Анотація до роботи:

Абрамов Д. В. Вибір та обґрунтування параметрів багатодискових тракторних гальм, що працюють у мастилі. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.22.02 - автомобілі та трактори. - Харківський національний автомобільно-дорожній університет Міністерства освіти та науки України, Харків, 2005.

Дисертація присвячена питанням використання багатодискових гальмівних механізмів, охолоджуваних мастилом, на колісних тракторах. У роботі проведено аналіз використання різних конструкцій гальмівних механізмів, охолоджуваних мастилом, на колісних тракторах. Розроблено методику визначення втрат потужності під час обертання пакета фрикційних дисків у розімкнутому стані. Вироблено вимоги до мастильних матеріалів, що використовуються у гальмівних механізмах, охолоджуваних мастилом, і видано рекомендації щодо підбору їх з числа вітчизняних мастил. Розроблено методику побудови типорозмірного ряду уніфікованих фрикційних пар і конструкцію багатодискових гальм для сімейства тракторів за умови максимальної уніфікації.

У ході експериментального дослідження визначено теплові та температурні характеристики розробленого гальмівного механізму.

1. Багатодискові гальмівні механізми, що працюють в мастилі, одержали широке поширення у світовому тракторобудуванні. Цими гальмівними механізмами обладнуються до 87% моделей колісних тракторів різних класів, що дозволяє забезпечити більш інтенсивне розсіювання виділюваного при гальмуванні тепла і, отже, підвищити стабільність роботи гальмівного керування. На вітчизняних колісних тракторах гальмівні механізми такого типу не застосовувалися. У зв'язку з цим відсутні методики вибору їхніх основних параметрів. Розробка зазначеної методики дозволить забезпечити впровадження таких гальмівних механізмів на перспективних моделях вітчизняних колісних тракторів, що входять у модельні ряди.

2. У зв'язку з тим, що при використанні багатодискових гальмівних механізмів, що працюють в мастилі, відбувається зниження КПД трансмісії за рахунок сил тертя, що виникають при обертанні дисків у масляній ванні, нами розроблена методика визначення втрат потужності в трансмісії трактора. Методика дозволяє врахувати вплив розмірів гальмівних дисків, їхньої кількості, окружної швидкості обертання, зазору у фрикційній парі, рівня мастила в корпусі гальмівного механізму і властивостей мастила на зазначені втрати. Проведені експериментальні дослідження показали, що для “мокрого” багатодискового гальмівного механізму самохідного шасі СШ25 максимальний момент опору при обертанні пакета фрикційних дисків у масляній ванні склав 8,59 Нм. При максимальній потужності двигуна самохідного шасі 18,4 кВт втрати енергії складають 1,072 кВт, тобто 5,8% (при установці двох гальмівних механізмів, частоті обертання вала гальма 600 хв^-1 і температурі мастила 40⁰С). Розбіжність між теоретичними й експериментальними даними склала 10,8%. Також встановлено, що час включення експериментального гальмівного механізму залежить від інтенсивності наростання тиску в приводі, і не збільшується через необхідність видавлювання мастила із зазору між фрикційними дисками.

3. Мастила, застосовувані у фрикційних вузлах, повинні мати комплекс суперечливих трибологічних властивостей. В даний час вітчизняні мастила не повною мірою відповідають викладеним вище вимогам. Експериментальне дослідження вітчизняних і закордонних мастильних матеріалів показали, що одержати такі мастила для роботи у фрикційних вузлах, можна на основі моторного мастила М10Г_2К, поліпшивши його протизадирні властивості (підвищивши навантаження зварювання до P_с=9000…9800Н) і збільшивши індекс в'язкості шляхом уведення пакета відповідних присадок. Зниження в'язкості мастила дозволяє знизити втрати енергії при обертанні пакета фрикційних дисків у розімкнутому стані. Рекомендується застосовувати мастила з показниками в'язкості, близькими до показників спеціальної рідини ARAL ATF-22. Максимальна ефективність роботи гальмівного механізму досягається при повній герметизації масляної ванни гальма. При такій конструкції можливе використання мастила з властивостями, що забезпечують мінімальний час включення гальма, мінімальні втрати на в'язкісне тертя при обертанні пакета фрикційних дисків у розімкнутому стані і максимальний коефіцієнт тертя в процесі гальмування.

4. При побудові типорозмірного ряду уніфікованих фрикційних пар багатодискових гальмівних механізмів, що охолоджуються мастилом, для сімейства колісних тракторів необхідно використовувати однакові фрикційні диски, число яких залежить від маси трактора й енергії, що розсіюється при гальмуванні. Для розглянутого нами варіанта побудови модельного ряду колісних тракторів використовуються диски трьох типорозмірів, число яких варіюється від 3-х до 10-ти.

5. Запропонована методика визначення основних параметрів дозволила розробити гальмівний механізм з уніфікованими парами тертя, що працює зі змащенням, для модельного ряду колісних тракторів. Розроблений базовий гальмівний механізм має 3 фрикційних диски з металокерамічними накладками і використовується на тракторі, що є першим у модельному ряді.

6. Проведений експеримент дозволив визначити теплові і температурні характеристики розробленого гальмівного механізму. При режимах гальмування на стенді, що відповідають реальним екстреним гальмуванням самохідного шасі, визначено, що стала температура мастила при циклічних гальмуваннях складає 83 ^оС. При цьому величина фактора охолодження складає 11,9 Вт/^оС, що в 3,85 рази вище, ніж для відкритого дискового “сухого” гальмівного механізму, а загальна теплоємність гальма змінюється в межах 2518…3886 Дж/^оС.

7. Довговічність фрикційних дисків експериментального багатодискового гальмівного механізму для самохідного шасі СШ25 складає не менш 11000 годин експлуатації. Максимальний знос мають диски, розташовані першими від розтискного механізму. На фрикційних поверхнях дисків, розташованих далі від розтискного механізму, знос нелінійно зменшується. У випадку відсутності канавок на поверхні, знос фрикційних дисків нерівномірний у радіальному напрямку. Максимальний знос зареєстрований на середньому радіусі дисків, мінімальний на внутрішньому радіусі.

Публікації автора:

1. Абрамов Д.В. Методика выбора тракторов для установки унифицированных многодисковых тормозных механизмов // Автомобильный транспорт. Сб. науч. тр. - ХНАДУ. - Вып. 9. - 2002. - С. 48-50.

2. Подригало М.А., Абрамов Д.В. Использование многодискового тормозного механизма, охлаждаемого маслом, в автомобильной и тракторной технике // Автомобильный транспорт. Сб. науч. тр. - ХНАДУ. - Вып. 7-8. - 2001. - С. 75-77. (Автором розроблено конструкцію багатодискового гальмів-ного механізму, охолоджуваного мастилом, для самохідного шасі СШ 25).

3. Подригало М.А., Абрамов Д.В., Бобров Я.А., Ковтун С.В. Использование «мокрых» многодисковых тормозных механизмов на колёсных тракторах // Вестник ХГАДТУ. Сб. науч. трудов. - ХГАДТУ. - Вып. 14. - 2001. - С. 22-24. (Автором виявлено тенденції в зміні конструкцій гальмівних механізмів колісних тракторів. Зроблено аналіз застосовності різних конструкцій гальмівних механізмів за тяговими класами колісних тракторів вітчизняного і закордонного виробництва).

4. Подригало М.А., Абрамов Д.В., Анализ применяемости различных тормозных механизмов на сельскохозяйственных колёсных тракторах // Вестник ХГАДТУ. Сб. науч. тр. - ХГАДТУ. - Вып. 15-16.- 2001. - С. 21-23. (Автором отримано гістограми розподілу варіантів конструкцій гальмівних механізмів у функції основних параметрів колісних тракторів за результатами Ганноверської виставки AGRITECHNICA’99).

5. Кухтов В.Г., Подригало М.А., Абрамов Д.В., Бондаренко Г.П. Повышение надежности гидроподжимных муфт коробок перемены передач // Техніко-технологічні аспекти розвитку та випробування нової техніки і технологій для сільського господарства України. Зб. наук. пр.– смт. Дослідницьке. - УкрНДІПВТ. - Вип.4.- 2001.- С. 39-48. (Автором зроблено аналіз дефектів гідропідтискної муфти коробки передач трактора Т-150К, що виникають у процесі експлуатації, отримано графіки і рівняння регресії залежності зносу поверхонь деталей муфти від напрацювання. Запропоновано заходи для підвищення довговічності деталей муфти).

6. Подригало М.А., Абрамов Д.В. Оценка потерь энергии при работе многодискового тормозного механизма, охлаждаемого маслом // Вестник СевГТУ. Автоматизация процессов и управление.- Вып.36.- 2002.- С. 99-103. (Автором розроблено методику визначення втрат енергії при обертанні пакета фрикційних дисків у мастилі).

7. Подригало М.А., Степанов В.Ю., Абрамов Д.В. Повышение стабильности дискового тормозного механизма открытого типа // Сборник докладов международной научно-технической конференции «Транспорт, экология – устойчивое развитие».- Варна: Технический университет.- 2001.- С. 25-30. (Автором визначено вихідні характеристики запропонованого гальма, що має від’ємний зворотній зв’язок).