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

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 10.04.2024

Просмотров: 123

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

В общем виде эта формула выглядит так:

 

 

К\т = —ъ

— —

 

 

(72)

 

Пользуясь расчетными формулами (70), (71) и (72), вычи­

сляют

коэффициент

динамичности

Kv

для

разных значений

w .

Затем

строят график зависимости

Kv

от

« . Выбирают

значе­

ние

коэффициента динамичности,

которое

соответствует частоте

vg

воздействия от

дороги при

данной

длине неровности

и

дан­

ной скорости движения: і»г ==2iry/LH .

 

 

 

 

 

Величину угла

о0 определяют по формуле a.0=Hjb,

а угла

динамического поперечного крена

прицепа

— по формуле

 

«о=

Рис. 42. Схема поперечно-угловых колебаний седельного автопоезда.

О ц е н к а у г л о в п о п е р е ч н о г о к р е н а с е д е л ь н ы х а в т о п о е з д о в . В отличие от прицепного автопоезда, где по­ перечно-угловые перемещения прицепа можно рассматривать независимо от колебаний тягача, в седельном автопоезде (рис. 42) эти колебания полуприцепа связаны с тягачом. При коле­

баниях, происходящих в

поперечной

вертикальной плоскости,

эта связь осуществляется

в седельном

устройстве.

Поэтому задача расчета п о п е р е ч н о й

у с т о й ч и в о с т и

п о л у п р и ц е п а усложняется по сравнению

с задачей опреде­

ления угла поперечного динамического крена прицепа. Принятые основные допущения сохраняются.

Выражения для кинетической, потенциальной энергий и дис-

сипативной

функции в рассматриваемом случае имеют

вид:

 

Г = 0 , 5 М т р 2 К Т Т ' 2 + 0 , 5 М п Р 2 х п ?2;

 

n = 0 , 5 c v l

—Яш / & T ) 2 + 0 , 5 c Y 2 ( f _ q2n lbT)2+0,5с(9_т)

( < р - т ) 2 +

+ 0 , 5 с 9 3 (9 — <7зп 1Ь„)2 Мт £Ркр.т — М п £ Р к р п ;


# =

0,5 kyl

( ї -

qm fbt)2+0,5

ky2

(-[ -

q'ln

/b,) 2 +0,5 k(?_T)

(</-т)

2+

 

 

 

 

 

 

+0,5 Ат з (9 — с?3п

/ Ь п ) 2 ,

 

 

 

 

 

где Л1Г , ЛІ,, — масса

тягача

и

полуприцепа

соответственно;

 

Рхт і

Рхп —" радиус

 

инерции

 

тягача

и

полуприцепа

в попе­

 

 

7,

f

 

речной плоскости

соответственно;

 

 

 

 

 

— угол поперечного

крена

тягача

и

полуприцепа

с у\,

су2,

 

с93

соответственно;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

приведенные

угловые

жесткости

соответствую­

kx 1,

ky2,

 

ky3

щих осей тягача и полуприцепа;

 

 

 

 

 

коэффициенты сопротивления

 

угловым

переме­

 

 

 

 

 

 

щениям

соответствующих

осей

тягача

и полу­

 

 

 

 

 

 

прицепа;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C(f_T),

fe(?-T)— угловая

жесткость и

коэффициент

углового

со­

 

 

 

 

 

 

противления

седельного

устройства;

 

 

<Jin>

Ьт,

 

Ьп — колесная колея тягача и полуприцепа;

 

и оси

<?2іі. Ягп — перемещения

правых

колес

осей тягача

 

 

 

 

 

 

полуприцепа

от неровностей;

 

 

 

 

 

Ркр.т,

Ркр.п-— радиус

крена тягача

и

полуприцепа соответст­

 

 

 

 

 

 

венно.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

У г л о в ы е ж е с т к о с т и и к о э ф ф и ц и е н т ы с о п р о ­

т и в л е н и я

равны:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

сv>

 

 

 

Сші Сj Prj

b2TJ

 

 

 

 

 

Сзсш3

 

l \

b2-,

 

 

 

 

 

 

2(cjl\j+culjb2TJ)

 

 

'

C f 3

 

2{czl2n+c^b2u)

 

'

 

 

 

 

 

 

 

_

kjl2pj

_

 

_

ш 3

b2n

 

 

 

 

 

где

 

/

 

— число, соответствующее номеру оси тягача и полу­

 

 

 

 

 

прицепа;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СР сші — вертикальная жесткость рессор

и шин тягача соот­

сз,

сш3

 

 

ветственно;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

— вертикальная жесткость рессор и шин полуприцепа

 

 

 

 

 

соответственно;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

kj

 

— коэффициент сопротивления

амортизаторов;

 

 

&шз

 

— коэффициент сопротивления шин оси полуприцепа;

 

bTj

 

— колесная

колея

соответствующей

оси тягача;

 

 

 

Ьа — колесная колея полуприцепа;

 

 

 

 

 

 

 

1ту

 

— рессорная колея соответствующей оси тягача;

 

 

 

/ п

 

— рессорная

колея

полуприцепа;

 

 

 

 

 

 

 

 

/ p j

 

— расстояние

между

 

амортизаторами

соответствую­

 

 

 

 

 

щей оси.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

На основании уравнения Лагранжа из выражений кинети­

ческой, потенциальной энергий,

а также

диссипативной

функции


получаем следующие дифференциальные уравнения поперечноугловых колебаний седельного автопоезда:

ї + 2 f t f T + ш 2 ф

т - 2 f t f

c 1 -

=

( ш \ „ 9 з п

+2ninqin

)/Ьа;

7 + 2 " Y т + co2 v T

2 nycf

ш\с9=

(mymlqln

+ 2 n y m l

qln)/bT +

 

 

+

(°\т2<72п +®nym2q2n)/bi,

 

(73)

где 2n.f = 2 л , я + 2 n ¥

c =

( f t f 8 + * j 9 _ T ) )//„;

 

 

ш% = ш%„ + ( в 2 9 с

а ) 2

п = ( с и + с ( р _ Т )

M „ g p K P . „ ) / / n

;

2 n v = 2 n v m l

+ 2 n Y l 2

4 - 2 n y z = Y i+&Y 2+&(<f-f) ) / / T ;

2 Y = o j 2 Y m I

4- c o 2 v m 2

4- co2 Y C — « 2 m = ( c Y l 4 - c Y 2 - f - q ¥ _ 7 )

MrgpKp.T)/IT

(In

и / т — моменты

инерции полуприцепа и тягача

относи­

тельно продольных осей

крена).

 

 

Колебания рассматриваемой динамической системы описы­

ваются двумя дифференциальными уравнениями, из

которых

первое описывает поперечно-угловые колебания одноосного по­ луприцепа, а второе — двухосного тягача. Первая часть уравне­

ний учитывает

воздействие от дороги на оси тягача

и полупри­

цепа.

 

 

 

Рассмотрим случай, когда воздействие от дороги

оказыва­

ется только на оси полуприцепа. Тогда уравнения

(73) запи­

шутся в виде:

 

 

 

ч+2п#+

2 л ? г ~ — « \ , л = ( ш % „ 9 з п +!2/гї л <?3 п

)/&„;

 

т + 2 n Y f + co2Y7 — 2 nYcS> c«2 Y C <?=0.

 

 

После введения оператора дифференцирования р и преобразо­

вания Лапласа

имеем:

 

 

d1f(s)—d2^(s)=KF(s)

e-v;

 

d3-;(s) — c?4<p(s)=0,

 

где di = s 2 + 2

rt¥s+w2¥;

 

d2=2 n ¥ c s + u>2Y; rf3=s2+2«Ys+tu2Y;

d 4 = : 2n Y c s+< . o 2 Y ;

/ C = ( 2 n ? „ s + c o 2 , „ ) / 6 n .

Разделив на F(s), получим: dlW,(s)—d2Wy(s)=Ke-->s;

d3Wy(s) — d 4 ? ( s ) = 0 ,

где W f (s), WY (s)—передаточная функция поперечно-угловых колебаний полуприцепа и тягача соответст­ венно.


Перейдя от преобразования Лапласа к преобразованию Фурье и выполнив необходимые преобразования, получим выра­ жение для амплитудно-фазовой частотной характеристики попе­ речно-угловых колебаний полуприцепа

ш

с

\

_

_

L

а 2 —aiQ)2 +t 2ш — frjio3)

 

где a 1 = 4 n f n

n Y

+

w 2

9 n ;

 

 

 

 

=-2nf n ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

і о „ TL) 2

 

 

 

 

ci = co2 v +4 n v

n Y + со2,, — 4 nfc n y c ;

 

 

1

 

2

і

9

9

 

 

 

 

c 2 = co? o) Y + o r f c c o - Y C ;

 

 

 

 

gi = 2 n Y

+ 2 n T ;

 

2 n f c co 2

v c 2nv<.to2?c-

 

^ 2 = 2 n f c o J v + 2 ?zY or?

 

Коэффициент

динамичности

поперечного крена,

полученный

в соответствии

с методикой, изложенной

для прицепов, в случае

одноосного

полуприцепа

и при действии

возмущения

от дороги

только на полуприцеп

 

 

22

— ах2)2+(Ь2ш

 

Ьхш3)2

 

 

 

 

A v

V ( « B ' 4 - c l 0 ) 2 + c 2 ) 2 + ( i r 2 ( o - g , ( o 8 ) 2 -

 

 

 

При

отсутствии связи

между

тягачом

и

полуприцепом

(&-с = с ¥ с

= 0 )

формула

для Kv

значительно

упрощается.

В

этом случае коэффициенты,

входящие в выражение

(74), равны:

а і = ш2¥л>"

# 2 = 0 ;

Ьх=2п*п;

Ь2 = 0;

сі =

ш%;

с 2 = 0 ;

gx

=

= 2 n : ; £ 2 = 0 .

 

 

принимает вид

 

 

 

 

 

Расчетная формула

 

 

 

 

 

 

 

 

* v = ] /

(to2 — co f

2 ) 2 +4 П 2 Ф п і

 

 

 

 

В параметрической,

более удобной

для вычисления

форме

уравнение (74) представляется так:

 

 

 

 

 

 

к

_ і/ ( " 4 Ф „ + 4 Г С 2 Ф „ < » 2 ) [ К а - и 2 ) 2 + 4 п > 2 ]

 

 

A v

І/ ( ш 4 _ С і с о 2

+ С 2 ) 2 + ( ^ 2 « , - ^ с о З ) 2

 

V0>

Для

определения коэффициента статического крена Kv"

достаточно в формулах

 

(74) и (75) подставить to

= 0 .

 

 

При действии возмущения от дороги

на тягач

и полуприцеп

исходим

из уравнений

(73). Вводя

оператор

дифференцирова­

ния, после преобразования Лапласа

и деления

на F(s), получаем


 

d3Wy

(s)

dtWq (s) = [ (nyml

s + m 2 v m l

) e- - s + (2 n y

m 2

s +

 

 

 

 

 

+ W V » 2 )

Є"'*] /bB,

 

 

где

Wv(s)

=

4{s)/F(s);

Wy(s)

=

T (s)

; x , = 0 ;

 

 

 

x 2 = L T / o ; x 3 = L n / y .

 

 

передаточную

функцию

Из этой системы уравнений получаем

поперечно-угловых колебаний полуприцепа

 

 

где

Кі=

(2 п ф „5+ ш2

ф п )

е--<ЧЬа;

 

 

 

 

 

Ks=[(2

путХ s +

u>%ml) e--s+

(2 n Y m 2

s + ш\т2) е---s ] /йп .

 

После соответствующих

подстановок

и при переходе

от пре­

образования Лапласа к преобразованию Фурье находим ампли­ тудно-фазовую характеристику поперечно-угловых колебаний одноосного полуприцепа с двухосным тягачом при наличии меж­

ду

ними

связи

в седельном

устройстве

и действии

возмущения

на

тягач

и полуприцеп. Формула имеет

вид

 

 

w

1

(2 пф > ,1 со + щ2 ф „) е - ' > dz+ (2 n Y w i t со t

 

" М » " } - - ^ - —

dTdi^d,

 

+

 

 

_j_ t» 2 v m ,

) g-^'m d2+

(2 n Y m 2 1 со -f- co2 v m 2 ) e~~'ia

d2

 

 

 

 

dxd3—d2di

 

 

Для системы, имеющей n осей у тягача и т осей у полуприцепа:

W (t со) = 6П

2

( 2

"

Ф П І

'didz~-°d2d4

~

V

" ^

3

1

 

 

1 0 + 1 2 ф П І } Є

 

 

2

(2 n v m j tcu - f co2 v m j ) e--r

d2

 

 

 

 

 

^

 

dxd3—d2dA

 

"

 

 

 

 

( '

Коэффициенты,

входящие в

уравнение

(76),

 

приобретают

вид:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 п ф = 2 2?+п™, n(fn}

+ 2 я Ф : = 4 - 2 ? + ™ + 1

Й Ф У + * ( Ф - 7 )

/ / П ;

2

( 1 >

V n + m ,(12 . і ..2

2 J _ y n + m Г

I

1 п

 

+ ^ Ф - Т ) / / п —М^Ркр.п Д п ;

 

 

2 л ¥ = 2 2Р_1 n Y m j + 2 r t Y C

= - - 2 f = 1

fev/+Alv_T)

/7Т ;

со'% = 2

0 ) % т і + co2YC — co 2

m = - і - 2 Д ,

С^+£\<р-Т )

/ / т

— •Мё'Ркр.т //т-