Автореферат (Повышение плавности хода транспортных и транспортно-технологических машин внутренним подрессориванием колес), страница 2

М., Фалькевича Б. С.,Чудакова Е. А., Яценко Н. Н., в которых решаются вопросы плавности хода, а такжеуправляемости и устойчивости автомобиля.В работах Ротенберга Р. В., Силаева А. А., Хачатурова А. А. и др. рассматриваютсяколебания колесных машин, вызванные движением по неровным дорогам и оказывающиевлияние на скорость движения и плавность ТС.Экспериментальные исследования плавности хода, а также определения параметров ихарактеристик элементов систем подрессоривания легковых и грузовых автомобилей описаны внаучных трудах Мельникова А.

А., Певзнера Я. М., Прутчикова О. К., Успенского И. Н., ЯценкоН. Н. и др.Исследования Акопяна Р. А., Горелика А. М., Дербаремдикера А. Д., Жилейкина М. М.,Котиева Г. О., Кравца В. Н., Мусарского Р. А., Пархиловского И. Г., Певзнера Я. М., Раймпеля Й.,Сарача Е. Б., Цимбалина С. В., Bauer W., Dixon J.

C. и др. посвящены основам теории, расчету ииспытаниям отдельных элементов систем подрессоривания ТС, таких как рессоры иамортизаторы.Задачи по повышению плавности хода многоосных колесных машин решалисьАксеновым П. В., Антоновым Д. А., Барахтановым JI.

B., Белоусовым Б. Н., Ершовым В. И.,Жилейкиным М. М., Рукавишниковым С. В., Шухманом С.Б. и др.Исследованием динамики гусеничных транспортных средств занимались Барский И. Б.,Дмитриев А. А., Забавников Н. А., Колмаков В. И., Ляшенко М. В., Тельминов А. В.,Чобиток В.

А. и др.В работах Дьякова А. С., Новикова В. В., Поздеева А. В., Похлебина А. В., Рябова И. М.,Чернышова К. В. рассмотрены способы повышения виброзащитных свойств подвесок различныхтранспортных средств путем применения пневматических, гидропневматических рессор игидравлических амортизаторов с саморегулируемыми характеристиками.Теории качения эластичного колеса и его взаимодействия с грунтом посвящены работыБалакиной Е. В., Бидермана В. Л., Вольской Н. С., Гуслицера Р. Л., Захарова С. П., Зотова Н.

М.,Кленнинкова Е. В., Кнороза В. И., Левенкова Я. Ю., Петрова И. П., Русанова О. А. и др.7Вопросам применения полимерных и композиционных материалов в конструкцииэлементов системы подрессоривания ТС посвящены работы таких авторов как Даштиев И. З.,Карташов А. Б., Котиев Г.

О., Омран Кахтан, Смирнов А. А., Староверов Н. Н. и др.Исследования влияния внутреннего подрессоривания колеса на плавность хода ТСотражены в публикациях Яценко Н. Н., Енаева А. А., Мазура В. В.На основании анализа и обобщения литературных данных определена необходимостьпроведения исследований влияния дополнительного подрессоривания колесного движителя наэксплуатационные свойства ТС, а также поиска научно обоснованного конструктивного решенияКВП.Анализ существующих конструктивных решений упругих колес показывает, что вопросусовершенствования колесного движителя уделялось и уделяется огромное внимание инженерамиисследователями, конструкторами практиками. Вместе с тем использование колес,обеспечивающих повышение эксплуатационных свойств транспортных средств, требует новыхметодов проектирования и расчетов и новых подходов теоретического представления, преждевсего при рассмотрении плавности хода.На основании анализа состояния вопроса были сформулированы задачи представленнойработы.Вторая глава посвящена составлению математических моделей колебательной системытранспортного средства, оснащенного пневматическими шинами без подвески и оснащенногоКВП взамен подвески, а также теоретическим исследованиям по составленным моделям.На рисунке 1 представлены схемы колебательных систем, эквивалентных системеподрессоривания транспортного средства, оснащенного пневматическими шинами без подвески(а) и КВП взамен подвески (б).Рисунок 1 – Схемы колебательных систем,эквивалентных системе подрессоривания транспортного средства, оснащенного:а –пневматическими шинами без подвески; б – КВП взамен подвескиМасса M включает в себя массу кузова, перевозимого груза, оси, ступиц и массупневматической шины.

Масса M’ включает в себя массу транспортного средства, оси, а такжемассу ступиц и половину массы внутреннего подрессоривания колес. Масса mо включает в себя8массу пневматической шины, а также массу обода и половину массы внутреннегоподрессоривания колес.Согласно основного закона динамики уравнения описывающие вертикальные колебаниямасс М, M’ и mо будут иметь следующий вид:для ТС без подвески, оснащенного пневматическими шинами:̈ + 2ɳш ̇ − ̇ + 2ш ( − ) = 0для ТС, оснащенного КВП взамен подвески:′̈ + 2ɳв ̇ − ̇ + 2в ( − ) = 0о ̈ + ɳш ̇ − ̇ + ш ( − ) − ɳв (̇ − ̇) − в ( − ) = 0Системы дифференциальных уравнений составлены с учетом представления неровнойдороги в виде, как одиночного ступенчатого воздействия, который описывается выражением, ≥ 0() =, так и гармонического профиля, который описывается выражением = (1 −0, < 0 ).Наряду с выявлением особенностей и закономерностей колебаний масс ТС оснащенногоКВП, задачей теоретических исследований являлся поиск оптимальных параметров жесткости инеупругого сопротивления внутреннего подрессоривания колес, как одних из исходныхпараметров для проектирования КВП.Исходя из технической возможности, разработка конструкции внутреннегоподрессоривания колес и последующее исследование эффективности его применения вколебательной системе транспортного средства проводились для параметров и нагрузок,соответствующих автомобильному прицепу серийного производства модели ЛАВ-81011.При этом в теоретических численных исследованиях использовались параметры –коэффициент нормальной жесткости (св) и коэффициент неупругого сопротивления (ɳв) КВП, какполученные расчетным путем, так и определенные в результате экспериментальныхисследований.Анализ теоретических исследований затухающих колебаний подрессоренной массыавтомобильного прицепа ЛАВ-81011 после проезда одиночной неровности высотой q= 50 мм(рисунок 2) показал, что с целью обеспечения полученной при испытаниях максимальнойвеличины вертикальных ускорений (̈ = 6,77 м/с2) при стандартной комплектации прицепа,установка на прицеп КВП взамен подвески приведет к необходимости устанавливать внутреннеедавление воздуха в шине pw= 0,15 МПа (̈ = 6,57 м/с2).9Рисунок 2 – Виброграммы затухающих колебаний подрессоренной массы автомобильногоприцепа ЛАВ-81011 при проезде одиночной неровности высотой q= 50 мм, оснащенного:1 –КВП взамен подвески при внутреннем давлении воздуха в шине pw= 0,15 МПа;2 –стандартной подвеской и традиционными колесами при pw= 0,20 МПаАнализ амплитудно-частотных характеристик вертикальных ускорений подрессоренныхмасс автомобильного прицепа ЛАВ-81011 в разных снаряженных состояниях при движении подороге гармонического профиля = (1 − ) с высотой неровности 2q0= 50 мм(рисунок 3) показал, что резонансные частоты подрессоренных масс автомобильного прицепа вовсех снаряженных состояниях находятся в интервале 14…20 рад/с.Применение КВП взамен подвески позволяет снизить резонансную частотуколебательной системы прицепа без подвески с 20 рад/с до 15 рад/с, а также значительно снизитьмаксимальные вертикальные ускорения ̈ подрессоренной массы в диапазоне частот от 15 до105 рад/с.Также по амплитудно-частотным характеристикам видно, что ускорения ̈подрессоренной массы прицепа, оснащенного КВП взамен подвески ниже, чем у стандартногоприцепа с традиционными колесами при частотах возмущающих воздействий в диапазоне27…72 рад/с.Кроме того, в диапазоне ν= 25…100 рад/с максимальные вертикальные ускорения ̈подрессоренной массы прицепа, оснащенного КВП взамен подвески, не превышает 9,81 м/с2, чтоподтверждает возможность их применения взамен стандартной подвески, так как при данныхускорениях перевозимые грузы не будут отрываться от поверхности кузова прицепа.

При этомвертикальные ускорения подрессоренной массы прицепа в низкочастотном диапазоне можно неучитывать, поскольку такие колебания возникают при очень низких скоростях движения или придвижении по неровностям со значительной длиной профиля.10Рисунок 2.9 – Амплитудно-частотные характеристики вертикальных ускоренийподрессоренных масс автомобильного прицепа ЛАВ-81011, оснащенного:1 – КВП взамен подвески; 2 – без подвески с традиционными колесами;3 – стандартной подвеской и традиционными колесамиПрименение КВП взамен подвески позволит эксплуатировать прицеп по дорогам,имеющим значительные неровности, например, грунтовые дороги и т.п. в широком диапазоневозмущающих частот ν без опасности повреждения перевозимого груза.В заключение второй главы сделаны выводы о рациональности использования КВПвзамен подвески в системе подрессоривания транспортных средств.