POLITECHNIKA WARSZAWSKA

WYDZIAŁ SAMOCHODÓW I MASZYN ROBOCZYCH

LABORATORIUM UKŁADÓW NAPĘDOWYCH

Temat: Badanie stanowiskowe zmiany biegów pod obciążeniem w ciągniku rolniczym

Gr. 3.2 z3

1.Mateusz Żurawski

2.Kamil Marciniak

3.Karol Piwowarczyk

4.Arkadiusz Marchewka

5. Tomasz Zawalski

6.Marta Położyńska

7.Piotr Rakoski

8.Tomasz Wąsowski

9.Michał Kuczkiewicz

Stanowisko Badawcze

1.Silnik elektryczny

2. Skrzynia biegów ze wzmacniaczem momentu

3.Wał skrętny imitujący podatność układu napędowego ciągnika

4.Skrzynia biegów

5.Masa wibrująca

6.Pompa osiowa wielotłoczkowa

S1,S2-sprzęgła

Me- efektywny moment obrotowy działający na wirnik silnika

Mo- moment obrotowy zewnętrznych oporów ruchu na wale pompy obciążającej

Fhr- siła reakcyjna w zamocowaniu taśmy hamulca wzmacniacza momentu

Pw- ciśnienie w siłowniku hydraulicznym hamulca wzmacniacza

Pr- ciśnienie robocze pompy obciążającej

T- temperatura oleju wypływającego ze wzmacniacza

n1- prędkość obrotowa wału silnika napędowego

n2- prędkość obrotowa wału wejściowego wzmacniacza momentu

n3- prędkość obrotowa wałka sprzęgłowego drugiej skrzyni biegów

n4- prędkość obrotowa wału pompy

Przebieg badań

Badania procesu zmiany przełożenia pod obciążeniem polegają na rejestrowaniu przebiegów w czasie wszystkich mierzonych wielkości mechanicznych, hydraulicznych i termicznych podczas zmniejszania i zwiększania przełożenia wzmacniacza momentu (multiplikacji i redukcji) oraz w trakcie dochodzenia układu do stanu ustalonego po zmianie biegu. Czas trwania procesu przełączania i następujących po nim stanów nieustalonych wynosi od około 5 do 8 sekund. Prowadzący ćwiczenie ustala warunki początkowe procesu przełączania biegu dla multiplikacji i redukcji a mianowicie:

• prędkość obrotową silnika napędowego n₁,

• moment efektywny silnika napędowego M_e,

• przełożenia obu skrzyń biegów stanowiska.

Przed przystąpieniem do badań należy doprowadzić temperaturę oleju w skrzyniach biegów stanowiska do wartości około 55^o - 60^o C.

OPRACOWANIE WYNIKÓW POMIARÓW

ω_sg prędkość kątowa poślizgu sprzęgła głównego stanowiska -

ω_sk prędkość kątowa poślizgu sprzęgła imitującego poślizg kół napędzanych ciągnika

ω_o prędkość kątowa wału wyjściowego wzmacniacza

ω_sw prędkość kątowa poślizgu sprzęgła wzmacniacza

ωh prędkość kątowa poślizgu hamulca wzmacniacza

k, j - biegi włączone w skrzyniach pierwszej i drugiej (odwróconej)

ib1k = ib13 = 1 - przełożenie pierwszej skrzyni biegów zawierającej badany wzmacniacz

momentu - bieg 3

ib2j = ib23 = 1 - przełożenie drugiej (odwróconej) skrzyni biegów - bieg 3

iw1 = 1,34 - włączone na stałe przełożenie wzmacniacza momentu zawartego w drugiej

(odwróconej) skrzyni

zk = 74 - liczba zębów koła koronowego

zs = 25 - liczba zębów koła słonecznego

ωs - prędkość kątowa koła słonecznego

ωo - prędkość kątowa jarzma satelitów

ωk = ω2 - prędkość kątowa koła koronowego

Wnioski

Redukcja:

1) Podczas załączania hamulca prędkość kątowa wału silnika ω1 wzrastała przez około 3 s po

czym ustaliła się na poziomie 140 rad/s.

2) Prędkość kątowa wału pompy ω4 po spadku (o około 20 rad/s) ustaliła się na

poziomie ok. 140 rad/s.

3) Stan nieustalony podczas redukcji trwał ok. 5,5 s.

4) Na sprzęgle głównym nie wystąpił poślizg.

5) Ponieważ zwiększyło się przełożenie wzmacniacza momentu prędkość kątowa jarzma

odpowiednio zmalała.

Multiplikacja:

1) Podczas multiplikacji wystąpił krótkotrwały skok momentu obrotowego na wirniku silnika (z

ok. 150 Nm do ok. 270 Nm). Spowodowało to poślizg na sprzęgle głównym zabezpieczającym

układ przed przeciążeniami.

2) Moment obrotowy na wale pompy wzrósł nieznacznie (o ok. 10 Nm), prędkość kątowa wału

pompy wzrosła o 50 rad/s.

3) Podczas stanu nieustalonego wystąpił krótkotrwały spadek prędkości kątowej wirnika silnika.

4)Na sprzęgle głównym wystąpił poślizg.

n



n



n

3

n

4

M

e

M

o

p

w

F

hr

p

r

T

Przetwornik

sygnałów

Rozdzielacz zmiany

biegów wzmacniacza

PC

Układ hydrauliczny

obciążania stanowiska

1

2

3

4

5

6

S

1

S

2

---