Компонування гусеничної машини з гідрооб’ємною трансмісією
Автор: Кирчей Віталій Орестович
Кваліфікаційний рівень: магістр
Спеціальність: Колісні та гусеничні транспортні засоби
Інститут: Інститут механічної інженерії та транспорту
Форма навчання: денна
Навчальний рік: 2023-2024 н.р.
Мова захисту: українська
Анотація: Кирчей В.О., Зінько Р.В., д.т.н., проф. (керівник). Компонування гусеничної машини з гідрооб’ємною трансмісією. Магістерська кваліфікаційна робота. – Національний університет «Львівська політехніка», Львів 2023. Розширена анотація Одним з найважливіших напрямів розвитку гусеничної техніки є: підвищення рівня рухливості шляхом збільшення середніх швидкостей руху і запасу ходу по паливу; підвищення надійності; можливість роботизації і автоматизації управління броньованими машинами; розширення можливості діагностування і контролю систем. Аналіз конструкцій перспективних зарубіжних броньованих машин показує, що для вирішення цих завдань використовуються принципово нові рішення, у тому числі спостерігається істотне зростання інтересу до розробки і випробування різних зразків військових гусеничних і колісних машин, оснащених гідрообємною трансмісією (ГОТ). Зростання інтересу обумовлене наступними основними чинниками: • можливістю істотного збільшення рівня автоматизації управління рухом гусеничними машинами (ГМ) і поліпшення показників її рухливості на основі безступінчатого регулювання в широкому діапазоні швидкостей руху, сили тяги і радіусів повороту з одночасним підвищенням ощадливості і запасу ходу машини; • значним прогресом в області конструювання і технології виробництва традиційних і нових типів основних компонентів ГОТ, що визначають її масо-габаритні і динамічні характеристики, таких як високомоментні, малогабаритні, надійні тягові двигуни; • можливістю створення повністю автоматизованих безекіпажних ГМ, керованих на відстані по радіоканалу або автоматично програмованим пристроєм за заданою програмою, що найлегше реалізується в машинах, оснащених ГОТ; Крім того, в порівнянні з безступінчатими гідромеханічними трансмісіями ГТ потенційно має більш високі показники надійності, технологічності виробництва, експлуатації, ремонту і контролепридатності. Одним з напрямів рішення задачі оснащення сучасних ГМ ГОТ і підвищення на цій основі показників її тягових властивостей і енергозабезпеченості є визначення раціональної структури ГОТ для заданого класу ГМ, складу, основних параметрів і взаємодії її елементів між собою в процесі функціонування. Рішення цієї задачі залежить від того, які конструкційні параметри самої машини як об’єкту управління, яке її призначення і умови функціонування. Отже, виникла необхідність в розробці методичного апарату, що дозволяє проводити аналіз і оцінку властивостей ГОТ, здійснювати вибір структури, складу і параметрів основних компонентів, що забезпечують її конкурентоспроможність, необхідну якість процесу руху, підвищення тягових властивостей і загальної ефективності ГМ. Об’єкт дослідження: процес компонування гусеничної машини з гідрооб’ємною трансмісією. Предмет дослідження: конструкція гусеничної машини з гідрооб’ємною трансмісією. Мета дослідження: Компонування гусеничної машини з гідрооб’ємною трансмісією, визначення раціональної структури, основних компонентів і системи управління ГОТ, що забезпечує підвищення тактико-технічних характеристик, в частині паливної ощадливості роботи ДВЗ, збільшення середніх швидкостей руху. В першому розділі при розгляді типів трансмісій були виявлені достоїнства і недоліки ГОТ, було розглянуто загальне облаштування ГОТ і принцип її роботи. Проведений аналіз компонувальних схем і конструкцій всюдихідних машин з колісною формулою 4х4 і ГМ. Отримані статистичні залежності потужностних характеристик і середнього тиску на грунт від повної маси машин цього класу, а також раціональні параметри для проектування ГМ: повна маса 8000…9000 кг, вантажопідйомність не менше 3 000 кг, питома потужність не більше 15 кВт/т, середній тиск шини на грунт 10,2.10,8 кПа. Обгрунтовано, що з існуючих безступінчатих трансмісій найкращою є гідрооб’ємна. Встановлено, що залежно від вибраної схеми регулювання і умов руху ефективність збільшується до 10 %, а витрата палива знижується до 18 %. В другому розділі розрахована тягово-швидкісна характеристика гусеничної машини її швидкісний діапазон, вибрано параметри гідрооб’ємної трансмісії. При розрахунках встановлено, що характеристики гусеничної машини з гідрооб’ємною трансмісією не погіршилися в порівнянні з механічною. В третьому розділі виконано компонування гусеничної машини з гідрооб’ємною трансмісією. Особливістю компоновки залишається переднє розміщення бойового відділення і управління. Моторно-трансмісійне відділення залишається в задній частині. Замість ДВЗ і механічної трансмісії розглянутий варіант гідрообємної трансмісії, який є компактнішим. В четвертому розділі роботи здійснено економічну оцінку отриманого проектного рішення. Спершу проведено планування виконання магістерської роботи та розрахунок витрат на її виконання. Далі виконано розрахунки експлуатаційних витрат для отриманого проектного рішення та визначено ціни споживання проектного рішення. Термін розробки та впровадження проектного рішення триватиме 91 день, а витрати на його розробку і впровадження складатимуть 47871.26 грн. Дане проектне рішення матиме термін використання – 5 років. Річні витрати на експлуатацію проектного рішення становитимуть грн. Проектне рішення матиме ціну споживання для організації-розробника 131.56 грн. за день та для організації-покупця - 133.68 грн. за день протягом усього терміну використання. Отримані в магістерській роботі конструкторські рішення та відповідні досліджень вказують на їх та доцільність практичного використання. Проведені економічні розрахунки – свідчать про економічну ефективність їх виконання та подальшого застосування.