Диссертация (1025364), страница 25
Текст из файла (страница 25)
Так, четырехкратноеувеличение площади поверхности без дополнительного обдува (вариант 4) притемпературенаружноговоздуха200Собеспечиваеттемпературуустановившегося теплового режима около 75 0С, а при температуре воздуха 400С теоретически даст температуру стабилизации около 100 0С для всех ПГР,установленных на машине.Рост силы упругого сопротивления из-за увеличения температуры ПГРсоставит 27%. Двукратное увеличение площади теплообмена вкупе с обдувомвоздухом температурой 400С и скоростью 4 м/с позволяет обеспечитьтемпературу установившегося режима около 70 0С. Увеличение силы упругогосопротивления (и давления в газовой полости ПГР) при этом составит 17%.166Такой рост давлений и сил является незначительным и допустимым.Таблица 16.Варианты исполнения систем охлаждения ПГР КМ 6х6№Удельнаяплощадьтеплообменника, Температура воздуха, 0С /п/п приходящаяся на одну ПГР, м2 (в скобках – скорость потока воздуха,отношение приведенной к ПГР площади проходящеготеплообмена к площади поверхности ПГР)черезтеплообменник, м/с11,2 (2)22 / 021,2 (2)40 / 031,2 (2)40 / 5,542,4 (4)22 / 052,4 (4)40 / 062,4 (4)40 / 5,5Таблица 17.Параметры нагружения ПГР КМ 6х6Амплитуда, мм30Частота колебаний штока ПГР, Гц1Начальное положение штока, мм120Таблица 18.Результаты вычислительного эксперимента№Температурап/п установившегося режима, 0ССнижение температуры в сравнении свариантом без принудительногоохлаждения, %110039,39211729,0937455,1547554,5458846,6765964,24167Рис.
4.21. Тренды выхода на стационарный тепловой режим:1 – вариант 1 (Таблица 4.1); 2 – вариант 2 (Таблица 4.1);3 – вариант 3 (Таблица 4.1); 4 – без принудительного охлажденияРис. 4.22. Тренды выхода на стационарный тепловой режим:1 – вариант 4 (Таблица 4.1); 2 – вариант 5 (Таблица 4.1);3 – вариант 6 (Таблица 4.1); 4 – без принудительного охлаждения4.6.2.РекомендациипоопределениюпараметровсистемыохлажденияИнтенсификация мощности теплоотдачи при наличии принудительногообдуватеплообменникавоздухомпропорциональнаизменениючислаНуссельта, которое, в свою очередь, пропорционально числу Рейнольдса,взятому в степени 0,65 [44]. Мощность теплоотдачи (2.8) пропорциональнапервой степени площади теплообмена.Таким образом, можно оценитьинтенсификацию теплоотдачи Kv за счет принудительного обдува черезэквивалентное увеличение площади теплообмена:168K v = F ′ F ≈ v 0,65 ,где F’ – эквивалентная площадь теплообмена, м2;F – исходная площадь теплообмена, м2;v – скорость набегающего потока воздуха, м/с.Так,дляполученияэффекта,эквивалентногочетырехкратномуувеличению площади, необходимо обеспечить течение воздуха через радиаторсистемы охлаждения со скоростью порядка 8 м/с.Для получения температуры теплового равновесия (для рассмотреннойКМ) не выше 80 0С достаточно двукратного увеличения площади поверхноститеплообмена с одновременным обдувом воздухом со скоростью порядка 5 м/с.4.7.
Оценка качества системы подрессориванияЗаключительным этапом определения расчетных характеристик упругихи демпфирующих элементов СП является оценка ее качества, включающая всебя процесс построения скоростных характеристик и сравнение требуемых ифактических показателей плавности хода. Кроме построения скоростныххарактеристик, необходимо провести оценку передаваемых на подрессоренныйкорпус ускорений при движении машины по заданному профилю дороги,соответствующему наиболее частому режиму движения. Для машин свысокими показателями удельной мощности целесообразно также проводитьоценку способности СП к рассеянию энергии при свободном падении машиныс определенной высоты.Скоростная характеристика подвески представляет собой зависимостьвысоты «проходной» периодической неровности от скорости движениямашины и может быть построена по заданному критерию передаваемых наподрессоренный корпус ускорений, или же по критерию «пробоя» подвески.А.А.Дмитриевв[20],вводяпредставлениеогармоническойлинеаризации колебательных процессов, происходящих в СП БГМ, показывает,что построение скоростных характеристик можно проводить, используягармонически линеаризованные характеристики и численно интегрируя169дифференциальные уравнения, описывающие поведение БГМ при ее движениипо периодическим неровностям.
Несомненным достоинством такого методаявляется его сравнительная простота, однако большой объем необходимыхвычисленийприводиткзначительнойтрудоемкости.Решениедифференциальных уравнений численными методами на ЭВМ позволяетсущественно ускорить процесс построения скоростной характеристики, аразвитаясфераимитационногоматематическогомоделированиядаетвозможность повысить их точность.Методика, предлагаемая А.А. Дмитриевым, предполагает построениескоростных характеристик для различных длин гармонических неровностей,выбираемых для наименее благоприятных режимов движения. Наименееблагоприятнымидлинамигармоническойнеровностиявляютсядлины,составляющие (1,5 … 2,5)Lб, где Lб – база БГМ.
В связи с этим наиболеецелесообразным является построение скоростных характеристик для длиннеровностей в диапазоне(1,0 … 2,5)Lб. Для каждой из длин неровностейнахождение высот «проходной» неровности начинается с рассмотрения такойскорости движения, при которой частота внешнего возмущения совпадает счастотой собственных продольно-угловых колебаний. Далее с использованиеманалитических зависимостей и путем построения векторных диаграммнаходится такая предельная высота гармонической неровности, при которойеще не происходит «пробоя» подвески.
Затем процедура повторяется дляследующей возмущающей частоты, шаг изменения которой и их количествовыбирается целесообразно характеру изменения скоростной характеристикидля данной длины неровности. Частоты возмущения, соответствующиескоростям движения,меньшим 10км/ч, дляпостроенияскоростныххарактеристик не используются, так как принято считать, что на такихскоростях СП не оказывает влияние на плавность хода [20].Методика построения скоростных характеристик, разработанная накафедре Гусеничных машин и мобильных роботов МГТУ им. Н.Э. Баумана,основывается на предложенной А.А. Дмитриевым методике, однако отличается170в некоторых аспектах.Важным отличием является использование имитационной ММ движенияГМ по неровностям, позволяющей формировать скорость движения путемзаданиятягинагусеницах[34].МоделированиедвиженияГМпопериодическому или случайному профилю дает возможность учета потери тягии скорости движения при полном или частичном отрыве гусеницы от опорногооснования вследствие ее пробуксовки, а также позволяет оценить, возможно лидвижение ГМ по неровностям заданного профиля по ограничениям силовойустановки.ПостроениеимитационногоскоростнойхарактеристикиматематическогомоделированиясиспользованиемдвиженияГМпогармоническим неровностям производится во всем диапазоне скоростейдвижения ГМ с шагом задания скорости в 1 м/с, а высоту «проходной»неровности на каждом этапе предлагается подбирать методом половинногоделения.На Рис.
4.23 представлены скоростные характеристики подвески для БГМс полной массой 34400 кг, оснащенной ПГСП, построенные для вариантов СП схарактеристиками демпферов, подобранными традиционным и предлагаемымметодами для высокого уровня демпфирования. Скоростные характеристикистроились для длин неровностей в одну, полторы, две и две с половиной длиныбазы БГМ в диапазоне скоростей от 4 до 16 м/с по критерию допускаемыхускорений на корпусе 3g.Анализрезультатовпостроенийпоказывает,чтохарактеристикадемпфера, рассчитанная по предлагаемому методу, имеет преимущество вовсем диапазоне частот возмущений, при этом на высоким скоростях движения,соответствующихрезонансуповертикальнымколебаниям,высота«проходной» неровности, как правило, растет.Высота периодической «проходной» неровности для БГМ с ПГСП,характеристикидемпфирующихэлементовкоторойрассчитаныпопредлагаемому методу, составляет 0,4 м, для БГМ с подобранными по171традиционному методу характеристиками СП – 0,23 м.абвгРис.
4.23. Скоростные характеристики подвески для различных длиннеровностей А и различных вариантов СП:h – высота «проходной» неровности, м; V – скорость движения ГМ, м/са – А = 2,5Lб; б – А = 2,0Lб; в – А = 1,5Lб; г – А = 1,0Lб;1 – ГМ с СП, рассчитанной по предложенному методу;2 – ГМ с СП, рассчитанной по традиционному методу;3 – контрольный уровень высоты «проходной» неровностиВ диапазоне скоростей свыше 10 м/с на длинах неровности в 2Lб и 2,5Lбвысота «проходной» неровности для БГМ с рассчитанными по предлагаемомуметоду характеристиками демпфера увеличивается и достигает значений(0,5 … 0,6) м.Для БГМ с высокими показателями энерговооруженности важной частьюповерочного расчета является также исследование работы СП в условияхпреодоления единичных препятствий с хода.
В соответствии с зависимостью(4.18) высота преодолеваемой неровности при заданном полном ходе подвескинаходится в однозначной взаимосвязи с передаваемыми на подрессоренныйкорпус ускорениями.172В работе [58] представлены результаты исследований, посвященныхвосприятию человеком перегрузок в зависимости от направления их действия ирасположения человека в момент их восприятия. В частности, показано, что внаправлении «голова – таз» значение допускаемых перегрузок ниже, чем внаправлении«грудь–спина»всилузначительнойнагруженностипозвоночного столба при его вертикальном расположении.Использование систем фиксации и расположение человека вертикально встандартных жестких катапультных креслах при перегрузке 9g приводит к болив голове и зрительным расстройствам.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
