Забавников Н.А. - Основы теории транспортных гусеничных машин2 (1041906), страница 47
Текст из файла (страница 47)
193, б) приводят к ударам об ограничитель хода (пробой Йодвески) и выключению подвески. При ограниченном ходе катка реальной машины стремление уменьшить жесткость рессоры вступает В противоречие с необходимостью иметь Достаточную потеициальную энергию подвески. Жесткая подВеска приводит к увеличению сил ВОздейстВИИ на КОрпус, Возникающих при иве~де КЗТКОВ на неровнос~и пути. При мягк~Й подвеске увеличи- ВаетсЯ числО ударов В Ограничители хОда каткОВ при движении пО неро~~Остям.
Поэтому большое значение для Оценки так называемой плавности хода машины и правильности выбранных параметров подВески имеет анализ КОлебаний корпуса, излагаемый В последующих разделах. ПОд плаВнОстью хода машины понимают спОсобность кор. пусз сохранять стабильнОе положе~~е при движе~~и по дороге с неровностями или способность изменять это положение с наименьшими змплитудами, скоростЯми и ускорениЯми В случае ВозникнОВення колебаний. Можно, однако, сделать некоторую качественную оценку влияния закона Я = ~ (Й) на плаВнОсть хОДз и ВероятнОсть пробОЯ, учитываЯ 327 все сказанное выше. Воспользуемся для этого сравнительной оценкой различных законов изменения упомянутой функции, показанных на рис .194.
Прогрессивное возрастание приведенной жесткости подвески 3 обуславливает более стремительный рост нагрузки на каток (~ или реакции рессоры на корпус в конце динамического хода катка по сравнению с линейиОЙ подВескОЙ 1. Это дОлжнО уменьшить размах колебаний корпуса в одинаковых условиях движения, так как увеличивает сопротивление колебательному движению. Потенциальная энергия рессоры при этом может несколько возрасти. Но очень сильйое увелйчеййе жесткости в крейце хода будет мало отлйчзть работу подвески От удара Об ОГраничитель и поэтому является нежелательным.
Прогрессивное уменьшение приведенной жесткости подвески 8 на участке динамического хОдз приво- -~ дит к обратным результатам, но может Оказаться полезным при увели" чении Веса подрессОреннОГО КОрпусз у Вследствие нзГружения машины и при использовании устройств-амортизаторов, демпфирующих колебания корпуса. Стремление сделать подвеску бо- лее мяГкОЙ при дВиженни каткОВ по Рис. 194 небольшим неровностям и с прогрес- сивно возрастающей жесткостью йа участке дййамйческого хода катка прйводйт к комбййироваййой харзктерйстйке 4. Точку перегйбз такого Графйка желзтельйо совместить со статическим ходом. Тогда в области, близкой к точке перегиба, приведенная жесткость будет минимальной.
Большая нелинейность характеристики подвески может быть получена применением специальных упругих~Ьлементов с переменной жесткостью. К ним относятся гидравлические, пневматические и гидропневматические рессоры. Рессора с линейной характеристикой В неззВиснмОЙ поДвеске дает, кзк правило, срзВнительно небольшую нелинейность функции Я = ~ (й) за счет кинематики схемы соединения рессоры с катком.
Только комбинация нескольких линейных рессор, включаемых в работу, например последовательно, может значительно изменить приведенную жесткость на отдельных участках характеристики. В нтОГе из-зз ОГрзничениЯ ВертикзльнОГО хОдз катка по конструктивйым сообрзжейиям потенцйальйзя э~ерг~я йзйбОлее распространенных подвесок с линейной характеристикой оказывается ограни- чеййОЙ. Удельйая ПОтенцйальная эйерГйя подвесок существующих Гусеййчных мзшйй колеблется В пределах 20 — 5О см.
Кзк у~аз~валось, она не может быть исчерпывающим критерием оценки качеств подвески. Возникает необходимость исследовать влияние качества подвески на плавность хода машины, Для этого применяется метод 328 ф 45. СВОБОДНЫЕ ИЛИ СОБСТВЕННЫЕ КОЛЕБАНИЯ * ПОДВЕССОЮННОГО КОИИ~СА Под свободными или собственными колебаниями упругой системы в механике понимают колебания, которые она совершает после внезапного приложения и устранения внешней силы, отклоняющей систему от положения равновесия.
В рассматриваемом случае такой системой является корпус машины и р -ссоры„обладающие определенной упругостью, Причиной возникновения колебаний подрессоренного корпуса является действие импульса внешней силы, появляющейся в результате прохождения неровности дороги или резкого изменения силы тяги, например резкого и кратковременного торможеиия. Изучение колебаний подрессоренного корпуса имеет важное значение для всех быстроходных транспортных машин, при движении которых часто возникают различные виды свободных колебаний. Колебание подрессоренного корпуса машин~ — я~ление весьма сложное.
Конструкция подвески современных гусеничных машин такова, что корпус обладает тремя степенями свободы: он может перемещаться вдоль вертикальной оси параллельно самому себе, в продольн~Й пло~~ости ~ожет ПОВОрачиваться на некоторый угОл около поперечной оси и, наконец, такой поворот может происходить около продольной оси в поперечной плоскости.
В соответствии с этим различают три частных вида колебаний корпуса: вертикальные, продольные угловые и поперечные угловые. Одновременность всех трех видов колебаний и обуславливает весьма сложную картину действительных колебаний корпуса. Благодаря меньшемуеразмеру колеи машины по сравнению с базой и возникновению больших сил трения между катками и гусеницей или гусеницей и грунтом при поперечном наклоне корпуса его поперечные колебания не имеют больших амплитуд, быстро затухают и практически не ухудшают плавность хода.
лодовые испытания машин подтверждают это и поэтому, как правило„такие колебания не рассматриваются, В этом случае движение корпуса при колебаниях можно рассматривать как плоское с двумя степенями свободьь Вертикальные и продольные угловые колебания могут в значительной мере утомлять людей, Вызывать дополнительный износ и даж полОмки Отдельных деталей, хОдОВОЙ части машины. Хотя имеются исследования влияния колебании на организм человека 134), ОднакО до сих пор нет единого мнения О тех границах ча стот колебаний, кОтОрые соответствуют тому или иному их д~й~тв~ю на организм. Периодические перемещения корпуса условно предлагается делить на колебания, период которых улавливается организмом (частота предположительно до 15 — 18 Гц), и вибрацию, воспринимаемую слитно.
Границы вибрационной чувствительности человека 329 составляет 15 — 1500 Гц. Отмечается первостепенное влияние колебаний на Вестибулярный аппарат человека, При продолжительном воздействии колебаний особое значение принадлежит адаптации и утомлению человеческого организма. Адаптация обусловливает быстрое приспособление к колебаниям и привычку к условиям передвижения на машине. Утомление вызывает временное снижение работоспособ- НОСТИ ЧЕЛОВЕКЗ, Колебания„действующие продолжительное время, даже прн умеренной интенсивности (амплитуде) могут оказать серьезное влияние на ~е~~века, если Част~т~ ~о~деЙс~~ия небла~~~р~я~~а.
Оп~~~~~ установлено, что колебания с частотой меньше 0,5 — 1 Гц (по другим источникам до 3 — 5 Гц) вызывают сосудистые расстройства и синдром укачнВанйЯ (морскую болезнь). Колебания с частОтами От 3 — 5 до 11 1ц вызывают расстройства, связанные с резонансными колебанек~ ~т~ Рых е1 О ~астен и Вн~ трениях органов (го~~~ова2 желудОК, печень, кишечник), приводят к быстрой утомляемости и нечеткости Выполнения функций водителем, Колебания и вибрация с частотами 11 — 45 Гц могут сопровождаться функциональными РасстрОЙствами РЯда Внутренних ОрганоВ, а с частотамп сВыше 45 Гп, при известноЙ ин~енсивности Вызвать Вибрационную болезнь.
Упрощено эти ~~~ен~я маржи~ ~б~яс~~ть тем, что Ч~л~~еческий ~р~анизм наиболее хорошо приспособлен для восприятия толчков и сотрясений, частота которых близка к частоте хОдьбы. Вторым ф~к~~ром ВоздеЙСТВИ~ кол~ба~~Й на челове~~ я~л~~~~я ускорение периодического движения, Замечено, что оценка качества системы подрессоривания только по вертикальным ускорениям дает достаточно достоверный результат. Это также можно объяснить приспособленностью организма человека к ускорениям, возникающим при ходьбе, Систематическое Воздействие ускорения при колебаниях приВОдит к утомляемости, и тем быстрее, чем больше частота колебаний (в пределах до 2 — 3 Гц).
Поэтому у автомобилей иринимают среднее квадратическое вертикальное ускорение для предела комфорта 0,1 Д, для предела удобной езды 0,25 д и для предельных ускорений при непродолжительном воздействии 0,4 у. Для гусеничных машин считается, что ускорение едини~н~го воздеЙствия не долж~~ ~р~в~~~~ь (3 — 4) д, а ускорения при езде по мелким регулярным неровностям (ускорения тряски) должна быть меньше или равны 0,5 д, если это не оговорено специальными требованиями. Зкспернменты подтверждают, что человека можно рассматривать как сложную нелинейную колебательную систему с полосой собственных частот колебаний тела и внутренних органов„находящейся в пределах 3,2 — 5 Гц (может снижаться до 2 Гц).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
