ВВЕДЕНИЕ 7
1 АНАЛИЗ СОВРЕМЕННОГО СОСТОЯНИЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ПГУ 11
1.1 Анализ существующих приводов управления сцеплением 11
1.1.1 Основные требования, предъявляемые к приводам сцепления 11
1.1.2 Анализ существующих приводов сцепления транспортных средств 14
1.2 Обзор конструкций усилителей привода сцепления 17
1.2.1 Механический усилитель 17
1.2.2 Гидравлический усилитель 18
1.2.3 Вакуумный усилитель 19
1.2.4 Пневматический усилитель 20
1.3 Обзор и классификация пневмогидравлических усилителей 21
1.4 Анализ конструкций пневмогидравлических усилителей,
применяемых на автомобилях КАМАЗ 24
2 РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ РАСЧЁТА ПГУ ПРИВОДА СЦЕПЛЕНИЯ 33
2.1 Обзор методик расчёта различных типов усилителей сцепления 3 3
2.1.1 В.К. Вахламов Автомобили. Конструкция и элементы расчёта 33
2.1.2 П.П. Лукин, Г.А. Гаспарянц, В.Ф. Родионов Конструирование и
расчёт автомобиля 36
2.1.3 Осепчугов В.Ф., Хрумкин А.К. Автомобиль. Анализ конструкций,
элементы: расчёта 36
2.1.4 Бухарин Н.А., Прозорин В.С., Щукин М.М. Автомобили.
Конструкция, нагрузочные' режимы, рабочие процессы, прочность агрегатов автомобиля 39
2.1.5 Гришкевич А.И. Проектирование трансмиссий автомобиля 40
2.1.6 Выводы по проведённому обзору методик расчёта различных типов
усилителей сцепления 41
2.2 Методика расчёта привода с ПГУ 42
2.2.1 По усилию выключения сцепления 44
2.2.2 По предельно допустимому усилию на педали 47
2.2.3 По предельно допустимому усилию на педали привода
сцепления в условиях отсутствия сжатого воздуха 49
2.2.4 По предельно допустимому ходу поршня ГЦС 51
2.2.5 По предельно допустимому ходу педали выключения
сцепления 51
2.2.6 По значению необходимого хода штока ПГУ в зависимости от
компоновки разными типами коробок передач (КП) и сцеплений 52
2.3 Блок-схема алгоритма расчёта 58
3 РАСЧЁТНО-ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕИССЛЕДОВАНИЕ ПРИВОДА С ПГУ 64
3.1 Расчёт привода, укомплектованного ПГУ, изд. 11.1602410,
производства «ВМ-Кама» и ГЦС, изд. 5320-1602510, производства ООО «Кнорр-Бремзе КАМА» 64
3.1.1 По усилию выключения сцепления 64
3.1.2 По предельно допустимому усилию на педали 65
3.1.3 По предельно допустимому усилию на педали привода
сцепления в условиях отсутствия сжатого воздуха 66
3.1.4 По предельно допустимому ходу поршня ГЦС 67
3.1.5 По предельно допустимому ходу педали выключения
сцепления 67
3.1.6 По значению необходимого хода штока ПГУ в зависимости от
компоновки разными типами коробок передач (КП) и сцеплений 69
3.2 Сравнение расчётных параметров и экспериментальными данными.
Стендовые испытания привода, укомплектованного ПГУ, изд. 11.1602410, производства «ВМ-Кама» и ГЦС, изд. 5320- 1602510, производства ООО «Кнорр-Бремзе КАМА»
Заключение
Библиографический список использованной литературы

Купить

Современные условия эксплуатации автомобилей характеризуются значительной напряженностью движения с частыми остановками и интенсивным разгоном. Вождение автомобиля в этих условиях требует большого числа включений и выключений сцепления. На наиболее напряженных городских маршрутах водитель автобуса за смену воздействует на педаль сцепления до 1500-2000 раз [1]. Из-за большой нагрузки, связанной с управлением сцепления, водитель нередко старается быстрее отпустить педаль сцепления при трогании автомобиля с места или при переключении передачи. Управление сцеплением в этих условиях сопровождается значительными продольными колебаниями автомобиля, ухудшающими комфортабельность езды, и приводящими к повышенному износу агрегатов трансмиссии.
Наиболее остро стоит вопрос облегчения управления сцеплением на автобусах и грузовых автомобилях большой грузоподъемности. Известны два направления облегчения управления сцеплением: применение автоматических сцеплений и применение различных усилителей в приводах сцеплений (сервоприводов) [1]. Второе направление получило наибольшее распространение на автобусах и грузовых автомобилях большой грузоподъемности, в то время как автоматические сцепления чаще применяются на легковых автомобилях особо малого и малого класса. Применение автоматических сцеплений устраняет педаль управления сцеплением. Автомобиль плавно трогается с места в различных дорожных условиях независимо от квалификации водителя. К основным недостаткам, следует отнести возможность появления продолжительного буксования в сцеплении при движении автомобиля с малой скоростью на низших передачах. Не всегда соблюдается выполнение требований ГОСТ Р 52280-2004 [2] в соответствии с которыми, трансмиссия грузового автомобиля должна обеспечивать возможность торможения двигателем и буксирование автомобиля без проведения каких-либо специальных работ. Применяемые совместно с автоматическими сцеплениями вакуумные системы управления достаточно громоздки и ненадежны в эксплуатации, кроме того, автоматическое сцепление имеет сложную конструкцию, большую массу и значительные габаритные размеры. Перечисленные выше причины ограничивают применение автоматических сцеплений на автобусах и грузовых автомобилях большой грузоподъемности.
При установке в приводе усилителей педаль сцепления сохраняется, однако максимальное усилие, прилагаемое к ней, значительно уменьшается.
Комплексные требования, предъявляемые к сервоприводам сцепления:
1. Обеспечение эргономики управления в соответствии с ГОСТ Р 52280-2004.
2. Наличие следящего устройства и его высокая чувствительность.
3. Обеспечение плавности включения сцепления и быстроты выключения (время выключения не должно превышать 0,25 с) без нарушения требований по пункту 1.
4. Статические и динамические характеристики сервопривода должны быть стабильными в различных условиях эксплуатации и иметь малую петлю гистерезиса.
5. Сохранение возможности управления сцеплением при выходе из строя усилителя и других элементов привода.
6. Простота и универсальность конструкции усилителя, обеспечивающего широкий диапазон и постоянство развиваемого усилия и перемещений.
7. Долговечность, надёжность и минимальные затраты на обслуживание в процессе эксплуатации.
Опыт разработки и создания сервоприводов таких фирм как KnorrBremse, Wabco, Мини Паке, Гарриссон, Лейланд, КАМАЗ, КрАЗ, Икарус, показывает, что наиболее полно перечисленным требованиям соответствует привод с пневмогидравлическим усилителем (ПГУ), однако ни одна из ныне' существующих конструкций не обеспечивает выполнение всех требований, перечисленных выше.
Актуальность задачи по разработке методики расчётно-экспериментальных исследований ШУ, объясняется необходимостью создания работоспособной, надёжной конструкции усилителя, выполняющего свои основные функции, соответствующего требованиям, предъявляемым к данному агрегату и значительно улучшающего процесс управления большегрузным автомобилем. Анализ методов расчёта в литературе выявил наличие расчётов механических и гидравлических приводов, а расчёты ПГУ отсутствуют.
Полагается, что темп включения сцепления водитель выбирает сам в зависимости от внешних условий, действующих на автомобиль. Однако при использовании в приводе усилителей точность регулирования (нарастание) момента замыкания и буксования поверхностей' трения ухудшается из-за несовершенства следящего элемента (наличие зоны нечувствительности, гистерезисных явлений и др.). Кроме того, возникают моменты, когда водитель непреднамеренно (соскальзывание ноги с педали сцепления), или целенаправленно (при интенсивном разгоне или "раскачке" застрявшего автомобиля) резко убирает ногу с педали сцепления. В этом случае привод (или усилитель) не имеющий элементов, ограничивающих темп включения сцепления, подвергает агрегаты трансмиссии значительным динамическим нагрузкам, существенно снижающим их ресурс.
Статистические данные показывают, что от правильности выбора конструктивных параметров привода зависит не только эргономические показатели, оговоренные ГОСТ Р 52280-2004, но и активная безопасность транспортного средства, а также долговечность узлов и агрегатов трансмиссии.
Цель работы: Разработать методику расчётно-экспериментальных исследований ПГУ привода сцепления, направленную на обоснованный выбор параметров ПГУ и ГЦС с целью обеспечения заданной работоспособности.
Для достижения поставленной цели, необходимо решить следующие задачи:
1. Провести анализ современного состояния исследования ПГУ;
2. Разработать методику расчёта и реализовать её математическую модель работы привода с ПГУ;
3. Провести расчётно-экспериментальные исследования ПГУ грузового автомобиля.
Методы и объекты исследования. В работе использовано сочетание теоретических и экспериментальных методов исследования. Теоретические методы применялись при предварительных исследованиях и построении математической модели работы привода с ПГУ. Практические методы для подтверждения расчётных параметров. Объект исследования: привод сцепления с ПГУ.
Практическая ценность. Разработанную методику расчета привода сцепления с ПГУ можно применять для расчета новых приводов, или для определения необходимых показателей в уже существующих.
Научная новизна работы:
- Разработана единая и полная методика расчета привода (в том числе отдельных элементов), позволяющая обоснованно выбирать геометрические размеры и параметры в зависимости от требований, предъявляемых к приводу:
- по предельно допустимому усилию на педали;
- по предельно допустимому ходу педали;
- по усилию выключения сцепления.
- по предельно допустимому ходу поршня главного цилиндра выключения сцепления;
- по предельно допустимой силе на педали в условиях отсутствия сжатого воздуха;
- по значению необходимого хода штока ПГУ для полного выключения сцепления в зависимости от компоновки разными типами коробок передач (КП) и сцеплений.
- Разработана математическая модель работы привода с ПГУ (в том числе отдельно работы следящего механизма), направленная в первую очередь на выбор параметров привода (ПГУ и ГЦС).
Достоверность и обоснованность полученных результатов исследования обеспечивалась корректным применением соответствующих методик испытаний, а также согласованностью результатов экспериментов с результатами расчетов.
Структура и объем работы: диссертационная работа изложена на 82 страницах машинописного текста и содержит 20 рисунков и 4 таблицы, состоит из введения, 3 глав основного текста, заключения и выводов, списка литературы из 34 наименования.
Купить