Тақырып. Машина-тракторлы агрегаттың орнатылмаған жүктемесі кезіндегі жетекші моментті анықтау

Тракторлы агрегатты қолданудың шынайы жағдайда орнатылған жүктемені құру мүмкін емес. Қозғалтқыш және дөңгелектің біркелкі емесігінің нәтижесінде берілісті қайта қосқанда, жол микрорельефінің түзу еместігі кезінде тракторға орнатылмаған жүктеме әсер етеді.

Машинаның айналу массалары айналу осіне қатысты, ал кезекті қозғалатын массалар қозғалыс бағытының сызығы бойымен тербеледі. Мұндай тербелістер трактор өзара серпімді буындармен байланысқан дайын массалар жүйесі болғандықтан пайда болады. Бұл кезде серпімді буындарда қосымша инерционды, динамикалық моменттер мен күштер туады.

Орнатылмаған жүктеме кезінде жетекші моментті анықтау үшін тракторлы агрегатты энергетикалық қатынаста динамикалық эквивалентті үлгімен алмастырады: машина массасы мен қатаңдығын белгілі-бір элементке механиканың анықталған ережесі бойынша келтіреді.

Бұл ережелерді айналу білігінің динамикалық сұлбасы 13дәрісте қарастырылған тракторға барлық массаларды, податливті және моменттерді жетекші дөңгелек өсіне келтірсе, онда 14.1а –суретте кескінді көрсетілген машинаның динамикалық үлгісін аламыз.

14.1-сурет. Қозғалыстағы трактор немесе автокөліктің динамикалық үлгісінің сұлбалары: а- бес массалы, б-екі массалы,в- бір массалы.

14.1-суретте келесі келтірілген шамалар көрсетілген: M_kʹ= M_k · i_тр · ζ_тр - қозғалтқыштың айналу моменті;J _д ʹ=J _д · i_тр² · ζ_тр –маховиктің және қозғалтқыштың басқа айналу бөліктерінің инерция моменті; Jx₁ және Jx₂ – беріліс қорабының тегеріші мен трактордың бастапқы берілісінің инерция моменті; J_МТА= m_МТА · r_k²+ Jk₁ · (r_k/ r_k1)² – трактордың кезекті қозғалыс массасының, жұмыс жабдықтарының және жетектегі дөңгелегінің қосынды инерция моменттері; M_mʹ және M_вед.φʹ - сәйкес ілінісудің басты муфтасының үйкеліс моменті мен ілінісуі бойынша жетекші моменті; М_сопр= P_сопр · r_k – машина қозғалысына кедергі күш моменті; Ɩ₂₃, Ɩ₃₄ және Ɩ₄₅ – беріліс қорабының біліктерінің жарты ось пен пневмомашинасы бар басты берілістің кезегі.

Білік кезегі айналу массасының инерция моменттерін массаны тербеу әдісімен тәжірибелік және теориялық анықталады.

Лагранж формуласында қозғалыс теңдеуін масса 1 (14.2,а-сурет) тербелісінің дифференциал теңдеуін алу мақсатында құрамыз:

()- ()=Q_об, (14.1)

Мұндағы К –айалу массасының 1кинетикалық энергиясы; К = J_gʹ · ω_k²/2; q – кез-келген уақытта масса 1 күйін анықтайтын жалпыланған координата; обобщённая координата, q = ψ (ψ –масса 1 бұрылу бұрышы).

ψ = ω_k, болса,онда

()= J _д ʹ · ); =0; Q_об=М_к-М_м.

Алынған туындылар мен мәндерді Лагранж теңдеуіне қойып, түрленуден кейін масса 1 тербелісінің дифференциал теңдеуңн аламыз:

J _д · i_тр ·dω_k/dt= М_к - М_м (14.2)

ω_k · i_тр= ω _д болса, яғни қозғалтқыштың иінді білігінің бұрыштық айналу жылдамдығы,онда

J _д d ω _д /dt = М_к - М_м

Осыған ұқсас массалар 2, 3, 4, және 5тербелісінің теңдеуін алады. Бұл теңдеу жүйесі келесідей:

J _д d ω _д /dt = М_к-М_м

Jx₁·dω_x1/dt = М_м- (ψ₂ - ψ₃)/Ɩ₂₃; (14.3)

Jx₂·dω_x2/dt = (ψ₂ - ψ₃)/Ɩ₂₃ - (ψ₃ - ψ₄)/Ɩ₃₄;

J_k·dω_k/dt = (ψ₃ - ψ₄)/Ɩ₃₄ – M_вед.φ;

J_MTA·dω_k/dt = M_вед.φ - M_сопр;

Мұндағы ψ₂, ψ₃, ψ₄ – массалар 2, 3 және 4 біліктерінің айналма бұрышы.

Бұл теңдеу жүйесін шешіп, трансмиссияның кез-келген білігіндегі айналу моментінің мәнін, масса тербелісінің жиіліктерін анықтауға және резонансты аймақтарын табуға болады.

Ондай болса жетекші момент орнатылмаған жүктеме кезінде, жетекші дөңгелек массасынан келтірілген:

M_вед.^н = (ψ₃-ψ₄)/Ɩ₃₄

Тапсырманы жеңілдету үшін M_вед.^н анықтауда трансмиссия біліктері қатаң днп қарастырамыз. Сондықтан барлық айналу массаларын үдеудің бірдей белгісінде жетекші дөңгелек осьтеріне әкелуге болады. Онда машинаның бес массалы динамикалық үлгінің орнына екі массалы үлгіні аламыз (14,б-сурет),жетекші моменті мынадай болады:

M_вед.^н= M_вед.φ+ M_jk M_вед.φ

Мұнда M_jk = j J_пр/r_k –инерцияның жанама күш моменті; j = dv/dt – үдеу.

Тапсырманы кейін де жеңілдету үшін M_вед.max^н анықтамасында дөңгелектердің жолмен түйісуі қатаң байланыс және машинаның динамикалық үлгісі болып табылады деп, бір массалы үлгі (14,в-сутер) ретінде көрсетуге болады. Онда орындалмаған қозғалыста M_вед.^н = M_сопр бұл моментінің мәнін бір массалы үлгі қозғалысының теңдеуінен анықтаймыз:

J_прʹdω_к/dt = М_сопр – М_кʹ (14.4)

Мұндағы J_прʹ= m_МТА · r_k²+ J_пр –машинаның барлық айналу және кезекті қозғалыс массасының келтірілген инерция моменті.

(14.4)теңдеуден жетекші момент мәнін табамыз:

M_вед^н= M_сопр= M_k · i_тр · ε_тр+ (m_МТА · r_k²+ J_пр)dω_к/dt.

m_МТА · dv/dt = P_j болса, онда

M_вед^н = M_вед.φ+ δ_вр · P_j· r_k, (14.5)

Мұндағы δ_вр = 1+ J_пр/(m_МТА · r_k²) – машинаның айналу массаларын ескеру коэффициенті.

(14.5) теңдеуде, орындалмаған жүктеме кезінде қосымша айналу моменті M_jk= δ_вр·P_j·r_k әсер ететіні көрінеді.

Негізгі әдебиет [4, с.5…129]

Қосымша әдебиет [13, с.26…30]

Бақылау сұрақтары:

1. Барлық массалардың жетекші дөңгелек осіне моменттерді келтіру жолымен алатын қазңалыстағы трактор немесе автокөліктің динамикалық үлгілірінің сұлбаларын ата.

2. Қозғалыстағы трактор немесе автокөліктің бес массалы динамикалық үлгілірінің тербелісінің дифференциал теңдеулерін құрғанда қандай параметрлер ескеріледі?

3. Тракторға орнатылмаған жүктеме кезінде әсер ететін қосымша айналу маментінің туындысын жаз.