ТРАНСМИССИЙ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЙ

При эксплуатационномнагружении (рисунок 23, б) увеличениегрузоподъемности позволяет получить 50 %ресурс шарнира порядка 15800 ч, а 90 % — 15500 ч; заменарабочих поверхностей ПУ по решению RU 2075878(рисунок 24, б)обеспечивает реализацию 50 % ресурса в 15770 ч,а 90 % — 14900 ч.Применение комбинации мероприятийпозволило получить 50 % ресурс порядка 15600 ч,а 90 % — 14100ч.

По средней предельнойнаработке ПУ серийных КШ и результатамчисленного эксперимента (рисунки 23, а и 24, а) в условияхстендового нагружения средний коэффициентповышения долговечности составляет . При прогнозировании долговечностиКШ повышенной надежности (рисунки 23, б и 24, б) в эксплуатациисредний коэффициент повышениядолговечности по отношению к среднемуресурсу КШ до капремонта составляет .

Оценку эффективностиповышения долговечности шарниров КП путемприменения ремонтопригодного КШ и способаего ТО (RU 2232309) проводили на примере КШ IVтипоразмера, применяемого в приводах ВОМРОУ-6 и КПРН-3,0, трансмиссии ГАЗ-53А и др.,методом статистического моделирования наоснове моделей (10, 17) при эксплуатационномуровне нагружения.

Варьируемые параметры:1) Нср=30,6 мкм, =5,63 мкм; 2) k1Рcр=0,818, =0,114; 3) k1ТОср=0,757, =0,070. Варьирование параметровобъекта осуществлялось в пределах Хср±3. Результатырасчетов представлены на рисунке 25.

Рисунок 25 — ВБР серийного иопытного КШ

Оценка долговечностиремонтопригодного КШ методомстатистических испытаний приэксплуатационных режимах показала, что 50 %ресурс опытных КШ составляет 1163 ч, серийных– 737 ч, а 90 %ресурс опытных КШ составляет 969 ч, серийных– 645 ч. Такимобразом, 50 % ресурс опытных превышаетресурс серийных в 1,58 раза, а 90 % ресурс– в 1,5раза.

6 Производственнаяапробация, внедрение итехнико-экономическая оценкаразработок

Технико-экономическаяоценка свидетельствует о том, чтовнедрение КШ с ПУ увеличеннойгрузоподъемности (RU 2106548) при повышениидолговечности в 1,28 раза дает расчетныйэкономический эффект около 1400 руб., напримере трактора Т-150К; экономическийэффект от внедрения ремонтопригодного КШприспособленного к проведению ТОР (RU 2232309)при повышении долговечности в 1,5 разасоставляет более 500 руб., на примере МТАМТЗ-82+РОУ-6, а экономический эффект отвнедрения модернизированного стенда иметодики ресурсных испытаний КШ СХТсоставляет около 24,7 тыс. руб.

Результаты оценки эффективностирациональных способовТОР (RU 2234008 и RU 2232309) по радаруконкурентоспособности, на примере КШVII и IV типоразмеров, по сопоставляемымспособам ТОРпредставлены на рисунке 26.Сравнивалиследующие способы: 1 – вибродуговаянаплавка, 2 –железнение, 3 – пластическая деформация, 4 –электроконтактная приварка стальнойленты, 5 –газопламенное напыление, 6 – заменаизношенной детали новой, 7 – предлагаемыеспособы ремонта. В качествеоценочныхпоказателей приняты: стоимостьвосстановления крестовины (1), стоимостьвосстановленной детали в сборе (2), коэффициентдолговечности (3), технико-экономическийкритерий (4),произведение стоимости новой детали накоэффициент долговечности(5), отношение показателя 5 к показателю2 (6),минимальная цена восстановленнойдетали (7) и экономическая эффективностьвосстановления крестовины в сборе (8).Наибольшиезначениякоэффициентконкурентоспособностиимеет для предлагаемых способов КК=0,665 и КК=0,819, анаименьшие — призамене отказавших КШ новыми.

а) VII типоразмерКШ	б) IV типоразмерКШ
Рисунок 26 – Радар конкурентоспособности дляспособов ТОР КШ

Совокупностьтеоретических и экспериментальных исследований прирешениинаучной проблемы повышения надежности КПСХТ дает возможностьполучить научные и практические результаты,обобщенные в следующихобщих выводах.

ОБЩИЕВЫВОДЫ

1. Долговечностькарданных передачмеханических трансмиссийтракторов, грузовых автомобилей исельскохозяйственных машин в 1,5…2,0 разаменьше долговечности основныхагрегатов, при этом 67…95 % всехотказов карданных передач приходится накрестовину в сборе с подшипниками.
2. Врезультате теоретических исследованийвыявлен резерв повышения схемной надежностикарданных шарниров, выполнена оценкаточности размерных цепей радиального,осевого и окружного зазоров в карданныхподшипниковых узлах, обоснованынаправления и предложены способыповышения надежности карданных передачпри техническом обслуживании иремонте.
3. Предложены конструкции карданныхшарниров, позволяющие увеличитьдинамическую грузоподъемностьподшипниковых узлов на 7,4…9,3 %, вероятностьбезотказной работы карданных шарниров в1,3…1,5 раза и их ремонтопригодность на 30 %при повышении долговечности в 1,28…1,88 разаза счет их приспособленности кэксплуатационному нагружению,техническому обслуживанию и ремонту.Данные технические решения защищены 10патентами РФ на изобретение (RU 2075878, RU 2106548, RU2205304, RU 2215207, RU 2220338, RU 2224917, RU 2224918, RU 2232309, RU2234008, RU 2238446).
4. Усовершенствованы и разработаныметоды оптико-поляризационных истатических испытаний, методики итехнические средства стендовых ресурсных(RU 2134412, RU 2205377) и статистических испытаний,позволяющие осуществлять оптимизациюконструктивных параметров, оценку ипрогнозирование долговечности шарнировкарданных передач в эксплуатации.
5. Получены количественные значениятеоретически обоснованных и экспериментальноподтвержденных параметров уточненияматематических моделей долговечностикарданных передач,учитывающихвлияние динамическогоизмененияугла излома шарниров (формула 10), более полное использование их ресурса(формулы 13 и 14) и приспособленность кэксплуатационному нагружению(формулы 11 и12), техническому обслуживанию иремонту (формулы 16 и 17).
6. Стендовыересурсные истатистическиеэксплуатационные испытания показали высокую надежность опытныхкарданных шарниров посравнению с серийными. Применение карданных шарниров,приспособленных к нагруженности (RU 2106548) и замене рабочихповерхностей подшипниковых узлов (RU 2075878) в эксплуатацииповышает их 90 % ресурс в2,5…3,7 раз, что соответствует сроку службы карданных передачдо второго капитального ремонта на примере трактора Т-150К. Эксплуатациякарданного шарнира, приспособленного кремонту путем постановки втулки ипроведения технического обслуживания заменой рабочих поверхностей подшипниковых узлов (RU2232309),позволяет повысить их90 % ресурс в 1,5…1,6 раза, что соответствуетбезотказной работе привода вала отбора мощностисельскохозяйственных машин на протяжении четырех-пяти лет.
7. Разработанырациональныетехнологические процессы ремонта карданных передач сельскохозяйственной техники, основанные наоригинальных решениях замены рабочихповерхностей подшипниковых узлов (RU2234008) ипостановки дополнительнойремонтной детали-втулки (RU2232309). Технико-экономическая оценка показала, что предлагаемыеспособы обладают экономическойцелесообразностью,конкурентоспособностью и перспективны длярынка технического сервиса, при этом стоимостьвосстановленных изделий составляет 52…74 % от ценынового изделия, а повышение ресурса достигнуто в 1,5…2,0 раза.
8. Опытные экземпляры шарнировкарданных передач, способы их техническогообслуживания и ремонта проходилиэксплуатационную проверку в аграрных ипроизводственную апробацию на ремонтныхпредприятиях Белгородской области.Технические материалы по разработаннымконструкциям, предложеннымтехнологическим процессам и изготовленнымстендам для ресурсных испытаний карданныхпередач и их элементов переданы напредприятия производители и сервисатехники для агропромышленногокомплекса.

Основные положениядиссертации изложены в следующихработах:

• издания, рекомендуемыеВАК

1. Пастухов, А.Г.Повышение долговечности карданныхшарниров сельскохозяйственной техникипутем замены рабочих поверхностейподшипниковых узлов [Текст] / А.Г. Пастухов,Е.П. Тимашов // Ремонт, восстановление,модернизация. — 2006. — № 7. — С. 22–27.
2. Пастухов, А.Г.Повышение долговечности ремонтопригодныхагрегатовтрансмиссий сельскохозяйственнойтехники [Текст] / А.Г. Пастухов // Вестник ФГОУ ВПОМГАУ.– М.:ФГОУ ВПО МГАУ, 2006. – Вып. 5 (20). – С. 103–106.
3. Пастухов, А.Г.Повышение долговечности карданныхшарниров [Текст] / А.Г. Пастухов //Механизация и электрификация сельскогохозяйства. —2007. — № 4.— С. 24–25.
4. Пастухов, А.Г.Совершенствование методов испытанийагрегатов трансмиссий сельскохозяйственнойтехники [Текст] / А.Г. Пастухов // Вестник ФГОУ ВПОМГАУ. — М.: ФГОУ ВПО МГАУ,2008. —Вып. 1 (26).— С. 111–113.
5. Пастухов, А.Г.Технологические процессы ремонтакарданных передач сельхозтехники [Текст] /А.Г. Пастухов // Механизация иэлектрификация сельского хозяйства.– 2008. – № 3. — С. 28–30.
6. Пастухов, А.Г.Оценка совершенства агрегатовмеханических трансмиссийсельскохозяйственной техники [Текст] / А.Г.Пастухов // Тракторы исельскохозяйственные машины. — 2008. — № 4. — С. 40–44.
7. Ерохин, М.Н. Анализточности размерных цепей карданныхшарниров [Текст] / М.Н. Ерохин, А.Г. Пастухов //Вестник ФГОУ ВПО МГАУ. — М.: ФГОУ ВПО МГАУ,2008. — Вып. 2 (27).— С. 141–143.
8. Пастухов, А.Г.Расчет экономического эффекта приповышении надежности агрегатовмеханических трансмиссийсельскохозяйственной техники (на примерекарданных передач) [Текст] / А.Г. Пастухов //Вестник ФГОУ ВПО МГАУ. — М.: ФГОУ ВПО МГАУ,2008. — Вып. 2 (27).— С. 152–154.

• материалы международных,всероссийских, региональных конференций идругие издания

9. Пастухов, А.Г.Методика статических испытаний карданныхшарниров [Текст] / А.Г. Пастухов // Сборникнаучных трудов НАУ Украины. — Киев: Изд-во НАУ,1998. — Т.IV. — С. 350–353.
10. Пастухов, А.Г.Комплексное совершенствование карданныхшарниров как путь повышения ихдолговечности [Текст] / А.Г. Пастухов //Материалы международнойнаучно-технической конференции. — Кировоград:Изд-во Кировоградского ГТУ, 1999. — Вып. 28. — С. 323–327.
11. Пастухов, А.Г.Параметры вибрации для оценки состояниякарданных шарниров сельскохозяйственнойтехники [Текст] / А.Г. Пастухов // Вестник ХГТУСХ. – Харьков: ХГТУСХ,2002. – Вып. 11.– С. 47–51.
12. Пастухов, А.Г.Повышение эффективности испытаний нанадежность на примере карданныхшарниров [Текст] / А.Г. Пастухов // Сборникнаучных трудов научно-практической конференции.– Пенза: РИОПензенской ГСХА, 2002. – С. 72–74.
13. Пастухов, А.Г.Оценка нагруженности карданных шарнировсельскохозяйственной техники [Текст] / А.Г.Пастухов // Вестник ХГТУСХ. – Харьков: ХГТУСХ, 2003.– Вып. 14.– С. 222–226.
14. Пастухов, А.Г.Разработка и оценка ресурса карданногошарнира повышенной ремонтопригодности[Текст] / А.Г. Пастухов // Сборник научныхработ. —Брянск: Изд-во Брянской ГСХА, 2003. — С. 195–200.
15. Пастухов, А.Г.Исследование повышения надежностикарданного шарнира методом структурногоанализа [Текст] / А.Г. Пастухов // Cб. научныхработ. —Брянск: Изд-во Брянской ГСХА, 2004. — С. 237–241.
16. Пастухов, А.Г.Системные исследования схемной надежностиасинхронного карданного шарнира [Текст] / А.Г.Пастухов // Cб. науч. тр. межд. науч.-техн. конф. МГУим. Н.П.Огарева. — Саранск: «Красн. Окт.», 2004. — С. 193–198.
17. Пастухов, А.Г.Разработка ресурсосберегающего способаремонта карданных шарниров трансмиссийсельскохозяйственной техники [Текст] / А.Г.Пастухов // Вестник ХНТУСХ.— Харьков:ХНТУСХ, 2004. —Вып. 24. — С.225–230.
18. Пастухов, А.Г.Разработка и внедрение стенда дляресурсных испытаний карданных шарниров[Текст] /А.Г.Пастухов // Материалы Всероссийскойнаучно-практической конференции молодыхученых: в 2-х ч. – Ульяновск: Изд-воУГСХА, 2004. — Ч.2. — С. 301–304.
19. Пастухов, А.Г.Обоснование конструктивных параметровстенда для ресурсных испытаний карданныхшарниров [Текст] / А.Г.Пастухов, В.А.Астахов,Т.М.Сивакова // Сборник трудовМеждународной научной конференции: в 4-х т.— Ст.Оскол:ООО «ТНТ», 2004. — Т. 2. –С. 309–314.
20. Пастухов, А.Г.Прочностное обоснование ведущего валаиспытательного стенда в среде APM WinMashine[Текст] / А.

    Г.Пастухов, Е.П.Тимашов,А.И.Кошелев // Сборник трудов Международнойнаучной конференции: в 4-х т. — Ст.Оскол: ООО «ТНТ»,2004. — Т. 4.— С. 468–472.

21. Пастухов, А.Г.Обобщенные модели конструкции идолговечности карданного шарнира [Текст] /А.Г.Пастухов // Cб. научных работ. – Брянск: Изд-воБрянской ГСХА, 2005. – С. 114–119.
22. Пастухов, А.Г.Методика оценки совершенства конструкциикарданных шарниров автотракторной техники[Электронный ресурс] / А.Г.Пастухов //Сборник избранных докладов Международнойнаучно-технической конференции ААИ России.— М.: МГТУ«МАМИ», 2005. –Кн.1. — С.187–196.
23. Пастухов, А.Г.Разработка и экспериментальная оценкаресурса карданного шарнира повышеннойдолговечности с подшипниковыми узламиувеличенной грузоподъемности [Текст] /А.Г.Пастухов // Бюллетень научных работ.Выпуск 3. —Белгород: Издательство БелГСХА, 2005. — С. 85–90.
24. Пастухов, А.Г.Технико-экономическая оценкаэффективности внедрения стенда дляресурсных испытаний и карданного шарнираповышенной долговечности [Текст] /А.Г.Пастухов // Бюллетень научных работ.Выпуск 2. –Белгород: Изд-во БелГСХА, 2005. – С. 104–110.
25. Пастухов, А.Г.Повышение долговечности карданныхшарниров трансмиссийсельскохозяйственной техники при ремонтеи эксплуатации [Текст] / А.Г.Пастухов //Материалы международнойнаучно-технической конференции. — Челябинск: Изд-воЧГАУ, 2006. — Ч. 3.— С. 187–196.
26. Пастухов, А.Г.Теоретическое обоснование направленийповышения надежности агрегатовмеханических трансмиссий [Текст] /А.Г.Пастухов // Вестник ХНТУСХ. — Харьков: ХНТУСХ, 2006.— Вып. 47.— С. 240–244.
27. Пастухов, А.Г.Оценка нагруженности карданных валовотбора мощности МТА в эксплуатации [Текст] /А.Г.Пастухов // Вестник ХНТУСХ. – Харьков: ХНТУСХ, 2006.– Вып. 44., т. 1.– С. 58–60.
28. Пастухов, А.Г.Формирование и контроль, исследование ипрогнозирование надежности агрегатовмеханических трансмиссийсельскохозяйственной техники[Текст] / А.Г.Пастухов //Сб.материалов международной конференции молодых ученых.— М.: ФГОУВПО МГАУ, 2007. — Ч. I. — С.258–263.
29. Пастухов, А.Г.Анализ проявлений отказа агрегатовмеханических трансмиссийсельскохозяйственной техники [Текст] /А.Г.Пастухов, А.В.Литвишко // Вестникаграрной науки Причерноморья. — Николаев:Николаевский ГАУ, 2007. — Спец. вып. 2 (41).— С. 165–168.
30. Пастухов, А.Г.Анализ причин отказов соединенийагрегатов механических трансмиссийсельскохозяйственной техники [Текст] /А.Г.Пастухов // Вестник РГАЗУ. Научныйжурнал № 2 (7). — М.: РГАЗУ, 2007. — С. 72–75.
31. Пастухов, А.Г.Методика и результаты анализа износовэлементов карданных шарниров автотракторнойтехники [Текст] / А.Г. Пастухов, Е.П.Тимашов // Сборник материаловнаучно-практической конференции: в 2-х т. – Губкин: Изд-воГубкинского института (филиала) МГОУ, 2007. – Т.2. – С. 19–35.
32. Пастухов, А.Г.Оптимизация параметров соединения «шип— втулка» привосстановлении крестовин шарниров [Текст] /А.Г. Пастухов // Материалы международнойнаучно-практической конференции. — Уфа: БашкирскийГАУ, 2007. — С.117–121.
33. Пастухов, А.Г.Обоснование рационального способавосстановления карданных шарниров на основаниианализа износов[Текст] / А.Г.Пастухов// Международныйтехнико-экономический журнал. — 2007. — № 2 (2). — С. 66–70.
34. Пастухов, А.Г.Радиальные зазоры в подшипниках качениякарданных шарниров [Текст] / А.Г.Пастухов // Материалымеждународной научно-практическойконференции Владимирского ГУ. — Владимир: Изд-во ВлГУ, 2007. — С. 144–146.
35. Пастухов, А.Г.Динамическая грузоподъемностьподшипниковых узлов карданных шарниров:расчет, исследование [Текст] / А.Г.Пастухов //Сборник трудов международнойнаучно-практической конференции: в 4-х т.– СтарыйОскол: СТИ МИСиС, 2007. – Т.IV. —С. 135–139.
36. Пастухов, А.Г.Прочностное обоснование конструктивныхпараметров стенда для ресурсных испытаний[Текст] / А.Г. Пастухов // Известия вузов.Физика. — 2007.— № 11. — С. 74–79.
37. Пастухов, А.Г.Повышение надежности агрегатовмеханических трансмиссий сельскохозяйственнойтехники (на примере карданныхпередач) [Текст] / А.Г. Пастухов // Труды ГОСНИТИ.— М.:ГОСНИТИ, 2008. — Т.101. — С. 60–63.
38. Пастухов, А.Г.Усовершенствованные стенды для ресурсныхиспытаний карданных передач [Текст] / А.Г.Пастухов // Автомобильная промышленность.— 2008. — № 5. — С. 35–37.

• патенты РФ наизобретение
• 1. Пат. 2075878Российская федерация, МПК6 F 16 D 3/26. Карданныйшарнир [Текст] / Сигаев А.М., Пастухов А.Г.– № 93035709/28;заявл. 07.07.93; опубл. 20.03.98, Бюл. № 8. – 4 с.
  2. Пат. 2106548Российская Федерация, МПК6 F 16 D 3/40. Карданныйшарнир [Текст] / Сигаев А.М., Пастухов А.Г.– № 93035707/28;заявл. 07.07.93; опубл. 10.03.98, Бюл. № 7. – 4с.
  3. Пат. 2134412Российская Федерация, МПК7 G 01 M 13/02. Стенд дляиспытания карданных передач [Текст] /Сигаев А.М., Пастухов А.Г., Лопатин Г.П.— № 98101414/28;заявл. 23.01.98; опубл. 10.08.99, Бюл. № 22. — 4 с.
  4. Пат. 2205304Российская Федерация, МПК7 F 16 D 3/26, 3/41, F 16 С 11/06.Карданный шарнир [Текст] / Сигаев А.М.,Пастухов А.Г., Чехунов О.А. — № 2001113339/28; заявл.14.05.2001; опубл. 27.05.2003, Бюл. № 15. — 4 с.
  5. Пат. 2205377Российская Федерация, МПК7 G 01 M 13/02. Стенд дляиспытания карданных передач [Текст] / ПастуховА.Г., Тимашов Е.П., Кошелев А.И.. — № 2002112352/28; заявл. 7.05.2002; опубл. 27.05.2003, Бюл. № 15.— 4 с.
  6. Пат. 2215207Российская Федерация, МПК7 F 16 D 3/26. Карданныйшарнир [Текст] / Пастухов А.Г., Сигаев А.М.,Тимашов Е.П., Швец А.В., Чехунов О.А. — № 2001107979/28; заявл.26.03.2001; опубл. 27.10.2003, Бюл. № 30. — 3 с.
  7. Пат. 2220338Российская Федерация, МПК7 F 16 D 3/26, 3/33, 3/41, F 16 С33/61. Карданный шарнир [Текст] / Сигаев А.М.,Пастухов А.Г., Ольховский С.Н., Худошин А.С.– № 2001120572/11;заявл. 23.07.2001; опубл. 27.12.2003, Бюл. № 36. – 5 с.
  8. Пат. 2224917Российская Федерация, МПК7 F 16 D 3/28, F 16 С 11/06.Карданный шарнир [Текст] / Сигаев А.М.,Пастухов А.Г., Деревянкин В.Н.. — № 2002113785/11; заявл.27.05.2002; опубл. 27.02.2004, Бюл. № 6. — 5 с.
  9. Пат. 2224918Российская Федерация, МПК7 F 16 D 3/28, F 16 С 11/06.Карданный шарнир [Текст] / Сигаев А.М.,Пастухов А.Г., Якименко Б.И. — № 2002118489/11; заявл.09.07.2002; опубл. 27.02.2004, Бюл. № 6. — 5 с.
  10. Пат. 2232309Российская Федерация, МПК7 F 16 С 11/06. Карданныйшарнир и способ его техническогообслуживания [Текст] / Тимашов Е.П., ПастуховА.Г., Скурятин Н.Ф.. – № 2003100986/11; заявл. 13.01.2003; опубл.10.07.2004, Бюл. № 19. – 5 с.
  11. Пат. 2234008Российская Федерация, МПК7 F 16 D 3/26, С 16 D 5/18.Способ повышения надежности карданныхшарниров [Текст] / Сигаев А.М., Пастухов А.Г.,Швец А.В. – №2001110538/11; заявл. 17.04.2001; опубл. 10.08.2004, Бюл. № 22.– 4 с.
  12. Пат. 2238446Российская Федерация, МПК7 F 16 С 11/06, F 16 D 3/32, B 60 S5/00. Карданный шарнир и способ еготехнического обслуживания [Текст] /Скурятин Н.Ф., Пастухов А.Г., Тимашов Е.П.— № 2003106909;заявл. 12.03.2003; опубл. 20.10.2004, Бюл. № 29. — 5 с.

Подписано к печати___.___.2008 г.

Формат 6084/16.

Бумага офсетная.

Печатьтрафаретная.

Уч.-изд. л. _2,0_

Тираж 100 экз.

Заказ № _____

Отпечатано виздательском центре

ФГОУ ВПО МГАУ им. В.П.Горячкина

127550, Москва,Тимирязевская, 58.

Тел.: (495) 976-02-64.