|
Разгон тракторного агрегата можно облегчить за счет последовательного перехода с низких передач на более высокие, если потери кинетической энергии при переключении передач отсутствуют или незначительны. Однако необходимо учитывать следующую особенность коробки передач с каретками» зубчатыми муфтами и синхронизаторами — обязательное отъединение двигателя от трансмиссии на время переключения передач с помощью главной муфты сцепления. В результате этого мощность к ведущим колесам в течение времени отъединения не подводится и скорость агрегата под действием сил сопротивления движению уменьшается. Величину До, на которую уменьшается скорость за время переключения передач, можно определить из уравнения динамики агрегата при его замедленном движении (юА+'лА) dv/dt+P^+fm^g = О, где dv/dt — замедление агрегата. После интегрирования и преобразований получаем где у» и «и — скорость агрегата до переключения передач и в момент включения фрикционной муфты; г|>— приведенный коэффициент сопротивления пути; Д/п — продолжительность разрыва потока мощности при переключения передач. Для транспортного агрегата при PKpz=tn„g'^ (здесь та — масса прицепа) и бт»бм Ди==ин-ип=-§^-Д/п. (67) Как видно из выражений (66) и (67), уменьшение скорости пропорционально продолжительности Д/п разрыва потока мощности при переключении передач. Анализ интенсивности снижения скорости различных тракторных агрегатов при движении без подвода мощности к движителям показывает, что большинство сельскохозяйственных агрегатов из-за малого запаса кинетической энергии и большого тягового сопротивления РНр при движении без подвода мощности к движителям останавливается за время 0,5... 1 с. Для остановки же транспортного агрегата необходимо гораздо большее время. Время, затрачиваемое на переключение передач в трансмиссии с синхронизаторами, составляет приблизительно 1,5... 2 с, а с подвижными каретками и зубчатыми муфтами несколько больше. Следовательно, практически для всех тракторов на сельскохозяйственных работах передачи переключаются каретками, зубчатыми муфтами и синхронизаторами при остановленном агрегате. При транспортных операциях потери скорости трактора за время Д/п незначительны, однако попытка переключать передачи каретками или зубчатыми муфтами при вращающемся вторичном вале нередко приводит к разрушению торцов зубьев включаемых элементов. В этом случае облегчают переключение передач на ходу трактора синхронизаторы, обеспечивающие выравнивание угловых скоростей вала и шестерни включаемой передачи, а также безударное включение. Таким образом, при наличии синхронизаторов транспортный агрегат можно разгонять поэтапно. В трансмиссиях с гидроуправляемыми фрикционными муфтами передачи переключаются либо с незначительным по времени разрывом потока мощности на движителях (А*",,» 0,15...0,3 с), либо без разрыва потока мощности, когда при переключении передач кинетическая энергия агрегата практически не теряется. При поэтапном разгоне тракторного агрегата возможность его разгона и продолжительность первого этапа можно оценивать соответственно по формулам (61) и (62). Чтобы оценить динамические качества агрегата на втором этапе, выразим значения приведенного момента инерции Jci разгоняемых масс и коэффициента загрузки уД1 двигателя на высшей смежной передаче через известные параметры /с и уд* Так как знаменатель геометрической прогрессии, или перепад скоростей двух смежных передач, равен q, то Примем, что переключение передач начинается при достижении системой угловой скорости <а", определяемой из выражения (63). Тогда угловая скорость первичного вала трансмиссии в момент начала его ускоренного вращения при переключении без разрыва потока мощности о)с0=(о"7(/; с разрывом потока где До — уменьшение скорости за время переключения передач, определяемое по уравнению (66); »тц — передаточное число смежной повышенной передачи трансмиссии. Угловые скорости й/Д1 коленчатого вала и о/С| первичного »ала трансмиссии в момент прекращения буксования муфты >пределяют так же, как и при разгоне неподвижного агрегата 5ез переключения передач, лишь вместо величин й)Х, /с и уд юдставляют соответственно /сь уд| и Начальное значение угловой скорости первичного вала трансмиссии принимают равным о>со вместо нулевого значения на первом этапе разгона, а время включения муфты — tm. С учетом этого - ^--$7 Р № - Ч V - (Р2—l) VP1; "'а = Oco-f-^ (2 (Р - Ytf) V - (Р2~ V/)WP). Приравняем найденные значения <d'ai и g/ci и обозначим их общую величину через оЛ. Тогда , , _ Jd(о*-ЮсоУМн + (0,5/м/р) [(p»- 1) + /а(р«- Y*c>i)/Jci /сох l~ (P-l) + ^(P-W/^ci • <° ' Из этих уравнений видно, что чем выше угловая скорость Шсо первичного вала трансмиссии в начале второго этапа разгона, тем меньше продолжительность t\ первого периода этого этапа и больше угловая скорость o/i в момент прекращения буксования муфты сцепления. Если за время переключения передач агрегат останавливается (о>со—0), то выражения (68) и (69) принимают такой же вид, как и ранее выведенные уравнения (61) и (62), т. е. после переключения передач трактор трогается с места на более высокой передаче. Из анализа процесса переключения передач следует, что целесообразность маневрирования скоростями в условиях сельскохозяйственного производства определяется видом выполняемой работы (составом агрегата и тяговым сопротивлением), параметрами устройств переключения передач в трансмиссии, размерами и макрорельефом поля. В тракторах, предназначенных для работы на ровных полях при значительной длине гона, для переключения передач в основном и технологическом диапазонах скоростей можно использовать зубчатые муфты или синхронизаторы, а на полях с ярко выраженными макрорельефами— гидроуправляемые фрикционные муфты с системой безразрывного переключения. Для переключения транспортных передач необходимы синхронизаторы или гидроуправляемые фрикционные муфты, чтобы обеспечивать поэтапный разгон и маневрирование скоростями транспортного агрегата без его остановки.
|