Тепловий режим зчеплення автобуса у міських умовах експлуатації.
Автор: Клапко Ростислав Русланович
Кваліфікаційний рівень: магістр
Спеціальність: Автомобільний транспорт
Інститут: Інститут механічної інженерії та транспорту
Форма навчання: денна
Навчальний рік: 2020-2021 н.р.
Мова захисту: українська
Анотація: Клапко Р. Р. Тепловий режим зчеплення автобуса у міських умовах експлуатації // Магістерська кваліфікаційна робота. – НУ «Львівська політехніка». Кафедра «Експлуатація та ремонт автомобільної техніки». – Львів, 2020.– Розглянута класична схема трансмісії, що включає фрикційне зчеплення (ФЗ) й східчасту коробку передач. Проаналізовані два стани ФЗ та сучасні вимоги до них. Наведені статистичні дані про ймовірність відмов елементів ФЗ для різних видів автотранспортних засобів (АТЗ). Визначені критерії питомого навантаження ФЗ та динаміку їхнього зростання, яка збільшилась в 1,6 рази впродовж останніх 50 років, а їхня довговічність підвищилась у 3–4 рази. Це говорить про вдосконалення конструкцій та матеріалів ФЗ. З’ясовано, що робота ФЗ повинна відповідати певним вимогам, включаючи охорону навколишнього середовища. Тому в розділі 1 здійснена класифікація зчеплень за способами передачі крутного моменту двигуна та їхнім керуванням. Проаналізовані типові ФЗ автомобілів, що мають пружини як на периферії, так й у центральній частині натискного диска. Відзначено, що вимкнення ФЗ з периферійними пружинами здійснюється у залежності від розмірів 3–6 сталевими кованими або штампованими важелями з ціануванням та подальшим загартуванням. З огляду забезпечення фрикційних властивостей ведучі диски ФЗ та маховики виготовляють з сірого чавуну та подальшою нормалізацією. Натискні диски ФЗ повинні відповідати вимогам жорсткості, зносостійкості та міцності, а також доброю пропрацьованістю. Розглянуті умови плавного та швидкого ввімкнення зчеплення, для чого наведені графічні залежності. Відзначено, що відповідальною частиною ФЗ є ведені сталеві диски з фрикційною накладкою. Розглянуті відомі з’єднання накладок з диском – тримачем (клепані, клеєні та приформовані). Підкреслено, що накладки ФЗ у наш час виготовляють з композиційних матеріалів. Для цього залучені технології порошкової металургії та переробки еластомерів. Як приклад, наведені властивості спечених матеріалів (на основі заліза, міді тощо) накладок за теплофізичними та міцнісними параметрами. Розглянута технологія їх виготовлення та розглянуті їхні порівняльні характеристики. Констатовано, що для плавного ввімкнення ФЗ момент зчеплення повинен перевищувати двигуна, тобто коефіцієнт запасу повинен бути більшим за одиницю. Для цього проаналізована діаграми зміни цього коефіцієнта від багатьох чинників та розглянуті режими ввімкнення ФЗ (різке і плавне) й відповідний аналіз протікання їхніх характеристик. Розглянуті два методи розрахунку роботи буксування ФЗ (зчеплення ввімкнено миттєво та плавно) й зроблена їхня порівняльна характеристика. Наведені оцінка зносостійкості ФЗ з урахуванням питомої роботи тертя та статистичні дані з кількості вимкнень зчеплення АТЗ на пройденому шляху. У розділі 2 здійснений математичний опис процесів нагрівання – охолодження елементів ФЗ та відзначено, що аналітичний розв’язок диференційного рівняння теплопровідності зі складними та змінними граничними умовами стосовно тіл складної форми, як у ФЗ та швидкоплинних процесів у них, на даний час не існує. Тому з цією метою у розділі 3 створена сіткова модель ФЗ. Застосування програмного комплексу «Фур’є – 2 х,у,z» дозволило дослідити температурні поля елементів зчеплення та зміну теплового стану автобуса у міському режимі експлуатації й визначити його енергоємність. Остання виявилась достатньою, оскільки елементи ФЗ не досягають критичних значень температур, які б спричинили зміну їхніх фізико-механічних властивостей.