PhD in Engineering
к.т.н.
DSc in Engineering
д.т.н.
PhD in Engineering
к.т.н.
PhD in Engineering
к.т.н.
In this paper, authors propose a method for determining the mechanical characteristics of traction electric motors and parameters of an electromechanical transmission of an industrial tractor. To ensure maximum machine performance, the developed transmission has two mechanical ranges: transport and technological. A feature of the presented scheme is the inclusion of a «ZK» type rotation mechanism (developed by the staff of Bauman MSTU G. Zaichik, M. Kreines and M. Kristi) in its composition. This mechanism is characterized by high traction in turning. The layout of industrial tractors involves placing the transmission in a cramped space inside the frame. In this regard, when developing the unit, it was required to implement its most compact design. This was achieved by using the same planetary gears to form the «ZK» rotation mechanism and for the reduced «technological» transmission range. As part of the study, traction capabilities of the tractor in each range were evaluated. In addition, an analysis was made of the influence of the design parameter of the planetary gears of the «ZK» mechanism on the operational characteristics of the machine. Depending on the design parameter, the required torques and rotational speeds of the traction electric motor rotors were obtained to ensure a given driving mode in a turn, and the time to complete a full rotation of the machine around the center of mass and the stopped side in the «transport» and «technological» transmission ranges was determined. In conclusion, an assessment was made of the influence of tractor transmission parameters on the maximum speed of maneuvers, which made it possible to determine the required power of electric machines taking into account the comfortable work of the driver-operator.
В представленной работе предлагается методика определения механической характеристики тяговых электродвигателей и параметров электромеханической трансмиссии промышленного трактора. Для обеспечения максимальной производительности машины разработанная трансмиссия имеет два механических диапазона: транспортный и технологический. Особенностью представленной схемы является включение в ее состав механизма поворота типа «ЗК» (разработанного сотрудниками МВТУ им. Н.Э. Баумана: Г.И. Зайчиком, М.А. Крейнесом и М.К. Кристи). Данный механизм характеризуется высокими тяговыми качествами в повороте. Компоновка промышленных тракторов подразумевает размещение трансмиссии в стесненном пространстве внутри рамы. В связи с этим при разработке агрегата требовалось реализовать его наиболее компактное исполнение. Это было достигнуто путем использования одних и тех же планетарных рядов для формирования механизма поворота «ЗК» и для пониженного «технологического» диапазона трансмиссии. В рамках исследования были оценены тяговые возможности трактора в каждом диапазоне. Кроме того, был проведен анализ влияния конструктивного параметра планетарных рядов механизма «ЗК» на эксплуатационные характеристики машины. В зависимости от конструктивного параметра получены потребные крутящие моменты и частоты вращения роторов тяговых электродвигателей для обеспечения заданного режима движения в повороте, а также определено время совершения полного разворота машины вокруг центра масс и остановленного борта в «транспортном» и «технологическом» диапазонах трансмиссии. В заключении проведена оценка влияния параметров трансмиссии трактора на предельную скорость выполнения маневров, что позволило определить потребную мощность электромашин с учетом комфортной работы водителя-оператора.