Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Виды полигонных испытаний
Следует отметить, что, в принципе, невозможно создать полигонный трек, одинаково эффективный для оценки всех систем и агрегатов машин. Поэтому полигонные испытания развиваются в двух направлениях: а)оценка характеристик какого-либо элемента машины или группы элементов; б)оценка характеристик машины в целом.
В первом случае определяются характеристики элементов машины, которые подвергаются направленным интенсивным воздействиям на треке определенного типа. Так оценивают свойства узлов подвески на разнообразных неровных и волнистых треках, механизмов рулевого управления на треках с прямыми и косыми гребнями при движении по кругу и т.д. Эффективность испытаний мобильных машин на треках направленного действия подтверждается многолетним опытом НАТИ и НАМИ.
В другом случае комплексные испытания позволяют оценить функционирование всех или большей части элементов и систем машин. Особенностью комплексных испытаний являются определенные трудности выбора профиля трека. Этот вариант испытаний широко используется для большого класса рабочих (тяговых) машин. Испытания при этом проводят в наиболее тяжелых условиях. Бульдозеры испытывают при передвижке грунтов с большим сопротивлением сдвигу или скальных пород; автомобили-самосвалы -с имитацией цикла загрузка-разгрузка в сочетании с транспортировкой груза по плохим дорогам (в карьерах). Строительно-дорожные машины и промышленные тракторы также подвергают комплексным испытаниям при выполнении характерных работ в наиболее тяжелых вариантах. Полигоны для испытаний таких машин имеют большие участки для земляных работ с запасами песка, щебня.
Сельскохозяйственный трактор при работе в агрегате с почвообрабатывающими орудиями подвергается действию микрорельефа поля в сочетании с переменным сопротивлением почвы. Поэтому задача комплексных испытаний усложняется; методы, применяемые при испытаниях транспортных машин, могут использоваться лишь частично.
Практика подтверждает, что наиболее эффективным следует считать сочетание стендовых и полигонных испытаний. Стендовые испытания предпочтительнее на стадии поэлементной доводки машин, а полигонные - на стадии комплексных испытаний машин в целом.
Ускоренные испытания тракторов на полигонах
Основной целью испытаний является определение ресурса несущей, ходовой и гидронавесной систем трактора.
Ускоренные прочностные испытания тракторов выполняются на специальных круговых полигонах с набором препятствий (рис. 1, табл . 1). Полигон № 1 представляет собой кольцевой бетонный трек с 25 стальными препятствиями высотой 160 мм, расположенными в шахматном порядке. Полигон № 2 представляет собой кольцевой бетонный трек с 28 стальными препятствиями высотой 220 мм, расположенными, в основном, в шахматном порядке; шесть из них уложены попарно по радиусу круга через 120 . На обоих полигонах обеспечена возможность изменения порядка расположения, количества и установки препятствий других размеров.
Система дистанционного управления включает:
пульт управления и передатчик, расположенные в помещении оператора;
передающую антенну, проложенную в земле в виде замкнутого контура вокруг каждого полигона;
приемную антенну, приемник и исполнительные механизмы, установленные на тракторе.
Передающая часть, расположенная в пульте, включает:
частотный генератор;
усилитель мощности;
блок питания.
Встроенный в пульт управления электронный секундомер позволяет с высокой точностью измерять время движения трактора по полигону и определять скорость его движения.
Таблица 1
Основные параметры полигонов для испытаний тракторов
|
№ пп |
Наименование параметров |
Величина параметров |
|
|
Полигон №1 |
Полигон№2 |
||
|
1 |
Длина беговой дорожки по среднему радиусу, м |
100 |
100 |
|
2 |
Средний радиус трека, м |
16 |
16 |
|
3 |
Ширина беговой дорожки, м |
4,0 |
4,0 |
|
4 |
Количество препятствий, шт. |
25 |
28 |
|
5 |
Высота препятствий, м |
0,16 |
0,22 |
|
6 |
Шаг препятствий, м |
4,0 |
4,0 |
Рисунок 1. Схема полигона для испытания тракторов
Приемная антенна имеет достаточно узкую диаграмму направленности и ориентируется на передающую антенну строго определенным образом, что обеспечивает прием максимального полезного сигнала и минимальный уровень помех. При нажатии на кнопку одной из команд с частотного генератора на усилитель мощности подается сигнал соответствующей частоты. После усиления он поступает в передающую антенну и излучается в пространство. Команда на остановку двигателя осуществляется отключением сигнала опорной частоты, которая передается на трактор постоянно.
Передаваемый сигнал наводит в приемной антенне ЭДС, которая поступает далее на входной усилитель, имеющий автоматическую регулировку усиления и поддерживающий принятый сигнал на постоянном уровне.
После усиления принятый сигнал подается на блоки командных формирователей, состоящих из фильтра, амплитудного детектора и выходного усилителя. К выходам формирователей через промежуточное реле подключены электромагниты, связанные с исполнительными механизмами.
Команды управления передаются на следующих частотах:
125 Гц - выключенные муфты сцепления, запуск двигателя;
500 Гц - включение муфты сцепления;
1000 Гц - сигнал глушения двигателя.
Аварийная остановка трактора осуществляется автоматически.
Автономный пульт управления, установленный на тракторе, обеспечивает оператору возможность запуска и глушения двигателя, а также включения муфты сцепления непосредственно с трактора без использования передачи и приема радиосигнала.
При ускоренных полигонных испытаниях в наиболее нагруженных элементах трактора обеспечивается воспроизведение эксплуатационных распределений напряжений. Необходимый уровень нагружения обеспечивается подбором скорости движения, высоты, расположения и формы препятствий.
Перед началом движения трактора по полигону проверяется техническое состояние испытываемых деталей (узлов), а также других элементов и систем трактора. Оборудование дистанционного управления приводится в рабочее состояние. Трактор устанавливается для движения по полигону в требуемом направлении таким образом, чтобы его продольная ось оказалась касательной к окружности среднего радиуса дорожки полигона. Трактор соединяется с вертикальной вращающейся осью полигона тросом через специальное приспособление. Провисание троса не должно превышать 25 см. Максимальное растягивающее усилие в тросе при испытаниях составляет 10…16 кН.
Водитель-испытатель, управляя трактором с рабочего места при движении со скоростью 1,5…2 км/ч, подбирает угол поворота направляющих колес, при котором трактор не выходит за пределы круга и не имеет бокового скольжения шин передних колес. В выбранном положении жестко фиксируется рулевое управление трактора.
Водитель-испытатель проверяет работоспособность дистанционного управления трактором путем пробного пуска и остановки трактора с рабочего места и с дистанционного пульта, затем включает выбранную передачу КПП и скоростной режим двигателя, обеспечивающие движение трактора по полигону с заданной скоростью, и запускает трактор в работу с дистанционного пульта управления.
Периодически в процессе испытаний скорость движения трактора контролируется и при отклонении от заданной контролируется.
Действительная скорость движения трактора по полигону определяется по формуле
, км/ч,
где Rср - средний радиус беговой дорожки, м;
t - время прохождения трактором одного круга, с.
Количество выполненных трактором переездов препятствий за смену определяются по формуле
,
где Ti - чистое время движения трактора по полигону, мин;
tср - среднее значение времени прохождения трактором одного круга в течение контролируемого периода, с;
m - число препятствий на полигоне, шт.;
i - количество временных промежутков, в течение которых трактор движется по полигону.
Направление движения трактора по полигону во время испытаний изменяется ежесменно, через 9…10 тыс. переездов препятствий.
Все случаи повреждений или выхода из строя элементов трактора, соответствующая их наработка, а также контролируемые параметры заносятся в журнал испытаний трактора.
Испытания тракторов на полигонах продолжаются до выработки ресурса, эквивалентного регламентированному нормативно-технической документацией эксплуатационному ресурсу, до достижения предельного состояния или до выполнения объема, оговоренного заданием на испытания. Отказы элементов трактора, не лимитирующих ресурс испытуемых узлов, устраняются ремонтом.
Предельное техническое состояние определяют отказы, для устранения которых необходим трудоемкий ремонт, требующий специального оборудования или замены всего узла. Оценка состояния объекта производится на основании "Технических признаков (критериев) предельного состояния основных частей сельскохозяйственных тракторов", утвержденных в установленном порядке.
Длительность испытаний трактора до выработки ресурса определяются из выражения
где Nисп - длительность испытаний в циклах нагружения;
Rн.э. - нормативный эксплуатационный ресурс, ч;
Kп. - коэффициент перехода от ресурса при полигонных испытаниях к эксплуатационному ресурсу;
Kз.д. - коэффициент запаса долговечности, величина которого зависит от многих факторов, практически Kз.д. = 1,2…3,0.
Значение коэффициента перехода определяется путем сопоставления времени работы элементов испытываемой системы на полигоне и в эксплуатации до появления одинаковых видов разрушения.
При отсутствии экспериментальных данных коэффициент перехода определяется по формуле
,
где Kз.д. - величины усталостного повреждения, накопленного соответственно за период эксплуатации и за N циклов нагружения при ускоренных испытаниях.
В практике испытаний на МТЗ Кз.д. принят 1,2.
Среднее значение Кп., определенное сравнением прочности деталей несущей и ходовой систем трактора при полигонных испытаниях и в эксплуатации, составляет
для полигона № 1 (h = 160 мм) - 46; 54;
для полигона № 2 (h = 220 мм) - 33; 39,6.
Объем испытаний на полигонах соответственно принят:
для полигона № 1 (h = 160 мм) - 650 тыс. переездов препятствий;
для полигона № 2 (h = 220 мм) - 474 тыс. переездов препятствий.
Техническое состояние испытываемых узлов и агрегатов трактора определяется первичной, промежуточной и заключительной экспертизами.
При первичной техэкспертизе на основе акта готовности производится оценка пригодности объекта к испытаниям и соответствия его нормативно-технической документации, определяются исходные характеристики объекта на трактор.
При промежуточной техэкспертизе выявляются повреждения, возникшие в ходе испытаний, и оценивается динамика испытаний. Периодичность промежуточных техэкспертиз составляет 1000…2000 переездов препятствий.
Заключительная техэкспертиза выполняется после завершения испытаний в объеме, оговоренном заданием на испытания.
Вышедшие из строя детали испытуемых узлов подвергаются при необходимости металлографическому, химическому, физико-механическому и другим видам анализа.
Величина прогнозируемого эксплуатационного среднего ресурса определяется по формуле
,
Здесь N'исп - фактическая длительность ускоренных полигонных испытаний в циклах нагружения (средний полигонный ресурс), равная
,
где Ni - полигонный ресурс единичного образца объекта испытаний в циклах нагружения;
n - количество испытаний образцов.
Действительная величина эксплуатационного среднего ресурса с доверительной вероятностью β и относительной погрешностью ε находится в интервале
.
По рекомендации ГОСТ 25.507-85 в предположении логарифмически нормального закона распределения ресурсов для большинства случаев δ = 0,8, а для деталей, влияющих на безопасность эксплуатации, δ ≥ 0,9.
Величина относительной погрешности ε выбирается по номограмме ГОСТ 25.507-85 и зависит от величины выбранной доверительной вероятности δ и числа испытанных образцов деталей n.
В зависимости от цели испытаний, вида и стоимости деталей, объема их выпуска и последствий отказа установлены три группы точности оценки среднего ресурса, характеризуемые относительной погрешностью:
;
;
;
Величина прогнозируемого гамма-процентного ресурса определяется по формуле
,
- функции коэффициентов вариации (v) распределений ресурса, определяемые по таблице 2.
Таблица 2
Значение функций коэффициентов вариации для различных значений доверительной вероятности
|
Коэффициент вариации v |
Значения |
|
|
γ= 80% |
γ= 90% |
|
|
0,1 |
0,82 |
0,87 |
|
0,2 |
0,83 |
0,74 |
|
0,3 |
0,74 |
0,63 |
|
0,4 |
0,65 |
0,52 |
|
0,5 |
0,57 |
0,42 |
|
0,6 |
0,50 |
0,36 |
|
0,7 |
0,43 |
0,29 |
|
0,8 |
0,38 |
0,25 |
|
0,9 |
0,33 |
0,21 |
|
1,0 |
0,29 |
0,17 |