Диссертация (1025364), страница 21

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

Текст из файла (страница 21)

Таким образом, при ходах, меньших статического,работает только пневмокамера высокой жесткости, а при ходах, бо́льшихстатического – обе пневмокамеры. Расчеты, приведенные для условияравенства заправочных давлений, в общем виде справедливы и для случаяразличных заправочных давлений, однако соотношение жесткостей камербудет справедливо только для ходов, больших статического, хотя выражениепри этом не изменится.Введем параметр w, связывающий заправочные давления в камерах:p0низ = wp0выс ,при этом для заправочной температуры будет справедлива зависимостьp0низ = pст ; wp0выс = pст .Характеристики пневмокамер определяются по соотношениям:nn 1V0низV0высpниз =  низpст ; pвыс =  высpст .′′V−SxV−Sxwп шт п шт  0 0Преобразуем выражения:nV0высw =  выс . V0 − Sп xст (4.12)Здесь, помимо параметра w, неизвестны объемы пневмокамер. Их можнополучить, используя известный объем пневмокамеры однокамерной ПГР:V0 − Sп xст = V0низ + (V0выс − Sп xст ) ,или,138V0 = V0низ + V0выс .(4.13)В диапазоне ходов от статического до максимального объемы камербудут определяться отношением их жесткостей, то есть:V0низ (V0выс − Sп xст ) = cвыс сниз = (1 − a ) a .(4.14)Несложно теперь совместить формулы (4.13) и (4.14) в системууравнений и решить ее:V0 = V0низ + V0выс ; высниз(V0 − Sп xст ) V0= a (1 − a ) .Тогда:высV0 = a (V0 − Sп xст ) + Sп xст ; низV0 = (1 − a ) (V0 − Sп xст ) .(4.15)Подставим первое выражение формулы (4.15) в (4.12):na (V0 − Sп xст ) + Sп xстw =  ,aV−Sx+Sx−Sx()0п стп стп ст и, упростив, получим:()′ −1xст n K динw = 1 +′axшт.дин n K динn .Характеристика упругого элемента ПГР в соответствии с найденнымипараметрами будет определяться следующим образом:nV0 − Sп xст ) a( pст Sп , xшт ≤ xст ; ( (V0 − Sп xст ) a + Sп ( xст − xшт ) ) Pшт ( xшт ) = n V0 − Sп xст  pст Sп , xшт > xст . V0 − Sп xшт Вид такой характеристики представлен на Рис.

4.8.139Рис. 4.8. Пример упругой характеристики двухкамерной ПГР с разнымизаправочными давлениями:1, 2 – характеристика двухкамерной ПГР при рабочей и заправочнойтемпературах соответственно; 3 – характеристика однокамерной ПГР призаправочной температуре;4 – уровень статической силы;P – сила упругого сопротивления на штоке, x – ход штока4.2.4. Определение расчетной характеристики упругого элементадвухпоршневой однокамерной пневмогидравлической рессорыВслучаееслиследуетопределитьрасчетныехарактеристикиоднокамерной ПГР с вложенными поршнями (Рис.

4.9), необходимо учитывать,что при ходах, меньших статического, работает малый поршень, вложенный вбольшой. В этом случае объем жидкости, перемещенный из гидроцилиндра в2пневмоцилиндр, при том же ходе штока отличается в ( Dп d п ) раз, где dп –площадь малого поршня, м2.Отдельнойзадачейявляетсявыбороптимальногоположениястатического хода штока. Следует отметить, что на характеристике упругогоэлемента ПГР и подвески появляется характерная вертикальная «ступенька»(Рис.

4.10), которая объясняется резким изменением площади поршня в моментначала совместного движения обоих поршней. Если рассчитать характеристикуупругого элемента ПГР таким образом, чтобы статическая сила «попадала» на«ступеньку», то теоретически это даст стабилизацию статического хода во всем140диапазоне эксплуатационных температур.Рис. 4.9. Схема двухпоршневой ПГР прямого хода:1 – пневмоцилиндр; 2 – поршень-разделитель; 3 – газовая полостьпневмоцилиндра; 4 – заправочный клапан; 5 – штоковая полостьгидроцилиндра; 6 – гидроцилиндр; 7 – поршень со штоком; 8 – большойпоршень; 9 – поршневая полость гидроцилиндра;10 – дроссельная система;Xшт – направление перемещения штока; Pшт – направление действия силыВ большом поршне (поз. 8 Рис.

4.9) имеется отверстие, обычнодиаметром 4–5 мм. Это отверстие создает дополнительное сопротивлениеперетекающей жидкости, и при движении машины по профилю дороги,вызывающему высокочастотные возмущения, ход катка никогда не становитсяменьше статического, то есть каток при движении вниз «зависает» на уровнестатического хода. За счет этого уменьшается полный ход подвески, и, какследствие, снижается способность СП к рассеянию энергии, однако этот эффектпозволяет избавиться от ударного соприкосновения поршней в областистатического хода, приводящего к значительным перегрузкам, передаваемымна подрессоренный корпус. Фактически характеристика упругого элемента ПГРпри данном режиме движения принимает вид, показанный на Рис.

4.11 (взаштрихованной области ходов нахождение опорного катка невозможно).Отдельно стоит отметить, что, несмотря на теоретическую стабилизациюзначения статического хода во всем диапазоне рабочих температур, приповышении температуры газа наблюдается «всплытие» машины, хотя это ипроисходит позже, чем для БГМ, оснащенной ПГР без вложенных поршней.141Рис. 4.10. Пример характеристики упругого элементадвухпоршневой ПГР:1 – характеристика при заправочной температуре;2 – характеристика при рабочей температуре; 3 – уровень статической силыРис. 4.11.

Пример характеристики упругого элемента подвески для движенияБГМ по неровностям дороги, вызывающим высокочастотные возмущенияЭто явление обусловлено тем, что при повышении температуры давлениегаза растет и при неизменной величине статического хода реализует набольшом поршне силу бо́льшую, чем статическая сила на штоке. Так какжидкость имеет возможность перетекать в запоршневую полость черезнебольшое отверстие в большом поршне, избыточное по отношению кстатическому давление газа вызывает перемещение жидкости в запоршневуюполость. За счет этого объем газа в газовой полости растет, давление снижается.Этот процесс идет до тех пор, пока сила со стороны газа, действующая набольшой поршень, не сравняется со статической силой, действующей на шток.При определении характеристики упругого элемента для того чтобы142коэффициент динамичности для ПГР с вложенными поршнями не отличался откоэффициента динамичности ПГР без вложенных поршней, характеристикиупругих элементов обеих ПГР при ходах больше статического должнысовпадать.

Иными словами, при неизменном статическом давлении pст, должнысовпадать объемы камер в области статического хода, тогда заправочный объемопределяется как:V0в.п = V0 − ( Sп − Sм .п ) xст ,где Sм.п = πd п2 4 – площадь вложенного поршня.Для ходов больше статического характеристика ПГР определяетсяследующим образом:nVстp= pст Vст − Sп xшт или:nV0в.п − Sм.п xстp =  в.п pст .V−Sx−Sx−x()м.п стпштст  0Заправочное давление в ПГР определяется следующим образом:n V в.п − Sм.п xст p0в.п =  0 pст .в.пV0Тогда для ходов меньше статического выражение характеристики упругогоэлемента ПГР имеет вид:n в .пV0в.пp =  в .п p0 .V−Sxм.п шт  0Следует отметить, что, в силу наличия двух вложенных поршней, усилияна штоке для ходов, меньших и больших статического, определяются поразным зависимостям.

Так, для ходов меньше статического сила на штоке будетопределяться какn в.пV0в.пPшт ( xшт ) =  в.п p0 Sм.п , V0 − Sм.п xшт 143а для ходов больше статического, так:nV0в.п − Sм.п xстPшт ( xшт ) =  в.п pст Sп .V−Sx−Sx−x()м.п стпштст  04.3. Определение количества демпфирующих элементов системыподрессориванияТрадиционныйметодопределениярасчетныххарактеристикдемпфирующих элементов СП подразумевает установку демпферов в первуюочередь на крайних опорных катках, в то время как установка демпферов насредние опорные катки является нежелательной и даже вредной [20, 74].

Такоерешение вызвано особенностями протекания колебательных процессов умашин с низкими значениями удельной мощности (до 15 л.с./т): ввиду среднихскоростей движения порядка 7 – 8 м/с наиболее часто встречающиеся длинынеровностей вызывают возникновение резонанса по продольно-угловымколебаниям. Колебания подрессоренного корпуса машины происходят в этомслучае вокруг поперечной оси, проходящей через центр масс корпуса, анаибольшие амплитуды скоростей и перемещений имеют крайние опорныекатки.Приэффективностьпродольно-угловыхустановленногоколебанияхдемпфераподрессоренногопропорциональнакорпусаквадратурасстояния от демпфера до центра масс, поэтому, чем дальше от центра массрасположен демпфер, тем больший положительный эффект будет от егоработы.

Таким образом, установка демпферов на крайние подвески будетнаиболее эффективна, в то время как наличие демпферов на средних подвескахпрактически не оказывает влияния на плавность хода в данном режимедвижения.Вместе с тем, при движении машины в «зарезонансном» режиме, то естьпо профилю дороги, вызывающему высокочастотные возмущения на корпусемашины, подрессоренный корпус совершает вертикальные колебания малойамплитуды, и влияние демпферов, установленных на средние подвески,становится значительным: добиться требуемого значения ускорений в 0,5g [56,14484] в «зарезонансном» режиме можно лишь путем установки слабыхдемпферов. Однако установка слабых демпферов приведет к недостаточномугашению амплитуды колебаний при движении машины в «резонансном»режиме при вертикальных колебаниях.Таким образом, необходимость разрешения противоречия приводит кограничению количества демпферов.При использовании управляемого демпфирования становится возможнымразделить требования по плавности хода, предъявляемые к СП.

Характеристики

Список файлов диссертации