Схема гальмівного крана та розробка конструкції його модифікацій. Статичні та динамічні характеристики крана, його модифікацій з використанням розробленої математичної моделі та характеристики з послідовним розташуванням секцій в аварійних режимах роботи.
Аннотация к работе
ХАРКІВСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ АВТОМОБІЛЬНО-ДОРОЖНІЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ УДК 629.113 - 592 : 62 - 592.53 розробка та ДОСЛІДЖЕННЯ ГАЛЬМІВНОГО КРАНА пневматичного гальмівного приводу автотранспортного засобуНауковий керівник: кандидат технічних наук, доцент Богомолов Віктор Олександрович, Харківський державний автомобільно-дорожній технічний університет, професор кафедри автомобілів Офіційні опоненти: доктор технічних наук, професор Подригало Михайло Абович, Харківський державний автомобільно-дорожній технічний університет, завідувач кафедри машинобудування та ремонту машин кандидат технічних наук Смірнов Володимир Іванович, АТ “Харківський тракторний завод”, заступник головного конструктора Захист відбудеться “11” жовтняр. о 1430 годині на засіданні спеціалізованої Вченої ради ВАК України Д 64.059.02 при Харківському державному автомобільно-дорожньому технічному університеті за адресою: 61002, Україна, м. З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Харківського державного автомобільно-дорожнього технічного університету (м.Існує два основних типи гальмівних кранів - з послідовним та паралельним розташуванням секцій. Одним з напрямків досліджень є системний підхід при вдосконаленні гальмівних приводів автотранспортних засобів, де здобувач виконував дослідження по удосконаленню працездатності гальмівних кранів. Для досягнення поставленої мети проведено аналіз існуючих конструкцій гальмівних кранів і методик їх проектування, зроблено синтез конструкції нового трьохсекційного гальмівного крана з паралельним розташуванням секцій, виконана оптимізація основних параметрів секцій і приводного пристрою гальмівного крана, проведено програмування роботи гальмівного крана в складі пневматичного гальмівного приводу в нормальному й аварійному режимах, виконаний порівняльний аналіз із краном ПААЗ. Наукова новизна роботи полягає в визначенні впливу тертя в приводі секцій, різної настройки секцій, гідравлічних опорів елементів пневматичних апаратів та трубопроводів, які змінюються за часом, на статичні та динамічні характеристики гальмівних кранів, а також в одержанні фізичної моделі перехідних процесів в трубопроводі з використанням чергування елементів дросель-ємкість. Практичне значення одержаних результатів: Пакет програм моделювання роботи гальмівного крана дозволяє оптимізувати основні параметри гальмівних кранів на етапі проектування, що значно зменшує кількість конструкторсько-експериментальних робіт.У вступі обгрунтовано тему дисертаційної роботи, яка спрямовується на вдосконалення пневматичного гальмівного приводу шляхом використання трьохконтурної робочої гальмівної системи, а також гальмівного крана нової конструкцїї.Порівняльна оцінка існуючих моделей гальмівних кранів дозволила визначити, що відомі конструкції гальмівних кранів недостатньо виконують свої функціональні задачі. Недоліки конструкцій гальмівних кранів пояснюються тим, що існуючі методики розрахунку характеристик гальмівних кранів не враховують тертя в приводному устрої гальмівного крана, черговість спрацьовування секцій, застосування цілком розвантаженого клапанного вузла, застосування чисельних методів моделювання, можливість визначення видаткових характеристик без коефіцієнта видатку повітря m, не розглянуті аварійні режими роботи гальмівних кранів. При натискуванні на педаль тиск в керуючій порожнечі Б (рис.2): , (1) де Р - сила дії приводу на секцію; Pkvp - критична сила спрацьовування впускного клапана; Psle - сила зворотної пружини на слідкуючому елементі; Ppr-попередній стиск пружини клапана без регулюючих шайб; Ftp - сумарна сила тертя ущільнюючих кілець поршня 3 і клапана 4 об направляючі поверхні; pr - тиск у порожнечі А; d1 - діаметр слідкуючого поршня; d3 - діаметр сідла впускного клапана; d4 - посадковий діаметр двосідельного клапана, на який не діє тиск в ресивері. Тертя в приводі секції впливає на характеристики секцій гальмівного крана в залежності від зусилля на педаль і не впливає на характеристики в залежності від зусилля на пружину слідкуючого елемента, бо тертя росте зі збільшенням зусилля на важіль. Також враховується закономірність зміни гідравлічного опору у тарілчастому клапані: (5) де - падіння тиску на опорі, Па; - питома маса повітря в робочих умовах гальмівний кран конструкція кг/м3; - середня по перерізу швидкість газу, м/с; g - прискорення вільного падіння, м/с2; b0 - ширина кільцевого поясу клапана; D0 - умовний діаметр прохідного перерізу клапана; hкл (0<hкл<hкл.мах,)-хід клапана.Аналіз існуючих конструкцій гальмівних кранів і методик їх проектування дозволив виявити їх недосконалість, обумовлену недостатньою вивченістю фізичних процесів, що протікають у них, і великою кількістю допущень, прийнятих при розрахунках. Урахування сил тертя в приводному пристрої і черговості спрацьовування секцій дозволив створити удосконалену методику розрахунку статичних характеристик, оптимізувати основні параметри секцій і приводного устрою гальмівного крана.