Учет энергетических параметров механизмов поворота при комплексной оценке потерь мощности в шасси транспортных гусеничных машин

УДК 629.1.032.001 

УЧЕТ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ МЕХАНИЗМОВ ПОВОРОТА 
ПРИ КОМПЛЕКСНОЙ ОЦЕНКЕ ПОТЕРЬ МОЩНОСТИ 
В ШАССИ ТРАНСПОРТНЫХ ГУСЕНИЧНЫХ МАШИН 

Добрецов Р.Ю.4 

Гусеничное шасси может сочетать высокие тягово-динамические характеристики, проходимость, надежность, грузоподъемность с удовлетворительной 
экономичностью, сравнительно низкой себестоимостью производства и высокой ремонтопригодностью. Вместе с тем, шасси большинства современных серийно выпускаемых транспортных гусеничных машин (ТГМ) разрабатывались 
для нужд военно-промышленного комплекса. Поэтому при конструировании не 
редко на второй план отходили вопросы потерь мощности, сопровождающих 
работу агрегатов. Характерным для отрасли стереотипом является частое обращение к авторитету прототипа. Это обычно не приводит к унификации узлов 
различных машин, но тормозит развитие конструкций узлов и агрегатов. Научное обоснование вносимых в конструкцию узлов и агрегатов изменений, выявление связи между конкретными (частными) показателями эффективности работы подсистем и шасси в целом позволяют преодолеть этот стереотип. 
Наиболее информативным и универсальным параметром для анализа эффективности любого механизма в большинстве случаев являются потери мощности, сопровождающие его работу. Шасси ТГМ включает себя силовую установку, трансмиссию и ходовую часть. Очевидно, что отдельные системы, составляющие шасси, могут работать в различных режимах. Для некоторых режимов 
можно выделить процессы, определяющие в данных конкретных условиях эффективность работы агрегатов и систем. При изменении условий движения машины выделенный процесс перестает быть определяющим, сопровождающие 
его эффекты «теряются» на фоне текущего энергетического баланса системы. 
При проведении сравнительных оценок энергозатрат в шасси ТГМ возникает необходимость учета эффективности работы трансмиссии в режиме поворота. Поскольку принципиально в разрабатываемую методику комплексной 
оценки заложена возможность расширения базы частных показателей без необходимости внесения принципиальных изменений в математическую модель, 
требуется предложить частные показатели, характеризующие энергетическую 

                                                 
4 Добрецов Р.Ю. Учет энергетических параметров механизмов поворота при комплексной оценке потерь мощности в шасси транспортных гусеничных машин // Научно-технические ведомости 
СПбГПУ, серия «Наука и образование». – 2011. – №1(117) – С. 122-128. 

эффективность механизмов поворота (МП) и обосновать выбор расчетных режимов работы, для которых формируется показатель комплексной оценки. 
Согласно статистическом данным [1], ТГМ находится в режиме поворота 
примерно половину времени движения. Высокие скорости ТГМ делают актуальным вопрос о качестве управления поворотом и выборе оптимальной (с точки 
зрения использования энергии двигателя и обеспечения хорошей управляемости 
машины) конструкции МП. При решении этого вопроса приходится сравнивать 
между собой различные МП, как в составе одного шасси, так и при использовании 
на различных (по назначению, категории по массе и др.) машинах. В этих целях 
могут применяться, например, безразмерные показатели, описанные в [2,3]. 
Вместе с тем предложенная в [2,3] методика определения численных значений показателей требует уточнения, что представляется возможным сделать, 
опираясь на основные положения работы [4]. Вопросы же, связанные с оценкой 
качества управления поворотом, выходят за пределы темы данной статьи и 
должны рассматриваться отдельно. 
Очевидно, что в первую очередь МП характеризуется двумя безразмерными показателями. 
Относительное увеличение потребной мощности двигателя при повороте: 

дв
дв пр
П
N
N
μ =
. Например, из [2] следует, что теоретически для МП на основе 

несимметричных дифференциалов П
1
μ = . Для других типов МП значение Пμ 

существенно выше, и для дифференциального двухпоточного МП с гидрообъемной передачей может достигать при повороте вокруг центра тяжести 4…5 
(это может сделать такой режим работы невозможным или из-за перегрузки 
двигателя, или перегрузки гидрообъемной передачи; проблема решалась совместным использованием для управления поворотом гидрообъемной передачи и 
бортовых коробок передач). Значение Пμ определяется не только внешними 

параметрами МП (см. [4]), но и габаритно-массовыми характеристиками шасси, 
а также в большой степени – свойствами опорной поверхности. 
Другим важным параметром является относительная мощность, рассеиваемая при буксовании элемента управления: 
э
э
дв
П
N
N
=
. Этот безразмерный 

показатель позволяет сравнивать МП по уровню относительной нагруженности 
буксующего элемента управления, прогнозировать уровень тепловыделения, 
износа фрикционных дисков и др. Поскольку основные потери мощности в узлах МП определяются буксованием элемента управления, можно считать, что 

э
П  – для многих конструкций МП величина близкая по значению и по физиче
скому смыслу к к.п.д..