Распределение мощности в трансмиссиях лесных и транспортных колесных машин. C. 143-153

УДК

623.437.3.093;629.1.032.001;629.36

DOI:

10.37482/0536-1036-2025-4-143-153

Аннотация

Приведены аргументы в пользу создания управляемых межосевых дифференциалов, адаптированных для эксплуатации в трансмиссиях лесных и транспортных колесных машин, принципы определения их параметров, подходы к проектированию. Предложен путь локализации производства таких механизмов в Российской Федерации. Цель работы – поиск способов повышения тяговых свойств и проходимости машин за счет управления распределением мощности между ведущими мостами. Использовались методы теории движения колесных машин, теории машин и механизмов, подходы к проектированию агрегатов трансмиссий транспортных средств. Концепция управляемого межосевого механизма распределения мощности сформулирована на основе анализа условий работы и особенностей конструкции распространенных в лесозаготовительной промышленности колесных машин. Разработка данного механизма оправдана с точки зрения повышения эффективности распределения мощности и улучшения эксплуатационных характеристик транспортных средств. Предложены принципы определения основных внешних параметров механизма. Рассматриваются подходы к созданию кинематических схем, что важно для понимания процесса передачи движений между элементами механизма. Показано, что кинематический и силовой анализ позволяют оценить влияние механических сил и движений на функционирование устройства. Определены моменты на основных звеньях механизма для обеспечения надежности и эффективности проектирования. Результаты могут быть использованы при конструировании управляемых межосевых механизмов распределения мощности для трансмиссий лесных и транспортных колесных машин. Применение управляемого межосевого дифференциала может повысить эксплуатационные показатели лесных гусеничных машин за счет увеличения полноты использования тягово-сцепных свойств шасси. Предложенным механизмом целесообразно оснащать трансмиссию 4-гусеничной машины (в частности, в случае установки треугольных гусеничных модулей вместо ведущих колес изначально колесного трактора). При разработке подобных механизмов следует использовать подходы, апробированные в теории движения колесных и гусеничных машин и методы проектирования узлов трансмиссий транспортных машин. Для максимальной локализации производства управляемых межосевых дифференциалов представляется возможным применять технологии, распространенные в танкостроении. Работа может послужить основой для дальнейшего поиска инженерных решений в области механики и автомобильной техники, открывая новые возможности для улучшения управления распределением мощности в транспортных средствах.

Сведения об авторах

Р.Ю. Добрецов¹, д-р техн. наук, доц.; ResearcherID: H-2530-2019,
ORCID: https://orcid.org/0000-0002-3827-0220
С.Б. Добрецова¹, ст. преподаватель; ResearcherID: AEF-4221-2022,
ORCID: https://orcid.org/0000-0002-8509-2105
С.А. Войнаш^2*, мл. науч. сотр.; ResearcherID: AAK-2987-2020,
ORCID: https://orcid.org/0000-0001-5239-9883
В.А. Соколова³, канд. техн. наук, доц.; ResearcherID: AAK-6062-2020,
¹Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого, ул. Политехническая, д. 29, Санкт-Петербург, Россия, 195251; dr-idpo@yandex.ru, sdobretsova@mail.ru
²Казанский федеральный университет, ул. Кремлевская, д. 18, г. Казань, Россия, 420008; sergeyvoinash@yandex.ru*
³Санкт-Петербургский государственный университет промышленных технологий и дизайна, ул. Большая Морская, д. 18, Санкт-Петербург, Россия, 191186; sokolova_vika@inbox.ru

Ключевые слова

симметричный дифференциал, планетарный механизм, опорные реакции, использование сцепного веса, проходимость, управляемость, устойчивость движения

Для цитирования

Добрецов Р.Ю., Добрецова С.Б., Войнаш С.А., Соколова В.А. Распределение мощности в трансмиссиях лесных и транспортных колесных машин // Изв. вузов. Лесн. журн. 2025. № 4. С. 143–153. https://doi.org/10.37482/0536-1036-2025-4-143-153

Литература

1. Андреев А.В., Ванцевич В.В., Лефаров А.Х. Дифференциалы колесных машин. М.: Машиностроение, 1987. 176 с.
2. Анисимов Г.М. Условия эксплуатации и нагруженность трансмиссии трелевочного транспорта. М.: Лесн. пром-сть, 1975. 166 с.
3. Кочнев А.М. Теория движения колесных трелевочных систем. СПб.: Политехн. ун-т, 2007. 610 с.
4. Кочнев А.М. Рабочие режимы отечественных колесных трелевочных тракторов: моногр. СПб.: Политехн. ун-та, 2008. 519 с.
5. Кочнев А.М., Довжик В.Л., Маснюк С.В., Носенко С.В. Анализ современных конструктивных решений трелевочных тракторов // Обоснование технических решений и параметров лесосечных машин: межвуз. сб. тр. СПб., 2007. С. 105–118.
6. Лесные машины / под общ. ред. д-ра техн. наук, проф. Г.М. Анисимова. М.: Лесн. пром-сть, 1989. 512 с.
7. Лесотранспортные машины / под ред. Г.М. Анисимова. СПб.: Лань, 2009. 448 с.
8. Носов Н.А., Галышев В.Д., Волков Ю.П., Харченко А.П. Расчет и конструирование гусеничных машин. Л.: Машиностроение, 1972. 560 с.
9. Патякин В.И., Григорьев И.В., Иванов В.А., Редькин А.К., Пошарников Ф.В., Шегельман И.Р., Ширнин Ю.А., Кацадзе В.А., Валижонков В.Д., Бит Ю.А., Матросов А.В. Технология и оборудование лесопромышленных производств. СПб.: СПбЛТА, 2009. 362 с.
10. Поршнев Г.П., Добрецов Р.Ю., Красильников А.А. Трансмиссия c электромеханической передачей для тракторов и дорожно-строительных машин // Изв. МГТУ МАМИ. 2020. Т. 14, No 2. С. 33–41. https://doi.org/10.31992/2074-0530-2020-44-2-33-41
11. Проектирование и расчет специальных лесных машин / под общ. ред. д-ра техн. наук, проф. М.И. Зайчика. М.: Лесн. пром-сть, 1976. 208 с.
12. ТOO «EZS Group». Режим доступа: https://kazagrotech.kz (дата обращения: 27.06.25).
13. Шегельман И.Р., Скрыпник В.И., Галактионов О.Н. Техническое оснащение современных лесозаготовок. СПб.: Профи-Информ, 2005. 344 с.
14. Шеломов В.Б. Проектирование наземных транспортно-технологических машин. Планетарные коробки передач. СПб.: ПОЛИТЕХ-ПРЕСС, 2019. 31 с.
15. Харитонов С.А. Автоматические коробки передач. М.: Аристель, АСТ, 2003. 335 с.
16. Чайкин А.П., Добрецов Р.Ю., Войнаш С.А., Соколова В.А., Загидуллин Р.Р., Теппоев А.В., Иванов А.А. Управляемый межосевой механизм распределения мощности // Грузовик. 2023. No 5. С. 3–7. https://doi.org/10.36652/1684-1298-2023-5-3-7
17. Bosch. Автомобильный справочник: пер. с англ. 2-е изд., перераб. и доп. М.: За рулем, 2004. 992 с.
18. Dobretsov R.Yu., Demidov N.N., Kaninskii A.O. Friction Steering Devices as an Object of Impulse Control. Advances in Mechanical Engineering. Springer Cham, 2020, pp. 49–62. https://doi.org/10.1007/978-3-030-39500-1_6
19. Fischer R., Küçükay F., Jürgens G., Najork R., Pollak B. The Automotive Transmission Book. Springer Cham, 2015. 355 p. https://doi.org/10.1007/978-3-319-05263-2
20. Merhof W., Hackbarth E.-M. Fahrmechanik der Kettenfahrzeuge. Neubiberg, Universität der Bundeswehr, 2015. 530 p. (In Germ.).
21. Jazar R.N. Vehicle Dynamics: Theory and Application: 2nd ed. New York, Springer NY, 2014. 1066 p. https://doi.org/10.1007/978-1-4614-8544-5
22. Ogorkiewicz R.M. Technology of Tanks. Sentinel House 163 Brighton Road Coulsdon Surrey: Jane’s Information Group, 1991. 424 p.
23. Ushiroda Y., Sawase K., Takahashi N., Suzuki K., Manabe K. Development of Super AYC. Technical Review, 2003, no. 15, pp. 73–76.
24. Wong J.Y. Theory of Ground Vehicles: 3rd ed. John Wiley & Sons Inc., 2001. 528 р.