Файл: Жуков А.В. Колебания лесотранспортных машин.pdf

Варианты решений образуются умножением исходной характеристики на коэффициент п4 , который можно брать с рав­ ным интервалом в зависимости от цели исследования.

Неровности дороги под правыми передним и задним коле­ сами (<71п и q2n ) определяются задаваемым по точкам с опре­ деленным интервалом реальным графиком превышений неров­ ностей правой и левой колеи дороги. Для получения промежу­ точных точек в зависимости от шага счета может быть исполь­ зована интерполяционная формула Ньютона.

При решении данной и других аналогичных задач широко используется метод Рунге—Кутта.

На рис. 40 приведены кривые вынужденных поперечно-угло­ вых колебаний прицепа при движении его по грунтовой дороге,

Глава IV

МЕТОДИКА И РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ ОСНОВНЫХ ВИДОВ КОЛЕБАНИЙ ЛЕСОТРАНСПОРТНЫХ МАШИН

1

Поперечная динамическая устойчивость автопоездов

Оценка поперечной устойчивости лесовозных и других авто­ мобилей, прицепов и полуприцепов исходя из условия статиче­ ского приложения нагрузок весьма приблизительна. Это объяс­ няется дополнительными перемещениями подрессоренных и неподрессоренных масс транспортной системы, вызванными взаи­ модействием ее с микронеровностями дороги. Как показывает практика и проведенные разными авторами исследования, при

Предлагаемая В. А. Рождовым (см. [57]) методика расчета угла отклонения подрессоренных масс полуприцепа основана на применении принципа Даламбера со следующими основными допущениями: подвеска - не имеет ограничителей, возмущение передается только через оси полуприцепа, колебания происходят вокруг оси крена, вертикальные колебания не связаны с попереч­ но-угловыми. Однако допущение о передаче возмущения только через оси полуприцепа дает большую ошибку в случае, если се­ дельное устройство автопоезда между звеньями не допускает свободных взаимных перемещений. Кроме того, при расчетах не учитываются неподрессоренные массы, упругость и демпфирова­ ние шин, характеристики рессор приняты линейными.

Уравнение колебаний, полученное В. А. Рождовым для полу­ прицепа, имеет вид ср+2 А:І -f-p2 9 =17,, sin со t. Решая его, опре­ деляют угол 9 для условий резонанса при « =р как наиболее опасный случай.

Значительное число допущений, конечно, снижает точность получаемых результатов, однако дает возможность учесть дейст­ вительное явление перемещения подрессоренных масс полупри­ цепа в движении по неровной дороге. Принятая В. А. Рождовым методика проста и дает удовлетворительной точности результа­ ты, однако только для одного из самых простых случаев —

о д н о о с н о г о полуприцепа без связи его с тягачом. Заложен­ ный в расчете параметр п (число осей полуприцепа) будет толь­ ко соответственно увеличивать жесткость подвески при увели­ чении числа осей, а влияние запаздывания воздействия на угол ср этим параметром не учитывается.

Таким образом, эта методика не учитывает влияния запаз­ дывания воздействия на оси автопоезда, а также воздействия тягача на поперечные колебания полуприцепа. В действительно­ сти тягач оказывает большое влияние на динамику полуприцепа, повышая его устойчивость.

Н. А. Взятышев ['20, 58] в отличие от авторов работы [57] в качестве критерия поперечной устойчивости взял динамичес­ кий коэффициент крена

где cpv — угол крена подрессоренной массы транспортной си­ стемы;

а— угол наклона поперечного профиля дороги (макси­ мальное значение угла наклона поперечного профиля

дороги, образуемого неровностями).

Он также анализирует случай воздействия от дороги только на колеса полуприцепа. Неподрессоренные массы не рассматри­ ваются, так как, по данным автора, их момент инерции состав­ ляет 3—5% от момента инерции подрессоренных масс относи­ тельно оси крена (для полуприцепов большой грузоподъемно­ сти). Угловые поперечные колебания, как и в работе [57], рас­ сматриваются независимо от вертикальных.

Н. А. Взятышев, как и В. А. Рождов, принял, что воздейст­ вие на ось полуприцепа изменяется периодически по синусо­ идальному закону, что дает возможность получить качественные зависимости .и оценить влияние различных параметров автопо­ езда на его поперечную устойчивость. Автор считает, что движе­

возможность и целесообразность исключения свободных угловых перемещений в опорно-сцепном устройстве при движении по не-

изношенным дорогам с твердым покрытием, а также установки в опорно-сцепном устройстве тягача упругих резиновых элемен­ тов на разбитых грунтовых и изношенных дорогах.

Экспериментальные и расчетные данные дают автору воз­ можность утверждать, что динамическую устойчивость прицепов

реальным. В действительности микронеровности дороги имеют случайный характер, отсюда и случайность воздействия на оси автопоезда [59].

В работе [56] рассматриваются пределы изменения угла отклонения подрессоренных масс одноосного полуприцепа в по­ перечной вертикальной плоскости исходя из спектральной тео­ рии подрессоривания с учетом случайного характера микроне­ ровностей дороги. Поперечно-угловые колебания прицепов обыч­ но исследуются аналогично тому, как это делается для автомобилей. При расчетах поперечной динамики прицепов широко используются методика и результаты исследований Р. В. Ротенберга [19]. Считается, что поперечно-угловые колебания прицепов не имеют связи с поперечно-угловыми колебаниями автомобиля-тягача. Это допущение обосновано, так как буксир­ ное приспособление обычно в достаточных пределах допускает свободное взаимное перемещение тягача и прицепа в поперечной вертикальной плоскости.

Существенная разница между расчетами поперечной устой­ чивости тягача и прицепа заключается только в подходе к опре­ делению параметров подвески и общих параметров системы, которая определяется различием в компановке и особенностях конструкции прицепных звеньев. Расчет поперечной устойчиво­ сти прицепа должен значительно упрощаться, потому что, как правило, подвески передней и задней осей прицепов конструи­ руются одинаковыми, а коэффициент распределения массы s может быть принят равным единице.

Динамическая модель, соответствующая поперечно-угловым колебаниям лесовозного автопоезда, хотя и очень близка к мо­ дели седельного автопоезда, все же отличается от нее. У лесо­ возногоавтопоезда связь между тягачом и прицепом-роспуском в поперечной плоскости осуществляется пакетом хлыстов, кото­ рый при скручивании обладает упругими и демпфирующими свойствами.

В результате анализа ряда исследований можно заключить, что вопросы поперечной вертикальной динамики прицепного со­ става рассмотрены недостаточно. Неосвещенным остается вопрос о влиянии запаздывания на оси прицепного состава,-конструк-