СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ САМОБЛОКИРУЮЩИХСЯ ВЕДУЩИХ МОСТОВ КОЛЕСНЫХ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ

 

Мишагин В.Д., Ушев Н.И. (БГИТА, г. Брянск, РФ)

 

The technical project on working out saving up energy and economically expedient leading bridges of the autograder which is let out by factory increasing durability "Bryansk Arsenal" is offered.

 

Работа является продолжением исследований, проводимых авторами в течение ряда последних лет. Техническая сторона (актуальность,  новизна,  практическая значимость  и оригинальность решения) ранее обсуждалась и была одобрена  ведущими специалистами двух Брянских заводов (А/О «БАЗ» и А/О «Арсенал»).  В работе приводится техническое задание на совершенствование ведущих мостов, выпускаемых ООО «Брянский Арсенал» для автогрейдеров.

Нами были проведены исследования с целью поиска алгоритма автоматического регулирования блокировки дифференциального ведущего моста, срабатывающего только при буксовании одного из бортов [1], [2], [3], [4], [5], [6]. Ниже приводится краткий анализ  результатов исследования.       

Самоблокирующийся дифференциал (рисунок 1) на принципе электронного измерения и сравнения угловых скоростей колес [5].

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В основу положен принцип измерения отношения скоростей вращения колес и сравнения его с критическим значением, равным отношению минимально возможных радиусов внешней и внутренней траекторий ведущего колеса при маневрировании транспортного средства.

Недостатком данной конструкции является появление дополнительных динамических нагрузок вследствие снижения скорости движения машины в на­чале буксования и резкого ее возрастания при срабатывании блокировки.

Самоблокирующийся дифференциал (рисунок 2) на принципе использования угло­вого ускорения буксующего колеса. В основу положены результаты исследова­ний, показавшие, что ускорение буксующего колеса возрастает на порядок по сравнению с движением без буксования (маневрирование, трогание с места). При этом блокировка срабатывает в момент начала буксования, что исключает появление дополнительных динамических нагрузок.

На основании проведенных исследований ниже предлагается техническое  задание на разработку энерго и ресурсосберегающих экономически целесообразных ведущих мостов автогрейдера, выпускаемых ООО «Брянский Арсенал».

1 Ведущий мост   № 1

В основу положены усиленный дифференциал с блокирующим устройством, установленный на ведомом цилиндрическом колесе серийного (модернизированного) редуктора, и «прямой» балансир с передаточным отношением U_б=1.36. Цилиндрическая передача редуктора выполняется с передаточным отношением U_ц.п.=3.75. Тягово-сцепные свойства моста значительно выше последнего серийного моста с «горбатым» балансиром с передаточным отношением U_б=2, поскольку соотношение реакций задних R₃ и передних R₂ колес балансиров R₃/R₂=1.3. Это же соотношение у серийного моста R₃/R₂=2.56. Предлагаемый мост обеспечит также значительное увеличение ресурса колесной резины моста.

Целесообразность внедрения моста обоснована сравнительным техноэкономическим расчетом _.

2  Ведущий мост 2

В основу положен серийный мост ДЗ-180А с «горбатым» балансиром и дифференциальная передача автомобиля ЗИЛ-131, устанавливаемая на ведомом цилиндрическом колесе серийного коническо-цилиндрического редуктора. Полуосевые шестерни расточены под шлицевый диаметр D 62x2.5 (серийный диаметр расточки полуосевых шестерен ЗИЛ-131 D50x2.5). Последнее повышает нагрузочную способность валов примерно в 1.9 раза, что скомпенсирует неизбежные поперечные нагрузки на валы. Нагрузочная способность зацепления дифференциальной передачи ЗИЛ-131 достаточна для реализации необходимого крутящего момента М≤ 20000 Н·м. На основе опытных данных Брянского автомобильного завода, запас прочности составляет  1.97…2.1

Мост дешевле и технологичнее моста №1. Однако обладает недостатком нынешнего серийного моста – соотношение реакции колес балансиров R₃/R₂=2.56.

3  Ведущий мост № 3

В основу положен модернизированный редуктор заднего моста автомобиля ЗИЛ-131, установленный в специальный картер, снабженный фланцами для соединения с серийными горловинами моста, и прочие серийные комплектующие моста ДЗ-180А, как-то: полуоси, балансиры и т. п.

Редуктор ЗИЛ-131 модернизируется путем увеличения расточки полуосевых шестерен с D 50 до D 62, установки блокирующего устройства и уменьшения передаточного отношения цилиндрической  передачи на 10%. Средний запас прочности составляет S≥2.2 .

Главное преимущество моста – позволяет разгрузить станочный парк «Брянского Арсенала», поскольку редуктор целиком будет изготавливать БАЗ. Со стороны «Брянского Арсенала» необходимо поставить штамповки чашек дифференциала и  отливки картеров редуктора (или сварные их заготовки из трубы D 377x20). Все прочие комплектующие – серийного производства ДЗ-180.

Главное преимущество моста – позволяет разгрузить станочный парк «Брянского Арсенала», поскольку редуктор целиком будет изготавливать БАЗ. Со стороны «Брянского Арсенала» необходимо поставить штамповки чашек дифференциала и  отливки картеров редуктора (или сварные их заготовки из трубы D 377x20). Все прочие комплектующие – серийного производства ДЗ-180

Модернизация редуктора ЗИЛ-131 заключается в установке блокирующего устройства и замене, в связи с этим, одной из чашек дифференциала. Прочие комплектующие – массового производства. Последнее позволяет ожидать сравнительно невысокую стоимость редуктора (соизмеримую со стоимостью серийного редуктора ЗИЛ- 131).

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

На основании проведенных исследований предложено техническое  задание на разработку энерго- и ресурсосберегающих экономически целесообразных ведущих мостов автогрейдера, выпускаемых ООО «Брянский Арсенал».

 

Литература

1  Технический паспорт автомобиля ГАЗ 66

2  Технический паспорт автомобиля ЗИЛ 131

3 Технический паспорт автогрейдера ДЗ–180А

4 В.Д. Мишагин, Н.И. Ушев. Алгоритм автоматической блокировки дифференциала ведущего моста колесного транспортного средства. Вклад специалистов в национальную экономику. Материалы региональной  научо-технической конференции (16-18 мая 2002 г.) –Брянск, 2002.

5 Пат. 2162974  Россия. Самоблокирующийся дифференциал колесного транспортного средства/ В.Д.  Мишагин, В.А.  Сандлер,  В.П  Луневич; ОАО «Брянский Арсенал», – Заявлено 22.03.99.; Опубл. 12.11. 2000. – 5 с.

6. Пат.  2265766  Россия, С1 МПК F16Н 48/30, В60К17/16.  Самоблокирующийся дифференциал колесного транспортного средства/ В.Д. Мишагин, Н.И. Ушев, Д. Мглинец, А.Михеенко, А.Хоблов; Брян. Инжен. -технол. акад.–Заявлено 26.04.2004; Опубл. 10.12.05. – 5 с.