Розвиток методів розрахунку та вибір раціональних схем двопотокових безступінчастих гідрооб'ємно-механічних трансмісій колісних тракторів

Abstract

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.22.02 – автомобілі та трактори. Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Харків, 2017. Дисертація присвячена розвитку методів розрахунку для аналізу робочих параметрів безступінчастих ГОМТ і їх основних елементів ГОП, прогнозуванню техніко-економічних показників машинно-тракторного агрегату для визначення раціональних схемних рішень ГОМТ. Актуальність роботи полягає у необхідності забезпечення конкурентоспроможності вітчизняних тракторів. Здійснено аналіз роботи двопотокових ГОМТ колісних тракторів зарубіжних аналогів. Уточнено на підставі новітніх експериментальних даних щодо втрат і ККД математичну модель об’ємних аксіально-поршневих гідромашин, як основних елементів тракторних ГОМТ. Розроблено алгоритм і обчислювальну процедуру щодо встановлення взаємно однозначної відповідності між робочими параметрами, втратами і ККД ГОП в прямому і зворотному потоках потужності крізь ГОП під час їх роботи у складі двопотокових ГОМТ. Вперше розроблено розрахунково-теоретичну методику і програмну реалізацію з визначення параметрів ГОП, ГОМТ і основних техніко-економічних показників МТА з урахуванням режимів циркуляції потужності, втрат в ГОП, ГОМТ і буксування трактора для аналізу і прогнозування характеристик альтернативних тракторних ГОМТ та наукового обґрунтування найраціональнішої трансмісії для конкретного трактора. Вперше вирішено задачу побудови універсальних характеристик тракторів з ГОМТ і візуалізації робочих параметрів ГОМТ у всьому діапазоні експлуатаційних режимів трактора для порівняння альтернативних схемних рішень ГОМТ і вибору найраціональнішого з них. Побудовано універсальні характеристики першого в Україні трактора ХТЗ-21021 з ГОМТ-1С розробки НТУ "ХПІ" і АТ "ХТЗ". За результатами чисельного і натурного експериментів зроблено висновок, що математичні моделі й запропоновані методики є адекватними і спрямованими на підвищення ефективності та конкурентоспроможності вітчизняних тракторів.

Thesis for Scientific degree of candidate of technical sciences, specialty 05.22.02 – vehicles and tractors. National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute", Kharkiv, 2017. The work is devoted to solving the technical problem of development of calculation methods and choice of rational schemes of dual path hydraulic volume mechanical transmission (HVMT) wheeled tractors, which allows you to select the optimal scheme HVMT at the design stage. Actuality of work consists in the necessity of providing of competitiveness of Ukraine tractors. The analysis of work of the dual path HVMT tractors of foreign analogues is carried out. Refined mathematical model of hydrostatic axial-piston hydraulic machines as the main HVMT elements identity-based loss coefficients with the latest experimental data loss and coefficient of performance (COP). The algorithm and the computational procedure for the establishment of a oneto-one correspondence between the operating parameters and the efficiency of hydraulic drive system (HDS) losses in forward and reverse flow of power through the HDS for her work in the dual path tractor HVMT. Calculation-theoretical methodology and her programmatic realization is first worked out for determination of HDS parameters, dual path HVMT and basic technical and economic indexes of tractor-aggregate taking into account the modes of circulation of power, losses in HDS, HVMT and skidding of tractor for an analysis and prognostication of descriptions alternative tractor HVMT and scientific ground of the most rational transmission for a certain tractor. The problem of construction of universal descriptions of tractor is first set and decided with dual path HVMT. Original solution of task offers on visualization of kinematics, power and power parameters of dual path HVMT of the perspective Ukrainian tractors in all range of their operating modes as an important criterion for comparison of alternative schematics of HVMT. Universal descriptions of first in Ukraine and on post-soviet space of tractor of XTZ-21021 from stepless HVMT-1S development of NТU "KhPI" and propulsion MODULE of "XTZ" are built. Results numeral and natural experiments allow to draw conclusion, that the calculation-theoretical methodologies and constituents of them worked out in dissertation mathematical models are adequate and directed to on an increase efficiency and competitiveness of the Ukrainian tractors.