Диссертация (1025364), страница 17
Текст из файла (страница 17)
ВТаблицах 8 и 9 представлены сравнения значений контрольных параметров,полученных путем моделирования и эксперимента.Таблица 8.Сравнение контрольных параметров при стендовых испытаниях иимитационном математическом моделированииСтатическая характеристика упругого элемента ПГРПараметрЭксперимент МодельПогрешность, %Максимальное усилие, кН938410,7Усилие,30326,7соответствующееначалу хода штока, кНДинамическая характеристика, полученная нагружением с амплитудой 30мм и частотой 1 ГцПараметрЭксперимент Модель Погрешность, %Максимальное усилие, кН95983,2Минимальное усилие, кН30286,7Усилия в точке максимального435416,2расхождения значений, кН102Продолжение Таблицы 8.Динамическая характеристика, полученная нагружением с амплитудой 15мм и частотой 2 ГцПараметрЭксперимент Модель Погрешность, %Максимальное усилие, кН75761,3Минимальное усилие, кН32320Усилия в точке максимального384313,2расхождения значений, кНДинамическая характеристика, полученная нагружением с амплитудой 10мм и частотой 6 ГцПараметрЭксперимент Модель Погрешность, %Максимальное усилие, кН62689,7Минимальное усилие, кН32359,4Усилия в точке максимального586817,2расхождения значений, кНАнализрезультатовстендовыхиспытанийиимитационногоматематического моделирования показывает, что разработанная ММ ПГРдемонстрирует высокую точность вычислений: погрешности по основнымопределяемым параметрам не превышают 10%.
Пиковые расхождения усилий,полученные по результатам эксперимента и программных вычислений,объясняются наличием нерастворенного воздуха в гидросистеме ПГР.Статическая характеристика упругого элемента ПГР, приведенная на Рис. 3.9,показывает имеющийсяу ПГР «мертвый» ходпорядка 8мм, чтосвидетельствует о неудаленном из гидросистемы воздухе. Негативное влияниенерастворенной воздушной составляющей усиливается при нагружении ПГРвысокочастотным воздействием (Рис.
3.12). На экспериментальной кривойдинамической характеристики наблюдается линейный участок на интервалеходов от 0,115 до 0,125 м, что свидетельствует об отсутствии демпфирования.При нагружении ПГР гармоническим воздействием более низкой частоты103нерастворенная влияние газовой составляющей снижено. Это подтверждаетсяменьшими расхождениями экспериментальных и расчетных динамическиххарактеристик (Рис. 3.10, Рис. 3.11).Рис. 3.9.
Сравнение статической характеристики упругого элемента ПГР:1 – эксперимент; 2 – моделированиеРис. 3.10. Сравнение динамических характеристик при нагружении ПГРгармоническим воздействием с частотой 1 Гц и амплитудой 30 мм:1 – эксперимент; 2 – моделированиеРис. 3.11. Сравнение динамических характеристик при нагружении ПГРгармоническим воздействием с частотой 2 Гц и амплитудой 15 мм.1 – эксперимент; 2 – моделирование104Рис. 3.12. Сравнение динамических характеристик при нагружении ПГРгармоническим воздействием с частотой 6 Гц и амплитудой 10 мм:1 – эксперимент; 2 – моделированиеРис.
3.13. Сравнение характеристик теплонагруженности ПГР:1 – нагрев до 100 0С, эксперимент;2 – тренд выхода на стационарный тепловой режим, эксперимент;3 – усредненная температура наружной поверхности ПГР, ММ;4 – усредненная температура жидкости, модельИмитационное математическое моделирование теплонагруженности ПГР,проведенное с использованием метода конечных разностей Шмидта, такжедемонстрирует высокую адекватность: погрешность определения температурыпри нагреве ПГР до 100 0С не превышает 6%; погрешность определениятемпературы стабилизации составляет 3,1%; погрешность времени нагрева до100 0С не более 7,4%.105Таблица 9.Сравнение контрольных параметровпри исследовании теплонагруженности ПГРПараметрЭкспериментТемпература элементов ПГРчерез 13,5 минут после началаэксперимента, 0СМодель(стенка / Погрешность, %жидкость)946103310014,57,412,755,61653,1Температура установившегося~1600режима, С1642,5Мощность тепловыделения, Вт220022000Анализ совмещенных характеристик тепловой нагруженности ПГР,Время достижения 100 0С, мин13,5представленных на Рис.
3.13, показывает, что наибольшее совпадение сэкспериментом демонстрирует кривая средней температуры рабочей жидкостив ПГР, в то время как средняя температура наружной поверхности ПГР имеетболее низкие значения. Это позволяет сделать вывод, что расчетная средняятемпературажидкостисоответствуетпиковойтемпературенаружнойповерхности ПГР.3.2. Исследование движения быстроходной гусеничной машины,оснащенной пневмогидравлической системой подрессориванияВ качестве экспериментальных данных были приняты результатыэкспериментальных исследований движения БГМ.
Исследования проводились врамках НИР «Дозиметрирование» 21 НИИИ МО РФ г. Бронницы.Объект исследований – БГМ массой 36 т с ПГСП, в конструкции которойприменяются одноуровневая и двухуровневая ПГР. Внешний вид ГМпредставлен на Рис. 3.14 и 3.15, а место установки ПГСП – на Рис. 3.16.Для проведения экспериментальных исследований была разработанаблок-схема измерительной системы, позволяющая определить параметрыплавности хода БГМ при движении (максимальные вертикальные ускорения в106крайних точках корпуса и на месте механика-водителя при гармоничномвозмущении, максимальные скорости и угловые колебания корпуса впродольной и поперечной плоскостях).
Данная блок-схема представлена наРис. 3.17.Рис. 3.14. Внешний вид БГМ с ПГСПРис. 3.15. Внешний вид БГМ с ПГСПРис. 3.16. Место установки ПГСП с встроенной ПГР в ходовой части БГМ107В Таблице 10 представлены конструктивные параметры БГМ и ее ПГСП.В Таблице 11 представлены измерительная аппаратура и средства измерений,которые использовались при проведении экспериментальных исследований.Таблица 10.Технические и конструктивные параметры БГМНаименование параметраЗначениеПолная масса машины Мп, кг35660Подрессоренная масса машины Мпод, кг33850Неподрессоренная масса машины mн, кг1800Момент инерции машины относительно поперечной оси Iп, кг·м298000Количество опорных катков на борт n, шт.6Радиус балансира Rб, м0,36Радиус опорного катка rк, м0,315Ширина шины опорного катка Bш, м0,17·2=0,34Статический прогиб шины опорного катка fшст, м0,045Коэффициент Пуассона шины опорного катка µ0,49Статический ход опорного катка fст, м0,13Динамический ход опорного катка fд, м0,27Расстояние по горизонтали от i-го опорного катка до центра2,43; 1,48;масс машины (начиная с первого) l1, l2, l3, l4, l5, l6, м0,52; –0,40;–1,34; –2,25Расстояние по горизонтали от направляющего колеса3,25до центра масс машины lнк, мРасстояние по горизонтали от ведущего колеса2,88до центра масс машины lвк, мДорожный просвет hд, м0,46Масса опорного катка вместе с отнесенными к неймассами элементов ходовой части mк, кгНачальный объем рабочей жидкости в ПГР в статике Vож, м31501,6·10-3108Продолжение Таблицы 10.Площадь двойного поршня ПГР Fп, м2:– малый поршень4,4·10-3– большой поршень6,4·10-3Ход поршня в статическом положении ПГР Sст, м0,05Передаточное число ПГР iот 2,8 до 3,0Передаточное силовое число ПГР iс0,39Коэффициент теплопроводности λ, Вт/м·К:– масла МГЕ-1049,868– стали55,337– деталей ПГР32,263Статический объем газа в пневмобаллоне Vстг, м31,422·10-3Масса, кг:ПГР mПГР и рабочей жидкости mж,20; 1,9Удельная теплоемкость, Дж/кг·К:деталей сд и жидкости в ПГР сж,539; 761Площадь поверхности охлаждения ПГР F, м20,21Площадь гидроцилиндра Fгц, м26,4·10-3Таблица 11.Измерительная аппаратура и средства измеренийИзмеряемый параметрМаксимальныезначения вертикальныхускорений корпуса ГМ:– носовая крайняяточка– место механикаводителя– задняя крайняя точкаТипизмерениясредстваДевятиканальныйблок измерительныхфильтров 9БИФ-01Трехкоординатныйакселерометр (3ДВ35203ДВ3-1500)дляизмерениявиброускоренийПределы(диапазоны)измеренияПогрешностьизмерения±5В±1%± 10 g± 4,5 %109Продолжение Таблицы 11.Угловые продольные и Магнитные датчики± 35°поперечные колебания наклона МДН 35/35корпуса ГМДатчик крена типа РФот 0 до 360°711Значения угловыхДатчикугловойскоростей вскорости типа ДУСпродольной и2Мот 0 до 50 °/споперечной плоскостяхкорпуса ГМТемпература корпуса Датчик температурыот –70 доПГРэлектронный типа+500 °CРт-50+300Инфракрасныйот –35 дотермометр (пирометр)+900 °COPTRIS LSВысотадорожного Лазерный дальномер0,05 до 200 мпросвета, ммLeica DISTO A5Давление газа в ПГРДатчик КРТ-5М.от 0 до 600Резьба М20 х 1,5кг/см2Приспособлениедля 352-1613650-5от 0 до 200заправки ПГР азотомкг/см2± 2%0° 20′±2%±1%± 0,75 %± 2 мм±1%± 0,5 кг/см2110Рис.
3.17. Блок-схема измерительной системы111Для записи и обработки исследуемых параметров плавности хода БГМиспользовался измерительно-вычислительный комплекс MIC-200, которыйпредназначен для сбора, преобразования, регистрации, обработки, передачи ипредставления информации датчиков и измерительных преобразователей вкачестве элемента автоматических и автоматизированных многоканальныхизмерительных систем.
Структурная схема комплекса представлена наРис. 3.18.Рис. 3.18. Структурная схема комплекса MIC-200112В комплексе MIC-200 установлены два измерительных модуля МС-114,предназначенных для измерения напряжения, а также модуль МС-114С дляизмерения силы тока, и модуль МС-451 для измерения частоты сигнала.Основные параметры измерительных модулей представлены в Таблице 12.Таблица 12.Основные параметры измерительных модулейПараметрЗначениеМС-114Диапазоны измеренияМС-114С0…5 мА,±0,00125…±10 В0…20 мА16 дифференциальныхМС-451до 400 ГцЧисло каналов8Частота опроса на канал в 16до 4800––––канальном режиме, ГцОсновная приведенная0,0250,050,001погрешность, %Частота опроса по каналу модуля,–––––––до 200ГцМаксимальное напряжение± 40перегрузки по входам, ВВ качестве программного обеспечения в комплексе MIC-200 используетсяпрограммаWinПОС,предназначеннаядляобработкиизмерительнойинформации с помощью стандартных математических и статистическихалгоритмов, графического представления данных и документирования.WinПОС позволяет создавать свои собственные алгоритмы обработкисигналов и автоматизировать: процесс обработки входного сигнала от выборавходного файла до документирования результатов, анализ нестационарных,динамических процессов, в том числе и вибрационных.Комплекс MIC-200 оснащен регистратором Recorder, который выполняетфункциицифровогомагнитофона,осуществляетспециализированнуюобработку данных и формирует управляющие воздействия.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
