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

Полученные результаты расширяют теорию колебаний транспортных средств и являются основой теоретического представленияколебаний подрессоренных и неподрессоренных масс транспортных средств, оснащенных колесами с внутренним подрессориванием.Практическая значимость работы определяется следующим:1.Разработанные в диссертации положения представляют собой мето-дологическую основу для проектирования КВП для различных транспортныхсредств.2.Разработанные методики расчетных и экспериментальных оценок па-раметров, характеристик и показателей плавности хода транспортных средств свнутренним подрессориванием колес доказали эффективность применения внут-8реннего подрессоривания колес и могут быть использованы для дальнейшего совершенствования конструкции колесных движителей.3.Предложены и обоснованы новые технические решения КВП [69, 70,86], позволяющие повысить плавность хода транспортных средств.4.Разработанное оригинальное оборудование для лабораторных и до-рожных экспериментальных исследований [71 – 73, 75], позволяет сократить сроки и затраты на проведение испытаний, а также повысить их точность.5.Разработанный алгоритм и способ расчета упругого элемента КВП со-кращает сроки и затраты проектирования, испытания и доводки опытных образцов колесных движителей, что имеет значение при создании новых конструкцийавтомобильной техники.6.Использование КВП на различных транспортных средствах позволитповысить их скорость движения и межремонтный пробег, снизить вибронагруженность, расход топлива и себестоимость перевозок, что даст существенныйэкономический эффект.Методология и методы исследования.

В диссертационной работе применялись расчетно-теоретические и экспериментальные методы исследования с использованием стендовых и дорожных испытаний, в том числе, на разработанноморигинальном оборудовании.Положения, выносимые на защиту:1.Результаты теоретических исследований плавности хода транспортно-го средства по составленным математическим моделям колебательных системтранспортного средства, оснащенного колесами с внутренним подрессориванием.2.Конструктивные решения внутреннего подрессоривания колес.3.Результаты лабораторных исследований упругих и демпфирующихсвойств колесных движителей.4.Результаты дорожных исследований плавности хода транспортногосредства, оснащенного колесами с внутренним подрессориванием.Достоверность и обоснованность полученных результатов работы обеспечивается использованием фундаментальных положений динамики и теоретиче-9ской механики, в частности теории колебаний и теории упругости, стендовыми идорожными испытаниями объектов исследования с использованием современнойконтрольно-измерительной аппаратуры: тензометрический интерфейс PCD-300B(Япония); малогабаритный датчик силы сжатия LCN-A-10KN (Япония); малогабаритный датчик для малых ускорений AS-2GA (Япония); датчик перемещенияDTJ-A-200 (Япония), а также согласованием полученных теоретических и экспериментальных результатов исследований.

При аналитических исследованиях, обработке экспериментальных данных, проектировании и моделировании объектови процессов использовался персональный компьютер с программными средствами: MatlabR2014; Matcad 14; Компас-3D V12; DCS-100A; SolidWorks Simulation2014; COMSOL Multiphysics 5.0 и другими.Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационнойработы были представлены на следующих конференциях и выставках:1.XII Областная научно-практическая конференция молодых ученых«Энергия и талант молодежи – залог развития инноваций и наукоемких производств» (Псков, 2011).2.Региональная конференция молодых ученых «Молодые ученыеПсковГУ – будущее России» в рамках программы «Участник молодежного научно-инновационного конкурса 2013» (Псков, 2013).3.Региональная конференция молодых ученых «Разработки молодыхинноваторов экономике Псковской области» в рамках программы «Участник молодежного научно-инновационного конкурса 2013» (Псков, 2013).4.XXI Универсальная выставка с международным участием Псков-ЭКСПО (Псков, 2014).5.Ежегодная национальная выставка ВУЗПРОМЭКСПО «Российскаянаука – основа индустриализации» (Москва, 2014).6.III Международная научно-методическая конференция «Проблемыматематической и естественно-научной подготовки в инженерном образовании»(Санкт-Петербург, 2014).107.Региональная конференция молодых ученых «Молодые ученыеПсковГУ – будущее России» в рамках программы «Участник молодежного научно-инновационного конкурса 2014» (Псков, 2014).8.Региональная конференция молодых ученых «Разработки молодыхинноваторов Псковской области» в рамках программы «Участник молодежногонаучно-инновационного конкурса 2014» (Псков, 2014).9.Всероссийская школа молодых ученых (Санкт-Петербург, 2015).10.Международная научно-методическая конференция «Математика вВУЗе и в школе» (Санкт-Петербург, 2015).11.Выставка презентация научных разработок Псковской области в рам-ках Областного августовского педагогического совета (Псков, 2015, 2016 гг.).12.XXII универсальная выставка с международным участием Псков-ЭКСПО (Псков, 2015).13.Стартап-конференция для технологических предпринимателей в Рос-сии и странах СНГ «Startup Village» (Москва, 2016, 2017 гг.)14.Ежегодные научно-практические конференции ПсковГУ (Псков, 2011– 2017 гг.).Реализация работы.

Полученные результаты теоретических и экспериментальных исследований используются при чтении лекций, выполнении лабораторных работ по дисциплине «Конструкция и эксплуатационные свойства транспортных и транспортно-технологических машин и оборудования», при выполнении курсового проектирования, выполнении выпускных квалификационных работпри подготовке специалистов по направлениям подготовки 23.03.03 «Эксплуатация транспортно-технологических машин и комплексов» и 23.05.01 «Наземныетранспортно-технологические средства» в Псковском государственном университете.Созданное экспериментальное оборудование внедрено в учебный процесспри подготовке специалистов автомобильного профиля в Псковском государственном университете, а также широко используется в НИР кафедры автомобильного транспорта этого же ВУЗа.11Глубокую признательность автор выражает заведующему кафедрой автомобильного транспорта Псковского государственного университета, доктору технических наук, профессору Енаеву Александру Андреевичу за научное руководство,внимание и поддержку; Игнатьеву Михаилу Анатольевичу, Петрову Олегу Ивановичу и Иову Николаю Яковлевичу за оказанную помощь в изготовлении натурных образцов колес с внутренним подрессориванием, а также в подготовке и проведении стендовых и дорожных испытаний.121 СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ВОПРОСАПОВЫШЕНИЯ ПЛАВНОСТИ ХОДА ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ1.1 Состояние вопроса плавности ходасовременных транспортных и транспортно-технологических машинВ настоящее время производятся, эксплуатируются и непрерывно совершенствуются различные бесподвесочные колесные машины: тракторы, комбайны,сельскохозяйственные, строительно-дорожные и специальные машины (рисунок 1.1 – 1.4).Условия,сложившиесянарынкетранспортныхитранспортно-технологических машин, привели к тому, что их развитие идет по пути увеличения тягово-скоростных свойств при одновременном снижении материалоемкости.В связи с этим возрастают динамические нагрузки, механические воздействия и,как следствие, повышенная вибрационная нагруженность таких транспортныхсредств.Повышениюуровнявибрациинасовременныхтранспортно-технологических машинах способствует широкое использование механизмовударного, возвратно-поступательного и вибрационного принципов действия [41].Рисунок 1.1 – Колесный экскаватор13Рисунок 1.2 – Трактор «Кировец», предназначенный для выполнениясельскохозяйственных и транспортных работРисунок 1.3 – Технологическая колесная машина,предназначенная для выполнения сельскохозяйственных работ14Рисунок 1.4 – Складской автопогрузчикРисунок 1.5 – Специальная машина, предназначеннаядля обезвреживания противопехотных или противотанковых минДля такого рода колесных машин очень остро стоит задача повышения скорости движения по разбитым грунтовым дорогам и местности при обеспечениисохранности перевозимого груза и работоспособности экипажа.Проведенные исследования установили, что на плавность хода машин,15имеющих шины с большой высотой профиля, наибольшее влияние оказываютименно характеристики шин – динамическая жесткость, сглаживающая и поглощающая способности [87, 98, 102, 125].Согласно исследованиям, максимальные динамические воздействия убольшинства транспортно-технологических машин возникают в транспортномрежиме, даже при движении по усовершенствованным дорогам.

Транспортныйрежим в процессе работы таких машин занимает достаточно много времени и дляотдельных машин достигает 30%. Целью любого транспортного процесса является преодоление требуемого расстояния за минимальное время. Основная причина,по которой машина не может обеспечить высокую скорость движения, заключается в низких виброзащитных свойствах шин и их низкой способности поглощатьэнергию вертикальных колебаний кузова.Увеличение скорости даже при движении по дорогам с твердым покрытиемприводит к возникновению низкочастотных колебаний, в ряде случаев близким кдопустимым нормам.