Диссертация (1025326), страница 8

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 8)

При этом считается, что все колеса движителяимеют одни и те же конструктивные параметры.Основным недостатком данной модели является то, что она не позволяетоценить динамику автопоезда в неустановившихся режимах движения.В работе Горелова В.А. [37] разработана математическая модельдвижения автопоезда с пассивным прицепным звеном по деформируемомуопорному основанию.

Взаимодействие колес с опорным основаниеммоделируется с использованием тягово-энергетических (fw) и тягово-сцепных(φ) характеристик. Построение математической модели движения автопоездарассмотрено на примере трехосного автомобиля-тягача с блокированнымприводом колес и трехосного прицепа в ведомом режиме. Расчетная схемамодели представлена на Рис. 1.23.Рис. 1.23. Расчетная схема движения автопоездаОсновные допущения.1.Рассматривается прямолинейное движение автопоезда по ровномуопорному основанию.562.Исследуется трехосный полноприводный автомобиль-тягач итрёхосный прицеп в ведомом режиме с равномерным расположением осей.3.Система симметрична относительно продольной оси автопоезда,т. е. условия движения левого и правого бортов одинаковые.4.Колеса одного борта также находятся в одинаковых условиях.5.Связь колес с кузовом для обоих звеньев автопоезда ввертикальной плоскости рассматривается как жесткая, т.

е. без учета упругихсвойств подвески.6.Учитывается только продольная податливость направляющихэлементов подвески как автомобиля-тягача, так и автопоезда.7.колесо,Крутящий момент двигателя воздействует непосредственно нанеучитываютсяупругодемпфирующиесвойстваэлементовтрансмиссии.8.Деформация грунта задается не через его непосредственныефизические характеристики, а как удельные потери энергии при каченииколеса по ровному основанию.9.Реакция двигателя на изменение положения органа топливоподачибез запаздывания.10.Данные стационарных режимов переносятся на исследованиенеустановившихся режимов качения движителей.Cила, действующая на корпус тягача со стороны колеса по оси X:PX i = ( X K i − LK i ) ⋅ Cподв + (V X K i − V X C ) ⋅ Bподв ,(1.69)где Cподв – коэффициент жесткости подвески в продольном направлении;Bподв – коэффициент демпфирования подвески в продольном направлении;X K i – расстояние от центра масс до оси колеса по оси Х; LK i – расстояние отцентра масс до точки крепления подвески по оси Х; V X C – скорость центра массавтомобиля-тягача.Cила, действующая на корпус прицепа со стороны колеса по оси X:57PX i = ( LK i − X K i ) ⋅ Cподв + (V X C − V X K i ) ⋅ Bподв ,(1.70)Связь тягача и прицепа реализуется через силу тяги на крюке PКР ,которая определяется по зависимости:PКР= ( X С Т − X С ПР ) ⋅ C + (V XТ − V X ПР ) ⋅ B ,(1.71)где C – коэффициент жесткости сцепного устройства в продольномнаправлении;B–коэффициентсопротивлениядемпферасцепногоустройства в продольном направлении; X С Т - координата центра масс тягачапо оси Х; X С ПР – координата центра масс прицепа по оси Х; V XТ – скоростьцентра масс тягача; V X ПР – скорость центра масс прицепа.Таким образом, изменяя коэффициенты жесткости и демпфированияузла сочленения, можно задавать различную связь между тягачом и прицепом.Вертикальная реакция в пятне контакта колеса с опорной поверхностьюопределяется следующей зависимостью:RZ i = PZ i + mK i ⋅ g ⋅ cos(α ) .(1.72)PZ i определяются из решения системы уравнений:PZ 1 + PZ 2 + PZ 3 = mC ⋅ g ⋅ cos(α );PZ 1 ⋅ LK 1 + PZ 2 ⋅ LK 2 + PZ 3 ⋅ LK 3 =∑ M ОТН ;(1.73)PZ 1 ⋅ ( LK 2 − LK 3 ) + PZ 2 ⋅ ( LK 3 − LK 1 ) + PZ 3 ⋅ ( LK 1 − LK 2 ) =0,где∑M∑MОТНОТН=−(mC ⋅ a x ⋅ H c + mC ⋅ g ⋅ sin(α ) ⋅ H c + Pкр ⋅ H кр + M к (1) + M к (2) + M к (3) ) ,– сумма крутящих моментов относительно проекции центра масс налинию, соединяющую оси колес; H c – высота центра масс; H кр – высотаприложения силы тяги на крюке Pкр ; M к (i ) – крутящий момент, реализуемыйна соответствующей оси автомобиля.Особенностью предложенной модели является возможность реализацииразличных тяговых сочетаний звеньев и законов распределения моментов поколёсам тягача и прицепа.

Данная модель принята за базовую при разработкемодели прямолинейной динамики седельного автопоезда.58Цели и задачи исследования1.4.Анализ результатов исследований, проведенный в первой главе,позволяет сделать следующие выводы:1. Активизация колес прицепного звена является эффективнымспособом повышения проходимости автопоезда.2. В условиях теоретического исследования возможностей конкретногодвижителявсоставеТСцелесообразноиспользоватьинтегральныехарактеристики взаимодействия колеса с опорным основанием, полученныепри экспериментальных исследованиях в грунтовом канале или на полигоне.3. Для исследования эффективности алгоритмов управления трансмиссиейактивного автопоезда необходимо использовать модель, допускающуювариативность при моделировании силовой установки, системы привода в целом,в том числе для изменения характеристик привода полуприцепа.Наоснованииэтогосформулированацельисследований,заключающаяся в повышении тягово-динамических свойств, проходимости иэнергоэффективности движения седельных автопоездов с активнымиприцепными звеньями за счет распределения мощности в трансмиссиях наоснове анализа силовых факторов в опорно-сцепных устройствах.Для достижения поставленной цели в работе необходимо решитьследующие основные задачи:1) проведение обзора и анализа современного состояния вопросаконструктивной реализации привода колес прицепных звеньев активныхавтопоездов, подходов к математическому моделированию взаимодействияколесного движителя с деформируемыми опорными поверхностями, а такжематематическихмоделейдинамикиавтопоездовприразличномконструктивном исполнении и в различных внешних условиях;2) разработка математической модели прямолинейной динамикиседельного автопоезда с активным полуприцепом по недеформируемому идеформируемому опорным основаниям;593) реализация разработанных математических моделей в средеимитационногоматематическогомоделированиядинамикисистемMATLAB/Simulink;4) проведение экспериментальных исследований динамики седельногоавтопоездавоенногоназначениясцельюсравнениярезультатовимитационного моделирования и натурных экспериментов для оценкиадекватности разработанных математических моделей;5)проведениевзаимодействиядеформируемыхиспытаниях,дляадаптацииодиночныхопорныхэкспериментальныхдвижителейповерхностей,реализациивсразличнымиполученныхизвестномхарактеристикметодепривидамистендовыхматематическогомоделирования взаимодействия колесных движителей с деформируемымиопорными основаниями, основанном на интегральных характеристиках;6) проведение теоретического обоснования возможности повышенияэффективности движения активных автопоездов за счет распределениямощности в трансмиссии на основе анализа силовых факторов в опорносцепном устройстве при динамическом взаимодействии звеньев и разработказакона управления электромеханической трансмиссией активного автопоезда;7) проведение теоретических исследований тягово-динамическихсвойств, проходимости и энергоэффективности движения седельногоавтопоезда в различных внешних условиях при различных законах иалгоритмах распределения мощности в трансмиссии, в том числе, приразработанном алгоритме управления электромеханической трансмиссиейавтопоезда на основе анализа силовых факторов в опорно-сцепномустройстве.60Глава 2.Математическое моделирование движения двухзвенногоседельного автопоезда с активным и пассивным прицепным звеном вразличных режимах и внешних условияхКак отмечается в [11], математической моделью (ММ) называютсовокупность математических объектов (чисел, символов, множеств и т.д.) исвязей между ними, отражающих важнейшие свойства проектируемоготехническогообъекта.Врамкахимитационногоматематическогомоделирования процесс движения колесной машины требует разработкирасчетной динамической схемы для математического описания системы;выбора метода реализации на ЭВМ; разработки алгоритмов и программрасчетов; численного исследования на ЭВМ.ММ целесообразно выполнять состоящей из некоторого набора моделейподсистем, которые можно выделить, используя принцип изолирования инезависимости.

Объединение подсистем должно производиться с помощьюопределенной расчетной схемы, которая разрабатывается на основе всестороннегоанализа конструкции и с учетом всей совокупности факторов, влияющих напроцесс движения автопоезда.Известны два различных класса ММ движения КМ для решения задачпрямолинейной динамики: с учетом системы подрессоривания [10, 75] и безучета этой системы [64, 70].

Характеристики

Список файлов диссертации