Автореферат (1173094), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Кубинка, 12сентября 2016 г.; на II Всероссийском научном форуме «Наука будущего - наука молодых», г.Казань, 20-23 сентября 2016 г.; на расширенном заседании кафедры деталей машин и теориимеханизмов МАДИ, г. Москва, 3 февраля 2017 г.; на III Всероссийском специализированномфоруме молодых специалистов автомобильной отрасли «Форсайт Авто», г. Санкт-Петербург, 1416 марта 2017 г.; на совещании специалистов по материальному обеспечению ООО «ТранснефтьОхрана», г.
Москва, 15 сентября 2017 г.Публикации:По теме диссертации опубликованы 2 научные статьи в рецензируемых научныхизданиях, а также 2 статьи в других научных изданиях. По результатам работы получено 2патента на изобретения.Структура и объем диссертации:Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы из 111наименований, в том числе 10 на иностранном языке, а также 6 приложений. Работа содержит144 страницы основного текста, включающего 8 таблиц, 61 рисунок и 6 приложений на 44страницах.КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫВо введении раскрывается актуальность выбранной темы, представлены цель, задачи,объект и предмет, научная новизна, теоретическая и практическая значимость работы.В первой главе рассмотрены условия эксплуатации и технические характеристикимотовездеходов, гидроциклов и быстроходных амфибий.
Определены конструктивные7особенности ГАММК. Сделан вывод о том, что необходимо обеспечить модульную конструкциюамфибии и скрытный режим движения.Рассмотрены известные компоновки амфибийных машин по расположению двигателя.Схемы не обеспечивают отсутствие начального крена при посадке только водителя. Решениемпроблемы является симметричное размещение водителя и пассажиров (или груза).Произведена оценка преимуществ и недостатков типовых схем подвесок ТС.Особенностью подвески ГАММК наряду с обеспечением работы на суше является возможностьскладывания на воде.
Необходимо разработать схемы подвесок с системой складывания иматематические модели по выбору параметров их элементов.Проанализированы способы повышения ходкости ГАММК: применение специальныхобводов корпуса и дополнительного оборудования. Выяснено, что ввиду многообразияпоказателей, влияющих на ходкость, оценить сопротивление движению по воде в зависимостиот скорости аналитически затруднительно, и оно должно быть определено экспериментально.Дляобеспеченияскрытногорежимадвиженияцелесообразноиспользоватькомбинированную энергетическую установку (далее – КЭУ), позволяющую двигаться за счетэлектромоторов с выключенным двигателем внутреннего сгорания (далее – ДВС) и обеспечитьпривод сухопутного и водоходного движителей.
Необходимо разработать метод оценки ходкостии тягово-скоростных свойств ГАММК с таким типом привода.В заключении главы сформулированы цель и задачи работы.Во второй главе разработана общая модульная компоновка с симметричной посадкой дляГАММК (Рисунок 1). Приведены контурные схемы, в которых машина разложена на наиболеевесомые компоненты. Массы, силы и моменты сил тяжести, координаты центров тяжестиэлементов отражены в весовой ведомости, по которой вычислены координаты центра тяжестиГАММК на суше и на воде с различным грузом. Компоновка обеспечивает минимальноеизменение координат центра тяжести Xg (4% для обоих положений) и Zg (30% и 19% дляположений на суше и воде) при полной загрузке относительно значений без груза.
Также дляданной схемы составлены относительные уравнения сил тяжести:1 = ∑ = зм + вд + см + пм + н + в + гр ,(1)1 = 0,125 + 0,030 + 0,262 + 0,138 + 0,106 + 0,113 + 0,225.(2)где ki – коэффициенты распределения сил тяжести по i-м компонентам машины. Индексыобозначают: зм – задний модуль, вд – водоходный движитель, см – средний модуль, пм –передний модуль, н – надстройка, в – водитель, гр – пассажиры или груз.Наибольшую долю составляют средний, передний и задний модули, поэтому при работахпо снижению собственной массы амфибии на них следует обратить внимание в первую очередь.8Рисунок 1 – Общая компоновка: а – разнесенный вид, б – посадка 1+1, в – посадка 1+2;1 – задний модуль; 2 – водомет; 3 – средний модуль; 4 – передний модуль; 5 – надстройкаРазработаны схемы и математические модели конфигурации подвесок на двухпродольных рычагах для ведущей неуправляемой оси и на двух поперечных рычагах для ведущейуправляемой оси с системой складывания (Рисунки 2 и 3), позволяющие оценить кинематикуподвесок во всех положениях при заданных параметрах их элементов.Рисунок 2 – Расчетные схемы для задней подвески: а – на суше, б – на водеВ состав обеих подвесок входят нижний рычаг OD, верхний рычаг BC, цапфа DG и стойкаDC, рычаг складывания AB, упруго-демпфирующий элемент (далее – УДЭ) EF, колесо и корпус.Подвески имеют одну степень свободы – приращение угла верхнего рычага Δβ.
При спуске наводу происходит вывешивание колес и проворачивание рычагов складывания, являющихся9ведущими для верхних рычагов. Угол положения цапфы ограничен ходом отбоя для заднейподвески и предельными углами шарниров равных угловых скоростей (далее – ШРУС) дляпередней подвески. Опоры ШРУСов и рулевых тяг в поперечной проекции совпадают с опораминижних рычагов.Рисунок 3 – Расчетные схемы для передней подвески: а – на суше, б – на водеИсходными варьируемыми параметрами являются длина lн и начальный угол α0 нижнегорычага, длина lв и начальный угол β0 верхнего рычага, длина стойки а, длина b и начальный уголγ0 цапфы, длина lс и начальный угол φ0 рычага складывания.
Для передней подвескирассматриваются также вынос колеса e и начальный угол развала ω0. Оцениваемыми являютсяход подвески Δh, дорожный просвет hдп, ход УДЭ lУДЭ, угол поворота рычага складывания Δφ.Для задней подвески также оцениваются угол цапфы Δγ и координата пятна контакта ΔXH. Дляпередней подвески рассматриваются угол развала ω, половина колеи Bv, плечо обкатки Rоб,положение центра крена YM и угол наружного ШРУСа ψ.Координаты шарниров цапфы C (XС, YС) и D (XD, YD) для обоих подвесок на сушеопределяются из следующей системы уравнений: = в (0 + ) + 0 , = в sin(0 + ) + 0 , = н (0 + ) , = н (0 + ) , − cos(0 + ) =, − sin(+)=.0{(3)10Координаты точки B (XB0; YB0) определяются при решении системы уравнений (3) встатическом положении (Δβ = 0).
Координаты шарнира крепления рычага складыванияA (XА; YА) определяются таким образом: = 0 − с cos(φ0 ),(4) = 0 − с sin(φ0 ).(5)Далее представляется возможным найти оцениваемые параметры.Условием складывания задней подвески является следующее равенство:1 = ℎобв,(6)где hобв – высота от шарнира нижнего рычага до линии обводов корпуса, мм.Для передней подвески условием складывания является принадлежность точкиТ (XT1; YT1) колеса линии обводов корпуса:1 = 1 () − (ℎк − ()),1 = н (1 ) + (0 + 1 ) + (0 + 1 ) +к+к (0 + 1 − 0 ) − (0 + 1 − 0 ) ,2)1 = н (1 − (0 + 1 ) + (0 + 1 ) −к)−(+−−(0 + 1 − 0 ).к010{2(7)где ε – угол килеватости корпуса, ⸰,hк – высота от киля до шарнира нижнего рычага, мм,n – координата шарнира нижнего рычага на корпусе, мм,rк и bк – статический радиус и ширина колеса соответственно, мм,Δγ1 – приращение угла положения цапфы при складывании подвески, ⸰.Необходимо также учесть конструктивное ограничение складывания передней подвескипо предельным углам поворота ψ1, ⸰, и α1, ⸰, наружного и внутреннего ШРУСов:1 ≤ пред ,(8)1 ≤ пред .(9)Достоверность моделей подтверждается сопоставлением аналитических результатоврасчета с результатами, полученными графическим способом.Математические модели использованы для определения интервалов параметровэлементов, обеспечивающих работу подвесок ГАММК на суше и возможность складывания наводе: для задней подвески lв/lн = 0,55…0,65, α0 = -2…0о, β0 = 0…+2о, γ0 = -3…0о, lс/lв > 0,35; дляпередней подвески lв/lн = 0,5…0,6, α0 = -2…0о, β0 = 0…+2о, γ0 = - 4…0о, ω0 = 0…2o.Представлена компоновка и изложен принцип работы дополнительного оборудования:носового щита, носовых и кормовых воздушных резервуаров.
На суше (Рисунок 4 (а)) подвесканаходится в разложенном состоянии. Воздушные резервуары сложены и занимают положение в11секциях корпуса ГАММК, а носовой щит закрыт. На воде (Рисунок 4 (б)) подвеска сложена.Включается компрессор, наполняющий резервуары воздухом. Последние занимают свободноепространство в колесных нишах, образуя экранирующие площади и водоизмещающие объемы.Щит под давлением воздушного резервуара занимает откинутое положение. Вместо кормовыхвоздушных резервуаров могут быть установлены управляемые транцевые плиты, благодарякоторым можно регулировать крен и дифферент.Рисунок 4 – ГАММК с дополнительным оборудованием: а – на суше, б – на воде;1 – корпус; 2 – передняя подвеска; 3 – задняя подвеска; 4, 5 – колеса; 6 – носовой щит;7 – носовой резервуар; 8 – кормовые резервуары; 9,10 – колесные нишиПредложена структурная схема (Рисунок 5) и описан принцип работы КЭУ для ГАММК,расширяющей функциональные возможности амфибии.На суше КЭУ осуществляет пять режимов движения ГАММК:1.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
