Забавников Н.А. - Основы теории транспортных гусеничных машин2 (1041906), страница 51
Текст из файла (страница 51)
Расчеты показывают, что коэффициенты динамичности подвески с числОм амортизаторОВ, меньшим числа каткОВ и подвески, Облад~ющеЙ *еми же параметрами, но От~ечающеЙ требованиям„при которых была получена формула (531), Отличаются незначительно. Это можно обьяснить тем, что В формуле (505) наибольшее влияние на коэффициент В Оказывают расстояния до Крайних каткОВ, на которых ОбычнО устанавливают амортизаторы, если число их Меньше числа катков.
По физическому смыслу коэффициент динамичности равен единице при нулеВОЙ скОрости д~ижения илн От~оше~ии частОт ~ = О. Но может быть и другое значение у, при котором р =-- 1. Для выяснения этого предположим в формуле (531) р = 1. Тогда решение по- лученнОГО ураВнения дает два отнОшения частОт, при которых кОэффициент динамичности равен единице: ~ =- О и ~ =- ф 2. Для данной машины коэффициент дсмпфирОВания О постОянен и формула (531) дает зависимость р =-- ~ (7), где отношение частот изменяется от О до у . Чтобы ответить на вопрос, при каком значении отношения частот у„коэффициент динамичности р,„наибольший нлп Ка~ая скорость движения Д привОДНТ к у~ло~~~ коле- Где ТО Последнее у Равнение для Реальных услОВий удОвлетВОряется ТОЛЬКО ПРИ Ф 2 1 ~ з ~ 1 ® О Следовательно, ОТИОш~ни~ частОТ ~„, при кОтор~м козффициент динамичности максимален, зависит тОлько От конструктивных Особенностей подвески, определиемых коэффициентом демпфированнЯ О (В том, что Р при зтОм имеет максимальное значение, а не минимальное, нетрудно убедитьси), Об~~~о козффипиент Демпф~ровании меныпе единицы„нО Тогда н ~„по формуле (533) ТОже мень~® единипы.
Следовательно, макси- мальнаЯ амплитуда угловых колебаний не соответствует у = 1 или Режиму движения„при ~~~оро~ О = Й~, что ~мело место при отсутствии ДемпфирОвания * Амортиааторы сместили максимаЛЬное значение амплнтуды кОлебаний Ай В зону Режима движении, Где МЕНЬ~® Й,„. ДлЯ определениЯ ~3цу„ удобнее В формулу (531) пОдставить зна- ЧЕНИЕ где у„определяется предварительнО по Выражению (533). Так как т, ~рактиче~~и Всегд~ меньше единицы, то р~,„при устаноВке амортизаторов в пОДВеске не м~же~ Дос~игать бесконечно больших значений, Влияние козффициента демпфирОвания О на кОзффициент дина- мичнОСТИ или амплитуду Вынужденных угловых колебаний ПО формуле (531) установить трудно из-за наличия отношения частот т.
Од~ак~ зто Ил~инне стаиОвится Очевидным, если принять В формуле (531) т постоянным, Например, при 7 == 1 из формулы (531) получим Чем больше козффициент Демпфирования О или показатель затухания Р, нли чем мощнее амортизатОры„тем меньше коэффициент Динамичности ~ или амплитуДа А~.
ПослеДнее справеДливо ДлЯ Обла~т~ 0 ~ у ~, 1 2, так как в се ~р~ЙНИХ То~к~~ ~аведо~о ~заест~о, что р=1. Под резонансом Кол~б~ний Кор~уса Ма~~ны, Обладающей л~ней- НОЙ ХарактеристикоЙ рессор, понимается Случай движения ее по неровности гармонического профиля с такой скоростью, когда частота возмущающего момента совпадает с частотой свободных колебаний, т. е.
и = Йр илн ~ = 1. При Этом кОзффиЦиент Динамичности р или амплитуда Ад не будут максимально ВозмОжными для данноЙ машины. Однако, как будет показано ниже, при резонансе значения р и Ад дОстатОчно близки к их максимальным Величинам, Каждой подвеске машины с А„= сопз1 соответствует своя скоРость Движения Оре, ПРИ Резонансе. Область скоРостей ния а <-' о называют дорезонансной, а и > а „вЂ” зарезонансной. Использование формул (496) и (528) дает Следовательно„для машнны с лииейной характеристикоЙ подвески резонансная СкОрость движения заВНСИТ От част~ты собстве~н~х колебаний 4 и длины Волны гармонической неровности а. Предположим„что а =- 2Г., тогда Ь О „=- — й м~с, Резонансная скоРость нахоДитсЯ в ПРямой зависимости от фр, что пОказаио на рис.
2О2 Для машин с разнОЙ ДлннОЙ базы ~.. Полученные графнки приводЯт к вывоДам О тОм„чтО у большинства гусеничных машин резонансный режим Движения нахоДится В области 356 рабОчих скОрОстей. Это усуГубляется тем, чтО прй ДВиженйи моГут ВСТРЕТНТЬСЯ ПЕРИОДИЧЕСКИЕ НЕровНОСТИ С ДРУГИМИ СООТНОШЕНИЯМИ й и 1., чем принято, При проектировании подвески машины следует стараться сместить й Вывестй резонансйу1О Скор~сть йз рабочеЙ Областй.
Одйэко это труднО ВЬ1полнимо или сОвсем неВыпОлнимО. Смещение резонанснОЙ СКороСТИ ВОЗМОЖНО ТОЛЬКО За СЧЕТ ИЗМЕНЕНИЯ ЖЕСТКОСТИ ПОДВЕСКИ, влйя1О1цей йа Йр, йлй йзмейеййя базь1 машййы Х,. Последйее боле~ су1цествейно Влияет нз ор тзк как измеияет также й ф~. Часто для прйблйжеййОЙ ОЦенкй параметров КОлебаййЙ Вмест~ Определеййя ~3„„„йспользук1т достаточно блйзкйе к нему зйачеййя Для случая с,. = сопз1 й Й = и кОэффйцйейт дййамйчйостй Опре~ деляется по формуле (535).
При этом предполаГается, что и В случае резойэйса собственные колебаййя корпуса йе ИГра1от су1цесГвеййоЙ РОЛИ. Полученные ВЫП1е выражеййя дэ1от ВозмОжйость поетройть График изменения коэффициента динамичности р или амплитуды А„ уГ~ОВЫХ колебэййй корпуса Для задаййой подвеск~ й Определеййых рэзмерОВ неровнОсти В ЗЭВисимОсти От ~ или скорости движения (амплитудно-частотная хэрзктеристикз). л.зрзктер этих ГрафикОВ при разных коэффициентах демпфирОВЭ- ййя о показан йэ рйс. 2ОЗ. Ойй полностью подтвержда1от сделаййый ранее Вывод 0 больц1ом Влийнии амортизаторов нз коэффициент динамичности в зоне резонанса. Коэффициент демпфирования а или характеристика амортизатора сильно влияет иа максимальну1О 357 амплитуду Аь „(р,„).
Мощные амортизаторы значительно снижают максимальный коэффициент динамичности. Однако в этой зоне всегда Ад .> ~„при любом коэффициенте демпфирования, При Отношении частОТ 7 > ф' 2 более МОщные амортизаторы приводят к некОторому уВеличению амплитуды Ад, но Все значения их располагаются ниже ф„. Рост скорости движения В этой зОне приводит к уменьшению амплитуды, что для скоростных машин благоприятно. Выведенные зависимости остаются в силе и для случая колебания корпуса ма~ни~ без амортизатОрОВ В ПОДВеске. При этОМ В них необходимо принимать р, = О, р = О, а = О, й = Ф, В = О и е — Р~ = =-- 1. Формула (53О), например, получит вид 1 Ф= 1 — Т~ Последнее Означает, что при у =- 1 р — + оо, Это соответствует неограниченному росту амплитуды Аь в случае резонанса при полном отсутствии сопротивления колебательному движению. При у =- О р =- 1 а при у = ~l2 получим р = — 1 1~ачественн 1е изменения на рис.
2О3 незначительны, если по оси ординат откладывать абсолютные значения р. При Ординате 7 = 1 правая и левая ветви графика р = ~ (7) уходят в бесконечность, а в зоне 7.". 1, 2 график располагается ниже всех приведенных на рис. 2ОЗ. Поэтому в указанной зоне для уменьшении амплитуды вынужденных колебаний желательно Выключение амортизатОров.
Примеиение выведенных формул для подвески без амортизато- рОВ ВОзможно при услОВИИ, чтО свободные колебания От на~альн~х причин спусти какое-то время затухают и остаются только колебания, вызванные движением по дороге с гармоническим профилем неровностей. Это затухание происходит благодаря действию сил трения, всеГда ВозникаюЩих В узлах поДВески при:~олебаниях корпуса. Поэтому логичнее и с меньшей погрешностью следует проводить анализ колебаиий корпуса при Отсутствии амортизатороВ В подВеске по ВыВеденным В настоящем разделе формулам, принимая при этом достаточно малОе значение показателЯ затухания (о =- 0,2 —: О,4 1/с).
Кроме выяснения величин амплитуд, желательно сопоставить изменение угла наклона корпуса при вынужденных колебаниях ~р, с положением катков на неровности. Если, например, передний каток (см. рис. 198) находится на гребне неровности в точке 3, то одна картина будет при наклоне корпуса во время колебаний на корму и совершенно ДруГая при наклоне на иос. Вероятность уДара балансира переднего катка об ограничитель хода или пробой подвески во Втором случае увеличивается особенно в резонансной зоне из-за роста ~~плитуд угловых колебаний Ад. По~то~у про~н~л~з~руе~ Влияние фазы смещения Графика ф~ прежде всеГО для резонансноГО режима движения машины. Сдвиг фазы ~, в формуле (523) определяется углом аз относительно соз ф или Относительно Графика возмущзющеГО момента М„=,8/у соз ф, (537) который по отношению к гармоническому профилю пути расположен всегда стаби~~но (см, рис.
199), с кратным С~еЩением самоей фазы (отстает От графика профиля на угол я~2). 6'=1 Подстановка отношения коэффициентов О/В =- — 7а и формул (528) и (529) в уравнение (525) пооле преобразований приводит к выражению уГла сдВиГз фазы: 1Я а,д —— атэ (538) Для резонанса ~ = 1 н фЯВ =— (539) Из последней фсфмулы видно, что: если а --= О„то яз = д/2; если а = ОО, то Яь = О; если а = 1, тО Яь — — л,~'4.
Следовательно, иь при резонансе всегда больше л/4 и меньше д/2, если коэффициент демпфирования не превышает единицы. Другими словами, График Ч)2 при резонансе Отстает От Графика Мь нз угол не меньше М4 и не больше л/2, что и определяет зону расположения граф~ка ф„кот~р~я на рис, 204 заштриковзна. График ф, для коэффнциентз демпфирОВзния а = О пОкзззн условно, тзк кзк теоретически его амплитудные значения при резонансе равны бескОнеч- НОСТИ.
0тстзвзние ф ~ От М~ тем меньше, чем больше коэффициеит демпфи" рования а или чем моЩнее З~Ортизаторы. Последнее более благО- приятно, если учитывать, что при а ."> 0 прохождение центра тяжести корпуса нзд тОчкОЙ 2 сопровождается поворотОм на корму (Ч:„,< О), Угол ~р, тем больше„чем больше а. Вероятность пробоя ~одвески при этом уменьшается, В кудшем случае (а = О), корпус 359 располагается горизонтально. Наклона корпуса на нос при резойайсе для подвескй с змортйззторамй йе ~~~ет быть.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
