Научные основы ресурсного проектирования транспорта тема автореферата и диссертации по механике, 01.02.06 ВАК РФ

C5SI iíOii;:vj

)¡í;Vh X»l"402i-.H'iU4l VoOL>iüV HlIBU'iiC» UGlUinX

3i-ßiW<onoo vu «■ttinvicar.oHV iVtra-KU-Joiuv

í í.íí«lüv.í is goáoginb 'v.íiiikjs mioûsiumîij 'ь'.шййши - 80"¿0' lí»

о;;ь,;::.¡¡vtiJ. ¡«¡п^полшйоип ojonaaosd mügmoo s'üü-ávm

hiiUÙOiillQH sl'f.;íi-jí'fcíf',3 HKJ'ïifs'

ZiMU íií»'!!iH:.:¡l/vi¡ ií.i'.íi!í,;'iíiVí iOiiVb'&l Jíi'V'íi k'r.:£ú№IV

№ 'o "¿ MO SW

í-'jb'T il:U У,a i.

FoCotí' Б'ямнвиа в Slticrmуто нщшкпсстс иж&м Ali Ъ'олпруск.

о«г'гптдоыдо огшноига:

,Гр;ж;р T02!i¡riecií!is наук, n¡x>]®ccop Д1К.Т1РКЧ9ШС0 C.U.

До;ггор те.хтчоокнх наук, npo-Jce.cop Руктс:;;оль O.G. •

Доктор че'шчзскуо: шук, прсфпссор

"ООНОВСКИЙ Л.А.

1)!>гощ/л%рн оршгоац"<1 Минский оалод ['.oœenKS тт'йозй.

Bareiu оло'ювтся "16 " кит liftîS rci.ua в часов m сйиадслпгл аток; но smaKrô дксссргэдаН Д 006.й7.UL при Кксгтгуги иядоыюсги могсин АН Б&ларусп ш адресу: 'гшл?,, г., !.Т'лиси, ул. ф.сксринм. 13.

О д? с с и i т? а ц'чО :Л гетю озиаксллтьсл в библиотеке Ш'ДМЛИ.

AyropciopOY разослан "12 " кп .IS25 г.

сокрэтирь coser» 1 по кюртто дессортацмй ::*шаи;ят TüSbViöCKHi наук, сгврзиа аэучтЛ». ссяруднпк

О.Л.Лидрзютип

• (с) tilUßWü ЛИ Беларуси, 19)5

L

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИК Л РАБОТЫ

Л!П'У{1ЛЬНОСТЬ • Вопросы СОЗДШЛ1Я ТСХНИЧССКИЛ опитом с задогашя свойствами фуодомеитольш и всегда актуальны. поскольку непрерывной развитие элемонтно-тохнологичвекой бпзи открнввот ПОВЫВ ВОЗМОЖНОСТИ. УСЛОЗШОНКВ Т07.НЖИ ОбОСТрЯРТ НробДПГУ on

надежности, причем возникает- и псе болоо проявляется ¡кИ^кты но количественного характера, л пзягаюдоИстшш. согласованного поведения объединошмх п систему элементов. При расчете показателей надежности машиностроительной техники унсглянушп эИ»!гш не учитываются либо учтдааигся ipKteB?einiiwii тнршхгодот коэффициентами. В результата расчетная вероятность безотказной работы (ВБР) ююгозлоиветтй сборочной од® ста (СЕ> при угстп многих лшздтирухлупс платентов прибляяаэтся ¡с пулвгону уроггэ. Поэтому расчеты надежности в практике проектирования о7'сутстиуют. D полной иоро это касается трансмиссий. • Сборочные сптия* трансьтасскй (СЕТ),особенно мобильных мяшии, относятся i: нглЯш-о сяоаши для проркггроваиня и расчета объоктям, что овупяккляг» разнообразием их слей, конструкций, условий п рггаг/юп роботы, возможностью отказов лттиткругацих элементов по нескольким продельным состояниям. Решение проблош расчета дат Cti'i' обэсшгат развитие методов ' расчета шюгоэдемэптшх гяшячостроятельных объектов, сократит сроки их создания и доводки, это гтеот ва:даое значение для Республики Беларусь в связи с потребность-® расширения экспорта машиностроительной техники.

Связь__с__^ЯЖР'Ша™. Диссертация является

самостоятельной частою исследований, проведет«« ч соотвотствии с планами нпучшх работ Института мадезшости м.чпин (ШЩМЛМ) ЛИ Беларуси (UN ГР 7BU24018, й1016396, 01.86.0JJ16SG7), входящих в няучно-тохипческуга программа 1'ЮГГ СССР, All СССР. ЛИ Беларуси, Кабинета Министров Республики Боларусь (программ! "Нау-падо проблош повышения надежности и долговечности конструкции и механизмов на 1976-1930 гг." и "Прогнозирование и изыскание путей повышения шдеяности и долювечности мпшгаг; проблема "Ндоззюсть и ресурс в мпииностроопии" па 3 388-1990 гг.; программа "Повуснгь технический уровонь качество я надежность швгаретрсят>лмк>Л продукция, вмэщоЯ важнейшее народнохозяйственное «ничеита?-; рэспублиашсжая коашоксняп nporpnrein "Научные осиоч;-: автоматизации процессов в кягпшюстрсеши и-обеспечения нядеяаюегч машин и их комплексов" s Программа стандяршзпции но нлдекноота.

щючноста, износостойкости на 1У81 - 1985 и на период до .1930 г., н 4Ь0-1 ,üy.G2; республиканская научно-техническая программа "Мшиностроешо" на 1991-1935).

Uc:ib_E_30ga4H__исследования. Целью является обеспеченно

надояности .и сокращение сроков разработки трянагассий путем создания методов и программных средств проектирования lu: сборочных единиц о задятшм показателями безотказности и долговечности. Для достижения-цели необходимо решение следующих задач: разработать методологию определения размеров конструктивных алвмантов с учетом-требований к росурсу СЕТ;

разрлботять схему ресурсного прогноза СЕ, позволяющую' учесть зависимости мезду составляющими элементами, создать методики, реалпиунжиз 'данный нрогноз;

усовершенствовать метода расчета и консервации параметров режима работы трансмиссии мобильной машины при различных эксплуотацпошых условиях и действиях водителя;

£ор?лглязовэть к автоматизировать вопроси схематизации к динамического расчета трапс-гисеии:

провести экспериментальные исследования, анализ известных данных и определить изобходимую информации дяя расчетов режима работы, квозастатичсской и динамической погруженности трансмиссии;

исследовать струкгурно-схемнне peffleiaw СЕТ и_ раскрыть их рациональные варианты;

разработать методические и-программные средства для подсистема обеспечения ресурса трансмиссии'на стадии выбора схемы и основных размеров ео CZ.

Научная новизна. Впервые разработана методология ресурсного проектирования (РН), т.е. определения ■ размеров конструктивных элементов с у Четой требований к надежности СЕТ; впервые разработаны метода, алгоритмы .и программные средства прогнозирования йэдэл-юсти CET, как нагруженных механических . систем с S8SGCiC"ài»iH элементами; разработана база .структурно-схекеш рэквшЯ CST, представленная с помощью тшошк простейших механизмов, получен , ряд новых мзхшвзмэв, признанных ■ изобрзтокляия; прэдяэхеш .концепция регулярной детгаггиче.скоЛ схема, таюшз 0л8ьхг1»гы-&эдулй, на . етоЛ основа созданы методики ажожзада и аьтонтжщхэзатюго данакаческоп? расчета " транежгсзд я связанных с ней ezerav..

Практическая ssa^asoerb. По Оакту отличая реальной вероятности безотказной работы коганичэской. системы от значения, получаемого

трямшжоншм Ы>[" со гшзмекгсп, п работа дз7К> ■ ¿и тошк> содортотельнсо оОьнсшипя, но и ртораостггчи г.тздч ксрршстного расчета, оОвстчшмпгчав Олглгасгь расчетных и аксплуогоцкошшх значен шй. Том сакчч осуществлен пп щшктико перихед от порэятноепш ржтпхзи сш-'льшх олегеиггов к рпечотпм надтешостп се в целом. Роатшшдя принципа ресурсно зппесйшго логздогая зломоягов я ногрунншоЗ систоко п03шля0т При 1ТрООКТйрЭ331СШ создать ко.чстр.угад-лз да рационалыю цодегшых злежяггоч, но опасаясь их сюлылого числа, п дать достоворшй рэсурсшй ирогдоз.

Юэтодогошю ШЯОТПШЯ ПО росчоту летодэй ' и СК ветшп в нормативно котерппст: ГОСТ 27.301-03 "Ивдэлккггь и •пютвю. ¡Грогнозкроношха юд^иостп излита лрд проекткрошатаг; Г'Д 50-639-В7 "Нодизмсть » техлшео. Расчот показателе!' иадо'шосг"и"! 1'Л 37.001.010-83 "Ри'?ор а расчет ждак'яшюи кпчемшя п'ггомос'пдаК"; Г/1Р "нзд&тлость в ччлндао. Ьйтода рзечета пздгшюстл ралон л осзЯ при прсмг"»ровашд1Г. 19-33; отрзяшы п ч^чързг-мопогрфшх.

Рв':.:,асЯп7зи?'ге '.•г-тод\:!г.\х, прсирк^пм» сропулш и роког.такл-чщг;; игояр&ш л снссоог/п;оп.'>л:т ооеогочонига ресурча тронсжссий гжн МЗКТ, газ, На'ЛЛЗ, ЧЗПТ, ИЗТМ. Разработай рпд проэетш ся;г.

Экошкячоская зка;^мость. Создчшш иотодаки бп-озно

прогрзммиыо сродст»!). относящиеся к. прогнозу иэдояиости и ,цШ1а?'яч<зс:сому расчету кохаппчоскш: слетом,' опредшлтво размзроз олекеягов 1!рзРОСХОДКГ ко ряду козкояцюстоП издостн!«! аналоги, кгаюг унккерсашша характер, готош к ошратгапой адаптация под конкрвташ: заказчика и.тл проблему и продшш?шз из ркпок программе« лродуичта.

методология пршктсгровякия траясм'.чсспи с учетом ресурсных тррОоишшй;' .

рзсурсшД рчечот трошяяюспп с виодшшом связей кпгкя/. иостшзлякцшзп элиептт, РврпашеЧ услопдй шеенлутгаикл: ехшдатазадая трчнсугассич к рогуляртем дтнгмичеаезм .схеглагд г: иэстросша на стой осшво шдолзЗ дю« решения оскорла»х зядзч дгаивдиси тршстссии:

струетуризшиш свойств трапсикссип и оо троаурегошвоэ предстлолишо (сборочная одоосрт-шдгль-Ожж) дня псиользс?шшл при ишпжэ схем;

нярамотри, хор'пегеризумою условия к рожпкы работа трвисмксокя. н той числа демпТ'лроя.чппз в оо алшмнш'х;

ксмилокон прогрэкм ляя статического '1-1 д1-иотачес!сого рясчзта.

релита работы к' рэзурсшх .прогноза и проектирования CRT.

Личгаа шлзд штора. Постаногка и реяешэ задач исследования,

фордулитовка и разработка положений, опрэдоляпцнх научнув новизну работа, создайте базовых программах сродотв по расчоту СЕТ, участиэ в качаствэ научного руководителя и (иди) ответственного исполнитоля при проз здании рсбот, связанных с темой дассаргации. ■ Часть расчетных, экспериментальных данных, нрограг/мных модулей получена в хода работ по Оюдаетным и хоздоговорным НИР при участии сотрудников лаборатория автоматизированных методов прогнозирования надежности МКЦМАШ AHB и УГК-2 МЗКТ, которым автор искренно признателен. .

Лпробзцйя^работн. Осковшо полошния диссертации докладывались и1 обсувдались но научно-технических конференциях, семинарах, в том числа: на конференциях профессорско-преподавательского состаиа БШ (Минск); на' республиканских научно-технических конференциях и семинарах по- повышенна качества и надежности машин (Минск , 1976, 1'990, 1S02V- Кшв-, 1880); но научных сосспях, посвященных 1'300—лотию Болгарии, 1981, а. Высшем илшинно- электротехническом институте (София), и Высшем народном военном училище (Тырново); на irr и- V Всесоюзных- школах "Прогнозирование и рзсчот индивидуальной долговечности и-нададаости механических систем" (Свердловск, 1980) , и1 "Расчет-№ управление надошюстьв больших механических систем" (Звенигород; 19В41); на Всесоюзной научно-технической конференции: "Метода повышения надежности механических систем и int ' стандартизация" (Москва, 1976); и Всесоюзном съезда по теории, машин'и кохвназмов (Киэз, 19В2); п Всесоюзной' .нсучно-тохнкчоской конференции "Пвдоеностб ' и долговечность машин' и приборов" (Куйбышев, 1SU4), Li: и IV Всесоюзных научно-технических совещаниях "Динамика-и прочность автомобиля" (Москва, 1986, 199D); на сакцки "Надежность-в технике•■ НТО Госстандарта'СССР (Шсква, МАДИ, 1BBS); но Всесоюзном семинара заведующих кафедр "Автомобили" (Минск, БПИ, l'9ö9); на совместном заседании кафедр "Автомобили" и "Трактори" БШ (Минск, 1930); на кафедра "Автомобили" Ш'й (Москва. 19Э0); на-научной семинаре кафедры-M-1Ü МГТУ им. Н.Э.Баумана (Москва, 1990); нв секции "Надежность, динамика и прочность автошбшшной техники" НТО НАМИ- (Москва, 1-890); на седьмом • Всесогонон съезда по ' -теоретической' к- прикладной шхашке ' (Хоакаа, 1991); ко научно-технической кхмДэрэнвдй "Повалеинэ технического уровня к нодаглостн мешки" (iteicic, ШЩйДШ ЛИ Беларуси, Ассоциация "Нйматохоис", Научный совет РАЯ "Надежность и ресурс в

:углаюстро?шли, .ISM): Учено:-} севтгл $WWJ ÄI.3 (.IS31, XVVô).

По ргоультагал рпоэтч стдеблглосгаг» г.мтграфли (4), сгпгьк о н;.:учч!.\-; ?,ур!1пиах (13) м сСарш.^к ("••";), норлатасша глаторял^ opanjfr» (14), тоокс::; /»'¿куш (83), ш5юркэциши№1 листок (1). яищкжко «глдатолмяяп (ЗП)-.

ЙУШтаJLG6.bgi.Lpyí-ífí• Дяссзртадги п'-зет епдовпз. 10 ivjrin. гаиода, iipa«or.9iiKw. Лолкчй oöwu - SEO е.; шьт-ущхтп; (70) <д тяОдзда (72) зэиичает юз е., список Kcrmbuonoiaser пото«шод>п (244 лагсгчю&шл) - IV е., пр;!,лс:::он!;" - 7 с.

COJiiPMiJïïE P4I-07Lf

Со пвэлонзи дпатсп outunco со'зротоппого сосголггач э;;

иробло.уч, 'осношиж» л дохода® пжвт для рпзрггСопт *гг;.г;. обосиошгло псоОхпд'^У'Ш 1!р;:.'/данш1 работа.'

В ГДПРЯ !:рОГЖТ'ПрсЯ!»1НЯ Л

air* яззруочпн c;-^Tcnini ткл:р:>':з, p.â<î"pacTf.'i "гта;:::.:.лг'.с тилпмоиаиий.

üpí'i дштпяыч п о;:оо.'шк)сть рпо'ки-i нгудхлстота CS гл^.лгч гдаогоэлеу.пц адех сипш сссгспгг п к'.ррчкгг.ом учо':о ркзпвУлсетоЛ шшянгсо. В w-jwzK pí¡('.4/í'.'¡;' iw .ч-что":/ шпросу ьрктзодятся ссотшдонья кпчветаспюохо znp;u?itíp?, угочимвшо Лорку ;:у иерокшкпга«.я вс-риьт^тсП ^озсгдаан'Л работы (ВБР) шююпхю, ргэмгнлил ллшь зокоче раочита ЬВГ двпа одаодокэс' ояокэнгов, случайно яягруглппчх я со схугяШшп прочшотшмк 'свойствош.

Ропроск jjpo3;ir«pcBniran г>%3!Г.искя^хютол1-кых; объектов И<5ШСрОДС'ГШ1РГО ОВЙЗОПГ" с ра«фП&>Г№,'Л Hop« Прс-ЧНССТИ (ПЯДР'ьЪ'ОСТЛ; .

Л';п гобслыт ктзпи сло-шосг р».:»рас. <и укизгвшчг ьорм ш oc/tOBiws и бдеогтое н -тали, осоЗ-'лпо траисмлссял, обулдагчгоко ксмотглвостью уояошй октиуатшш и сареквм дйяпзйоном ГГЮб'.фОГ.ИЧИП ф.'исгороп, пли НТО! к mi прочность г; долгопочюсть. что . норохдео-е искпщ'дрлтпшхь недолге»';; ,ят грсишир-мялпзд ,

ног,mora C^JiL-Piyri, чок у других нидон мв;.:гн.

TjwtVmmm и Ж1г'«хгга гшшгсотровгольшя: СИ ртлу.'.ло rwcrci (нороягпссть гчодтаспжй работа 0.8-0,95). Ляп олшипсв зровопштя ф.:, лруяггеп пи олшвп пэрпрхтеакоЛ схомы: скогог-пг íU'pOj'LVr, упол 51 А'УГОЛЬ. Опрядглпя чрооепшжя ;t Ш(Ч>>?ПКХ!ГЛ (Jo3:mwwïoa paüoTU (iíf.'l') .»лоддашов (лот«;эй},. ¡rozomr из нсгзасгсшостгя. «'ч-.тг^сн (и иржг,л(з ото гютъортят), ч-то полв-итч'Уймще олр^иг:» нмэпг л» пляг)врусч.?.»а ияраСот'с? И5? з •

предала* Pt = 0,83-0,933 в на кедегность система ш шшшг. Однако если принять число таких елоузнтоз N=100 (что для многих систем явно занижено). то подучим ВБР системы в интервале

N

рг= п р, = 0,37-0,91. (1)

1=1 1

При учете большего числа элементов, а тают лимитирующих ЗЛ9М81ГГОВ получим ШУДОВЛеТВОрйТеЛШО НИЗКУЮ ВБР СЕ. ЭТО противоречит. рвальшй практике проектирования. Разрешение противоречия состоит в отказе от принципа независимости, элементов.

Известны решения задач выбора размеров машиностроительных влвментов в зависимости от характеристик их иагруженности и несущей способности в детерминированном виде. Работы в вероятностной постановке относятся к простым конструктивным элементам и расчетным случаям, для которых шжно установить непосредственную связь меяшу внешней нагрузкой и напряжением проектируемой детали.

Конструютшно-кшэматическиэ схемы сборочных единиц трансмиссий отличаются разнообразием. При выборе рациональных схемных решений могут быть использованы методы синтеза отдельных классов сложных зубчатых мох а виз мов. Вместе с чем, нэ в полной мере систематизировано и раскрыто множество возможных струнтурно-схемшх решений СЕТ.

При проведения расчетов элзмэнтоз на стадии проектирования перспективны методы, основанные на моделях физических процессов, приводящие к отказам. Эти процессы связаны с действием нагрузок, а расчеты отражающие это действие, шеш1 вероятностную форму и прогнозирующий характер. Для многоэлементшх СЕ, входящих в состав машин, необходимо, кроме того, решать задачи моделирования работы, кээзястатичвскоЯ и динамической нагруавнгости с учетом взаимодействия агрегатов.

Для опрелзнЕЯ квазистатической 'нагругешюсти трансмиссии глобальной машина используются различные метода (эксгорютнтально-стгтастнчесдил, вероятностный, прямого моделирования), развитие шгорах возшашо го * счэт согласованного выбора- статистически щас-шгвиах параметров, учета разнообразия условий окамуатадан а делстанй опзратсря (водителя), шшюкгного ' продставлвшш параметров режима.

При проведении динамических расчетов для отдельных тепой

'механических систем кзвбс'гни 'мэтодикп схнматазацпп п упроиешя. Но 'их основе 'йоашжна разработай общего подходя к построению и 'преобразованию динамических схем трансмиссии с упругими и геспскми роактивныш, цепными и рпзвотвАякишя' элементами, шзволякциш отображать 'системы произвольной ко^ягурэщш.

В спето современных представлений динемичоевап 'Harpysitíinrocfь. трннсмиссйи определяется не только свойствами ее колебательной система, но ги связанных с тронсяиссией систем. Розвкглю' подлежат гспрэсы учета многосторошого характера взаимодействия систем в рамка* единой колебательной спстеш мапшш. .При совершенствовании расчетов переходных режимов (с измени hito м структуры трансмиссии), целесообразно развивать подход, основанный на универсальных Моделях,"но изменяемых о зависимости от состояния соедишгалъно-резъодншггелыюх устройств.

Таким образом, рассматриваемая проблема шоот обздзтеиЕгшскнй и специальный еспокта.

iinr;r-.LUieime исследовании состоит в слздущем. Решонио принципиальных вопросов ресурсного прогноза CÍE с учетом связей элементов; включение данного рошокия в схему проектирования (Ж; развитие вопросов кинематического представления трансмиссии, ео квазистатического и динамического расчетов; создание методик расчета ресурса СЕ трансмиссий, охватывающих спещфзку наиболее сложных объектов - трансмиссий мобильных машин. Основная идея работы - шполенко регулярности структура и согласованного поведения элементоп в системах.

Ш-ШРИ^-ОЭЕЭ "Многоуровневый прогноз надежности" разрабатываются псложошп по прогнозировании нядеотЬсти СЕТ и 'им. подобных объегстов, которые сводятся к механическим системам с зависимыми элемента®!.

Для описания структуры моделей прогноза использован ориеш'ировашпшй граф. приведенный на рис. 1, в котором вершины соогвотстщ'мг моделям пропюза, а дуги - переменным моделей. Расположенно вершшг (шделей) на граф? соответствует уровням пропюза. Сплошными линиями на граф) обозначены постоянные, иггрЕшуистиршши - альтернативные ситуации использования переменных .в зсшсшэсти от варианта пропюза, пггрпхозые линии соответствую г непсстошшнгл связям, которые реалгзуигся d отдельных вариантах пропюза. О общем случая переменными моделей пропюза являются векторы параметров. Переменные г.юдолей го>оегг следуквдй

CMHC.il.

C/v - " '^P— "0 J'PoR

Рис. 1. Стрдта'ура годолпЯ крогло^и Н8ЛСЯЗг>СГИ ^ГШйНОСКОГО cObOKÏO

Таблица 1, Заиксйхосш шздлоигов ьиаоничозюц: систш

UniUlCKÎÙJCTb

Н.тшльшх iiann-шцмв шсдояЛ

СПОООбЛССТЙ

ИогиумгниэстЕ ало

квитов. paOurerans« в cCz'tsr.5 pesiffi)

На1-р^гзш:скгж SÍ ИЗ?усзЛ аюзг/Аго-■ en; влэ:г.:щга

Сосгошля златой-

Нрпмори aucKc;;;.':.u

ЩфЖТГрОП X, V

i.) <y

OilUCOIÏHO

запускаете

"ran

ГКЭа' nHi'Oa

2) :У

3) <"/

E'KO^ ' I-НОз '

FROb 7F3.ihTiîa

4) o- <t) , с (t.) f2 ъ

Ь) iL

Q) ot, 7) A?¡

°b

Ac-,

s-Xj 1(K)£lzCy¡K)

ЩШ

x=Gu(ai,....an>.

y;GU(zl......V

^S^FKO' " " - ) ; Q=GM<0,»ln'

fJb" GCl(ea' .

A3a//.t-g71(Q)¡

Во ПО f i г-НЭСТШЙ (Ii) ЦДЛ

и;:ро:-ан-!&bi (tí)

В шш К

и

Модель О (концепция объекта): Б - исходная информация; тш, условий эксплуатации; Ри - тип управления,- - типы основных агрегатов и систем; описание конструкции; 0К- материал ' и термообработка основных элементов; Рс- типы зависимостей 'медцу Процессами и параметрами объекта.

Модель 1.1 (среда): * -- показатели условий эксплуатации, необходимые для установления режима. Модель 1.2 (управление): И -действия оператора, системы управления. Модель 1.3

(Фушщионирова1шо): А - техническая характеристика и зависимости,' опксывякдаз функционирований основшх агрегатов и систем.

Модель 2.1 (режим): у - составляющие режиме работы объекта, необходимые для установления нагружоншсти. Модель 2.2 (конструкция): К - параметры конструкции, необходимые для определения показателей нагруяшности элементов.

Модель 3.1 (нагруже'шюсть): о - мера повреждения элементов. Модель 3.2 (несущая способность): К - мера несущей способности эло?"октов.

Модель 4.1 (отказа элементов): Н - показатели надежности элементов. Модель 4.2 (связи, зависимости элементов) подробно рассматривается ниже.

Модель 5 (отказы объекта): В - показатели надежности объекта.

У механических систем можно выделить зависимости элементов, приведенные в табл.1. Первая проявляется в следующих случаях: иметау свойствами различных элементов одной детали « (например, пределами выносливости зубьев при изгибе «^оя и , контактной выносливости п зубчатого колеса а); 2)мевду одними и теми же свойствами раси-я деталей,- 3)'»тзду разл^ньмя свойствами одного пледещга детали (например, пределами выносливости прочности

"ШпМа зуба при изгибе).

Вторая зависимость - между текущими значениями силовых факторов (напряжений, усилий, мер повреждений) элементов, находящихся в единой силовой цепи механического объекта.

Третья зависимость описывает связь мевду параметрами нагруженное™ и несущей способности элемента, в частности связь, кевду мерой повреждения 0а и несущей способность® Ка, которая находит отражение в расчетах на сопротивление усталости через минимально учитываем}'® нагрузку , в свою очередь зависящую от предела выносливости детали.

Четвертая зависимость - по ' состоянию: функциональному Сд и конструктивному. сг, ~ вкличнвт' зпваскдасти 6) непосредственно мозду

состэп^пгл сдег.тиггот? я завкспностя 7) мвзду кзкошшяяки состояния 'лъа V. лвь шютонтоп через первмэчри рабочих проще«, сов 0.

Дня описания ропмогашх варишгюи организации прогнозов введены д".; типа першданшх: рабочие шромоншо (олисывяиг свойства объекта в рабочем процессе нрпосредствошю) И ш^ормацштиэ горомошщэ-пэрзмотри. Описаны возможные преобразования переменных: внутрауроогАгсе преобразование информационных I переменных в рабочие х.(ь) (нппршзр, получение твкуидх значений переменкой с использованием корреляционной функции); ме.иуровновоэ преобразование рабочих входных шройшишх Xj(t) в выходные . у^ (г) (ости. преобразование днш моделируема во времени систем); внут] ¡вуровневое "^бобразоиагаэ рабочих перекенних У., (к) п гсЦермащхшныо у (наиболее распространенным прообразоьпнием этого тша является нодученкэ статистических характеристик по набору токукцж гначетй шрвмоннкх); кежурошювоо преобразование гсг|ор5аз1ч:о2яям входад трвтшт V в выхолндо г (характерно для ¡гадало С,, псгодьякята статистические характеру гим, критериальные знаксдаккугя).

Во всех вариантах прогноза исходная информация 0 и получаемый вектор покеоотелой пядсшюстп В относятся к ищюрчащювннм параметрам. Ь звшхсшзста от роаьтзуемс. скягсы прогноза возшшь. различные преобразования инрормяшоншл параметров л рабочие и наоборот. Последовательность и характер втпх преобразований составляют особенность кошеретного варианта сшдг прогноза> Такта образом, сетка прогноза представляет собой Формализованное ого олуспнае с использованном рнчрабоч'аншх шгомэш'арных преобразований.

1'ассшгреш инвариантные задачи прогноза. Прогноз надежности, основанный на выделении подсистем, включает поло,т.лше о том, что в механаческсЛ сиотеке мошо екддпжгь ' шдонстомы, относящиеся к одному ез слодупщих трох типов-. 1)с квазшда-герававцюоагавйи (едлькагл) езгзгкм; ?! )тароятностша® (сродгшки); 3)слаШми. Когдая хйдсксгог:?' шрвгео иаа заменяется екшгоалачтдом влшошш, у з:оторох\> ;-;?ете.тгк клп могут Суть определены пяраюзтры несущей споссбнэст:*, • г:?;гр7гагяос'1я, состояния (ада часть из иех), ггебг.сд'.п.-уз . для дэлы;с$йс?го • расчета; ерэда . образовавшихся сх'."лыугэтгпй%~ зляг.ггггге:? и сстаготся Есход|аи эдекзш'эз шделяыгся годенстогн пгорэго типа к определяется их показатели нядтаюсти;

длл (}СТП7Х.7Т,СП 3:с£од?е>х <н038ш5се8йы£) элэшкгов опродгшш'ся

пожеголи г-дпязюсти, п. в результат«« срстэма сродяггся к

сожлсугаюста тоянчсглш яшмотов с ncuocmw:: гажсачтедл-л H.V'i'i'iгости; рясснтмякгтся шкпаагрля над'эд'ост состою к

Расчет лодапсгсч кериого тпхш имеет пргаищшдьпов «начета поскольку вез пяштчосюто объект оО,);ад;н;г ашадтчгоь у, которых хяршетеристикп иесудвй способности гккшо тл-ц'оть нвюшяокмл'л, я р'.шк.1 imrpyj?amw сСакм, Для рзечота таких ждаиггои эксшалшггшЯ здаигм наедем пеншпге ^ивиназзгсгсни» п-зрч рясиредоладглй". Пара paoitpryitwrnfl fR1<R>, fOJ cu> акгсшшитш норо fRl1 (R), fQ11(Q>, oor.i распределит« fx<У) сдучзПиоХ иэличиш Y^Rj-Qj сонную»? г с рясирггатошом jf1JL< V > олучвйпоР nwnnrcfa Yt ,= rRu- Qu, т.п. £ =tu (Y;. Ошратют задали пара. распрсдодвш'й! Гш j (U), fQj 3 сП> о;с1ч«?удшггноЛ itnpofl rR1di), f j(d) с ууданшч рпепродрдап'ом fn, <Ul 1М20П9И ПРИРОД.ilUTCV. йсгояьзу.ч kosb^r олстттг к"по спксшъ ск:'5330Л'Д5Т1ПЯ парой pncifpxnj.tsir.i.', о одпм я тем показателем trarpysrosmocrn (гларч Г1опр!!:~;;'?!1и,<0 f0.f (0)'. ПослчдуицкП роапот шоаяаот оиредгадуулда TK'oyuwi спо'<биосга соро'Ц'пиос'и 1!р:тгаденш& jwmirrou (oirtcn.-wrcn фупкшэа рчацкутоип п::сгре«;сш>пцт ннячешй). В результата рясска1'р15вшг."зл спскулч (подсистема) сгодится к шп^алитаому олокзиту с известию«* рэдпредзлвнмш )1Эр>;ЮТр> предай способности F^tR) и погрутагаоета F(.„(Q), по котор:.;:л гло» рассчитать ШР а.аажнта.

13 табл. 2 ври'зядспн расчет по сшомшоД шгояткз ВВР Г<L) и 5G/S-, ot)%-, StH-iKrc р-адуроов шгоивтяршго ряда трглта.'дссks:. Лвавиирущта'я »казались чптерэ элокеига, опяскичгцте соо'шзч'ствешю контркгпуо усталость йокшшигов сателлитов, зубьов сзт9,м7пч>л п сапноиюй ичклгпрпи, усталость зубьов при изгибе послздной.. liawK), что учот у^азаашН :;/у;к;шсх?ш существенно корректирует результат расчета.

Прогноз с иедкхпьгенпппем ресурсло-причккглт зоз::ск''»стоЛ (!']!.)) включает одчн из наиболее общих способов гоодставлсгом ycJiomtSi йкендуатг.гии, когда кс,ш>г:у л-ку объекту отеиятся и соотштстскс Н0(5ор D.-.^dV^,. •. ЛДЕМ!.;) и набор тачатП l'\>t~

ТаЗлпца 2. Показатели надежности планетарного ряда-

БВР P(L) Г с! мг.' •! -пропо 1ГП WO

]вд расчета np"'i I. ч ресурсы, ч

шею ЗБСО <зши Чю

При шзявясподк wprenrraK а,вв iJ.SG 0,07 7ЙВ1 46G

0 учетом завасйй.гстел ¡vwrnirron 0, SJ7 0,1?; 2 ■167 tp.baj 01.1

К

.....), ¡г; «ik=l, который. описывает частость" появлении

U--1

условий DxV1. 1 Ib практике гтано ограничиться небольшим набора:.: ycjj.íoiiiV. Срэднш значения отиоситалыюИ наработка машин в отдельных условиях Чу опрадулявгся по извэстшм оксшршошчш.чКш или шрмэтишим дз1шйм. взд закона распредокшня <у и x«pawropsidF)t4 рассояшш устакашшвяюгся с приштониом вкспоркконтальисЯ и экспертной информации.

Прогноз осущосголяэтся в доо атшт. lis порвем строятся ИВ, OBncuivjMíi¿o ресурс элемента l jlc u условия* и параметр

ШСУВФЙ СГГОСОбНОСТП:

1 (<* ), п=1,Ц. l:=L,K, ( 2 ).

ill"

г.;^ н - число алсшшсп; К - числу условий. На ягторэм варьируются она'кпгаи с ишдого »лишите и находится по И13 соотвэтствущдо км L j.. Варьирую«?« такет значения atJ. и с учетом ] п). рассч'шиваятся ресурсы алшшгов, определяете!; рос./:ю системы в дшшам 1-к испытании. Исдользоввиив И13 обосночпвеот учет связей по нагруядашкхггс. Возуохон также учот других вщрэ зависимостей ала мои гон.

Прогноз надежности при элементах, зависимых по состояния осупосгвлявтся и случае когда система содержи г но менее, двух элементов. завиоихш по состоянии: ш крайней каро ода! из них своими параметрами долл:он влиять на ссстошню конструкции; необходимо воспроизвести процесс наработка.

D третьэй глаза "Оприйодэшв дошлжеа раишров сборочной единицу. Гооурспое прсектированио" расрабатшлиугсн полоза ют; по выбору размеров конструктивных ш&гямпои, удовлзтворлглаия требоввннш шщшюсш CIS. Основные ризмзры конструктивных алешшоа (1Ш) в функционалы шх узлах (функциональные розг.вры) нвдяигся ресурсно и компоновочно D обшам случае при

определении Функциональных рввмзров иообходеш предварительное задшшо шссоаяерциокшх иараютров. Целесообразно КЗ раздоа^ь на дао группы: данашчшш мадозаыиспкые элементы (Д'*ЗЭ), изменение разшроп которых несущественно влияет па шопшгеа динамику СЕ, и даня'личооки зависшие (ДЗЭ). Ира опрадолвиш рдодорэп пир пых (обичпо зубчатых колос, подиишгаков) дшшмячоекпй soparaup нагрузки ио:шо учитывать обобщенно, ннпргжер, посредством иоггЗДяцдошод динамичности. Онродашш раздоров ДЗЭ (обычно

('ртаитаюн) когйсрздство'то -^ж'-от ^MIC .

Соодагао Опгм-э pvo кр-поотвугл' прго1лг;,з?>оЧ1'1:,> АУЛ. с исиольсовонпеи rjmuz i'o ./''/о ;î /МЗЭ £ор?-"ру?я-сп -шкпу.'о

icoit(;Tpyin''!L3ij.4-r! 1:;ц!.ч, inmcyivsve'CM при исда.яшке. О результате

онродолят-сп rrow-rprowcui» п.фг-г.зтри связей и recrwnn' СЕ. что дает i'bc:-:&ip:i-¡ccKoo ошюшшо . достаточное для угиспо^шгл m OCHOEÍKX. ToxiBUîo-3KoiKUCTiîicn«4 изр^отроз, ЫСДТИУ» mnaaar.rsn нпдетшостп. Задачи, св'ззангсэ с удоаяотсороппоп TjwiJonoiKn шдеякосга (ресурса ) гго только отдалнрх зда>шггоп, ко л OB п иолом, Судом »¿з'шть згдача'и ресурсного грозктчргл'ан;.™.

Осиоття еа*гпа I'll ¡¡ор^лзруотси сдодукигд ой-ппсм. чзизегсп 13Ii'í'Cpr*aHBÍI 1) , соотштстпутаоя Г.ГХ'Д'УП AOITSW. П ¡íp!T rfVIfXJC

нчдедахгга зу шгУш геотыттрачсс1г,'х шрк<щгп к -

ICpCÎ'.O I) ir'íliCÍTOT Тре^ОПШ'ИЛ К HP ГС,\ï¡O CIЯ U В>7ДС> ïj;.' llí'<. С:ТО,Г."'."\-найти Ii - сосггзслпгкцпэ пгктсрз К. которая . онпсизот грпглтр?» iconorpynur.í и .удос^оп^-ряут 'I';* Cli n î:r;;a'Cpy Л • rpyir:-.

î.-o'kt С.ть dmhojihuí.o ï;o Ovco ;;;;е;пстп:з p.í;i:oi/:ii cru'.o Скемя ресурсного лр^л'^рслч-ппл грггдаиэ ня 2. i'

КОНСГрухГПШШл DJiOtWinvn 4C;CTOÛ (ДОТОЛГ.Л) С'Л'р0'-П;0;\

едпкш пезете;; и Суш^юнавьт рзь'^р-ов, поддор.ап'.ч;с опр.-далетш.

f Пуск ]

1 D < tj. Л , К , II, 0 > —> < о'. R,, > П Л

___________ __________________ __________ __________..... . . . _ .

ГыСо; расчетных р„, о , i:„al

i

Hone« iK,ir¡1

._ _ i i . . .. : . „. „ _______

¿ü-,-Oop К - I v'll •■•■¡I

r. ... ________ .. r .....;...______ ______________

Прогноз Т},>гГ : -D, К >-» <''.,и,Л,КЛ1.0~> <WS

Р(Т)-~1?рШпЛ11гЛ*|С)i PCD -> T^s ТСр =■ V Р 1Т> -л

Нот

7 ' г НС,." 7," " 1 /V.

----1 rj Ч> i____________!.

1 удэаквтворгог

Остшюз

Гго. ОбТЗЯ СХГ-"'< р^оурснлго ÏTOC"!'ТрУ'"?'!"':

1

Блок Z отсылает процедуры определения характеристик внешних нагрузок о ' и несущей способности Rn влементов, п - Г7Я, которые совпадает с соответствующими процедурами прогноза надежности но многоуровневой схеме. Блок 0 описывает процедуру выбора для проектируемых элементов вероятности безотказной работы Р , расчетных значешгй показателей внешней нагружендасти Qg^ и несущей способности Kgn. которые обеспечивают ресурс Т^1' с

выбранной вероятностью Pgn(l'rH)=Px. Блок 4 отражает определение функциональных размеров элементов К^ По заданным характеристикам внешней нагружешюсти Qgn, несущей способности Rgn и ресурсу Т?,н. Геометрические параметры К^ зависят от внутренней нагружешюсти которая зависит от внешней нагружвнности 0g^ и геометрических параметров к^. Поиск К,^ в общем случае имеет итеративный характер. Критерии работоспособности, связывающие К^, Rg,

Т н, в большинстве случаев содержат несколько геометрических параметров, поэтому выбор Кц^ неоднозначен. Определяются дискретные множества {К^} рациональных значений функциональных размеров. Блок 5 описывает согласование полученных функциональных размеров при компоновке. Отбирается варианты, удовлетворяющие компоновочным ограничениям. Блок 6 ' описывает процедуру прогноза надежности сборочной единицы по многоуровневой схеме. Предварительно по вектору d' и полученному вектору к" устанавливается полный набор D векторов исходной ■ для прогноза информации. В блоке 7 сравниваются полученные и требуемые показатели надежности и вырабатывается решение об окончании проектирования либо его продолжении при скорректированном значении Рх элементов.

Из-за наличия зависимостей мевду элементами исходное значение их ВБР неопределенно. Это обусловливает итеративный характер общего цикла pii. Для лимстгиругадих влементов целесообразна стратегия равных ВБР, поскольку снижение ВБР отдельных элементов за счет повышения надежности остальных, как правило, неосуществимо либо ведет к повышению затрат но обеспечение надежности СЕ в целом. При сильной (однозначной) связи элементов по нагруженности значение Рх может быть предварительно установлено с использованием метода приведения распределений а и R к эквивалентным парам.

Система уравнений для поиска функциональных размеров имеет виц

* ^ * tf

V fl 1 Ql u4 >f 4.....4*Ui ' 'r

V fti1 °m' (Kn*V" x* V- T "

Taie как в общем случае число уравнений связи M <Ы, то решение системы неоднозначно. Целесообразно параметры k^, ô>М, с помощью

безразмерных коаЭДотиенгов v't, i = 1.....(11-М) выразить через

параметры кфГ jsM. Различите варианты решений будут соответствовать различным наборам дискретным набором

При определении размеров могут быть исполыгсваш условия рявподолговэчности элементов, работающих в общем режиме. Если элемент а спроектирован или задан (основными размерами и характеристиками несущей способности, например Ra, ш(1- дав усталостных повреждений), то для элемента ь 'размеры могут быть установлены с использованием зависимости

К %Ь к

"ТпБ

b *llla Ulo

( <1 )

где с - расчетная нагрузка, И3 - число циклов нагружешя за единицу наработки. Отношения коэффициентов пробега К^/К,^ и П1а/П1Ъ элементов мало зависят от размеров и могут быть установлены на схемном уровне. При известном Ва/°,вта для элемента ь определяются размеры, дающие погруженность с (при принятой Иь) либо определяется требуемая (в условиях действия нагрузки о<ь).

Далее рассмотрены специфические вопросы выбора размеров основных конструктивных элементов СЕТ. Поиск (итеративный и многовариаш'шй) мекосевого расстояния а и модуля т зубчатых передач основан на соотношениях (з). Несиределешость в .каждом варианте снимается введением в расчет ширины зубчатых колос ь через параметр ч'Ьа = ь/ам< Исходное и полученное значение могут не совпадать. Рекомендуется проводить ряд расчетов с различными уЬс1, охватывающим! область рациональных значений. При выборе подшипников необходимо иметь в виду. что приводимые В справочной литературе значения .динамической грузоподъемности С^д соответствует вероятности разрушения 0,1, и значения С» полученные в результате ресурсного проектирования в общем случае могут ой но соответствовать. Поэтому необходим переход от получешюго с к С10. ■

При определении размеров Фрикционных узлов в качестве пвртого

нрийдкгония используется результата стагачоскогю рзсчста дисков н расчета устройства их штия. Определено» разие|юв и массоинэрщкдшх парамзтроа <МШ) звзньев, связанных с Зриздонныма ласкают, предшествует выбор конструктивного ратания. О учетом установленных геометрических параметров фрикционов определяется согласующиеся с ними но кошошвочша! требованиям размеры ДОЗ (зубчатых передач, юдаигашкоо) п шчисляюгся их Kill. При атом учитываются.параметры передощих элементов (связей). Эти параметры наряду с параметра,\тя динаудческоЛ схемы маэишюго агрегата'использунгся для динамического расчета фрикционов. Если результаты расчета' неудовлетворительны, то после коррЬк'гироски размеров и пересчета Mi-Ш он повторяется.

"Выбор структуры и кшемач'кки трансщссЕин" разрабатывается вопросы «пруггурио-схемного описания траисшссал, синтеза рациональных схемно-конструкчпшшх решений.

При систеиэтвзапил струкгурш-функатональшх свойств трансмиссии для выделения перспектишш. вариантов обосновано ее трехуровневое представление (сборочная здшглца - г,»дуль - слот я введены типовые простойте« кашшзш (ТШ1). Последние да.от промежуточную опорную информацию при переходе от структурного к схемному оплетши механизмов, обобщенно отряжанг их сущэстшишаа схешб-конструкгивше особенности. Модули, входящие в состав СЕ, могут быть без выраженной блочной структуры и с СлочноЛ структурой регулярно новторшаивхся 'элементов. В норном случае ИМ используется на уровне модуля, во втором - нп уровне блока.

В трансмиссии выделены гцхюОгтзуювт, реюарвяшнеяьто и суммирующие 'вдули. Структура двух после дши одинакова, п они объединены в общий класс расироделш-елыю - суммирующих мзханизкэв (РСМ)' с числе»! вшзннк звеньев больше двух. В' этом классе выявлена нончс механизш', у которых д^М-еренциал помимо распределения (суммирования) родушрует- крутящий момент, что позволяет создать коглшктшо конструкции.

Прообразующие механизмы (Ш1) изменит' силовой (скоростной) фактор и разделены на лшюШаю и диапазонные- (коробки передач). Последние помимо тродяционшх решений образуется на базе ГСМ путем поочередного подводя ^ отвода силового потока от внешних звеньев. Традиционные рвмешш - на основе шогорежамныл: блоков - могут быть описаны с помощью рмсуррентт продставлиншх структур в виде параллелью соодинашх блока с исходным числом степеней свобода .W и блока с W--2- При сгап'езе схем коробок передач с W=3 использован

J 7

КОМбШШрСЮПОТхИ подлил. сочотокиий структурный и графоаналитический ш-года. Созданная Саза струкгурно-схемных решений содержит ряд изобретший п япляотся оснорсЯ дай разработки трансмиссионных иохашзмоз с поиншгчшимп ресурсом. компактиосуью, К1Щ.

BrnmjTotl глово "Опродолоннс? нагрузочного рогггла и- заданных' якешуатационшя условиях ' (кпозистагдаа трансмиссии)" риороОятываятся "отодц опрадолеган парштотроп рвивод и зависимости ОТ ИСХОДНОЙ И1?|ир!йШГО!1 О СГ.СТЗИ8 ВОДПТЭЛЬ - МЗИИ1Ю - ДОрСГЯ.

При епродалзшти параметров pesrm дояо па уроннэ квазиетатики (Ооз учета ynpyrociTofl) од^смосссвой модатт кштяюго огрогата недостаточно. Поскольку триислисспл «яязыпаот г-'яхошо рпссч сшювого агрегата Jt и гсваиик то иогру.'яощиЯ en момешт равен

м,г- % т.,г 1 Jp/U, + Jv) Hr Ji.'!Jl -1" Jy,~>- ■ < 5 >

гди ндц, mj. - stomidhtu лвогпгголя и сил с0тфсгг1шл01шя. приепдзшъю 1с даптголм; - Ш1Д Tfwjr-wrccmi; L, - 1 зля» Мд,,. i 1

iifiii случат упдоппя дсоэфКпкянто сспротиплолпя породшйвтго моблльшЯ мошши v средним значена"» пин распред-летниэм разработан. рясчвтго-етоткстическка. котод (РОМ), а котором согласуются дшралотрч. н'.'бярчокле на осноно статкспгюских даншх, нечеткой И1с1ор5'9цон. При опрвдолоиип относигвлыюй средней скорости V ' ТСШЛЬЗУПГСЯ КОРР'ЛЯЦЙОШТНО урарнемшн ПИЛО Ч - £(Нуц д.?). гдо

'«УЛ.9= "eme^WV Кета:- " «ВЮШМЫШЮ НОДОСТЬ И КЦД

кашилшго ягрягата, тд - масса машины. Второй способ основан на урзвшчши, нолучешом из баланса мому гости

bj = у, v + i v3, ( 6 )

' . v/m-iy

гт IW.ffll WW'- УДОЛЫМЯ тяга но ротамэ . NemM!; vA - 'ла)сси?.!0лы1ая скорость: с - (гз„ 1\7Ы>/(.L - KJ1() - стоишь использования ысжщосгги на проодолоя.ш сопротивлшшй дюгаянго; т/„ - степень использования геощности лвигтггрля, KJN - гоэфХицкэит И'.чхользово/вш сооОодюИ мощности на разгон кятиш; PWniax- удолыюя тягз г;я роятаа Ц . 13 змпясимооти от типа мобильной машины и условия зкеплуягапки находится в предела* 0,3-0,0. Соотношение К j,,/ ч "н прй «ал« у? достигает вешняя U,g-u,o. Для маши с гцпреглмкмозчоекпма трансмиссиями (ГОТ) вкосто nN используется

О рчг.клт к;и етяш'л'язиргялпч п нрп/у^жопы нормяттдао

зняадш параметров, определясь«;? условия и ¡юзздя расош трансмиссий аетотраисшргшх средств. сельскохо'чШсгвеинцх ц прогашлашшк Tpairrapoa. которые целесообразно ксиользоаать дня tip; лчаригелыш оценок ресурса и ерэинэтельшх расчетов.

При задан;;;: v(L> тепуцгмк значениями в зависимости от пробега I реккм работы определяется прнунм шделп,г)овйНИ8П. Как альтернативы жесткой логи^ской модели упрашшгидх действий. при моделировании предложены лг лто-вероятностная модель и имитация действий водителя. В нервом случае реализовано статистическое ¡табелирование параметра а, еписываякего степень использования свободной тяги на казахом 'чаго рошешя; обоснован вид закона и статистические характеристики параметра, пакладдоаемие ограничения. Во втором пользователь зая&гет подсистему "оодкшль' и иехкк родственно вюшчзися и процесс моделирования, управляя ПЭВМ, которая воспроизводит подсистемы "кааина" я "дорога".

iUui обеспечения подсистема "водитель" разработана система параметров, которая статистически описывает действия исупггелл при троганга изшаы w переключении передач

Mamma одосноается но у резне квззис.. атаки ипогомассовой схемой к моделями рабочих гц/оцессов входшш в нее основных создающих и прзебрззущвх моииость агрегат .ч»: ;,1е.елп с регулятора:.*,, гдцротранарорг-'.зтора, трансмиссии, двияшьля. В последнем случае по-новогу шгерпрэтаровзны зависимости, штекаотоге из баланса кошности и связыващие коефрлциент продольной силы и козфрзцнзнг скольжения (буксования). Это шлъолнло создать ошевнш дагаэтеля, подкрепленное содержательной кехшшсскои ьюдельи фрикциопно взавжур>йствуп;ой подсистемы "кассы догаштелн, машины - опорная поверхность".

Трансмиссия в схош мяшш представлена редукторгшм и диссиштивши узлауд. Рассмотрены варианты расположения трансмиссионных узлов в схеме мэнкну относительно масс силоаош ■ агрегата, трансмиссии. двшаггеля. Иногсиассовап схема, с ваделеяшки кассами твгяюяя, иэзгголяот корректно смоделировать процессы ддадошл с пробуксовкой (скольаониеы) движителя и определить нагрузка трансмиссии на а гах режих.

В процесса моделирования. по рекуррентным соотноашнкям фэркируигся шггегралышо показатели ралздаа (средние и средние квадрат?чеекке отклонения скоростей, удельных тяг, козч^ацлекгы пробега и временя) и корреляционное таблицы условий - режимов движения го передачам. Показатель условий -- уклон кзкропро,}яля;

пикязптпль [дашед - скорость докямш. Клетки корреляционной ч'яблппн заполняется значениями средних ускорохитй и пути, я для рэякмов неуппугого Оуксспашш око л средним коэф1шиенгом буксования, в вица отсегосо данных при ипдвщювттг Формируется ■гаОлплч переключений. еодерзпшкэ показатели условий-ротядав, гюмер' ' включаемой передачи.

1'Нгогр8лы51е показатели логлолявг оценить регат в целом. Таблицы компактно сксгематширупг сочетания у слови»! - рохямов. Клетка таблиц» дает близкие значения началыт условгЛ для последующего вгмлфокзкедая'я дилгулческих ре-гимов, ко^рые дад'гдяруугся однократно, а их ысхал в говрегг.дв&мс'сть ялзкентоз учшк.-иются через е?роятность во: нихсновения дтиюго ргодгдо.

адаптивность коделироввния и обработки дакзи: о повышается при раздельной схеме вычислительного процесса с предааригзлыгхи иалутон!*»»и протоколе управления.

О_шастой_гла!зо • Предстсшшнке транс-кисет,;: пря д-'-нпилескиг расч <т ах" росегапр'лгсотсх. сисчема задач ллнаудчесшго расчстз тряисмисся), кклгооя сзтр:--птйз8Шпэ объекта, определение параметров, фо£»»!|х®яна8 л преобразована динамических годелей, ввтомятязировв/шсв составление урях-нений, расчет частот и Форм собственных колебаний, якшглгуккг- п фазово-частотных характеристик, статгпеснкЯ расчет п определение начальных условий дпя динамических зо;:ач, прямой ¿.и'лтчпческий расчет.

Сюмгггсдошэ механических объектов при динамических расчетах целесообразно ир^подаи» с использованием концепции регулярной динамической схега (РДС). Исходном объектом схематизации является мохйшческая иг"-«?.®», которая строится ¿,.1 динамических, ккнуматическзд а сосд;иягге.чьно-рэаьелинитолы>дх звеньев, Структура годе ли отобрали» ген далзмичсской схсмой. состоящей из . типовых олехишхш - мчдул?й. которое иредптошшг собой структурно устойчкше фрагменты минииялыюй размерности для огтаочия кп фпзячвском и мотемз ппоском уровнях дкнамичвских ь-идел^Е Н1<шволы;ой кок'^тгуряцая. Такие элементы-модули являьтея юлошвди иодконфяпррц^йте и ру.еш' с?.'ксл макросбразу вд'Л. Оке формируется п классп^щуруитск па осн"яе двух признаков: типа (м или Е ) и числа степеней свободу )! яоспсого кнномап'лсского звена <23(3) элемента. Тки М соответствует ластозм глементяу, тип К-уиругкм. сотадшшм по крайней мере одно зпеио о додатдоюсть» Е^" * 0. В обком случае типовые элементы могут содержать диссяштшиое . узлы к. ксторно соояннлигсл с массами яломентп к |удгп*руст»»

демп&прованиэ, пропорциональное скорости относительного перемещения масс. Жесткие элемент могут содоргать собдйнйголыго-разъодикитэлыше звонья (СЮ). Неносродствешгаэ соединение СРЗ и угфугого звена лишено физического смысла и макет привести ¡с пршщщшальным ошибкам пр-д моделировании.

Поскольку РДС формируется обьединэшом масс типовых элементов, то матоглатпчпское описшшо такой схемы создается <|ормальшм образом на основе информации о üb структуре. Для отображения синтезированного исследователем образа динамической схемы можно использовать рабочие подкон'4нгуряцт, не обязательно совшдащце с оломонт»!И1-шдул№И. Состав рабочих подкоиЛпгурацкЛ определяется удобством списания динамических схем объектов определенные' классов. Такие подконфигурацяи названы олакзнгами-Фрагментагли. Если состав Ешоменгов-кодулеЙ является вполне 01фэдз ленным, то алокэнтн-фрахизига могут видоизменяться п зависимости от содержания задач п соображений исследователя.

Для описания св.пзой мезду званьями схеш г перераспределения моментов в кшемзтпчоскмх звэньях i'водятся структурно-силовая матрица (ССМ). Определенный к-й столбец ССМ имеет ряд нэпулевых котШицкэшш JiJk, предстагишщих соотношения меяду внутренними моментами, которые действуют. со оторош к-го безынерционного нвени на 1фшыкаюшз к нему массы. Состояние k-го СРЗ описпваотея индикатором x-j,: х-=0 - замкнутое, к=1 - разоданутоэ (пробуксовка».

Ыатематическзя модель данашкп трансмиссионной спствш, представлена в универсальной форме и оюжчазт алгебраические, даМтфэнхшальшз п логические уравнения. Для пахогдзния внутропняк моментов !,(]г в ЖКЗ и СРЗ нэзавис5*г.о от структур;юго состояния системы использованы едловне алгебраические уравнения связи, вюшчяицао (метод внутренних моментов). Применение

внутренних мотантов дает возможность прздетввдгь в даИаронциольиак уроваеваяк динамики каздую массу своей угловой скорость®. Согласование скоростей масс, входами в М-элемонты, обеспечивается не за счет кинематических соотшишшй, о за счет силовых, свявшавда значения внутренних ыогмт'ов в JU13 с bhösihswbi для расемагривБоиого М-алекоята момоптоми. При отом исяользушсн магрида шзштшюй размерности к существенно ускоряется решение задачи данашкк но ЭВМ. Логический уравнения позволяя?г по состоянию индикаторов на i-м шахт» и переменный процесса определить состояния йндаиэторов, а следовательно п система, на (1+1)-м шаге.

FaocfrvcvrpeiKi ссновгао прзебрагоздкля , даашшэсштз схем:

ГирОУЛЗШШХ (порогулпргж) В рОГУЛЛрШВ, ПрЯЙОДОШТО И У1Тр01'!01КГ!.. , Для упроцонкя схем ирэпзволыгсА кафчгуряцчя разработан юд^таярововннК кзтод ияршшш« систем. шиютавяиа преобразование пнерциошга п упругих плрегдатроп, л такта параметров деэтцпротш с сохрппошеи кон>{мгуряцЕ11 ' исходной слеш.

При определении и систематвзшдап параметров дошНфовашчя 'деиажческоЛ систем! чрпнсккосм показано, что оно имеет характер частотио-незаийстютч) внутреннего тртюя. Разработана' юзтодака задания параметров деглгоркроваиия в зависимости от частота ы колебательного ггропесез, основанная па соотношении

К'' = б / (гт Е), ( ? )

где К - коз-Мкцшнгг дега?1»чх>}:!Ч1«1Я: & - логзрв^шчоскпЯ • дзкрзютг? В - податливость двнг'япческого. элекемгга геот парциалыюЯ, спстош для которнх опрндолявтея ппраметр д??дп№роеовшк СЕстукггизйроизидоо дгчячр о лоторж^пчоскик декретная щ-регатов йооаяь«ш иаглщ нрхтадеш шюо.

6Л С Т <5 Р 6к б1Ш 51(11

0,13-и,27 1,16-2 ,'15 С, 3-0, (М 0,02-0,04 о.оез-о,1"с

Индексы обозначай1: Ь - мзгаинша агрегат в делом; Т - траисгассия (!) основном педущчй мост): р - рессору при япфучиаштп; К - икш при кручелш; КВ - кррдчшая передача; Ш1 - коробка передач;

От допше состянляиг необходимую информация душ щюведопия. дишяг'ескт; расчетов на стадии проекгщхжния. • •

В содыгой главе "Расчетные схеь'« и динпгя'чоскяи погруженность. чр.чнсмиссчиг разрабатываются расчетные схоки для основннк дшашчошк расчетов траисмясспк и связанных с ней систем.

Но аналогии с розработзшммя ранее вопросами динамического расчета крутильных (вращательных) систем рассмотрены вопросы схоматизипда посту 1 ^ач'влыю-вращзтвлыш систем (ГШС). составления 'математических моделей таких систем, и их решения. Введены типозко олскэнга, обоспэчипавдм построение регулярной ПВО я' ({рагмеигы, пезволякщо в удобном водэ синтезировать расчетную схему, ¡¡ермалкзовзн процпсс составляют уравнений с использованием сгруктурко-сияооой матр;щи.

Разработана типовая н^стрйиая юдоль, отражающая связи лшкиных и угловых колебаний чрэпсг/иссиц. подвески, дпкмтолл.' Особенность''.) длиной коде л11 яв.ччзтел л» г-и ; ¿'ь: ко

•¿г

взаимодействия имеют двухсчч^юнний характер. Рад входных воздействий, считавшихся независимыми. Формируются самой системой. Модель движителя с разнвсвшшмя масса?/® связывает у сшита сжатия и ' крутящий момент за счет реальной) сноса вергикальной реакции с оси ведущего колеси. Отражена дифференциальная связь центра масс каргеря ведущего моста, его массы и части неподрессоренных масс. При .движении но неровной сил, обусловленных отклонением от нормали к поверхности мйк[юнр[ювности вергикальной силы (включающей вес) в контакте колеса с дорогой. Единым внешним возмущением системы является микронрофяль, описываемый текущими значениями .ординат, который действует на Колеса переднего и (со смещением) последующи мостов машины. Рпрьботанняя модель дает .результата Наиболее близкие к экспериментальным данный о нягруженности трансмиссии на неровной дороге.

В модель расчета установившихся колебаний трансмиссии при внешнем возмущзнш (в частности, со стороны микронрофиля) введено компенсирующее действие момента двигателя, .котороо обеспечивает движение центра ненодрессореншх масс машины с постоянной линейной скоростью. Данная модель расширяет круг моделей установившихся колебаний механических систем машин.

При исследований!! колебаний муторно-трансмиссионной установки (МТ-У), как правило, необходима миогоэломентная схематизация.. Рассмотрена общая структура МТУ с механической и гидромеханической трансмиссиями, и даны рекомендации но схематизации отдельных подсистем'с учетом конфигурации системы и вида расчета.

При исследовании максимальных динамических нагрузок, возникающих при быстром' включении сцепления показано. тго упруго-инерционные параметра динамических схем трансмиссий аш'оыобилей типа 4хИ шоют близкие соотношения в следующей системе измерителей: ¿2 - шмент инерции ведомых деталей сцепления, Е податливость машинного агрегата; М - момент трения сцепления с учетом пробуксовки. Существующие трансмиссии могут рессмачриваться как достаточно достоверные модем для оценки динамической нзгруженности перспективных трансмиссий аналогичной конструкции, если соблюдать подобие начальных и граничных условий. Создана расчетно-информационная база ■ для моделирования пароходам процессов механической трансмиссии, которая включает показатели 'динамической нагружешюсти: модели, метода, программные средства и результаты расчета показателей; данные, описывающие начальные условия моделирования, в том числя статистические характеристики

параметров; банк шсспериментальшх данных по Максимальным динамическим нагрузкам п условиям их возникновения.

При моделировании нагружендасти гидромеханической трансмиссии показано, что гидротрансформатор и в тех случаях, когда не отделяв!1 источник возмущения от редукторпого узла., обеспечивает снижение уровня динамической нагруженности зз счет благоприятного сочетания инерционных параметров и дополнительного демпфирования трансмиссии. Рассмотрены особенности расчета динамической нагружениости при одномассовой и многомяссовой схематизации двигателя. Приведены результаты моделирования переходных процессов планетарной гидромеханической трзнмиссш многоосного шасси и результата эксперимента, которые практически идентичны.

?_восьмой_гл8во "Детерминированная оценка работоспособности элементов трансмиссии' разрабатывайте» вопросы детерминированного расчета злемонтов трансмиссии с употоч возможности отказов при накоплении повреждений и перегрузок.

Гесурс (наработку j. в км, ч. циклях) мозяю представить следующим образом

'i' = I, = Я/q, i о >

где используется мера несущей способности R в виде циклостойкости, а мора повреждения q - в виде единичной даклонапряжшностя (R и <j могут быть рассчитаны отдельно, но с учетом их связей, например, по пределу выносливости). Показано, что распространенные модели многоцикловой усталости.(линейные,.корректированные, со снижением предела выносливости) могут быть представлены в ресурсной <|юрмэ - (8); общий ресурс элемента. рассчитанной по суммарному распределен™ нагрузок, может быть корректно шражен через частные ресурсы, соответствующие отдельным распределениям.

При проведения детерминированных расчетов разночинных элементов необходимо учитывать вероятностный аспект расчотшх характеристик мер несущей способности и повреждения. Целесообразно, чтобы эта характеристики были согласованы, нервно соответствовали уровт вероятности нерззрушения 0,9. а вторые -степени тяжести и,84.

Из представленных данных по расчету зубчатых пар планетарных коробок передач следует. что внутрзвня:! динамика вносит превалирующий вклад в повреждаемость мнохшоточннх передач. Увеличение многопоточпости без соответствующего повышения 'точности • изн/гопления передач неэффективно.

Онроделонш ресурса возмокх:; в процессе прямого шдэлиртштл без этапа форгафовяния нагрузочного рожимз. Дня етслх» изиольяуюгси

рсясурршп'ныо соотношоняя

'i(L) =•■• [(1 -- AI) Ч1_Д1 + Дй] / 1, ].Ц) - R / q(l), ( 9 )

х'до 1 - Hop'iO п'кя: л1 и aq - наработка и мера повреждая ин за йог мод^.'а^ювзния. Подход, основанный, на оиредолошп ресурса конструхсгавнвх олеюсчггои без получения в явном виде показателей реяимч .(кожЭДщкгиггоз пробега, распределений нагрузок к ;г,п.) и. boci •[ 1о:д,."',одяиий текущие значения единичных мер повроадэппя и (шзз) ресурсов конструктивных элементов, назван ресурсная шдолиреззишл. Ь;ли исследователь, выполняя роль оператора маишш, нкоштаотсн в процесс моделирования, ах> шэом имитециощюз ресурсное м.-дедмрозанш.

Учкгыпая иозтхшгость етруктурароаэнпя процессов ircrpysöiian, целесообразно организовать процесс ресурс;, го шделирошная слелуу.ип"! обрлзом. Воспрслзвс/ «гея "прогре?,*улое" нвгру:шн",ш трз'юмхямгл квезиатьг/ческой нагрузкой р(1). Уто общая дпп треис.'.жсй'л нг-грузкл опрчделявтеп с шглдоо г/лохчзэлдшн'шоп модели каозистагакг. трансмиссии . а дает уровни квазпетатическох'о иах'руетния ¿лзкепшо о ц). Расчет &0j а учетом дойстаия кок квязистатичесягас, так и данаглачаеккз нагрузок вюхилает вычисление шраг>ений типа

<Ч) - о-™ ЛК , при <'д ? с^; aq - u, </а < { 10 )

где лц - число 1 кнутов действия аквиаалехгшой нагрузки при использования коэффициентов динамичности <*а - с К КуЛ; Kv И К„л - коаВДшкошы внешних и внутренних дкххагонэских нагрузок, определяемый на квдщй шаге шделкровашя в зависимости от состояния систога вне'.ышх и внутренних возмущений, а твкжэ рассмтршшемэго предельнох'о состоянзл 8л0&г.лп-я.

Полученшо с помощью прямого .чзделироианкя результгш показали, что п сравнительно легких условиях дшкетан ашхлгобхгла по дорогам с усоцерзопствовашим покрытием ресурс элементов в существенной, степени зависит от уройня дакомачоскоа погруженности н пэрехединк регчмчх. Последний во многом определяется деПствиякк водителя.

"Верояшостшй ресурсной расчет - прогноз надежности элементов п подсистем тренскиссшг рапрябзтшст'ся новроо: ;кччягп&г.ткого рясчото элеконтов и шдспсшы тршкяглссп«!.

!;КЛИЧЯЯ !!ЯПЫ7рО!;ШП10 уОЛОйпЛ :JÍC<JI1П!¡ P3!;i::H.

11рищчнгплы,!'Л1 о вуроятнослга расчетах гошегля парпацпя :x¡i шпрездяшн и хоргширистш ивсуирй сиособяоот глепзпгон, 1рздстввл«ш к ¡г в шда случаПпик полпчкп (OB) или п^цоссов (СП). Хурзкгрриыо для элогтап'ов тркиегаесш юдоли 1, ?, хилггештта отказов, обусловлены;.);; jrcKoTijjOHsïBn иовроадекйЯ, и 'юдоли 3, <1 пиойяпнкя отхггеоч, шзвзхзш: горагрузшгя. mam тщ:*

ностэпошио «теоуц 1) L-P./п: P(l>H-r(L) или P1D---1 -FUI<0L>. ГЛ9 и, ч - CL1; Oj - g], - »яотацяонэрш9 СП типа "РЯОрЯЯЯ" Ф}-!ПГ.ШЬ<1: 2) F(L)"1-F[!M;(L) J. где R - OB, Q(L) - шсттюпяршЯ CU;

внсзошш 'нкяг.ы у) r.-^j/c : p ==l~f(n<i) иди l-=.l~k (о <с), гд" харч'сч'орпсчтад прочности ^ и нпгрулрнтосгп ~ - Ci!: 4) PüJ-14'V'v,<-'V>tUl' ГДП - СП: on(L) - отацгсяарнрП Cit.

Госсшчрянн ОСООУШОО'П). Пр?.ТСН01ФЯ Д8!П;КЛ Г>"ОЛГ'1 ДЛЯ

щюятпооч'шх jxjo.ypcr.45 расчетов плсл'рш'оо чрант:сскп о условиях «г:л'ша?нкп повре.чдешй и 1н?р^иру"ок. Для мпежчг пар рпсгр;;:олсгг:\ ч ч Л iiocijxicru pací град'.тятя рзяурся л оохуавщпы: nvx* tí-lSI-*, í'jv I,, - nyKOTXip'í'' бюснсе г.чзч&ияа. Распр-лаглнчп вхлпг п:\л jKjrapiUmccKíi ¡юрглчлььу?. сто согласуется с гтзнсотачш окстр;1Пгт'плыи"г31 даягт-'ми. Получзия •{ор.-.'уля дчч раочьчл P>'J¡' элсишга п усд?:»галх пзретрузок

PÍL) - I - Гы Fl(L), ( Ш

где F,J - ШрЗЯТШСТЬ откзэо при деВстопя посручпзщгог нагрузок; FL (L) - вероятность наработки L до пояшкяшя такой нагрузки.

Разработана сдадувдйя свезли нредстсшюпия условий -■г.ссплуатаиии ъ •Звлыш шкод.- алнм01Г""рч..н (отдплыюя фаза .•»•мехш K'iuiiiKiO- гш!С"оо (побор элоыеш'оршя), оСоСаонюо {долевой иябор тппошх), п пидз влркоцпя (сироппюотнип naöopu •)'.uicí:í« i. Один !?ч с;юсс&>» шрьпропздшн ос-дох условий аотпдуатапин тестокг о использовании огр;нглчшшого набора тп!'о;л'Е рпг.'кг/ляп'нровяпннх условий и вдадвнпн г;?роячпосчч!о;л> сшслпш спюс.ггельпоП. п]х>долл«голыюст <*, но кзздому услогиз. иргсшшшолычял яиллстол пнодоипе для хврякгеристтс рсосояягуь

ЧТО И о1!р;чд0"я»Т ОУПеСТРО ПЯрОДОДЯ 1с ЯерОЯТНОСТКОМУ СШСЙГ'пю ОПЮСИГОЛЬПОЯ ЬрОДОЛТДП'ОЛЫ'ОСЧИ НЛрЯООТКИ 15 К8ЦЯЖ

п'ух условиях, тпрюззр, iqTOíara nasmi по nccco, ipymwBUM Äopoi-ftM и т.д., с сохра»штшм для оиродолсшюЛ кзя>»те cyw,!'jpuoro о' r¡ ;ociï голь i ю го upoderu, puKioi«

ruciD.-so ».г>тсуг>и отатес тческпх ncnurwmû. Прч атом сходуот развит. згшкшз (троОуски» ) x»¡тктеристиик Î S*(r ; пнчальпко

(исходят®) и коночнин (с№дол1фс1»шг1№? ) s , буj..

Хьткгорпстшш сшдшшроьчншнх c,,^ отличапгсн от характеристик пслодш« f. . Ноото-.-у црудвяритольно елодуот по предложенному ЙЛГирЛТМу уСТ)1нош1'ГЬ пскод'ыо ~¡. , , зетгориз в рОЗуЛЬТПТО г/юд'>ла}юпонйп .гошг . близкие к заданным.

1'-п"дп ал'.'!--;: 'irroB трянсгассои шдолепп ipyrum, v которой уровень нягругг.чпостл (сроднее значение нагрузок единичная мора

«овроАдсч'ви q) сильно коррштрупт о параметром. обобщенно онгснвяютал среду (средним значенной коэОДздщрнтп сопротивлении порсдвч.;;;''"лю >7 для мобильны* машин), п вторая группа, у которой НОТ уКй;,ПЩЮЙ СП.'»;»-.* (обично 'O VO ЯЛОМОНШ, рвС«7ГП?НД0 ня отдельных шридччг,?..). Для подскстнм с алокенгями шршй группы, ряирабочаи прогрей, которая сохранят? наибольшую нрнвмств'лиюсть с рнс.четош ресурса. ййкч.-льзукя'я:«'! нсрошпостшо харткторисгвкп меры нзсуеюй (ЧЮСОбНОСТИ ОрТОККТоЧКОСГГИ) П. П РДЯИИЧНОИ KPfW ПОПРОЗДОЧИЯ q. Olí

основан на г.спольэовонии одяоинпчной оичзи тю^ параметрами среди « едиикчшх rîop пш^оздеиия aww итог я лриведошш последних к единому росирудолеч.'».

ИроГИОЧ 1ЩТ$¥М08ТО ПОДСИСГСМ с ялришгтии парной и второй' групп основан т. дискретом нрипсгпилен"" условии вксндупгации, получении vi использовании расурсно-нрочноотшу. ооияскмостей (РИЗ). ОбАчсть езгглк?пш! характеристик нусущой способности описывается набором пчочрипЯ г .1=171^,. '¡с.тчжтэушие им наборы ашчешй

ресурсов L).i--1., опрздоляюгся дая каждого я» k^l.K условий. Наиболее общим яялштся их таблачюв (гряфячооксо) представление. В ряди случаов »догокно исиользснуть ьтешгттошгуп затснмость.

Пр»У!сдона илгорйш нолучрнии рсснредштшн ресурса элементов и подоигтога (сисга.и) ни агорой йтяпз иркч'ноао с итаюльзовпн-лзм PÏ13 и опчнк» надежности на стадии проши'проиония коробки породит гусеничного транспоргорп.

"1'еадязапил ррсувсного щюиктировшшя о САПР кзюОглчюй одитг описаны клиросы рвплязмц'-та и взаикодойотвип разработяшмг методов л системе иросисгяроиг-шв!, баоовке !Г;Г:гр;зямн:;,ч срэдстч » даяние. •

Обоснована структура cjturrcra обеспечения иадезеилп-а в 0Л11Р (li-CAiii-). тоагоотагиукф» тдоастегм. Проработаны вопроси сяико»йса из рапличнил методик рясчито зуСчггых передач. Прпя<;лок га^-тиалыи': набор sciíowryr. дяпннх по кобильиоР г.татпне и

способы получении ладостомшх дат»« при естественной неполного..

исходной Ш»1орМНЦИИ на ЧПЧИЛЫ1ЫХ ОТЧШХ ПрООКТН|'х>13ш)ия (оч'оуччтгиип характеристик двигателя, гидротрансформатора, ичериш,

подач'ливоствй и параметров демпфировали мапинного агрегата).

Созданные Опзояке программные 'сродстиа основаны на разработанных и предшццгик гланях мотодикая и обеспечивают поддержку процесса проектировании СЕ трансмиссий, включая выбор шренекпшных схемных и конструктивных рощений. проектный, ресурсный, гапзистятичеокий и динамический расчет".

В_прило!5;э1ши привод™ перечень разработанных нормативно методических материалов и описание коробки передач магистрального явтогаоздл, разработанной для конкурса технических идей и проектов ¡жологичеачи чистых янтптрянсоортнчх ергдега, которой проведен Ипучнкм советом РШ' СССР и АН СССР п 1Р89 г. (Проркт• отнесен' к приболей значимым. Разработка признана изобретением.)

кшодн

1. При проокгаропанин СЕ трансмиссий и им подобных объектов целесообразно использовать рэираооюшшо методологию и методику ресурсного проектирования, учитычпщиэ сиянп объединенных в систему элементов. Ирганшп независимости элементов не удовлетворяет практике проектирования. Прогноз показателей безотказности и долговечности СЕ трансмиссий на . стадии проектирования возможен по многоуровневой схеме, воспроизводящей уолонпл и режим доитошш, нагрузки, зависимости и отказы элементов в щюцеосе Футгчкопиронэнш мр"":чы.

й. Систематизация ст^'ктурно-фушшюнпльмых свойств трансмиссии для выделения перспективных вариантов целесообразна ня базе трехуровневого предсч'явлония ' сборочная единица - модуль - Слою и типовых проотойдаих механизмов. Носукуцте дат1 промежуточную онорнул иь'формнцкга н|переходе от структурного к схедалу описании механизмов, обоб^ошю отраглпг их существенные . схомио-ншегруотивнда особенности. г^здаштя база схемных реокмтй содоразгг ряд изобретений п является основой ляп разработки транс-одосиошвд механизмов с поркшенншн ресурсом, комптсгность«. КПД.

У. При определяй«'.! роядол работы машины рогряСоташыЛ рас'Щ'пю-сгаткстп'тсхгА датод обеспечивает согласованный выбор параметров, устаноплкняомых на основе статистических и нечетких дончых. При 1;ря»т.1 моделпрозвпт процесса рпботн :ак

. альтернатива жесткой логической модели могут быть использованы логико-вероятностная модель либо имитация действий водителя в режиме диалога с ПЭВМ. Предлагаемые интегральные показатели к два типа статистических таблиц (условий' дзижения и переключения передач) позволяют компактно систематизировать данные о условиях-режимах работы мобильных машин.

4. При построении квазистатических и динамических моделей трансмиссии и связанных с ней систем целесообразно опираться на концепцию регулярной динамической схемы.. использовать разработанные типовые элементы-модули и метода преобразования динамических схем. Это обеспечивает адекватную схематизацию объектов произвольною вида ' и рациональное упрощение исходных моделей с сохранением существенных свойств. Для динамических схем с упругими и жесткими элементами, в том числе переменной структуры, целесообразно использовать математические модели, основанные на методе внутренних моментов. Это позволяет получить универсальную, из зависящую от внутреннего состояния математическую модель,и ускорить решение.

5. Основные задачи динамического расчета механических к гидромеханических трансмиссий могут быть корректно решены с помощью полученных динашческих схем и данных о демпфировании. трансмиссии и ее подсистем, начальных условиях переходных процессов, использовании мощности и момента двигателя на разгон, что составляэт недостающую информацию для расчетов на стадии проектирования. Демпфирование трансмиссии имеет. характер частотно-независиюго внутреннего трения, что необходимо учитывать в расчетах. При исследовании переходных процессов механических трансмиссий рационально использовать созданную расчетно-информадаонную базу, параметры для обобщения данных по действиям водителя и соотношения, вытекающие из подобия динамических схем.

6. Основные модели много цикловой усталости 'могут быть представлена в ресурсной форме, а общий ресурс - выражен через частные ресурсы. Рациональным методом определения ресурса, основанным на воспроизведении процесса функционирования машины, является ресурсное моделирование, а при воспроизведении действий оператора (водителя) ресурсное имитационное моделирование. В

' детерминированных рэсурсках расчетах разнотипных элементов характеристики несущей способности, нагругенности должны быть согласованы. Для первых целесообразен уровень вероятности кэр'эзрулзния 0,9, для вторых - -степени тяжести 0,84.

V. Огготх'имг! о ! ;по1'<ух5р';з:л> услоь-'.и rj:cc:iîj:vлтfît

норка mîceih и гшт aroro ¡-шс-юря nmunv-a их'блунг^'ч

прл p-jc,y[x:ii'jr '];г«)ТГ">',*;,\ п iipcvirrcpmBn. ! лррлЗотматл сисгог.» про,пстаиг:оид;1 о нагрузо'ншх, роди-лгл- -и атшуглпошж» ростерах

ПОЗВОЛЯЯ'!' Нар!.!*р.;ВОГЬ МСру ПСВрЯЗДОПКЯ О !!С'!ОЛЬ:юН;;!'Л':М ' ГОНОЧНОГО

наборе огдятлглх ycj»ir,vî пксипуятйщд: Для ряда гюдекотпл тронскксой1: с росгоян!» пагру^онш^'и osor-wirri-w кояет б: ль г.сиольпопапя ютидяют ресурсного прог пл-за, оашяннйп на иртдаичл rap iic«pwy.rim к ounww рзсщадзлсярл. я осмлисх случаях - I'opbRpoijjjiic гсогб^кшП уахсчяР и р -eypcuo-irpanrocTfjVf» ваписярости.

В. Р;;зр::бот:;;;:,г:е р.у.тего.ч.....ne m герналы, гупч)\';;:и, Ш'.гспг

нро1рп:.7л ссстналятг с.;сг?г;у рпг. :.пк>-m ixytnwK:>,- срзпсчг з<г/\ ре.танпя задач нрзекггрэязны! п обоспечояк-л надетое г :t Сл трмккляост!. "'юзякт'п «рздстпи исгокьготш* с иоло-н'а.ллгм п^лсчтом ял ппдз гре/шрпнтп;; СНГ ("ЗКТ, П1'3, КаглАЗ, ч;-ЛL'J. v"ïM др.) 1*. за nee ï m'y (;i vsni^caavi У'.^яерсяпег г. Русл

(Ролгбруя) и Пм'м'смя'яп С);глп'ич;:;нс;с<ан г. пе.льц'; (I'tr я.-ьп)),

HOCf.'iVuHO JIS ,"n*îM!0'.îïK>0 ВНО.ЯрКЗП В -Г IHoViHOC'tpJi, HUiL-Hy H ОГраСЛЬ.

Основное сода р.г.онле ;;:rcrpi'juvii опубликовано n работал: l. лдьгзп B.B. Лт'ортм шлуяанал структур нлонотаренх коробок пород 94 // Рлзрабсшсч ' i: пр:пен«те катодов n сролсто течпслктвлыюГ! чоянмя-т дач «iïiwi шчнроняшетй обработка Шй;;орма1Ц'ь].- Минск, 1974.- C.G34U.

?.. Гркшштп Л.11., '¡рчик IUI.. Ллылн P.P. !Лсс.лпдоаа!та? колзбатолышк свзйотв тр-лкгют^л i;pyp,onn у. автодабплй'Л' .//

Д|Ч'страиторостроэГ1.:-у, 1L7G.- {Чяг. U.- С. 40-К».

ö. Гршксчди A.il.. Axmui Ü.ü., Чочкк B.K. Нагрузка n трансмиссии оэтомсийигя от нсравногиорпс;! росчяи днагатоля • внутреннего сгорания // Лвтсгргчстсростроапкэ, JWG.- Пит. е.- С-. ö'.M3<i.

4. Алыт.п П.В.. Дьячоп'со П. 15.. Русой .V.r. Ияхон т^фзся от дочяг.жята на ct.ntwrp тлосст трактор - еодскостоидаока шекз // Кзшшзац»*! n ашотг-доодю из оолокото итонвпсгго / ВЙ%Ч&Х; -ry<4). L'î'mJ.- ï. а;!.- иррпн 1.- С. 47-51;.

ii. y[r;/;üa за iöoj ^дяаию ия х-'рзятаркувдакго на

га vm: ч.ц vj / п.Н.ьслоа, I-.L!./Vn-viiu, л.в.Лоз^яоп. Р.Г.Гуояз // ^i'-iiTiw с: с т;>а;:(ори я з'сярл / !'И*УЧ;с-1'усп.- Русо.-

' iWi.- ï. .-• '.л'..m и. пч-рг;.

•5. Лльгкн В.В. 0 шролпюстдж расчетах механических систвл мши» // Прогнозирование п рекчот ивдиваду&льной долговечности к л.чдчжностн механических систем.- Свердловск: УВД А.Й СССР, 1980.-С. .¡7-ЯН.

7. Альгш В.'Б. Проблема оцошси наденности механических систем мобильных майик.- Минск: БОЙ, -1900.- 7с.- Деп. в БвлНИНГИ 20.№.00, и 1К4.

В. Цптович Д. С., Альгин В.В. Динамика автомобиля,- №шск: Наука п техника, 19В1.

У. Альбин В.В., Павловский В.Я. Динамическое взаимодействие г^имшог« агрегата и подвески колесной машины // Сольскохозяйственов машиностроение и механизация селъского хозяйства. Иаучн. труда -В1ФЛЛЭСХ - Русе, 1980.- Т. XXII,- Серия 1,-С. 67-73.

ю. Алым В.Б., Фздорцовэ Т.М. Вероятностная оценка прочности приводов с учетом стохастических иеоднородностей в материалах деталей /у Труда 5-й научно-техн. гаф. факультета математических зпашаа, шсвкщонноа бО-лэттеа Куйбышев. политехи, ш-та. КуАбииов, 1390.- С. 46-52.- Деп. в ВШТГИ 17.09.Bi, н 4606-81.

11. Цетович И.чз., Лльггаг В.13., Павловский В.Н. Дшямкческан нчгружалность чрансмиссш тяговой машины с гидротрансформатором // Воет АЛ ШСР. Сер. ©1з.-тзхн. навук.- 1УЙ2.- п З.-'С. 73-70.

12. Сопоставление результатов вероятностных и детерминированных расчетов деталей автомобилей / . И.С.Щтгович, В. Б. Альгш, Т.Е.ДобрияМ, Т.М.Федордова,- Минек: БПИ» 1902,- 12 'е.- Доп. В БэлШНТЦ 24.06.03, Н 445.

13. Сопоставление т'рыюмиссий с гидромеханическими и олектромеханичвекпми йередачада на мощность свыие 1000 кВт / И.С.Цятович, В.Б.Альгин, В.В.Гринкевич, И.Г.Шейшсер, В.П.Молощевач, 0.II.Царев, С.Н.Ноддубко.- Минск: БПИ,- 12 е.- Деп. в БылШШТЙ 24.06.82, Н 446.

1.4. О проокгЕровании коробок передач па ЭВМ / И.С.ЦйГовдч, В.Б.Альгин, Л.Л.Бобров, В.I).Грацкович.- Минск-. БПй.- 8 с,- Деп. в БелИШТИ 10.08.ВЗ, N 776 Бе-ДЭЗ.

15. Внбор шлрузочшх режимов шогоступенчатах трансмиссий транспортных и тягошх машин / й.С.Цитович,. В.Б.Альгин, ■ Г.Н.ВарЕшааня, В.В.Забиронпн, Е.И.Козлов, М.Г.Ь'елешко, И.Н.Ругпанская, В.Н.Дудовцев.- Минск: БГО1, 1083.- . 10 е.- Деп. в БидНИШШ! 12.0В.83, М 785 Бо-ДОЗ.

16. Ллы'ин В.Б. Вероятностные кривые относительного ресурса

деталей автомобильных трансмиссий //'Весщ АН БССР. Сер. йчз.-текн,- ( навук. 1984,- и 1.- С. 121.- Деп. в ВИНИТИ 29.06.03, 11 352B-B3.

17. Опитно определлне на характеристика на пневматична гума / H.H.Велев,- Р.Г.Русев, Д.В.Лозанов, В.Б.Альгин //Юбилейна научна сессия 130U години от образувенето не Волгарската Дьоржавэ: Научни Трудовё /Висшэ народно военно училище "Басил Левскп" В.Търново.-BTG, 1982.- М 12,- С. 476-483.

18. Алы'йн В.В. Павловский В.Я., Русев P.P. Изследване на динэмичните свойства на тракторна трансмиссия с нелинейна характеристика на полуосите с помощта на аналогова изчислительна машина // Известия на Внешня машшпю-злешротехнически институт.-София, 1983.- Т. 37,- Кн. 4.- С. 43-48.

19." Лльгин В.Б., Варвашеня Р.Н. Рассеяние ресурса зубчатых колес автомобильных трансмиссий в различных условиях эксплуатации // Весщ АН БССР. Сер. фхз.-тзхн. навук.- 1984,- И 4.- С.113.-Ден. в ВШШЧ1 05.03.84, Ы 1288-84.

2U. Лльгин В.Б., Заоиронин В.В. Вариация кривых ресурса, ' подшипников автомобильных трансмиссий в зависимости от условий нагружения // Весщ ЛИ БССР. Сер. ф13.-тэхн. навук.- 1SS5.- N 1,-С.118. Деп. в ВИНИТИ OS.03.04, Н 1322-84.

21. Алы та В.Б. Об одном методе вероятностного расчета долговечности элементов механических систем // Весщ АН БССР. Сер. Ф13.-тэхн. навук,- 1983,- и 2.- С.114,- Деп. в ВИНИТИ 05.04,04, н 1949-84.

22. Лльгин В.Б. О расчете надежности механических систем с учетом связей нагрузочных режимов эле7яептов // Весщ АН БССР. Сор. Ф13.-тэхн. навук.- 1985,- n 1,- С.117.- Деп. в ШШИТИ 05.04.84, н 1951-04. .

23. Иитович И.О., Лльгин В.Б.. Грицкевич В.В. Логике комбинаторный синтез коробок передач транспортных средств //• Весщ Ж ЕССР* Сер. Ф13.-тэхн. навук.- 1984.- N 3,- 0. 52-56.

24. Альгин И.Б. Учет связей мезду нагрузочными режимами элементов при расчете надежности механических систем машин // Расчет и управление надежностью больших механических систем.-Свердловск: УНЦ АН СССР, 1984.- С.51-52.

25. Выбор коробок передач колесных тракторов / й.С.Штович, В.Б.Альгин, В.В.Грицкевич. В.В.Забиропин// Весщ АН БССР. Сер. Ф13-тбхн. НБВук.- 1984.- Н 4.- С. 64-69.

28. Паршин U.E., Балабанов В.Н., Альгкн В.Б. Выбор рациональной-величины предварительного натяга подшипниковых узлов ведущих

коничзасл EGoropííii главных шрадач автомобилей Каглзз // Boom Й11 БССР. Сор. ф1з.-техн. навук.- 1936,- и 1,- С. 120.- Дот в 13И1Ш'Ш 2G.06.Bti, M 4618-85.

,'//. Экспорячингольноо исследование нагрузэшюсти подшипниковых узлов в трансмиссиях автомобилей / В.В.Лемачко, В.Б.Алыин, В.Л.Дзгшь, Л.Д.Лукъшпук,- Минск: БШ, 1SÜ5.- 10 е.- Доп. в ШКШДтопром u-i.07.85, ti 1236ап-85.

Ü0. Ллыыа В.В., Павловский В.Я. Поддубко С.Л. Динамика .трансглтсош явтоглобикя и трактора.- Минск: Паука и техника, 1986.

'¿д. Цитсшич U.C., Лльпш В.В., Грицкевич В.В. Анализ и., сшггоз планетарных коробок пэрэдач автомобшгзй и трактороа.- Минск: Наука и чехникп, 1УВ7.

30. Аиьгаи B.B, Прогноз надежности сборочних единиц на основе мтагоуровнзюЯ модели рабочего процесса машины // Надежность и контроль качиства.- 1930.- я 10,- О. и-iи.

3J. Лльгин В. Б., Робров A.A., Иодаубю С .lu Аш-ог«/шзацш проектирования сборочшх адляиц трансмиссии на основа прогнэзврувди: рзсурспых расчетов и компоновки в рззга?дэ диалога с ПЭВМ // Вэсц! АН BCXÏP. Сер. ф1з~тахп. навук.- L92U.- ¡i i.- С.11?.-Деп. в ВШта 29.04.ВУ, V. 6033-ВВ9.

За. Альгин i!. В., Баков С.Л. Мюговнриантнио задачи расчета ресурса и разшроз конструкций // Седьмой Всесодишй съезд по тоо-рэч'ичрекой ц прикладной механике. Лннотоц. докл.- M., 1В91.- 0.14.

33. Альгин В.Б. Ресурсное прогнозирование и проектирование кногоадзйднгних трансмиссионных систем при вариации условий эксплуатации и управления //Повышение технического уровня и надежности машин. Тез. 'докл. научш-техн. конф. / 1Щ)йК ЛИ Беларуси,' Ассоциация "Наматехсис", líajчны11 сонет РАН "Надежность и ресурс в кзллностроешн".- Манск, ЗУУЗ,- 0. 16-17.

34. Альгпн В.В. Динашко, надэглгость и ресурсное нроактарованш трансмиссий мобильных иатан.- Минск: Штука i тахмка, 1995.

Ссношша авторские свидвтельсчни СССР по теме диссоргвщш: 734027, 709410, 770843, 807970, 9/,3703, 1025943, S92253, 1009023, 1054004, 1052701, 1073138, 107.1.407, 1001013, 1105711, 1104327, 112G02Ö, 1204413, 17.09471, 1232513, 1232512, 1291752, 1310438, 1335870, 3 423501, 16577S3, 16Э6328, - ОПубЛ'ЛКОЫЯНЫ В ЕъОЛ, ИЗОбр: 19ÖÜ, UÜ 18, г, 12; 1301, I! 45; 1002, 1! 29; 1833, Utl 24. 4, 13, 42, 41; 18S4, lit! 3, G, 11, 23, 27, 40; 1933. tiil 2, 5, 19, 19; 1907, Hü 7, 23: 1900, IUI IB, 37; iggi, tlîl 23, 45 «OOTBOTCTBOiap.

ran«

Лльгпг Уладзнир itapb'cnnt'j Новуковыя acnonu- рэсурснага прачктэезшя тропам ein

Транса!clя, зборочная алзшкп, залеяшепь элемента?, лраектэвзшш, структура, схеиа, стошка, дышл ко, рэжд работ«, пагруяашость, рзеуреш прогноз, методика, праграмнн сродггс.

Дб'ект доследования - траисшси моими, у тш лику ио<$1льшт; Мэта - забесиячэшо шдзейнасш I екпрэ'юше .тэрщиау роспррцоуга трансм!с!й шлмхон стварэния метаю:? i . ирагралиых ерэдкоу прзектовгшш ix зборачных адзтгл с зшкшэшш! юкоз'гже«: беза,рмо5Ч!ост i даугшечиасти. Котал даелвдзвокнч - нэдэтрчзгшю структурных, к шемаичних, диет! ч:;чх улдсцюэсисй. шгрукзипеш • 1' а дно? трансы! сп ? сютоме "анератар - иавкш - асяродзе".

Улершкнв распрзпава ыегадалопя рэсурсиага прзектавпння, г. за. вызначэпня размера?- кшетрукцьйинх элемента-/ . з ул lirai иатрабзванняу да напзейнасш зборачных адзтак трансы!си ч'ЗАТ;; упершыню распраиаш-вш ' методы, алгоритмы i прагрягаыя сродш прагнэз1равання нвдзейшсШ УЛТ ж нагруженных мохашчпих сзстэи з залешьш элементам! ; распропавана база структурна-слзшк:; рашэданяу ЗД'Г, пададз«?шгая з ягшшогаю тшышх наипростых мехамзг.'.ау, атрц>:;;н шзраг новых /,'-;-:аШзмаУ, грь^аша* вкнзходкам> : нрападзвэш каниэшшя р-.'уяярнан дыналчнай c::?l;u, тгпзвкя элем«1ты-ноАул1, на гэтай aeuofe створааы нетодыс1 езсиэтюашп i аутаматызаванага льнам! чиага рязлиса тронем,'cil I звмззни:с з си

с1 ct э,m .

:\Tp№!3;iHS¡ BHIMKl У внгяяя30 Kîp'/вчых длкумрнтау, МЙТО^У, лакетзу прэграм. рэкемеияацнй на яозосляделия иаазешмезд выкаростагш на прадпрьмлствах l аргашзаныях Беларус!, Раем. а таксаыа Бзлгарьи, Иольачы. ix налеадхь ирькпияш» У камструктггски ! иаиуковэ-даследчых усташвах, яия зажыжипа рас;;рг«?с>.у''ЗИ ; даводкай • транш! cl i t ияшг вматкпыияиеотпых яогруг-кч-:. апрзгатау.

ГЕЗШЕ, Альпш Владимир Борисович Научные основы ресурсного проектирования трансмиссий

Трансмиссия, сборочная единица, зависимость элементов, проокгарозаипо, структура, схема, статика, динамика, режйм работы, нагружвшюоть, ресурсный прогноз, методика, программное средство. •

Объект исследования - трансмиссии машин, в том'число мобильных. Цель - обеспечение Надежности п сокращение сроков разработки трансмиссий путей создания методов и программных средств проектирования их. сборочных единиц с заданными показателями бэзсшсазности и долговечности. Метод псслодования ~ модалроызнио структурах, кинематически*, динамических свойств, нагруаиаюсти и отказов трансмиссии в систем;! "оператор - машина - среда".

Виврвые разработана методология ресурсного щюекгарования, т.о. определения разборов конструктивных влементов с учетом требовании к надежности сборочных единиц трансмиссии (СЕТ); впервые разработаны метода, алгоритмы и программные средства прогнозирования надежности СЕТ как нагруженных механических систем с зависимыми злзменгами; разработана база структурно-схемных решений СЕТ, представленная с помощью типовых простейших коханизиои, получен ряд новых механизмов, признанных изобретениями; предложены концепция регулярной динамической схекы, типовые элеиет-ы-модула, на ■ отоЯ . основе созданы методики схематизации и автоматизированного динамического расчета трансмиссии и связанных с ной систем.

Полученные результаты в виде руководящих документов, г.этодше, пакетов прэграглл, рекомендаций по обеспечения надежности-использованы па предприятиях и организациях Беларуси, России, . а таете Болгарии, Польши. Их следует применять в конструкторских и иаучю-иссдсдов'аггвтвльских организациях, которые занимаются разработкой н доводкой трансмиссий и других многокомпонентных ног'ругяших агрегатов.

SUHtWRX

Alp in Vlediinlr Corioovich

Scientific Princlplec? of Transmieolcn Resource Denim

Tranaminaion, s~se:p.bly, element; dependence, design, dtruotun,

prognosis, method, software.

TK& object of 1 nveoMgo11 on Is t-ranranloplon.; of machine« . Including mobile machine's. 'lhe purpose* lo the reliability provision and the reduction of elaboration term? of tran-Sj-J.cplona by means o.f creation of metliodo and noftwnre to Mm

trancn'ileslcn assemblies, that eati nsiy Given reliability truinxsc. The method of invest! nation i? a modeling of t'tmiotural, kinematic, dynamic properties, loading and failures of trinoroionion at the system 'operator - n^chine - environent".

For the first time the methodology of the re.-5c1.tree deslRn. 53 the structural elements dimensions choice, that satisfies* the resource requirementa of the transmission assemblies (TA), worked out; for the first time tlie Methods, algorithms And software for the reliability prognosis of TA S5 loeded mechanical systems of the dependent elements -were worked out; the TA structural and scheme base wao w.i !;od out »nd r-howed by seriir of typical B.implest wechsn1f>ms; number of mecnanlsns hive been Invented; the conception of regular dynamic echenie. typlcol eJenento-moduluoo*8 wii offered, method.'* to schematize «ml n.ike the automatize dynamic calculation of the fcranc.'al anion and «ysfcn.-vs, connected with It. have been founded on this b;\ee.

Obtained rsBUlts, 00 the roanwvlo, methods. ¡»oft-'Ar'*. reoor.endo tlono to "rovido a reliability, have been ueoc! <u the enterpr.1 ico and orqsnlzntiorte of Oelarus. Russia *nU ol-jn of Bulgaria, Poland. They must be used by dcciKn bureaus c.ti'l sclentitlc-receorch institution!» for elaborating IcwiUs? of

the transmission mid other mu I'cl component loaded unite.

scheme, statics, dynamics. work r»glm, lending, r?:o«i'c«