Сравнительный анализ электрических и гидростатических передач в составе трансмиссий гусеничных машин

Автор: Кондаков Сергей Владимирович, Демешко Роман Евгеньевич, Малаховецкий Алексей Андреевич, Закиров Рамиль Акзамович, Подживотова Ирина Александровна

Журнал: Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Машиностроение @vestnik-susu-engineering

Рубрика: Расчет и конструирование

Статья в выпуске: 3 т.21, 2021 года.

Бесплатный доступ

Приведены результаты анализа существующих электрических и гидрообъёмных машин, фактически или потенциально использующихся в составе трансмиссий гусеничных машин как быстроходных, например, тягачей, бронемашин, так и тихоходных - промышленных тракторов. В состав трансмиссий таких машин обязательно входят механизмы поворота - дифференциальные, независимые и другие. В современных гусеничных машинах стремятся применять бесступенчатые механизмы поворота. Они строятся на базе гидрообъёмных и электрических машин. По внешним проявлениям они подобны. Именно поэтому перед конструкторами и учеными, занимающимися вопросами бесступенчатых трансмиссий транспортных и тяговых машин, стоит актуальный вопрос о преимуществах и недостатках этих альтернативных видов передач. Авторами сделана попытка сравнить гидрообъёмные и электрические машины по некоторым важным критериям. Построены графики зависимостей стоимости указанных машин и массы от их номинальной мощности. Сформированы итоговые сравнительные графики и выводы об областях применимости рассмотренных машин. Использование электромашин на данный момент может быть оправдано в тех случаях, когда избыточный вес и габариты не являются критическими параметрами самоходной машины, например, железнодорожная техника, корабельные энергетические установки, строительная и дорожная тяжёлая техника. Однако для самоходных машин лёгкого и среднего класса, в том числе промышленных гусеничных тракторов, крайне важны показатели массы и размеров их трансмиссий и силовых блоков в целом, поэтому по результатам анализа отдано предпочтение гидравлическим передачам.

Еще

Быстроходная гусеничная машина, трансмиссия, сравнительный анализ, гидрообъёмные машины, электрические машины, области применения

Короткий адрес: https://sciup.org/147236528

IDR: 147236528   |   УДК: 621.85.01   |   DOI: 10.14529/engin210303

Comparative analysis of electric and hydrostatic machines in the transmissions of tracked vehicles

The results of the analysis of existing electric and hydraulic-volume machines that are actually or potentially used as part of the transmissions of tracked vehicles, both high-speed, for example, tractors, armored vehicles, and low-speed - industrial tractors are presented. The transmissions of such machines necessarily include turning mechanisms - differential, independent and others. In modern tracked vehicles, they tend to use stepless turning mechanisms. They are built on the basis of hydro-volume and electric machines. They are similar in their external manifestations. That is why the question of the advantages and disadvantages of these alternative types of transmissions is relevant to designers and scientists dealing with the issues of continuously variable transmissions of transport and traction machines. The authors made an attempt to compare hydro-volume and electric machines according to some important criteria. Graphs of the dependences of the cost of these machines and the mass on their rated power are constructed. The final comparative graphs and conclusions about the applicability of the considered machines are formed. The use of electric machines at the moment can be justified in cases where excessive weight and dimensions are not critical parameters of a self-propelled machine, for example, railway equipment, ship power plants, construction and road heavy equipment. However, for self-propelled machines of light and medium class, including industrial tracked tractors, the mass and size indicators of their transmissions and power units as a whole are extremely important, therefore, according to the results of the analysis, preference is given to hydraulic transmissions.

Еще

Список литературы Сравнительный анализ электрических и гидростатических передач в составе трансмиссий гусеничных машин

  • Балжи, М.Ф. Инерционный бесступенчатый трансформатор крутящего момента: теория, расчет и экспериментальные исследования: автореф. дис. ... д-ра техн. наук /М.Ф. Балжи; Челяб. политехн. ин-т им. Ленинского комсомола; ЮУрГУ. - Челябинск, 1962. - 36 с.
  • Балжи, М.Ф. Инерционный бесступенчатый трансформатор крутящего момента: Теория, расчет и экспериментальные исследования: дис. ... д-ра техн. наук /М.Ф. Балжи; Челяб. политехн. ин-т им. Ленинского комсомола; ЮУрГУ. - Челябинск: Б. И., 1962. - 168 с.
  • Кондаков, С.В. КПД инерционно-импульсного трансформатора крутящегомомента в трансмиссии самоходного транспортного средства / С.В. Кондаков // Вестник машиностроения. - 2017. - № 8. - С. 11-16.
  • Akkaya A. V. Effect of bulk modulus on performance of a hydrostatic transmission control system / Ali Volkan Akkaya // Yildiz Technical University, Turkey. Sadhana. - 2006. - V. 31, Pt. 5. - P. 543-556.
  • Renius, K.Th. Continuously Variable Tractor Transmissions / K.Th. Renius, R. Resch // ASAE Distinguished Lecture. - 2005. - No. 29. - P. 1-37.
  • Karl-Erik Rydberg. Hydrostatic Drives in Heavy Mobil Machinery - New Concept and Development Trends. Linkoping University. SAEpaper. - 1997. - No. 981989.
  • Installation and test of hydrostatic drive transmission in a government fur-nished M-113 vehicles. David Taylor Research Center. Monitoring organization report number DTRC-SSID-CR-6-89. -URL: http://www.dtic.mil/dtic/tr/full-text/u2/a204960.pdf. (дата обращения 05.08.2021)
  • Lilov, I. Mathematical Modeling of Processes in the System Environment-Driver-Caterpillar Vehicle for Motion on Rout with Change-able Structure /1. Lilov, L. Lalev. - URL: http://www.actrus.ro/ reviste/3_2006_eng/a15.pdf. (дата обращения 05.08.2021)
  • Rydberg, K. Hydrostatic Drives in Heavy Mobile Machinery - New Concepts and Development Trends /K. Rydberg//SAE Technical. - 1998. - P. 981989. DOI: 10.4271/981989.
  • The Automotive Transmission Book / R. Fischer, F. Kügükay, G. Jürgens et al. - Springer International Publishing Switzerland, 2015. - 355 р. DOI: 10.1007/978-3-319-05263-2
  • Singer, N.C. Preshaping Command Inputs to Reduce System Vibration / N.C. Singer, W.P. Seering // J. of Dynamic Systems, Measurement, and Control. - 1990. - Vol. 112, Iss. 1. - P. 76-82. DOI: 10.1115/1.2894142
  • Сайт «Академик» [Электронный ресурс] - https://dic.academic.ru/dic.nsf/ruwiki/205084 (дата обращения 05.08.2021)
  • Что такое ГСТ? Знакомимся с гидростатической трансмиссией. Сайт РосДСТ [Электронный ресурс] - http://rosdst.ru/news/?novost=396 (дата обращения 05.08.2021)
  • Сайт «PSM-HYDRAULICS» [Электронныйресурс] - https://www.psm-hydraulics.ru/ (дата обращения 05.08.2021)
  • Регулируемые гидромоторы [Электронный ресурс] - https://psm-online.ru/catalog/ gidromotory/reguliruemye_motory/product-17.html (дата обращения 05.08.2021)
  • Энергоэффективный синхронный двигатель с постоянными магнитами Dyneo. Сайт «Prompower» [Электронный ресурс] - http://www.prompower.ru/katalog/elektrodvigateli/energo-effektivnyy-sinkhronnyy-dvigatel-s-postoyannymi-magnitami-dyneo/ (дата обращения 05.08.2021)
  • Электродвигатель синхронный Sicme motori серии ATEX. Сайт Ommatex. [Электронный ресурс] - https://ommatech.ru/catalog/elektrodvigateli1/dvigateli_peremennogo_toka_ac/sinkhronnye1/ prochie1/elektrodvigatel_sinkhronnyy_sicme_motori_serii_atex.html (дата обращения 05.08.2021)
  • Сайт «Электродвигатели и насосы - Группа компаний "Электромотор"» [Электронный ресурс] - http://nasoselprom.ru/price (дата обращения 5.08.2021)
  • Сайт Рутком [Электронный ресурс] - https://rutcom.ru/catalog/524-elektrodvigateli/ elektrodvigatel_4azm-400_6000_uhl4_400kvt_3000_ob_min/?utm_campaign=99 731329&utm_con-tent=price_10510_dvigateli_peremennogo_toka&utm_medium =referral&utm_source =chel.pulscen.ru &utm_terms=168636932_20210409202234 (дата обращения 05.08.2021)
  • Электродвигатели. Сайт ВЭЛД [Электронный ресурс] - https://veld.su/katalog/jelektrodvi-gateli/ (дата обращения 05.08.2021)
Еще