|
14 динамические процессы (колебательные, переходные) происходящие в силовой передаче оказывают влияние на скорость обобщенных координат. Действительно, если применять уравнения связи в виде Ф, = и -ф2, (1) где и ф2 угловые скорости ведущего и ведомого валов; и передаточное отношение, то при и ф const, что имеет место при рассмотрении неустановившихся режимов работы преобразующих устройств силового привода, выражение становится не интегрируемым, а связи превращаются в неголономные [90, 92, 102]. При исследовании нагруженности силовых передач, особенно в динамических режимах работы с колебательными и переходными процессами, реактивные и неголономные связи необходимо учитывать. Анализируя математическую модель динамики движения автомобиля, В.А. Умняшкин и Н.М. Филькин указывают на влияние упругих реактивных сил при работе трансмиссии, например, собственная частота трансмиссии легкового автомобиля классической компоновки с одним ведущим мостом снизилась на 7,6 % по сравнению с рассмотрением трансмиссии, как системы отдельной от кузова автомобиля [90]. Примером, когда неголономными связями в силовом приводе транспортной машины пренебрегать нельзя, может служить фрикционная передача: фрикционное сцепление в момент пробуксовки [22, 49, 56, 78]; в клиноременном вариаторе на определенных этапах работы проявляются как голономные, так и неголономные связи отмечает Г.В. Архангельский [7]; в любой фрикционной передаче даже при фиксированном передаточном отношении возникают неголономные связи, указывает А.А. Благонравов [13]. При построении структурных и кинематических схем, выборе основных параметров силовых передач, с достаточной достоверностью допустимо рассматривать их как голономные системы, без учета реактивных связей и применять для исследования классические уравнения Лагранжа. Чтобы повысить точность математической модели движения транспортной машины в установившихся режимах и избежать перехода к уравнениям математической физики в частных производных в математической модели необходимо вводить дополнительные приведенные массы и множители, учитывающие закручивание и скольжение в трансмиссии [90]. Выявленная общность мощностных потоков силовых передач различной природы не противоречит общей теории систем, теории силового потока, теории машин и механизмов, теорий электрои гидропривода, теории автоматического управления, |
62 ческие передачи имеют скольжение от долей до нескольких процентов, а для длинных трансмиссионных валов деформируемость может быть большой и как следствие, динамические процессы (колебательные, переходные) происходящие в силовой передаче оказывают влияние на скорость обобщенных координат. Действительно, если применять уравнения связи в виде При исследовании нагруженности силовых передач, особенно в динамических режимах работы с колебательными и переходными процессами, реактивные и неголономные связи необходимо учитывать. Анализируя математическую модель динамики движения автомобиля, В.А. Умняшкин и Н.М. Филькин указывают на влияние упругих реактивных сил при работе трансмиссии, например, собственная частота трансмиссии легкового автомобиля классической компоновки с одним ведущим мостом снизилась на 7,6 % по сравнению с рассмотрением трансмиссии, как системы, отдельной от кузова автомобиля [103]. Примером, когда неголономными связями в силовом приводе транспортной машины пренебрегать нельзя, может служить фрикционная передача: фрикционное сцепление в момент пробуксовки [44, 47, 79, 94]; в клиноременном вариаторе на определенных этапах работы проявляются как голономные, так и неголономные связи отмечает Г.В. Архангельский [14]; в лобовой фрикционной передаче даже при фиксированном передаточном отношении возникают неголономные связи указывает А.А. Благонравов [28]. При построении структурных и кинематических схем, выборе основных параметров силовых передач, с достаточной достоверностью допустимо рассматривать 63 их как голономные системы, без учета реактивных связей и применять для исследования классические уравнения Лагранжа. Чтобы повысить точность математической модели движения транспортной машины в установившихся режимах и избежать перехода к уравнениям математической физики в частных производных в математической модели необходимо вводить дополнительные приведенные массы и множители, учитывающие закручивание и скольжение в трансмиссии [132]. Выявленная общность мощностных потоков силовых передач различной природы не противоречит общей теории систем, теории силового потока, теории машин и механизмов, теорий электрои гидропривода, теории автоматического управления, теории автомобиля и других, на основании которых исследуются и создаются силовые приводы колесных машин. При реализации системного подхода в исследованиях и создании силовых приводов становится очевидной возможность разработки универсального метода анализа и синтеза автоматических передач, который не зависел бы от типа и устройства передачи и, следовательно, был бы применим к передачам различной природы. 2.3. Многопоточные комбинированные передачи Когда в кинематическую схему трансмиссии входит, например, фрикционный, электрический, гидродинамический, гидростатический трансформатор вращающего момента, имеющие более низкие, чем у зубчатых передач показатели эксплуатационных свойств, то с целью повышения общего КПД силовой передачи регулируемое звено устанавливают в параллельном потоке, пропуская через него лишь часть мощности. Наибольший эффект уменьшения мощности регулируемой ветви и повышения КПД передачи достигается в многопоточных передачах. В трехпоточной передаче через трансформатор передается от 15 до 35% мощности силового привода, а в двухпоточной до 60% [10]. На современных транспортных машинах получили широкое распространение дифференциальные двухпоточные передачи. Передача энергии от входного вала к выходному двумя потоками с различной степенью трансформации момента в каж 143 6. В основе математических моделей динамики силового привода машин, как правило, применяются системы дифференциальных уравнений Лагранжа второго рода, а для исследования кинематических и динамических свойств к ним добавляются уравнения связи, характеризующие вид передачи положенной в ее основу. Для многих типов передач обеспечивающих в силовом приводе число степеней свободы больше единицы, характерно наличие неголономных связей, учет которых позволяет повысить достоверность и адекватность имитационного моделирования динамических моделей комбинированных передач. При построении структурных и кинематических схем, выборе основных параметров силовых передач, с достаточной достоверностью допустимо рассматривать их как голономные системы, без учета реактивных связей и применять для исследования классические уравнения Лагранжа. 7. Реализация конструктивных схем бесступенчато-регулируемых элементов силового привода колесных машин, например автоматических ТВМ, с использованием замкнутых дифференциальных передач, позволяет осуществлять силовую разгрузку регулируемого звена, однако это приводит к снижению диапазона регулирования. Только в двухпоточных передачах с внутренним разделением потока мощности обеспечивается возможность увеличения КПД при увеличении диапазона регулирования и минимальных габаритов трансформатора. 8. Перспективное направление создания двухдвигательных схем силовых приводов транспортных машин эффективно реализуется при варианте, когда число дифференциальных механизмов соответствует числу двигателей и ведущих колес. Конструктивная простота исполнения планетарного зубчатого механизма с двумя степенями свободы предопределяет перспективность его использования в качестве суммирующего редуктора двухдвигательной схемы. 9. В КЭУ с параллельной работой ДВС и ЭД дополнительно необходимо рассматривать два упруго-демпфирующих звена соответственно от ДВС и от ЭД до выходного вала суммирующего редуктора. Влияние упруго-демпфирующих свойств КЭУ на эксплуатационные свойства транспортной машины существенно зависит от |