К ВОПРОСУ ИССЛЕДОВАНИЯ ДИНАМИКИ РАБОЧЕГО ПРОЦЕССА ГИДРОНАВЕСНОЙ СИСТЕМЫ ТРАКТОРОВ

Выпускаемые в настоящее время сельскохозяйственные тракторы, как правило, оборудуются различными гидропередачами, в том числе раздельно-агрегатными гидравлическими навесными системами.

Наличие гидропередач на тракторе открывает широкие возможности для механизации и автоматизации управления и контроля за работой механизмов и рабочих органов трактора и агрегата в целом. Все это позволяет облегчить управление, значительно повысить производи-

тельность машинотрактор-ного агрегата.

С широким внедрением гидравлических навесных систем возникла проблема, связанная с усовершенствованием и разработкой новых схем и конструкций передач и отдельных узлов. Существенным недостатком навесных гидравлических систем тракторов является высокая скорость нарастания давления в начале и в конце хода поршня силового цилиндра (рис. 1а), вызывающая жесткость рабочего процесса и приводящая к возникновению пикового повышения давления рабочей жидкости в системе, близкого по своему значению к гидравлическому удару. Начало и конец перемещения поршня в силовом цилиндре происходит при больших ускорениях, что приводит к появлению динамических усилий в механизмах навески, превышающих в несколько раз статические. То и другое может служить одной из причин, вызывающих преждевременные усталостные напряжения в узлах гидросистемы и в деталях навески и, как следствие, поломок их и разрыва шлангов .

Для определения характера и величины усилий, возникающих -в гидронавесной системе, нами было произведено осцилло-графирование ее рабочего процесса при подъеме и опускании навесного орудия (рис. 2) на экспериментальной установке.

В период опытов при помощи тензоэлементов измерялось и записывалось на ленту осциллографа усилие в вертикальных тягах навески, давление рабочей жидкости и перемещение поршня в силовом цилиндре. Гидронавесная система при испытаниях нагружалась грузом 600 кг, что соответствует рабочему давлению в гидроцилиндре 65—70 кг/см2.

Анализ осциллограмм (рис. 2) показывает, что усилия, возникающие в вертикальных тягах навески, носят явно колебательный характер; "при подъеме груза усилия в тягах резко увеличиваются в начальный момент до 700—800 кг в каждой тяге и в момент остановки до 600—700 кг; при опускании груза усилия в вертикальных тягах резко уменьшаются в начальный момент (до 50—100 кг) и увеличиваются при остановке груза (до 1000 к" в каждой тяге).

Таким образом, можно заключить, что усилия в навесной системе трактора при подъеме и опускании навесных машин и орудий и давление в гидросистеме носят ярко выраженный колебательный характер с амплитудой колебания давления 60— 70 кг/см2 и усилия в тягах 900—950 кг, достигая при этом максимальных абсолютных величин, превышающих в 2—3 раза статические нагрузки и давления рабочей жидкости, и являются

следствием сил инерции. Все это подтверждает высказанное ранее относительно вероятных причин преждевременного разрушения деталей навески и узлов гидронавесной системы трактора и может служить основанием того, чтобы найти способы устранения динамических нагрузок или свести их значения, близкие к нулю. , ,

Известно несколько способов уменьшения пиковых давлений рабочей жидкости и снижения динамических усилий в механизмах навески при работе раздельно-агрегатной гидронавесной системы трактора, одним из которых является встройка предохранительного клапана. Однако относительно длительное время срабатывания подобных клапанов не дает нужного положительного эффекта.

Как показали исследования (рис. Гб) опытной гидронавесной системы трактора , разработанной на кафедре «Тракторы и автомобили» ЧИМЭСХ, наличие гидроаккумулятора снимает пиковые повышения и колебательный характер давления рабочей жидкости с одновременным изменением кинематики перемещения поршня в силовом цилиндре в сторону уменьшения ускорений. Это значит, что гидроаккумулятор в сочетании с дросселями может быть использован в качестве корректора скорости перемещения поршня в силовом цилиндре гидронавесной системы. При этом оптимальным законом изменения ускорения в период разгона и остановки поршня в силовом цилиндре, к которому нужно стремиться, должен быть синусоидальный.