Файл: Повышение рабочих скоростей машинно-тракторных агрегатов сб. науч. тр.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 10.04.2024
Просмотров: 167
Скачиваний: 1
ми. Уравнение такого элемента может быть представлено
следующим образом |
[ 5 ] : |
|
( 7 > 2 + Т*Р |
+ 1 ) X = (Т12р + 1) у, (0, |
(2) |
где Ту — постоянная времени инерционных |
масс; |
Т2 — постоянная времени от внешнего и внутрен него вязкого трения;
7*12—постоянная времени только от внутреннего трения в приводе;
%— изменение угловой скорости вала регулято ра после упругого привода.
С практической точки зрения жесткость упругих эле ментов весьма высока, и для большинства расчетов без
большой погрешности можно считать |
у, — Уі |
|
||||
Уравнение |
центробежного |
маятника общеприня |
||||
то [3,5]: |
|
8 ) ч = Х - М О , |
|
|||
|
(7"*/>8 + ГхР + |
(3) |
||||
где |
Гр—постоянная |
времени |
инерционных |
масс; |
||
|
Тк— |
постоянная времени |
катаракта; |
|
||
|
б—степень неравномерности регулятора; |
|||||
|
т) — приведенная |
величина |
перемещения |
муфты |
||
|
|
регулятора. |
|
|
|
|
Следует учесть, что для насосов типа 4ТН8510 величи |
||||||
на gi (t) |
в уравнении (3) равна нулю, а б для УТН-5 не |
линейно определяется выходной величиной г|. Нелиней ность— релейного типа, поскольку при переходе с регуляторной на корректорную ветвь отключается основная пружина, общая жесткость пружин, а с ней и коэффици ент устойчивости регулятора изменяются скачком. Для практических расчетов можно принять, что числовые зна
чения |
7 2 р на четыре-пять порядков меньше |
значений Тк |
и б, а |
значит, первый член в уравнении (3) |
можно опу |
стить. |
|
|
Передаточный механизм для насосов УТН-5 весьма прост, перемещение рейки насоса в любом случае линей но и однозначно связано с перемещением муфты регуля тора. Само уравнение связано с учетом знаков и имеет
вид: |
|
|
X |
-Ч. |
(4) |
Для регуляторов насосов 4ТН8510 подобное уравне |
||
ние сложнее: |
|
|
Х = ^ ( 0 - / ( т і ) г ) . |
(5) |
9,("
1
9,(0 1
1
Тррг+Ткр+д(ї)
x, Ш
Tgp+fg
т>гР + )
Т¥У+Тгр + 1
T9P*U
J ь |
- / л |
y,(t) |
Tgp+j3 |
TaP + 1
2 2
Typ +T2p + 1
Рис. 2. Структурная схема CAP числа оборотов вала двига теля для регулятора с постоянной (а) и переменной (б)
предварительной затяжкой пружин.
Сам передаточный коэффициент і{ц) нелинейно опре деляется входной величиной т), так как соотношение плеч рычажного механизма, связывающего перемещение муф ты регулятора и рейки насоса, меняется при переходе с регуляторной на корректорную ветвь [4] .
На рисунке 2 представлены структурные схемы первой части динамической системы для регуляторов с постоян ной и переменной предварительной затяжкой пружин. Последующие части агрегата рассматриваются как ра-
|
|
зомкнутые |
системы, |
но |
име |
|
|
ющие две выходные |
величи |
||
/ |
h |
ны: момент |
и угловую |
ско |
|
/ |
\ |
рость. Все |
крутящие |
момен |
|
|
|
ты, моменты инерции |
масс, |
||
arctg 1 / у |
|
жесткости |
валов, |
угловые |
|
|
скорости и |
скорость |
посту |
||
а |
|
пательного |
движения |
при |
|
|
|
ведены к валу двигателя. |
Оба фрикциона при пе редаче момента являются нелинейными звеньями (рис. 3), имеющими обычно при нятое название—звено с на сыщением, так как переда ваемый момент сопротивле ния ограничивается момен том трения. При неустано вившихся режимах связь между частями считают обычно разорванной и пове дение каждой из частей рас сматривается отдельно (на
пример, процесс разгона). В установившемся режиме (здесь на вход всей системы поступает стационарная случайная функция), используя приемы статистической линеаризации [2], можно определить значение эквива лентного коэффициента передачи Km по математическим ожиданиям:
( 1 + о т , ) Ф ( а 1 ) - ( 1 - т 1 ) Ф ( а 2 ) +
(6)
1/2*
где
Ш\ =
а, = •
£2пред
і + т
а.
Ф(а) —функция Крампа; т, а — математическое ожидание и среднеквадра-
тическое отклонение.
Рассмотрим теперь вторую цепь передачи сигнала — передачу угловой скорости через муфту сцепления. Если обозначить угловую скорость скольжения через уві, то общее уравнение, связывающее все угловые скорости, будет:
|
У2 |
= |
Уі - |
ySv |
|
При |
полном скольжении |
муфты |
сцепления (транс |
||
миссия |
остановлена) у2 |
= |
1, |
y S l = |
(1 Ч-Уі)- |
Зависимость ysi от Kni будем считать линейной. Тогда
У з і в 1 + Уі — и + УО^н».
Возвращаясь к общему уравнению, получим оконча тельно:
у2 = - 1 + ( 1 + у , ) / Є „ . |
(7) |
Несколько сложнее дело обстоит с описанием пере дачи угловых скоростей через второй фрикцион. Как из
вестно, угловая скорость буксования yS3 |
имеет место при |
||
любом значении xq. Затем, |
если х6 превышает значение |
||
П р е Д е Л Ь Н О Г О коэффициента |
СЦеПЛеНИЯ |
С |
ПОЧВОЙ Цпред» |
# s 3 = l + «/3 (трактор останавливается) |
(рис. 4). |
||
Аналогично (6) можно найти эквивалентный коэффи |
|||
циент передачи: |
|
|
|
К6н = — •( 1 - Ф (а3 ) - Ф ( а 4 ) - f К6тх6 |
[Ф (а4 ) - |
2 |
- е 2 ) j , |
(8) |
где |
|
|
а = - 1 + щ |
• |
|
а з |
> |
|
"1
|
\ |
arctg Кб |
+ |
|
Т ъ |
|
Мпред |
|
а |
xs(t) |
xelt) |
|
|
VsU) |
Рис. 4. |
Статическая |
характери |
стика |
(а) и структурная схе |
|
ма (б) |
сцепления |
движителей |
|
с почвой. |
|
Xe(t) |
|
х7Ц) |
1 — W,
«4
т.
ред
^пред
Числовые значения Ф(Я) определяются из таблицы Ш .
Проанализируем теперь поступательно движущуюся часть за вторым фрикцио ном (рис. 5). Нагрузка на движителях будет опреде ляться уравнением:
da
н2 (9)
at
Момент сопротивления определяется угловой ско ростью и условиями работы агрегата:
~твР |
Т,,р+кг |
У5 Ш о |
ys(i) |
Рис. 5. Структурная схема по ступательно движущейся части агрегата.
* б ( 0 = ( 7 > +
где
-|-Дш + ДАГс (/). (10)
Из уравнений (9) и (10), переходя к операторной фор ме записи, можно получить:
^ 2 ) Уб(0 + * 7 ( 0 ,
К, =
Mr,
Если рассмотреть уравнение для другой выходной величины г/б(0 и принять, что она определяется l)b{t) и жесткостью условного вала Сг, то
Ув (0 = Уб (0 ~ Т6рхЁ (t),