Повышение надежности силовых приводов судовой и крановой техники схемно-компоновочными методами

Настоящая статья посвящена исследованию проблемы повышения надежности специальных силовых приводов, конструируемых исключительно на базе цилиндрических зубчатых рядовых и однорядных планетарных механизмов, позволяющих создавать многофункциональные, высокотехнологичные изделия, имеющие уравнительные свойства, дающие возможность устранить завышение массы узлов и сопряженной с ней массы металлоконструкции, а также обеспечивающие высокие технико-экономические и эксплуатационные показатели изделия. Рассмотрены сложные составные передачи с дифференциалом, у которого все звенья подвижны, что позволяет им работать с различными функциями разветвления потоков мощности: раздавать движение нескольким потребителям; суммировать несколько независимых движений, требующих вращение своих входных звеньев в одну или разные стороны; создавать системы с наложенным регулировочным движением и системы с бесступенчатым регулированием, а также решать другие задачи. Основное внимание уделено распределителям момента, которые при одном ведущем звене имеют несколько ведомых звеньев. Отмечается, что наиболее часто в судовой и крановой технике используются распределители с двумя ведомыми звеньями. Разработка вопросов теории передач подобных устройств имеет особенности и невозможна без учета их энергокинематического состояния. Сформулированы свойства дифференциального механизма и на их основе построены аналитические зависимости, с помощью которых можно создать распределитель с заданными кинематическими, силовыми, энергетическими параметрами с учетом схемно-компоновочных требований. Для повышения надежности распределителей с большим значением общего передаточного отношения разработаны решения, упрощающие конструкцию силового привода. Для конструкций, обеспечивающих заданное несоосное расположение приводных валов, предложены решения, исключающие наличие открытых передач и способствующие разработке конструкций современных образцов силовых приводов.

1. The Motor ship, march, 1989. Заявка Японии № 59–8595 кл. В63 Н 23/28, опубл.1984.

2. Щемелев В. Л. Автоматизация работы спредера при обработке крупнотоннажных контейнеров в условиях крена и дифферента судна / В. Л. Щемелев, И. В. Зуб, Ю. Е. Ежов. // Вестник Астраханского государственного технического университета. Серия: Морская техника и технология. — 2023. — № 2. — С. 101‒107. DOI: 10.24143/2073-1574-2023-2-101-107. — EDN AYVDGS.

3. Волков Д. П. Трансмиссии строительных и дорожных машин: справ. пособие / Д. П. Волков, А. Ф. Крайнев. — М.: Машиностроение, 1974. — 424 с.

4. Ткаченко В. А. Вопросы синтеза простых дифференциальных зубчатых редукторов для привода воздушных и гребных винтов / В. А. Ткаченко, И.Г Шебанов // Вестник НТУ – «ХПИ». — 2002. — № 10. — С. 46‒53.

5. Конищева О. В. Исследования дифференциального зубчатого вариатора / О. В. Конищева, Е. В. Брюховецкая, М. В. Брунгардт, А. Н. Щепин // Фундаментальные основы механики. — 2019. — № 4. — С. 104‒108. DOI: 10.26160/2542-0127-2019-4-104-108. — EDN IINMTC.

6. Акрамов Б. Н. О кинематических возможностях замкнутых зубчатых дифференциальных механизмов с цилиндрическими колесами / Б. Н. Акрамов, И. А. Исматов // Труды НГТУ им. Р. Е. Алексеева. — 2023. — № 3(142). — С. 82‒89. DOI: 10.46960/1816–210X_2023_3_82. — EDN AMJTIO.

7. Синенко Е. Г. Методика проектирования эксцентричных планетарных передач / Е. Г. Синенко, О. В. Конищева // Машиностроение: сб. науч. ст. — Красноярск, 2009. — С. 63–68.

8. Синенко Е. Г. Кинематика и механика зубчатого дифференциала / Е. Г. Синенко, Д. Д. Абазин, О. В. Конищева // Технология машиностроения. 2008. № 9. С. 64–66.

9. Бирюков И. В. Тяговые передачи электроподвижного состава железных дорог / И. В. Бирюков, А. И. Беляев, Е. К. Рыбников. — М.: Транспорт, 1986. — 256 с.

10. Яровая Д. Д. Расчет планетарных редукторов механизма передвижения тележки подъемного крана. /Д. Д. Яровая, А. М. Петров. // Актуальные проблемы науки и техники. 2022: Материалы Всероссийской (национальной) научно-практической конференции, Ростов-на-Дону, 16–18 марта 2022 года / Отв. ред. Н. А. Шевченко. — Ростов н/Д: Донской гос. техн. ун-т, 2022. — С. 379–381. — EDN UPWVYM.

11. А. с. SU 1449 524 A1 СССР, МПК. В 66 С 9/14. Механизм передвижения крана / А. Н. Иванов, В. А. Васильев, С. Н. Федотов и др. — заявл. 22.01.1987; опубл. 07. 01 89. Бюл. № 1. — 3 с.

12. Пат. SU 1 723 012 A1 СССР, МПК B 66 C 23/82 Механизм изменения вылета стрелы крана / А. Н. Иванов, В. А. Васильев, А. А. Ковин, Б. И. Плавник; заяв. и патентообл. Ленинградское производственное объединение подъемно-транспортного оборудования им. С. М. Кирова. — заявл. 05.12.1988; опубл. 30.03.92, Бюл. № 12. — 8 с.

13. Барышников С. О. Обзор методов представления структуры зубчатых механизмов / С. О. Барышников, А. Н. Иванов // Морской вестник. — 2011. — № 2(38). — С. 108‒110. — EDN OCRJBV.

14. Пыж О. А. Редукторы судовых турбоагрегатов / О. А. Пыж, Л. М. Гаркави, Ю. А. Державец, Р. Р. Гальпер. — Л.: Судостроение, 1975. — 272 с.

15. Матвеева Е. В. Особенности расчета прочности узлов редукторов портальных и судовых кранов в вероятностном аспекте / Е. В. Матвеева, А. К. Афанасьев, А. Н. Иванов // Вестник государственного университета морского и речного флота им. адмирала С. О. Макарова. — 2024. — Т. 16, № 1. — С. 121‒133. DOI: 10.21821/2309-5180-2024-16-1-121-133. — EDN QORCIU.

16. Барышников С. О. Анализ условий подбора чисел зубьев планетарных редукторов / С. О. Барышников, А. Н. Иванов // Вестник государственного университета морского и речного флота им. адмирала С. О. Макарова. — 2023. — Т. 15. — № 1. — С. 52‒63. DOI: 10.21821/2309-5180-2023-15-1-52-63. — EDN KKXKTF.

17. Барышников С. О. Особенности распределения передаточного отношения рядовых редукторов с высокой твердостью зубьев для привода судовых и крановых механизмов / С. О. Барышников, А. К. Афанасьев, А. Н. Иванов // Вестник государственного университета морского и речного флота им. адмирала С. О. Макарова. — 2021. — Т. 13, № 5. — С. 694–709. DOI: 10.21821/2309-5180-2021-13-5-694-709. — EDN ZKERQI.