Машиностроение и машиноведение 8 Наука техника, № 4, 2013 и Science & Technique электродуговой наплавкой с применением ультразвука: автореф. дис. … канд. техн. наук / А. В. Кудина. – Минск: БНТУ, 2009. – 23 с 9. Влияние режимов и способов введения порошко- вой присадки на качество наплавленного слоя в среде углекислого газа / Н. В. Спиридонов [и др.] // Вестник Белорусского национального технического университе- та. – 2007. – № 6. – С. 24–27. 10. Способ нанесения на поверхность детали легиро- ванного мелкозернистого металлопокрытия: пат. № 16225 Респ. Беларусь, С1, 2012.08.30, МПК В23К 9/04 (2006.01) / В. В. Кураш, Н. В. Спиридонов, А. В. Кудина; заявитель – УО «БГАТУ». – а 20100538, заявлено 2010.04.09; заре- гистрировано 2012.05.11. 11. Кудина, А. В. Электродуговая наплавка износо- стойких покрытий с применением УЗК и легировани- ем наплавленного слоя / А. В. Кудина, Н. А. Воробьев, В. В. Кураш // Научно-технический прогресс в сельско- хозяйственном производстве: материалы Междунар. науч.-практ. конф. в Минске 14–15 апреля 2011 г. – Минск: УО «БГАТУ», 2011. – С. 247–249. 12. Исследование интенсивности изнашивания ново- го состава износокоррозионностойкого металлопокрытия для трибоповерхностей деталей машин / В. В. Кураш [и др.] // Агропанорама. – 2012. – № 5. – С. 13–17. Поступила 21.12.2012 УДК 629.113.3–592 МОДЕРНИЗАЦИЯ ХОДОВОЙ ЧАСТИ ГУСЕНИЧНОЙ МАШИНЫ Докт. техн. наук КОРОБКИН В. А.1), канд. техн. наук, доц. КОТЛОБАЙ А. Я.2), докт. техн. наук, проф. БОЙКОВ В. П.2), инж. КОТЛОБАЙ А. А.2), канд. воен. наук, доц. ТАМЕЛО В. Ф.2) 1)Минский тракторный завод, 2)Белорусский национальный технический университет Гусеничные транспортно-тяговые машины с гидропневматической подвеской опорных кат- ков содержат ряд перспективных технических решений [1], обеспечивающих высокие показа- тели плавности хода. При движении гусенич- ной машины по неровной трассе существенно увеличивается энергия колебаний, превращае- мая амортизаторами двух передних и одного заднего по каждому борту опорных катков в теплоту, в результате чего рессоры разогрева- ются. При разогреве и расширении газа и жид- кости рессор давление в рабочих полостях рес- сор и механизма натяжения повышается, что приводит к увеличению нагруженности эле- ментов ходовой части, снижению надежности и долговечности. Повышение эксплуатационных качеств гид- ропневматической подвески опорных катков гусеничной машины достигается поддержани- ем среднего уровня давления в рабочих поло- стях гидропневматических рессор в заданных пределах. Одним из возможных путей стабили- зации характеристик гидропневматической подвески опорных катков гусеничной машины является корректирование конструктивного объема рабочей полости гидропневматической рессоры в соответствии с тепловым состоянием жидкости и газа. Технически такое решение реализуется посредством оснащения гидро- пневматической рессоры компенсационной ем- костью, подключаемой к рабочей полости рес- соры по сигналу реле давления механизма натяжения гусениц. Предложены два направле- ния технической реализации системы стабили- зации параметров гидропневматической под- вески гусеничной машины. Техническая реализация устройства ком- пенсации предполагает оснащение рессоры гидропневматическим цилиндром компенсации (рис. 1а) с пневматической полостью 12, свя- занной с пневматической камерой 3 рессоры 1, и гидравлической полостью 11, связываемой Машиностроение и машиноведение 9 техника, № 4, 2013 и Наука Science & Technique с насосом либо баком гидросистемы в соответ- ствии с алгоритмом управления [2]. Второй вариант устройства компенсации предполагает оснащение рессоры гидропнев- матическим аккумулятором компенсации 10 (рис. 1б) с пневматической и гидравлической полостями [3, 4]. Пневматическая полость за- ряжена газом с давлением, равным статическому давлению в рессоре. Гидравлическая полость связывается с гидравлической полостью 2 гид- ропневматической рессоры гидролиниями закач- ки и слива согласно алгоритму управления. а б Рис. 1. Блок подвески: а – с гидропневматическим цилиндром компенсации; б – с гидропневматическим аккумулятором компенсации: 1 – гидропневматическая рессора; 2, 3, 11, 12 – гидравлическая и пневматическая полости; 4 – амортизатор; 5 – поршень рессоры; 6 – шток; 7 – рычаг балансира; 8 – балансир; 9 – опорный каток; 10 – цилиндр – аккумулятор компенсации; 13 – поршень, диафрагма цилиндра-аккумулятора компенсации; 14 – устройство управления; 15, 16 – дроссели; 17, 18 – обратные клапаны; 19 – корпус машины При перемещении катка относительно кор- пуса машины поршень рессоры перемещается, прокачивая жидкость через калиброванные от- верстия амортизатора. В результате тепловыде- ления при дросселировании жидкости объем жидкости и газа увеличивается. В первом варианте исполнения (рис. 1а) при достижении порогового значения на устройство управления подается сигнал управления, и по- лость 11 соединяется со сливом в бак. Поршень перемещается, объем полости 11 уменьшается, а полости 12 увеличивается. Газ из полости 3 поступает в полость 12. Дорожный просвет корпуса машины остается постоянным. При охлаждении жидкости и газа рессор полость 11 соединяется с источником давления, объем по- лости 12 уменьшается. Рессора возвращается в исходное положение. Дроссели 15, 16 снижа- ют динамичность расходов по гидравлическим и пневматическим линиям. Создана модернизированная гидропневма- тическая рессора, оснащенная гидропневма- тическим цилиндром компенсации (рис. 2). В рессоре [1] применена крышка с гидропнев- матическим цилиндром компенсации 3. Пнев- матическая полость соединяется через дроссель с пневматической полостью 3 рессоры. Рис. 2. Рессора с гидропневматическим цилиндром компенсации: 1 – корпус пневматического баллона рессоры; 2 – крышка; 3 – пневматическая полость рессоры; 4 – гидропневматический цилиндр компенсации; 5 – пневматическая полость цилиндра компенсации; 6 – поршень; 7 – гидравлическая полость цилиндра компенсации; 8 – дроссель; 9 – зарядный клапан Для испытаний гидропневматической рес- соры с гидропневматическим цилиндром ком- пенсации (рис. 2) разработан стенд (рис. 3), со- стоящий из подвижной рамы и закрепленной на ней рессоры с опорным катком, взаимодей- ствующим с барабаном, на опорной поверхно- сти которого выкладывается неровность. Рама связана через гидроцилиндр с рамой стенда. Сигнал управления Сигнал управления Машиностроение и машиноведение 10 Наука техника, № 4, 2013 и Science & Technique Штоковая и поршневая полости гидроцилиндра связаны с насосом и баком гидросистемы. Штоковая полость гидроцилиндра оснащена реле давления. При испытаниях барабан выво- дится на заданный скоростной режим, опорный каток получает вертикальное перемещение. Рис. 3. Стенд для испытаний гидропневматической рессоры с гидропневматическим цилиндром компенсации: 1 – рама; 2 – рессора; 3 – опорный каток; 4 – барабан; 5 – гидроцилиндр; 6 – насос; 7 – бак; 8 – реле давления; 9 – гидрораспределитель; 10 – гидрозамок; 11 – пневматическая полость; 12 – гидропневматический цилиндр компенсации; 13 – гидравлическая полость; 14 – мерный бачок; 15 – манометр При увеличении температуры жидкости и газа рессоры (рис. 3) жидкость из штоковой полости гидроцилиндра вытесняется в полость реле давления, срабатывающего при достиже- нии давления настройки. Гидрораспределитель механизма компенсации переводится в первую позицию, гидрозамок открывается. Газ из пнев- матической полости рессоры поступает в пнев- матическую полость 11 гидропневматического цилиндра компенсации 12. Жидкость из гидрав- лической полости 13 цилиндра компенсации 12 поступает на слив в бак (или мерный бачок). Средний уровень давления в полостях рессоры и гидропневматического цилиндра компенса- ции 12 уменьшается, реле давления прекращает подачу сигнала. Гидрораспределитель занимает вторую позицию, гидрозамок закрывается. Работа стенда продолжается до полного слива жидкости из полости 13. Барабан стенда останавливается. Гидрораспределитель перево- дится в третью позицию, жидкость поступает в полость 13, а газ из полости 11 – в пневмати- ческую полость рессоры. По показаниям реле давления определяется перепад давлений разо- гретой рессоры при нулевом объеме полости 11 и максимальном его значении. Определяются осредненные за цикл колеба- ний давления в полостях рессоры и гидропнев- матического цилиндра компенсации. Давление рабочей жидкости контролируется посредством манометров 15 и тензометрических датчиков. Параллельно фиксируются температура в рай- оне амортизатора и крышки пневмобаллона рессоры (рис. 4). v = 25 км/ч v = 35 км/ч 0 5 10 15 0 2 4 , мин Рис. 4. Параметры гидропневматической рессоры с гидропневматическим цилиндром компенсации при движении катка по неровной опорной поверхности: 1 – температура крышки пневмобаллона; 2 – то же корпуса в районе амортизатора; 3 – рр – давление в рессоре; t – температура; – время опыта При увеличении скорости вращения бара- бана (скорости движения опорного катка) ин- тенсивность нагревания жидкости и газа уве- личивается. В процессе испытаний жидкость сливали из гидравлической полости гидро- пневматического цилиндра компенсации пери- одически, по мере нагревания и срабатыва- ния реле давления. При работе на скоростях 25, 35 км/ч было зафиксировано от пяти до девяти срабатываний реле давления до слива жидкости из гидравлической полости гидропневматиче- ского цилиндра компенсации. Полный объем сливаемой жидкости составил 325 см3. Частоту срабатывания реле давления определяли пара- метрами его настройки. Реле было отрегулиро- вано на разность давления между замыканием и размыканием контактов 0,02–0,03 МПа. 120 t, С 80 40 17 р, МПа 16 15 14 Машиностроение и машиноведение 11 техника, № 4, 2013 и Наука Science & Technique Амплитуда изменения давления в полости рессоры при вертикальном перемещении опор- ного катка существенно выше амплитуды из- менения давления в полости гидропневматиче- ского цилиндра компенсации, что объясняется сжимаемостью газа и наличием сопротивлений в амортизаторе и между пневматическими по- лостями пневмобаллона и цилиндра компенса- ции. При увеличении скорости опорного катка амплитуда изменения давления в полости рес- соры существенно увеличивалась, а в полости гидропневматического цилиндра компенсации незначительно уменьшалась. По мере слива жидкости из полости гидропневматического цилиндра компенсации амплитуда изменения давления в нем несколько уменьшалась, что объясняется увеличением объема газа при его расширении. После проведения каждого опыта жидкость полностью закачивали в гидравлическую по- лость гидропневматического цилиндра компен- сации разогретой рессоры и затем сливали при остановленном барабане стенда. Фиксировали значения давлений в полости рессоры до и по- сле слива жидкости из гидравлической полости гидропневматического цилиндра компенсации. Наличие гидропневматического цилиндра компенсации позволяет стабилизировать дав- ление в рессоре при нагревании рабочей жид- кости и газа. Испытания гидропневматической рессоры с гидропневматическим цилиндром компенсации, проведенные на стенде, показали высокую эффективность предложенного техни- ческого решения. Во втором варианте исполнения (рис. 1б) при подаче сигнала на устройство управле- ния 14 камера 2 и полость 12 сообщаются через гидролинию закачки. При ходе катка к корпусу давление в камере 2 увеличивается, обратный клапан 18 открывается, жидкость поступает в полость 12 и запирается. При охлаждении жид- кости и газа рессоры полость 12 и камера 2 со- единяются через гидролинию слива. Обратный клапан 17 открывается и жидкость из полости 12 поступает в камеру 2. Дроссель 15 ограни- чивает расход жидкости по магистрали слива. Создан гидропневматический аккумулятор компенсации (рис. 5). Гидропневматический аккумулятор компен- сации состоит из корпуса с цилиндром и крыш- кой. В цилиндре установлен поршень, делящий полость цилиндра на газовую Г и гидравличе- скую Д. Устройство управления выполнено в виде гидрораспределителя с золотником 11. Кулачки золотника 11 образуют централь- ную М и периферийные К и Н полости. Золот- ник 5 поджат пружинами, взаимодействующи- ми с золотником через толкатели и с корпусом через переходники. В переходниках выполнены клапаны и штуцеры для крепления трубопро- водов управления. Полость М связана каналом (на рис. 3 закрытым пробкой 9) с гидравли- ческой полостью рессоры. Полость К золот- ника 5 связана в нейтральном положении че- рез золотник 10, канал золотника 11 и обрат- ный клапан 12, выполненный в виде шайбы с отверстиями (гидролиния закачки), с поло- стью Г гидропневматического аккумулятора компенсации. Рис. 5. Гидропневматический аккумулятор компенсации: 1 – корпус; 2 – цилиндр; 3 – крышка; 4 – поршень; 5 – золотник; 6 – пружина; 7 – толкатель; 8 – переходник; 9 – пробка; 10, 11, 15 – золотник; 12, 14 – обратный клапан; 13 – канал; 16 – клапан зарядный; 17 – дроссель; 18 – угольник поворотный; Г – гидравлическая полость; П – пневматическая полость; М – центральная полость золотника; К, Н – периферийные полости золотника А–А Б–Б Машиностроение и машиноведение 12 Наука техника, № 4, 2013 и Science & Technique Полость Н золотника 5 связана в нейтраль- ном положении через канал 13, обратный кла- пан 14, выполненный в виде шайбы с дроссель- ным отверстием, канал болта 15 (гидролиния слива) с полостью Г гидропневматического ак- кумулятора компенсации. При нагревании и расширении жидкости и газа рессоры от систе- мы управления подается давление в торцевую управляющую полость золотника 5 (на рис. 2 правую), и золотник 5 перемещается влево. По- лость К запирается, а золотник 10 соединяется с полостью М золотника 5 и через золотник 11 обратный клапан 12 с гидравлической поло- стью Г гидропневматического аккумулятора компенсации. При превышении давления в по- лости рессоры значения его в полости Г обрат- ный клапан 12 открывает канал болта 11 и жидкость из рессоры поступает в полость Г. При снижении давления в рессоре на ходе от- боя катка обратный клапан 12 запирает золот- ник 11. При наполнении полости Г жидкостью поршень перемещается, и газ в полости П сжи- мается. Процесс закачки продолжается до тех пор, пока давление в полости Г не достигнет максимального значения, при котором обрат- ный клапан 12 прекратит открываться, либо прекращается подача управляющего воздей- ствия. После прекращения подачи управляю- щего воздействия золотник 5 под действием пружин возвращается в нейтральное положе- ние. При охлаждении и сжатии жидкости и газа рессоры от системы управления подается дав- ление в торцевую управляющую полость зо- лотника 5 (на рис. 2 левую), и золотник 5 пере- мещается вправо. Полость Н запирается, ка- нал 13 сообщается с полостью М. Поскольку давление в полости Г выше давления в рессоре, обратный клапан 14 отходит от канала болта 15, и жидкость из полости Г через отверстие об- ратного клапана 14 поступает в полость рессо- ры. После прекращения слива золотник 5 воз- вращается в нейтральное положение, запирая магистрали слива и закачки. Для испытаний рессоры с гидропневматиче- ским аккумулятором компенсации (рис. 1б, 5) стенд для испытаний гидропневматической рессоры был модернизирован (рис. 6). Стенд (рис. 6) состоит из балки, зафиксиро- ванной на раме стенда (не показана) посред- ством съемных упоров с закрепленной на ней рессорой с балансиром и опорным катком. Опорный каток взаимодействует с барабаном, на образующей поверхности которого выкла- дывается неровность. При подготовке стенда к работе пневматические полости гидропневма- тического цилиндра компенсации и ГПА стенда заправляются газом до расчетного зарядного давления. Включается насос, жидкость через гидрораспределитель 9 поступает в гидравли- ческую полость рессоры и ГПА. Включается привод барабана и устанавливается заданный скоростной режим. Рис. 6. Стенд для испытаний гидропневматической рессоры с гидропневматическим аккумулятором компенсации: 1 – балка; 2 – рессора; 3 – опорный каток; 4 – барабан; 5 – гидропневматический аккумулятор компенсации; 6 – гидравлическая полость; 7, 8, 9 – гидрораспределитель; 10, 11 – обратный клапан; 12 – дроссель; 13 – мерная емкость; 14 – насос; 15 – бак; 16 – реле давления; 17 – манометр При вращении барабана давление в рессоре циклически изменяется. Жидкость, прокачива- ясь через дроссельные отверстия амортизатора рессоры, нагревается, что приводит к увеличе- нию среднего за цикл колебаний давления. При достижении установочного значения реле дав- ления подает сигнал, и гидрораспределитель 8 переводится в первую позицию. Жидкость из гидравлической полости ГПА подается в тор- цевую управляющую полость гидрораспреде- лителя 7 и переводит его в третью позицию. При повышении давления в гидравлической полости рессоры на ходе сжатия жидкость че- рез обратный клапан 11 поступает в гидравли- Машиностроение и машиноведение 13 техника, № 4, 2013 и Наука Science & Technique ческую полость гидропневматического цилин- дра компенсации 5. На ходе отбоя клапан 11 закрывается. При снижении среднего уровня давления в гидравлической полости рессоры реле давле- ния прекращает подачу сигнала. Золотники гидрораспределителей 8, 7 возвращаются во вторую позицию. При охлаждении жидкости и газа рессоры и снижении давления включается реле давления. Гидрораспределитель 8 переводится в третью позицию, а гидрораспределитель 7 – в первую. Обратный клапан 10 на ходе отбоя открывает- ся, и жидкость из полости 6 поступает в гид- равлическую полость рессоры. На ходе сжатия клапан 10 закрывается. Слив жидкости произ- водится до выравнивания давлений в гидравли- ческой полости рессоры и полости 6. При обработке результатов испытаний опре- деляли амплитудные значения и осредненные за цикл колебаний давления в полостях рессо- ры и гидропневматического аккумулятора ком- пенсации при нагревании рабочей жидкости и газа рессоры, а также в процессе закачки жидкости из гидравлической полости рессоры в гидравлическую полость гидропневматическо- го аккумулятора компенсации. Параллельно фиксировали температуру в районе амортиза- тора и крышки пневмобаллона рессоры (рис. 7). v = 25 км/ч v = 35 км/ч 0 5 10 15 0 2 4 , мин Рис. 7. Параметры гидропневматической рессоры с гидропневматическим аккумулятором компенсации при движении катка по неровной опорной поверхности: 1 – рс – среднее давление в рессоре; 2 – рmin – минимальное давление в рессоре; 3 – рmax – максимальное давление в рессоре; 4 – рк – давление в полости цилиндра компенсации; 5 – tг – температура корпуса в районе пневматического баллона; 6 – tж – температура корпуса рессоры в районе амортизатора; – время опыта При увеличении скорости вращения бараба- на (поступательной скорости опорного катка) интенсивность нагревания корпуса рессоры в районе амортизатора и крышки пневматиче- ского баллона рессоры увеличивается. В про- цессе испытаний жидкость выкачивали из гид- равлической полости рессоры в полость гид- ропневматического аккумулятора компенсации периодически, по мере нагревания рессоры. При работе на скоростях 25 и 35 км/ч зафикси- рованы одно-два срабатывания реле давления до полной закачки жидкости в полость гидро- пневматического аккумулятора компенсации. Полный объем сливаемой из рессоры жидкости составляет 260 см3 при частоте вращения бара- бана стенда, соответствующей скорости движе- ния 45 км/ч. При проведении опытов объем сливаемой жидкости не является стабильной величиной и полностью зависит от максималь- ного давления в гидравлической полости рес- соры и давления в полости гидропневматиче- ского аккумулятора компенсации. Максимальное давление в полости рессоры и давление в полости гидропневматического аккумулятора компенсации увеличивается про- порционально скорости вращения барабана стенда. Так, при изменении скорости опорного катка с 25 до 35 км/ч (рис. 7) максимальное давление в полости рессоры увеличилось с 16,4 до 24,0 МПа. При этом давление в полости гид- ропневматического аккумулятора компенсации увеличилось с 15,3 до 21,3 МПа. Анализ результатов испытаний показывает, что основной объем сливаемой жидкости до- стигается при первом срабатывании реле дав- ления, что приводит к существенному увеличе- нию давления в полости гидропневматического аккумулятора компенсации. Так, при скорости движения опорного катка 25 км/ч повыше- ние давления в полости гидропневматическо- го аккумулятора компенсации составляет 5,3–5,4 МПа, при 35 км/ч – 8,1 МПа, при 45 км/ч – 11,1–12,4 МПа. Повышение давления в полости гидропневматического аккумулятора компенсации при втором срабатывании реле дав- ления существенно ниже и составляет для ско- рости 25 км/ч – 1,5 МПа, для 35 км/ч – 1,1 МПа, для 45 км/ч – 1,7 МПа. Гидропневматический аккумулятор компенсации с реле давления обеспечивает диапазон поддержания давления в рессоре в пределах 1,0 МПа. Этот диапазон определяется чувствительностью реле давле- 160 t, С 120 80 40 32 р, МПа 16 8 0 3 6 6 3 2 5 2 1 4 4 1 5 Машиностроение и машиноведение 14 Наука техника, № 4, 2013 и Science & Technique ния. Перед проведением опытов реле давления настроено на диапазон плюс 0,7 МПа, минус 0,3 МПа статического. После проведения опыта по нагреванию рессоры и закачке жидкости из рабочей поло- сти рессоры в полость гидропневматического аккумулятора компенсации был проведен опыт по охлаждению рессоры и сливу жидкости в полость рессоры из гидропневматического аккумулятора компенсации при вращении ба- рабана с частотой, соответствующей скорости 45 км/ч. При этом давление в рессоре увеличи- лось на 0,8 МПа, а в полости гидропневматиче- ского аккумулятора компенсации уменьшилось с 23,4 до 11,6 МПа. Анализ полученных результатов показыва- ет, что наличие гидропневматического аккуму- лятора компенсации позволяет стабилизировать параметры рессоры при изменении теплового ее состояния. Результаты испытаний гидропневматиче- ской рессоры показали высокую эффективность применения гидропневматических цилиндров компенсации с точки зрения стабилизации параметров рессоры и массово-габаритных ее параметров. Было рекомендовано испытание гидропневматичекских рессор с гидропневма- тическими цилиндрами компенсации в составе ходового макета гусеничной машины. Создана система стабилизации дорожного просвета гу- сеничной машины, оснащенной гидропневма- тической подвеской опорных катков и систе- мой управления положенем корпуса (рис. 8) [2]. Для установки корпуса гусеничной машины в положение «Номинальный дорожный про- свет» гидрораспределитель 7 (рис. 8) перево- дится в третью позицию, включается насос и рабочая жидкость поступает через задающее устройство в полости 2, 4 рессор и гидропнев- матических механизмов натяжения гусениц. При движении гусеничной машины по трас- се с неровной опорной поверхностью и увели- чении температуры жидкости и газа рессор до- рожный просвет и натяжение гусеничной цепи увеличиваются. Реле давления срабатывает, включается насос, золотник двухпозиционного гидрораспределителя 14 переводится во вторую позицию. Жидкость насоса подается в управ- ляющие полости гидрозамков и открывает их. Далее газ из полостей 3 поступает в полости 11 гидропневматических цилиндров компенса- ции 10. Жидкость из полостей 12 задней груп- пы рессор левого и правого бортов поступает в подводящие каналы сумматора потоков 15 и далее в подводящий канал сумматора пото- ков 16. Из полостей 12 гидропневматических цилиндров компенсации передней группы рес- сор жидкость подается во второй подводящий канал сумматора потоков 16. Из отводящего канала сумматора потоков 16 жидкость через гидрораспределитель 7 поступает в бак. Сум- маторы потоков 15, 16 обеспечивают выравни- вание расходов жидкости, сливаемой из поло- стей 12 групп рессор. При увеличении конструктивного объема пневматической полости 3 каждой рессоры дорожный просвет машины уменьшается, дав- ление в полостях 4 падает, реле прекращает подачу сигнала. Золотник двухпозиционного гидрораспределителя 14 возвращается в первую позицию. Гидрозамки закрываются. При даль- нейшем нагревании жидкости и газа рессор си- стема стабилизации дорожного просвета рабо- тает, как описано выше. Рис. 8. Система стабилизации дорожного просвета гусеничной машины: 1 – гидропневматическая рессора; 2 – гидравлическая полость рессоры; 3 – пневматическая полость рессоры; 4 – поршневая полость; 5 – штоковая полость; 6 – задающее устройство; 7, 14 – гидрораспределитель; 8 – насос; 9 – бак; 10 – гидропневматический цилиндр компенсации; 11 – пневматическая полость гидропневматического цилиндра компенсации; 12 – гидравлическая полость гидропневматического цилиндра компенсации; 13 – гидрозамок; 15, 16 – сумматор потоков; 17 – обратный клапан; 18 – реле давления Машиностроение и машиноведение 15 техника, № 4, 2013 и Наука Science & Technique При остановке машины автоматически вклю- чается насос, золотник гидрораспределителя 7 переводится в первую позицию. Жидкость, от- крывая обратные клапаны, поступает в поло- сти 12, и газ из полостей 11 вытесняется в по- лости 3 рессор. Время работы насоса в данном режиме ограничивается реле времени. Натурные испытания системы стабилизации дорожного просвета проводили в составе ходо- вого макета. Были проведены заезды по трассе с неровной опорной поверхностью на макси- мально возможной по условиям движения ско- рости. При движении по трассе жидкость и газ рессор нагревались. По сигналу реле давления механизма натяжения гусениц срабатывали си- стемы стабилизации дорожного просвета на слив. В процессе проведения опытов наблюда- лось, как правило, два срабатывания системы на слив до стабилизации теплового состояния рессор. При достижении температуры стабили- зации жидкость принудительно закачивали в гидравлические полости гидропневматических цилиндров компенсации и сливали в автомати- ческом режиме. На рис. 9 представлены параметры системы стабилизации дорожного просвета при испыта- ниях в составе ходового макета гусеничной машины. Анализ результатов испытаний показывает, что разработанная система стабилизации до- рожного просвета обеспечивает поддержание стабильного положения корпуса и давления в механизмах натяжения гусениц и группах рессор при нагревании рабочей жидкости на 90–100 °С. Давление в гидропневматическом аккуму- ляторе механизма натяжения гусениц при срабатывании системы изменяли в пределах 11,1–11,9 МПа при номинальном значении 11,7 МПа. Давление в передней группе рессор поддерживали в пределах 11,9–12,3 МПа при значении его в номинальном положении кор- пуса 10,8 МПа. Соответственно давление в зад- ней группе рессор поддерживали в пределах 14,2–14,6 МПа при номинальном значении 14,3 МПа. Максимальное давление при нагре- вании рессор до срабатывания системы: в пе- редней группе рессор – 12,6 МПа; в задней группе рессор – 15,7 МПа. Рессоры задней группы разгрузили по давлению на 1,1–1,5 МПа (7,7–10,5 %), что весьма положительно, по- скольку опорные катки задней группы за- гружены больше опорных катков передней группы. Рис. 9. Параметры системы стабилизации дорожного просвета при испытаниях в составе ходового макета: 1 – давление в гидропневматическом аккумуляторе механизма натяжения гусениц; 2, 3 – давление в полостях цилиндров компенсации передней и задней групп рессор; 4, 5 – дорожный просвет по носу и корме; Р – давление, h – дорожный просвет; зоны диаграммы: I – установка корпуса машины в положение «номинальный дорожный просвет»; II – положение корпуса в номинальном дорожном просвете после протрагивания; III – первое включение системы до слива; IV – первое включение системы после слива; V – второе включение системы до слива; VI – второе включение системы после слива; VII – работа системы в автоматическом режиме при полной закачке жидкости в гидропневматические цилиндры компенсации; VIII – возвращение машины на базу после отработки системы в автоматическом режиме Дорожный просвет, измеренный по носу машины, при установке корпуса в положение номинального дорожного просвета составил 444 мм, а при возвращении на базу после отработ- ки системы в автоматическом режиме – 464 мм, по корме – соответственно 462 и 423 мм. Мак- симальные зафиксированные значения дорож- ного просвета по носу и корме при исходном положении системы компенсации составили при данных температурах нагрева соответ- ственно 518 и 479 мм, т. е. нос машины благо- даря системе компенсации был «опущен» на 54 мм, а корма – на 56 мм. Максимально воз- можное приращение дорожного просвета без системы компенсации составило по носу ма- шины 74 мм, а по корме – 17 мм. Это объясня- h, мм р, МПа Машиностроение и машиноведение 16 Наука техника, № 4, 2013 и Science & Technique ется тем, что рессоры передней группы нагре- вались существенно больше, чем задней. В Ы В О Д Ы 1. Предложены направления модернизации ходовой части военной гусеничной машины, обеспечивающие стабилизацию параметров гид- ропневматической подвески опорных катков. 2. Разработанная система стабилизации до- рожного просвета обеспечивает поддержание стабильного положения корпуса и давления в механизмах натяжения гусениц и группах рессор при нагревании рабочей жидкости на 90–100 °С. 3. В процессе испытаний блока подвески с гидропневматическим цилиндром компенса- ции жидкость сливалась из гидравлической по- лости цилиндра компенсации в бак гидро- системы периодически, по мере нагревания и срабатывания реле давления в соответствии с его настройкой. Полный объем сливаемой жидкости составил 325 см3. 4. В процессе испытаний блока подвески с гидропневматическим аккумулятором компен- сации зафиксированы одно-два срабатывания реле давления до полной закачки рабочей жид- кости из гидравлической полости рессоры в полость гидропневматического аккумулятора компенсации. Полный объем рабочей жидко- сти, закачиваемой из рессоры в полость гид- ропневматического аккумулятора компенсации, составил 260 см3. 5. Результаты испытаний показали более высокую эффективность применения гидро- пневматических цилиндров компенсации с точ- ки зрения стабилизации параметров рессоры и ее массово-габаритных параметров. Л И Т Е Р А Т У Р А 1. Многоцелевые гусеничные шасси / В. Ф. Платонов [и др.]; под ред. В. Ф. Платонова. – М.: Машиностроение, 1998. – 342 с. 2. Система управления положением корпуса гусенич- ной машины: пат. 478 Респ. Беларусь, МПК В 60G 17/04 / А. Я. Котлобай, Б. А. Луцков, В. Н. Китченко, А. А. Котло- бай; заявитель Белорус. гос. политехн. акад. – № u 20010124; заявл. 23.05.01; опубл. 30.03.02 // Афiцыйны бюл. / Нац. цэнтр iнтэлектуал. уласнасцi. – 2002. – № 1. – С. 199. 3. Гусеничная машина: пат. 315 Респ. Беларусь, МПК В 60G 17/04 / А. В. Вавилов, А. Я. Котлобай, А. А. Котлобай; заявитель Белорус. гос. политехн. акад. – № u 20000178; заявл. 22.11.00; опубл. 30.09.01 // Афiцыйны бюл. / Нац. цэнтр iнтэлектуал. уласнасцi. – 2001. – № 3. – С. 168. 4. Гусеничная машина: пат. 652 Респ. Беларусь, МПК В 60G 17/04 / А. Я. Котлобай, А. А. Котлобай; заявитель Белорус. гос. политехн. акад. – № u 20020042; заявл. 08.02.02; опубл. 30.09.02 // Афiцыйны бюл. / Нац. цэнтр iнтэлектуал. уласнасцi. – 2002. – № 3. – С. 217. Поступила 17.01.2013 УДК 621.941.1 КИНЕМАТИКА ТОЧЕНИЯ С НАЛОЖЕНИЕМ АСИММЕТРИЧНЫХ КОЛЕБАНИЙ ИНСТРУМЕНТА Инж. ДАНИЛЬЧИК С. С., докт. техн. наук, проф. ШЕЛЕГ В. К. Белорусский национальный технический университет Наиболее распространенным методом обра- ботки деталей класса «тела вращения», к кото- рому относится более 70 % всех деталей маши- ностроительного производства, является токар- ная обработка. Сливная стружка, образуемая в процессе точения конструкционных углеро- дистых и легированных сталей, считается не- благоприятной по ряду причин. Она наматыва- ется на инструмент и обрабатываемую заготов- ку, что затрудняет ее удаление из зоны резания