Автореферат (1173094), страница 4
Текст из файла (страница 4)
Вычисливразность площадей, можно определить электрическую мощность ЦОЭМ WЦОЭМ, Вт,необходимую для выхода на режим глиссирования при водоходном режиме «ДВС+ЭМ»:ДрасчЦОЭМБвв1=[∫ 2 (в )в − ∫ 1 (в )в ].Н СР ЦОЭМ вВвА(14)Окончательно мощность ЦОЭМ и емкость АКБ определяется при сравнении значений,полученных в ходе расчета энергобаланса и оценки ходкости. Выбираются большие из них.На третьем этапе расчета определяются передаточные отношения на различных режимахработы привода передней оси КЭУ, динамические характеристики и графики разгона ГАММК врежимах «ДВС» и «ДВС+ЭМ» на суше. Расчет режима «ДВС+ЭМ» производится по принципусуперпозиции. Справедливость этого положения обеспечивается синхронизацией работы ЗОЭМс ДВС посредством ЭБУ. При достижении номинальных частот вращения ЗОЭМ отключаются,разрывается их механическая связь с колесами задних полуосей, а ДВС продолжает работать.По разработанному методу проведен расчет прототипа ГАММК с КЭУ.В сухопутном режиме движения «ЭМ» амфибия обладает максимальным динамическимфактором D = 0,22 и способна преодолеть угол подъема α = 8о; разгон ГАММК до скоростиv = 59 км/ч занимает tп = 32 с.
Емкость АКБ из 10 ячеек LiFePo4 обеспечивает запас хода 46 км наскорости 50 км/ч, при этом мощности ЦОЭМ достаточно для поддержания энергобаланса.20В водоходном режиме движения «ДВС+ЭМ» амфибия способна преодолеть «горбсопротивления» и выйти на устойчивый режим глиссирования, где может продолжать движениев режиме «ДВС» и достичь максимальной скорости 54 км/ч.В сухопутном режиме движения «ДВС» ГАММК на повышенной передаче имеетDпов = 0,68, может преодолеть 19о и способна разогнаться до v = 130 км/ч за tп = 23 с. Напониженной передаче Dпон = 1,36 и α = 36о, v = 65 км/ч за tп = 8 с.В сухопутном режиме движения «ДВС+ЭМ» ГАММК на повышенной передаче имеетDпов = 0,88 и может преодолеть угол подъема α = 23о, а также способна разогнаться до v = 130км/ч за tп = 21 с. На пониженной передаче Dпон = 1,47 и α = 38о, v = 65 км/ч за tп = 7 с.В пятой главе сформирован технический облик ГАММК (Рисунок 14).
Проведенасравнительная оценка технико-экономических параметров прототипа и ближайшего аналога –серийной быстроходной амфибии Gibbs Quadski XL. Прототип имеет массу G = 800 кг,водоизмещение V = 1,33 м3, колесную базу Lб = 2,56 м, колею Bк = 1,32 м и обладаетрасширенными функциональными возможностями (полным приводом и автономным режимомдвижения) по сравнению с аналогом. Также прототип имеет в 1,45 раз большуюгрузоподъемность и в 1,5 раза большую вместимость, большую в 1,8 раз техническую скоростьдвижения по суше, меньшую в 1,25 раз осадку ТWL на воде, в 2 раза меньшую мощность силовойустановки и в 1,15 раз меньший удельный часовой расход топлива, а также лучшие параметрыпрофильной проходимости (дорожный просвет hдп прототипа больше в 1,14 раз, передний αсв изадний βсв углы свеса больше в 1,47 и в 3,46 раз соответственно, продольный rпр и поперечныйrпоп радиусы проходимости примерно равны).
Прототип уступает аналогу в скорости движенияпо воде (меньше в 1,33 раз).Рисунок 14 – Прототип ГАММК: а – с посадкой 1+1 на суше, б – с посадкой 1+2 на воде21При одинаковых условиях эксплуатации средняя скорость ГАММК выше в 1,26 раз, чему GibbsQuadskiXL. Производительностьпрототипа вышев 1,71 раз,удельныеэксплуатационные издержки ниже в 3,28 раз, амортизационные отчисления ниже в 1,6 раз, апоказатель технико-экономического уровня выше в 2,6 раз по сравнению с аналогом.ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ1.
Разработана общая модульная компоновка с симметричной посадкой для ГАММК,обеспечивающая минимальное изменение координат центра тяжести Xg (4% для обоих положений) и Zg (30% и 19% для положений на суше и воде) при полной загрузке относительно значенийдля машины без груза. Для данной схемы составлены весовая ведомость и уравнения сил тяжести, позволяющие определить весовой вклад основных компонентов ГАММК в общую массу.2. Разработаны схемы двухрычажных подвесок на продольных и поперечных рычагах ссистемой складывания и математические модели конфигурации данных подвесок, позволяющиеоценить их кинематику во всех положениях при заданных параметрах составных элементов.3.Предложенырекомендацииповыборупараметровсоставныхэлементов,обеспечивающих эффективную работу подвесок на суше и возможность их складывания на воде:для задней подвески lв/lн = 0,55…0,65, α0 = -2…0о, β0 = 0…+2о, γ0 = -3…0о, lс/lв > 0,35; для переднейподвески lв/lн = 0,5…0,6, α0 = -2…0о, β0 = 0…+2о, γ0 = - 4…0о, ω0 = 0…2o.4.
Проведено исследование ходкости моделей ГАММК с различной конфигурацией, врезультате которого установлено, что с помощью дополнительного оборудования можнообеспечить менее энергозатратный переход машины из водоизмещающего режима вглиссирующий и добиться высоких скоростей движения (не менее 15 м/с). Наилучшеегидродинамическое качество из всех исследованных моделей имеет амфибия с обводами типа«тримаран», носовым выдвижным щитом, носовым воздушным резервуаром и управляемымитранцевыми плитами (ε = 0,47, θ = 19о, Nбуд = 27,8 кВт/т).5. Разработана схема КЭУ для ГАММК, а также метод оценки ходкости и тяговоскоростных свойств амфибий с такой энергетической установкой.
Метод позволяет выбратьпараметры элементов силового привода и электросистемы.6. Проведен расчет прототипа ГАММК с КЭУ, в ходе которого получены следующиерезультаты: емкость АКБ обеспечивает запас автономного хода 46 км при скорости движения 50км/ч в режиме «ЭМ»; в наиболее динамичном сухопутном режиме «ДВС+ЭМ» ГАММК наповышенной передаче способна разогнаться до скорости 130 км/ч за 21 с, на пониженнойпередаче машина имеет динамический фактор 1,47 и может преодолеть угол подъема 38о; вводоходном режиме «ДВС+ЭМ» амфибия способна преодолеть «горб сопротивления» и выйти22на устойчивый режим глиссирования, где может продолжать движение в режиме «ДВС» идостичь максимальной скорости 54 км/ч.7.
Сформирован технический облик прототипа ГАММК, обладающей расширеннымифункциональными возможностями, повышенными ходовыми и тягово-скоростными свойствами,а также в 2,6 раз большим показателем технико-экономического уровня по сравнению сближайшим аналогом Gibbs Quadski XL.8. Присоздании ГАММКнеобходимо оцениватьсухопутные иводоходныехарактеристики машин в комплексе. В связи с этим помимо ходкости и тягово-скоростныхсвойств в работе частично рассмотрены параметры плавучести (V = 1,33 м3, VСЗП = 48%,ТWL = 0,28 м) и профильной проходимости (Lб = 2,56 м, Bк = 1,32 м, hдп = 0,25 м, αсв = 66 о, βсв =90 о, rпр= 1,53 м, rпоп = 0,78 м) прототипа.СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИПубликации в рецензируемых научных изданиях1. Филатов, В.В.
Гидродинамическое исследование перспективной быстроходнойамфибийной машины малого класса / В.В Филатов // Вестник гражданских инженеров. - 2017. № 2(61). - с. 219-223.2. Филатов, В.В. Энергобаланс перспективной быстроходной амфибийной машинымалого класса с гибридной параллельной схемой трансмиссии / В.В. Филатов // Вестник МАДИ.- 2017. - № 2(49). - с. 53-58.Публикации в других научных изданиях3. Борисевич, В.Б. Конструкция задней складывающейся подвески скоростной амфибии.Кинематический синтез направляющего элемента графическим вариационным способом / В.Б.Борисевич, В.В. Филатов // Символ науки. - 2016. - № 5-2.
- с. 16-20.4. Борисевич, В.Б. Технический облик гидроквадроцикла / В.Б. Борисевич, В.В. Филатов// Символ науки. - 2016. - № 5-2. - с. 21-24.Патенты5. Автомобиль-амфибия [текст]: пат. 2674221 Рос. Федерация: МПК B60F 3/00 / МалаховД.Ю., Филатов В.В., Карелина М.Ю., Борисевич В.Б.; заявитель и патентообладатель МАДИ. № 2017145665; заявл. 25.12.17; опубл. 05.12.18, Бюл. № 34. - 9 с.6. Комбинированный привод гибридного транспортного средства [текст]: пат. 2670185Рос. Федерация: МПК B60K 6/20, B60K 6/48, B60K 6/52, B60W 20/20, B60F 3/00 / Малахов Д.Ю.,Филатов В.В., Карелина М.Ю., Борисевич В.Б.; заявитель и патентообладатель МАДИ. - №2017140880; заявл.
23.11.17; опубл. 18.10.18, Бюл. № 29. - 14 с.2324Подписано в печать:___________. Формат 60х84/16Печать офсетная. Объем: 1,0 усл.п.л.Тираж: 100 экз. Заказ № ____.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
