Диссертация (Повышение плавности хода транспортных и транспортно-технологических машин внутренним подрессориванием колес), страница 12

Экспериментальный комплекс предназначен для проведениялабораторных и дорожных испытаний автомобильного прицепа с установкой нанего КВП, а также для оценки его плавности хода и закономерностей колебанийподрессоренных и неподрессоренных масс.В назначение комплекса включается обеспечение одновременного нагружения нормальной силой, как соответствующей нормальной нагрузке, так и инерционной от поддерживаемой массы, а также нагружение, соответствующее качениюколесного движителя в ведомом режиме.

Одновременно дополнительное оборудование экспериментального комплекса предназначается для непрерывных в эксперименте наблюдений и записи переменных параметров динамических процессов колебаний.Основные требования к конструкции для проектирования. Исходя изсформулированного назначения экспериментального комплекса, к конструкциипредъявлялись следующие требования и условия:•симметричность массы конструкции относительно средней продоль-ной плоскости, исключающая поперечные линейные и угловые колебания массыпри внешних воздействиях;•возможность регулирования колеблющейся на испытуемом колесномдвижителе инерционной массы в диапазоне, соответствующем диапазону сосредоточенных неподрессоренных и подрессоренных масс легковых автомобилей ималотоннажных грузовиков: 100…600 кг;90•конструкция должна предусматривать возможность установки изме-рительных приборов для регистрации процесса колебаний массы, опирающейсяна колесный движитель, тарировки измерительных приборов для опытной оценкиколебательных параметров системы без разборки и демонтажа основных элементов экспериментального комплекса;•слабая связь между вертикальными колебаниями оси шарнира при-соединения прицепа к буксирующему автомобилю – тягачу и вертикальными колебаниями его массы над осью колес, исключающая заметные вынужденные колебания массы над осью колес за счет колебаний оси шарнира с амплитудой, соответствующей колебаниям подрессоренной массы буксирующего автомобиля наасфальтированной дороге;•подъемное портальное устройство должно обеспечивать надежноекрепление кузова прицепа и его подъем с возможностью регулирования высоты;•самосбрасывающий механизм должен обеспечивать возможность дис-танционного управления сбрасыванием кузова прицепа;•пружины для определения момента инерции прицепа должны бытьодинаковой жесткости и размера во избежание крутильных колебаний прицепа.Экспериментальный комплекс, сформированный для лабораторныхиспытаний.

Экспериментальный комплекс, сформированный для лабораторныхиспытаний, показан на рисунке 4.5. Передней опорой прицепа служит неподвижно закрепленная на фундаменте жесткая стойка с кронштейном, перемещающимся с помощью ходовых винтов в вертикальном направлении. На опорной площадке кронштейна закрепляется сцепное устройство прицепа, аналогичное установленному на автомобиле-тягаче. Регулированием положения кронштейнов достигается горизонтальное положение оси сцепного устройства и лонжеронов рамыэкспериментального прицепа. При такой стендовой установке сохраняется неизменной по сравнению с ходовой установкой основная степень свободы экспериментального прицепа – качание в вертикальной продольной плоскости.91Рисунок 4.5 Общий вид экспериментальной установкиСтендовая установка экспериментального прицепа позволяет определятьмомент инерции (рисунок 4.6), а также наблюдать колебания подрессоренных инеподрессоренных масс в разных снаряженных состояниях прицепа (рисунок 4.7).Определение момента инерции прицепа производится по методике, приведенной в [28].

С этой целью под кузов прицепа устанавливаются специально подобранные пружины. Момент инерции определяется по кривым свободных затухающих колебаний прицепа на пружинах. Кривые записываются в результатесбрасывания прицепа после его подъема на величину деформации пружин. Дляподнятия экспериментального прицепа в лабораторных условиях используетсяпортальный кран, при этом с целью уменьшения деформаций, и, следовательно,дополнительных вибраций кузова прицепа, его подъем осуществляется с помощью специально изготовленной рамы. Для сброса прицепа на раме установленосамосбрасывающее устройство с дистанционным управлением (рисунок 4.8).Устройство состоит из электромеханического цилиндра, направляющей и ползуна, к которому крепится проушина портального подъемного устройства.92Виброграммы свободных затухающих колебаний фиксируются ЭВМ с помощью системы сбора данных PCD-300B в виде зависимости вертикальных перемещений z от времени t.

Вертикальные перемещения прицепа измеряются с помощью датчика перемещений DTJ-A-200. Образец свободных затухающих колебаний прицепа на пружинах приведен на рисунке 4.9.Рисунок 4.6 – Экспериментальный прицеп,сформированный для определения момента инерции93Рисунок 4.7 – Экспериментальный прицеп, сформированныйдля исследований колебаний подрессоренных масс прицепаРисунок 4.8 – Самосбрасывающее устройство94Рисунок 4.9 – Образец виброграммы колебаний прицепа на пружинахЭкспериментальный комплекс, сформированный для дорожных испытаний.

Экспериментальный комплекс, сформированный для дорожных испытаний, показан на рисунке 4.10. В него входит автомобильный прицеп ЛАВ-81011 иавтомобиль-тягач, в кузове которого установлена регистрирующая аппаратура.Крепление прицепа к буксирующему автомобилю-тягачу осуществляется спомощью автоматического беззазорного сцепного устройства шарового типа, обладающего незначительным трением в узлах соединения.Изменение нормальной нагрузки на колесные движители и регулированиемомента инерции достигается изменением набора дополнительных грузов в видемешков с песком.Экспериментальный комплекс позволяет проводить исследования колебаний масс сосредоточенных на колесных движителях в следующих снаряженныхсостояниях автомобильного прицепа:95•с традиционными дисковыми колесами и стандартной подвеской при-•с традиционными дисковыми колесами без стандартной подвескицепа;прицепа (с заблокированной подвеской);•с КВП и стандартной подвеской прицепа;•с КВП взамен стандартной подвески прицепа (с заблокированнойподвеской).Рисунок 4.10 – Экспериментальный комплекс и автомобиль-тягач,сформированные для проведения экспериментальных исследованийВиброграммы свободных затухающих колебаний масс регистрируютсяЭВМ с помощью системы сбора данных PCD-300B.

Вертикальные ускорения измеряются с помощью малогабаритного датчика ускорений AS-2GA.96Техническая характеристика экспериментального прицепадля исследования колебаний масс на колесных движителяхМаксимальная радиальная нагрузка на испытуемое колесо, кН................................6Момент инерции относительно оси прицепного устройства, Н·м·с2...................7246Максимально допустимые размеры испытуемых шин, ммпо ширине...........................................................................................................195по наружному диаметру....................................................................................600Габаритные размеры, ммдлина.................................................................................................................2880ширина..............................................................................................................1590высота.................................................................................................................860Сцепное устройство..............................автоматическое, беззазорное, шарового типаКолея, мм....................................................................................................................1390Снаряженная масса, кг................................................................................................175Полная масса, кг..........................................................................................................7004.4 Номенклатура и установкаизмерительной и регистрирующей аппаратуры при исследованияхИсходя из задач экспериментальных исследований, для регистрации исследуемых процессов была подобрана измерительная и регистрирующая аппаратура,которая включала тензометрический интерфейс PCD-300B, малогабаритный датчик силы сжатия LCN-A-10KN, малогабаритный датчик для малых ускорений AS2GA и датчик перемещения DTJ-A-200 марки KYOWA (Япония).На рисунке 4.11 приведена структурная схема размещения и подключенияизмерительной и регистрирующей аппаратуры на стенде при лабораторных исследованиях, а на рисунке 4.12 – на экспериментальном прицепе и автомобилетягаче при выполнении дорожных испытаний.97Рисунок 4.11 – Структурная схема размещения и подключенияизмерительной и регистрирующей аппаратуры на стенде:1 – датчик перемещения; 2 – датчик силы сжатия;3 – тензометрический интерфейс; 4 – ЭВМРисунок 4.12 – Структурная схема размещения и подключенияизмерительной и регистрирующей аппаратурына экспериментальном прицепе и автомобиле-тягаче:1 – датчик ускорений; 2 – тензометрический интерфейс;3 – ЭВМ; 4 – преобразователь напряжения984.5 Техническая характеристика измерительнойи регистрирующей аппаратурыТензометрический интерфейс PCD-300BЧисло каналов входа.......................................................................................................4Максимальное число каналов измерений...................................................................16Проведение измерений...........................................................Тензорезистор (120 Ом);Тензометрический датчикНапряжение возбуждения моста, В................................................2 переменного тока(1 кГц, синусоидальная волна)Сопротивление, %.............................................................2 (±10000×10-6 деформации)Емкость..................................................................................................................5000 pFНелинейность............................................................................±0,1% от полной шкалыКоэффициент тензочувствительности..............................................2,00 фиксированоДиапазон измерения 8 шагов...............................................200, 500, 1000, 2000, 5000,10000, 20000 и OFF (Выкл.)Диапазон частотных характеристик...................................................DC-200 Гц ±10%Температура – ноль.............................................в пределах ±0,2x10-6 деформации/оCТемпература – чувствительность................................................в пределах ±0,05%/оCВремя – ноль................................................................................1×10-6 деформации/8 чВремя – чувствительность.............................................................в пределах ±0,3%/оCСопротивление изоляции...................................AC250В; 1 минута между сигналамимоста и моделью управленияУстойчивость к вибрации....................................................±29,42 м/с2 (3G), 5÷200 Гц(12 циклов/ось, 10 минут/цикл)АЦП..........................................................................................................................24 битЧастота выборки, кГц ................................................................................10 максимумПодключение ПК...................................................................USB интерфейс (USB 1,1)ПО управления/сбора данных................................................DCS-100A или PCD-30B99Рабочая температура и влажность.................................от 0 до 40оC, от 20 до 80%RHИсточник питания, В....................................................................................100÷240 АСВнешние размеры, мм..............................265,2(ширина)×215(глубина)×26,7(высота)Масса, кг........................................................................................................................1,1Малогабаритный датчик силы сжатия LCN-A-10KNТочность, НВС %......................................................................................................±0,15Нелинейность, НВС %.............................................................................................±0,15Гистерезис, НВС.........................................................................................................±0,1Повторяемось, НВС %........................................................................................0,05 maxНом.