Нагрузка КрАЗ

Напряжения, возникающие в деталях раздаточной коробки, как и в деталях других узлов трансмиссии, зависят от характера нагружения трансмиссии, которое может быть разбито на этапы в зависимости от изменения крутящего момента на полуосях.

Так, для автомобиля с колесной формулой 6x6, на котором установлен дизель ЯМЗ-238, первый этап - трогание автомобиля с места характеризуется быстрым (динамическим) нарастанием крутящего момента от минимального значения до максимального.

Этот процесс происходит сравнительно быстро (0,8-1,7 с). Данный этап совмещен по времени с периодом включения сцепления, который обычно продолжается 1,45-2,8 с.

При полном включении сцепления частота вращения коленчатого вала дизеля и первичного вала коробки передач одинакова и соответствует примерно минимальной частоте вращения коленчатого вала в начале включения сцепления. К концу перемещения педали сцепления завершается этап резкого нарастания суммарного крутящего момента до амплитудного значения. Обращает на себя внимание резко выраженный "пилообразный", нестационарный характер изменения крутящего момента в зависимости от времени при нарастании суммарного момента, что объясняется закономерностями трения при буксовании сцепления и колебательными процессами в трансмиссии.

Следует отметить, что колеса автомобиля КрАЗ, особенно при движении в тяжелых дорожных условиях, начинают вращаться через 0,7-1,1 с после начала нагружения трансмиссии. В течение очень короткого интервала времени (около 0,3 с) резко нарастает частота вращения колес до величины, соответствующей частоте вращения коленчатого вала (с учетом передаточного отношения трансмиссии). Именно в этом интервале крутящий момент, действующий в трансмиссии, достигает амплитудного значения. Для второго этапа протекания механических процессов в системе двигатель- трансмиссия характерно резкое уменьшение реактивного момента, действующего на двигатель от первичного вала коробки передач и определяемого закручиванием валов трансмиссии. При этом в ней развивается затухающий колебательный процесс с большим декрементом затухания. Минимальное значение крутящего момента в процессе разгрузки становится намного ниже средней величины, характерной для последующего интервала движения автомобиля. На данном этапе заканчивается процесс буксования сцепления, а частота вращения коленчатого вала несколько возрастает по сравнению с достигнутой на предыдущем этапе.

Для третьего этапа установившегося движения автомобиля характерно все еще продолжающееся увеличение частоты вращения коленчатого вала.

Синхронность записи графиков крутящего момента на полуосях всех ведущих мостов автомобиля позволяет отметить некоторые закономерности распределения крутящего момента по мостам. В процессе трогания автомобиля с места, движения и переключения передач наблюдается циркуляция крутящего момента по мостам автомобиля. При трогании автомобиля с места и во время переключения передач знак крутящего момента на полуоси переднего моста автомобиля типа 6x6 противоположен знаку крутящего момента на полуоси заднего моста. Крутящий момент, действующий на полуоси среднего моста, в большинстве случаев совпадает по знаку с моментом, действующим на полуоси заднего моста.

Следует отметить неодновременное вступление в работу различных мостов автомобиля, объясняющееся различием жесткости элементов привода каждого из мостов, а также зазоров в элементах привода. Этими же факторами объясняется в значительной мере несовпадение фаз колебаний крутящего момента на различных полуосях. Так, экспериментальным путем определено, что время от начала включения сцепления до начала интенсивного роста суммарного крутящего момента колеблется в пределах 0,2-0,7 с, а время, затрачиваемое на деформацию трансмиссии, отсчитываемое от начала роста крутящего момента до начала вращения колес, равно 0,75-0,8 с.

 

Результаты испытания нагрузки автомобиля КрАЗ-256б

1. Средняя мощность, затрачиваемая при движении автомобиля КрАЗ-256Б с грузом, составляет 47,8-63,7% номинальной мощности двигателя.
2. Наибольшую мощность двигатель развивает при движении автомобиля на третьей передаче (128-170,3 л.с). Время движения на этой передаче составляет 29,6-50%. Автомобили работают в карьерах преимущественно на третьей, четвертой и пятой передачах (соответственно 34, 26 и 27% пути или 34, 16 и 31 % времени) при сравнительно невысокой средней частоте вращения коленчатого вала двигателя 1300-1670 об/мин.
3. Наиболее нагруженной является третья передача, которая включается в 1,5 раза чаще остальных передач. Путь, проходимый автомобилем с грузом на этой передаче, составляет 34% при среднем крутящем моменте двигателя 67 кгс-м. Первая передача используется мало. Трогание с места груженого автомобиля обычно осуществляется на второй передаче, что вызывает значительную перегрузку трансмиссии.
4. Средний крутящий момент на входном валу раздаточной коробки равен 97,6 кгс-м, а средняя частота вращения этого вала составляет 1186 об/мин, в то время как при работе автомобиля на пятой передаче частота вращения достигает 3000 об/мин.