The article considers the problem of optimizing the process control for shifting gears on tractors without torque interruption. The opinion on the dynamics of process control for shifting gears is explained, it takes into account the occurrence of torque deficit in the shafts, when changing gear, and increasing of friction losses in spinning clutch. The formulas for calculating the dynamic parameters used in the mathematical model of the dynamics of the tractor when shifting gears without torque interruption are shown. With the help of the mathematical model developed in Scientific and Research Tractor Institute (NATI) for debugging the system of electro-hydraulic control of gear shifting process for CHN-6 tractor were calculated several variants of gear shifting. Particular attention is given to occurrence, development and completion of the power circulation process in the circuit of switched clutches, because the lack of circulation of power the majority of authors call the basis of optimal switching. The results of the calculations in terms of the circulation of power, failure to slipping of switching off the clutch and interlocking of switched on clutch are shown. Calculation results suggest that when the clutch of lowest gear is closed the torque growth in spinning clutch of switched on top gear causes an increase in friction losses of disks, which leads to a decrease in engine shaft speed and reduction of the tractor speed. The magnitude and duration of fall of the engine speed and the speed of the tractor are low, but due to a decrease in the speed of the tractor the moments of forces inertia are large enough and need to be taken into account in the calculations. In all experiments, where power circulation was present, it started earlier than top gear clutch created torque, which corresponds to the resistance movement. In all experiments, where power circulation was present, it ended as a result of reducing the pressure in the clutch booster of lower gear after its failure to spinning in the power circulation mode. The circulating power after the failure to spinning and clutch switching off is redirected to output shaft accelerating the tractor and accelerating the synchronization and interlocking of switched on clutch.
Статья затрагивает проблемы оптимизации управления процессом переключения передач без разрыва потока мощности. Изложена точка зрения на динамику процесса переключения передач, учитывающая возникновение дефицита крутящего момента на валах, при изменении передаточного числа и увеличения потерь на трение в буксующей муфте. Приведены формулы расчёта динамических параметров, использованные в математической модели динамики тракторного агрегата при переключении передач без разрыва потока мощности. С помощью математической модели, разработанной в НАТИ для отладки системы электро-гидравлического управления процессом переключения передач трактора ЧН-6, рассчитаны несколько вариантов переключения передач. Особое внимание уделено возникновению, развитию и завершению процесса циркуляции мощности в контуре переключаемых муфт, поскольку отсутствие циркуляции мощности, большинство авторов, относят к признаку оптимальности переключения. Приведены результаты расчётов в части циркуляции мощности, срыва в буксование выключаемой муфты и замыкания включаемой муфты. Результаты расчётов позволяют сделать выводы, что, при замкнутой муфте низшей передачи, рост момента, в буксующей муфте включаемой высшей передачи, вызывает увеличение потерь на трение в дисках, что ведет к понижению частоты вращения вала двигателя и снижению скорости трактора. Величина и длительность падения частоты вращения вала двигателя и скорости трактора малы, но, вызванные снижением скорости трактора, моменты инерционных сил достаточно велики, и их необходимо учитывать при расчётах. Во всех опытах, где присутствовала циркуляция мощности, она начиналась раньше, чем муфта высшей передачи создавала крутящий момент, соответствующий моменту сопротивления движению. Во всех опытах, где присутствовала циркуляция мощности, она заканчивалась в результате снижения давления в бустере муфты низшей передачи после срыва её в буксование в режиме циркуляции мощности. Циркулирующая мощность, после срыва в буксование и выключения муфты, перенаправляется на выходной вал, разгоняя трактор, ускоряя синхронизацию и замыкание включаемой муфты.