1дропр»воду КП; . '

- рекокендац!I э обгрунтуванняг тонкое?! ф1льтац151 робочоЬ! р!дини гидроприводу КП трактору Т-150 К. ....

Проведен! дослхдження дозволили обгрултувати параметр» ф1льтру гидроприводу КП трактора Т-150 К, який допускас багаторазову ¿егена-ращю в уиовах ексллуатацИ;. .

Реал!за1Ця новнх ф!льтр1в при ремонт! трактору Т-150 К дозволяе лхдвицнти йрацездаписть г!дроприводу КП на 13-15%. •

Кяючов! слова; г!дропривод, робоча р1дина, дкнанхка г!дроприводу, тиск, забруднешш. ' ! ' * *1

/

/

Alexander G. Sklyar. "Increasing of hydraulic drive efficiency of a tractor gear box when gear overswitching without power break"

Speciality № 05.20.03 "Operation, maintenance and repair of fans machinery", Kharkov State Technical University for farming.

The dissertation presented is devoted to estimation of influence of working liquid purification on the dynamic properties of the tractor gear box when gear overswitching. The research paper also presents recommendations on filtering the working liquid for the gear box hydraulic drive of T-150 k tractor. The solution of the above problems are very actual for increasing the efficiency of T-150 k tractors when they operate under conditions when the main rules of technical maintenance are constantly violated and lubricants don't comply with their quality characteristics.

As a result of the research the new scientific data have been obtained:

- algoritha for estimation of technical condition of gear box hydraulic drive according to parameters of the transient prc.ceas;

- mathematical models and during functions of the hydraulic units drives of the gear box when tha parameters are unstable:

- methods for estimation of the maximum contaaination concentration in the working liquid for the gear box hydraulic drive;

- recommendations for finding the filtering thinness of the working liquid for the gear box hydraulic drive in T-150 K .tractors.

Given investigations allowed to find out the filter parameters for hydraulic drive of T-150 k tractor gear box, permitting frequent regeneration under working conditions.

Introduction of the new filters when repairing T-150 k tractors allowed to increase efficiency of the gear box hydraulic drive by 13-15%.

Key words: a hydraulic drive, working liquid, hydraulic drive dynamics, pressure, contamination.

Ph. d. Research work