Принципиальные возможности форсирования испытаний трансмиссионных агрегатов сверхтяжелых карьерных самосвалов

Тип работы:
Реферат
Предмет:
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ


Узнать стоимость

Детальная информация о работе

Выдержка из работы

УДК 629. 114.4. 001. 4
ПРИНЦИПИАЛЬНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ФОРСИРОВАНИЯ ИСПЫТАНИЙ ТРАНСМИССИОННЫХ АГРЕГАТОВ СВЕРХТЯЖЕЛЫХ КАРЬЕРНЫХ САМОСВАЛОВ
Б.У. БУСЕЛ
Белорусский национальный технический университет, г. Минск
В основу оценки путей форсирования испытаний конструкции автомобилей и составления соответствующих методик положено выражение, определяющее сопоставимый показатель накопления усталостных повреждений в деталях:
R = Т. (!)
Т i
где? — пробег автомобиля, км- 7 г — напряжение-
N. — число циклов с напряжением 7- т — показатель степени кривой усталости.
Для исследований и выбора режимов форсированных испытаний используют положение о том, что зависимость напряжений в деталях трансмиссий с достаточной
точностью отражается линейной зависимостью от силового фактора нагружения
(силы, моменты) [1]. Тогда в общем виде можно записать, что
7 г = Щ, (2)
где k- коэффициент пропорциональности- Fi — силовой фактор (сила, момент).
Кроме этого, если от числа циклов N. перейти к дискретному распределению напряжения циклов 7, то частость определяется выражением
Рг = N / N, (3)
где N — суммарное число циклов на пробеге
С учетом (2) и (3) выражение (1) записывается в виде
N ^
R = IFlmр.
Т г
Поскольку величины R используются для сопоставления нагрузочных режимов и, в частности, для определения коэффициентов приведения, т. е. относительных величин типа
О
kисп = ¦ исп
исп т~)
Обаз
где Rи (ш, Rбаз- темпы накопления повреждений в деталях в сравниваемых режимах
нагружения (испытания и базовый), то коэффициент ^ в расчетах можно не учитывать.
Тогда
R=-г Iр. "- р..
^ I
По экспериментально полученным реализациям крутящего момента на входе в редуктор мотор-колес ряда карьерных самосвалов БелАЗ расчетным путем определены величины темпа накопления усталостных повреждений в деталях по контактной выносливости. Результаты приведены в табл. 1 и 2.
Системный анализ параметров нагружения редукторов, режимов движения и макропрофиля карьерных [2] дорог позволил установить:
1) режимы и условия форсированного нагружения-
2) базовые значения темпа накопления усталостных повреждений Rб для средних условий эксплуатации [2, 3]. Например, для самосвала БелАз-7519 Rб = 5,5−1010
3 113
(Нм) — для самосвала БелАз-7521 Rб = 6,5−10 (Нм).
Таблица 1
Нагруженность редукторов самосвала БелАЗ-7519
Условия движения, режим движения Темп накопления усталостных повреждений (Нм)3 Коэффициент приведения к технологическому циклу
Технологический цикл («Костамукша») 4,3 • 1010 1,0
Технологический цикл «Печенганикель» 5,24−1010 1,22
Движение по мерным участкам: асфальтобетон, V = 18 км/ч- карьерная дорога: V = 13 км/ч- 0,14 109 1,46 109 0,0032 0,034
Движение на подъемах с грузом: а = 6,8% а = 5,4% а = 3,8% 7,9−1010 8,81 010 3,7−1010 4,1 010 2,1 • 1010 2,5−1010 1,84 2,04 0,86 0,93 0,49 0,58
Трогание и разгон самосвала до 10 км/ч: с нормальной интенсивностью- резкое трогание- трогание на подъеме 7,9% 1,55−1010 1,69−1010 5,41 010 6,4−1010 13−1010 22,1−1010 6,35−1010 0,36 0,45 1,25 1,5 3,02 5,14 1,48
Трогание на режиме «противоскольжения» на подъеме 3,8% 9,81 010 2,28
Таблица 2
Нагруженность редукторов самосвала БелАЗ-7521
Темп Коэффициент Коэффициент
накопления приведения приведения
Условия движения, режим движения усталостных повреждений, к технологическому к технологическом
(Нм)3 циклу в ПО «Якутуголь» у циклу в Полтавском ГОКе
Технологический цикл.
ПО «Якутуголь»: 4,0-Ш11
маршрут 3 1,0 0,31
Средний по карьеру 2,80-Ш11 0,7 0,22
Технологический цикл
по различным 3/73−1011 1,3−1012
маршрутам в 0,93 3,25 о, •I- о& quot-
Полтавском ГОКе
Трогание и разгон
с нормальной
интенсивностью на
бетонной ровной дороге 6,05-Ю11 1,51 0,47
Трогание и разгон
из-под экскаватора 3,151 012 7,9 2,42
Трогание из-под
экскаватора резкое 7,78−1012 19,4 6,0
Трогание на подъемах
(осредненно по 4
заездам) 5,52−1012 13,8 4,25
Переезд порогового (2,6 6,12)-1011
препятствия 2,26 0, 2 •I- 0
В табл. 3 приведен перечень основных режимов форсирования нагружения редукторов, которые представляется возможным реализовать на полигоне БелАЗа и соответствующие значения коэффициентов приведения темпа накопления повреждений при испытаниях к средним условиям эксплуатации.
Таблица 3
Режимы форсирования нагружения редукторов мотор-колес самосвалов
Условия, режим движения Коэффициент приведения (степень форсирования)
Резкое трогание самосвала на горизонтальной дороге 2 2,5
Преодоление подъема 10% 4,0
Преодоление подъема 10% с троганием с места в начале подъема 5 • 6
Движение по горизонтальной дороге со щебенчатым покрытием 0, 0 •I- 0, 2
Проведены расчетные исследования нагруженности трансмиссионных агрегатов карьерных самосвалов от воздействия неровностей микропрофиля дороги. Моделировалось движение колебательной системы, эквивалентной самосвалу БелАЗ-7555 по реальным дорогам с различной ровностью поверхности. Анализировалась нагруженность редукторов и интенсивность вертикальных колебаний в зоне установки сидения водителя (среднее квадратическое отклонение ускорения аа). Результаты расчетов приведены в табл. 4.
Таблица 4
Нагруженность редукторов и уровень вертикальных колебаний в зоне установки сидения водителя
Поверхность дороги R, (Нм)3 оа, м/с2
Асфальто-бетон в хорошем состоянии 1,7−109 0,6
Карьер «Кальмакыр» (хорошее состояние) 4−109 1,1
ПО «Печенганикель» (тяжелая дорога) 15,2−109 2,25
Испытательный полигон БелАЗа 8,2−109 1,85
Подъем 6% асфальто-бетон в хорошем состоянии 49,0−109 0,67
Полученные результаты показывают, что при движении на подъем 6% по ровной дороге темп накопления усталостных повреждений более чем в три раза превосходит темп накопления повреждений при движении по горизонтальной дороге с высоким уровнем неровностей микропрофиля. Более того, расчеты показали, что темп накопления повреждений, достигаемый на подъемах карьерных дорог 6% и более, практически недостижим за счет форсирования воздействия микропрофиля на горизонтальных дорогах. При этом существенным ограничением использования неровных дорог при форсировании испытаний трансмиссионных агрегатов являются ограничения по плавности хода (табл. 4) и чрезвычайно быстрый рост темпа накопления повреждений в несущей системе самосвала.
Таким образом, практически достижимые величины коэффициентов форсирования нагружения имеют сравнительно небольшие значения (таблица 3). Поэтому с учетом пробега самосвала по горизонтальной площадке полигона, представляется возможным достигнуть форсирования редукторов мотор-колес по пробегу в пределах 2,5 • 3 раз.
Литература
1. Яценко, Н. Н. Форсированные полигонные испытания грузовых автомобилей /Н.Н. Яценко. — М.: Машиностроение, 1984. — 328 с.
2. Бусел, Б. У. Категории карьерных дорог /Б.У. Бусел //Автомобильная промышленность. — 2003. — № 2. — С. 17−19.
3. ГОСТ 30 537–97. Самосвалы карьерные. Общие технические условия.
Получено 02. 07. 2004 г.

ПоказатьСвернуть
Заполнить форму текущей работой