ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 10.04.2024
Просмотров: 97
Скачиваний: 0
После соответствующих преобразований получаем выраже ние для коэффициента динамической поперечной устойчивости полуприцепа в общем виде:
|
|
|
|
|
|
( ( 0 4 _ C l t 0 2 + C 2 ) 2 + ( £ 2 m _ £ l M 3 ) 2 |
|
' |
|
|
|
||||||||||
где |
Л ш = ^ , ш З + |
( Л 2 + Л 2 ' ) со2+ ( Л з + Л / ) ш + |
( Л 4 + Л 4 ' ) ; |
|
|
|
|||||||||||||||
|
5 ш = В 1 с о З + , ( / 3 2 + 5 2 ' ) и ) 2 + |
( Б з + б з ' ) |
">+ |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
(Л, = |
2 2 » + п т + 1 n<pnj |
зіпшт.; |
Л 2 |
= - 4 |
|
2?+™+ 1 n^-cos соту - |
|
|||||||||||||
|
|
|
— |
|
|
|
|
coscot;.; Л 3 = 2 п у Е ^ ™ + 1 с » 2 |
ф п і |
sincoT,+ |
|||||||||||
|
|
|
,+2a> 2 |
Y S?+ n ™ 1 n v n j |
sin сот,.; Л 4 =<о 2 у 2 } п + п ™ 1 ") 2 ф п і cos |
cox,; |
|||||||||||||||
|
Bi=— |
2S._™+ , |
п ф п і cos |
ш-:,; |
£ 2 |
= |
4 n Y 2 |
|
n m |
j |
sin шт;. + |
||||||||||
|
|
|
+ 2 . = ™ + ] |
со2 ф П І |
sin шт;.; B 3 |
= 2 n Y |
2 І = ™ + 1 |
ш 2 |
ф п і cos |
cox,. + |
|||||||||||
|
|
|
+ 2 c o 2 |
v 2 i = ^ + 1 |
лфад cos шху; B 4 |
= |
— co2 |
Y 2i = ™+ i |
|
X |
|||||||||||
|
|
|
Xsincot,.; |
Л 2 |
' = — 4 п Ф С 2 ] 1 = 1 |
n v m j cos сот,-; |
Л 3 |
' = 2 п ф с |
X |
||||||||||||
|
|
|
X 2 ] l = 1 c o 2 |
v m j |
sin<oij +2(o\c 'Z?_1 |
nymi |
sinco-;.; |
Л 4 ' |
= |
|
|||||||||||
|
|
|
= w V ^ j L i ^ v m j cos |
сот;.; |
Б 2 |
/ = 4 п ф с 2 ? = 1 |
nv ,n j |
sin шт; .; |
|||||||||||||
|
5 3 |
' = 2 п ф с |
2 ; n = 1 |
co2 Y m j cos и>^+2а>2 |
ф с |
2?= 1 |
«Y mj cos сот;. ; |
|
|||||||||||||
|
£ 4 ' |
= |
— С 0 2 |
ф с |
^ |
f^ymj |
s i n |
Ш |
v) • |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Пользуясь полученными расчетными формулами, принимая |
||||||||||||||||||||
во |
внимание, |
|
что частота |
воздействия |
|
от дороги |
находится в |
зависимости от скорости движения |
и длины неровностей и учи |
|
тывая запаздывание, можно определить Kv |
при различных ско |
|
ростях движения и для различных |
типов |
дорог. |
По описанной методике с помощью ЭЦВМ «Минск-22» была оценена поперечная устойчивость прицепов и полуприцепов раз личной конструкции Минского автомобильного завода. Исследо
вания показали, что поперечно-угловые |
колебания полуприцепов |
|||||||
при наличии поперечной связи |
в седельном |
устройстве |
значи |
|||||
тельно влияют |
на |
поперечно-угловые колебания тягача. |
|
Kv |
||||
Построены |
и |
исследованы |
зависимости |
коэффициента |
||||
от частоты со при скоростях движения от 5 до 60 км/ч. |
|
|
||||||
Оказалось |
(рис. 43), что кривые Kv |
имеют не |
один, |
а |
не |
|||
сколько максимумов, наличие |
которых |
объясняется |
запаздыва |
|||||
нием воздействия. Как правило, максимальную |
амплитуду |
имеет |
первый максимум, который проявляется при частоте, близкой к собственной частоте поперечно-угловых колебаний полуприцепа.
При увеличении скорости движения расстояние между мак симумами увеличивается, а время прохождения автопоездом рас стояния между осями уменьшается, следовательно, снижается влияние на коэффициент / ( v запаздывания воздействия и кри вая Kv становится более плавной.
|
Т~ |
~8 |
IT |
Тб |
То |
Тч |
28ы)/с |
|
Рис. 43. Зависимость |
коэффициента |
К» |
от частоты при ско |
|||||
|
рости |
движения |
10(7), |
20(2), |
40(3) |
и 60(4) |
км/ч. |
|
Максимальные значения Kv |
с увеличением |
скорости дви |
||||||
жения автопоезда |
уменьшаются. Например, |
при и = 1 0 км/ч |
||||||
•Kvmax =2,38, |
а при и = 6 0 |
км/ч / ( v m a x |
= l,78. |
|
|
|||
Частота |
резонансных |
колебаний |
находится |
в пределах от |
3 до 5 1/с.
Влияние упругой связи в седельном устройстве на коэффи циент динамичности Kv весьма сложно (рис. 44). Исследования показали, что при изменении угловой жесткости с<Ф т ) в седель
ном устройстве максимальные значения Kv |
значительно колеб |
||
лются. Так, при С(ф-Т) =0, 7 ТС-м/раД /CVmax |
= 1 А |
При С(ф.-Т) |
= |
= 70тс-м/рад AV max = 2,0. На различных частотах |
характер |
из |
менения Kv пр_и изменении С(ф-.Т) различный (см. рис. 44), что объясняется сдвигом кривых в сторону больших частот с увели чением жесткости упругой связи.
С увеличением коэффициента сопротивления &((р-Т) коэффи
циент Kv |
уменьшается. Это происходит на всех частотах, одна |
||
ко на более высоких снижение Kv |
становится менее |
интенсив |
|
ным (рис. 45) и при м = 3 0 1/с Kv |
полуприцепа при |
изменении |
|
степени |
демпфирования практически |
не изменяется. |
Значение |
собственной частоты поперечно-угловых колебаний полуприцепа при изменении коэффициента сопротивления остается постоян ным.
О |
6 |
К |
18 |
и), 1/С |
Рис. 44. Влияние жесткости упругой связи в седельном устройстве тягача на Ki •
Проведенные исследования в основном подтверждают дан ные других авторов и доказывают приемлемость предлагаемой методики. Более того, она позволяет получить более точные, чем с применением других известных методов, результаты как для простых, так и для более сложных схем транспортных систем. Предлагаемый метод расчета универсален. Он пригоден для оценки и выбора оптимальных параметров поперечной устойчи вости как рассмотренных, так и других типов автопоездов.
П о п е р е ч н а я |
у с т о й ч и в о с т ь |
л е с о в о з н о г о а в |
||
т о п о е з д а . Общая |
динамическая модель |
лесовозного |
авто |
|
поезда представлена |
на рис. 13 (вариант |
I), |
где условно |
пока |
заны упругие и демпфирующие элементы осей тягача и прицепароспуска, средины которых находятся на вертикалях, прове денных соответственно через точки А и Б. Колея осей тягача обозначена b , прицепа
1,6
u = /ff
0,8
ш=10
і
CJ=JO
|
|
0 |
|
1 |
|
Z |
|
|
J |
|
4 |
Кіч-%)ЛМ-с/рад |
|
|||
|
Рис. 45. Зависимость Кч |
от &;<p---f) |
и С;Ф_Т ) |
при |
v=30 км/ч. |
|
||||||||||
Центральная продольная ось пакета хлыстов, лежащего на |
||||||||||||||||
кониках |
тягача и прицепа, |
|
обозначена |
условной |
линией |
Ох 03 . |
||||||||||
Массы тягача М , прицепа |
М , |
и пакета хлыстов |
М,, |
сосредо |
||||||||||||
точенные |
в |
точках |
О ь |
0 2 |
и |
0 3 |
соответственно, |
получают |
попе |
|||||||
речные уГЛОВЫе ОТКЛОНеНИЯ -(у<? И |
•[ + 0 , ГДЄ |
б = (ср |
f) /3. |
|
||||||||||||
Боковой |
крен |
подрессоренной |
массы |
тягача |
происходит |
|||||||||||
вокруг оси, соединяющей точки А и Б, которые являются |
цент |
|||||||||||||||
рами |
крена |
соответствующих |
осей |
[20]. Р а д и у с |
к р е н а |
мас |
||||||||||
сы М |
|
равен |
расстоянию |
|
от |
центра |
тяжести |
подрессоренной |
||||||||
массы |
тягача |
до оси АБ (он |
обозначен |
рк р .т |
). |
Радиус |
|
крена |
||||||||
прицепа |
обозначен |
р к р п |
, центр |
крена |
расположен |
в точке Б. |
||||||||||
Расстояние от центра тяжести пакета хлыстов до оси крена |
||||||||||||||||
есть радиус |
крена |
р к р х |
. Радиусы |
крена находятся из |
простых |
геометрических соотношений при известных координатах цент
ров |
тяжести масс автопоезда и других параметрах. |
|
|
Упругие и демпфирующие свойства осей автопоезда учиты |
|
ваются приведенными коэффициентами |
угловой жесткости |
|
( C f k |
, С<р) И Коэффициентами СОПрОТИВЛеНИЯ |
(kyj, & ф ) . |
Характеристики осей прицепа кроме упругих и демпфирую щих элементов (рессоры, шины, амортизаторы) учитывают кон структивные особенности его ходовой системы, в частности чис ло осей. Это же касается и задней оси тягача.
Разработанная расчетная схема может быть использована при расчетах поперечной устойчивости большинства типов лесо возных автопоездов.
Основные допущения: характеристики рессор, шин, пакета хлыс/гов линейны, неподрессоренные массы не влияют на харак тер колебаний автопоезда [5, 19].
Для получения дифференциальных уравнений, описывающих поперечно-угловые колебания автопоезда, использовано уравне ние Лагранжа второго порядка, в которое входят кинетическая Т
и потенциальная |
П |
энергии системы, |
а |
также |
диссипативная |
|||||||||||||
функция |
R. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Кинетическая энергия системы при поперечно-угловых пере |
||||||||||||||||||
мещениях |
ее |
масс |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
Г = 0 , 5 / ' Л |
2 + 0 , 5 / ' п < ? 2 + 0 , 5 ( 9 — J ) / 3 ] 2 = |
|
|
|
||||||||||||
|
= |
0,5 |
( / ' т + 4 1 ' J Q ) т 2 + 0 , 5 |
( / ' п + / у 9 ) ? 2 + 2 / ' х |
< ? т / 9 , |
|
|
|||||||||||
где 1\, |
/ ' „ , / ' х |
— |
моменты |
инерции |
подрессоренных |
масс |
тя |
|||||||||||
|
|
|
|
гача, прицепа и пакета хлыстов соответст |
||||||||||||||
|
|
|
|
венно относительно продольной оси, прохо |
||||||||||||||
|
|
|
|
дящей через центры крена указанных масс. |
||||||||||||||
Потенциальная энергия системы |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
П = 0,5 |
(су1+су2+с&) |
|
Т 2 + 0 . 5 ( с б + с ф ) |
<р2 ~-Сб9Т |
— c Y i |
<7шї /&т — |
||||||||||||
— Су2<?2п '{/&т — с Ф 4 з п *?/Ьп+су1 |
q2ln |
/b2T-\-cy2q22a |
|
|
/b2t+ |
|
||||||||||||
+ с Ф 9 2 з п lb2„ — ( М т Р к р . т + 2 М х Р к р х / 3 ) gf — ( М п Р к р . п |
+ |
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
+ |
^хРкр.х/3) |
gf2, |
|
|
|
|
|
|
|
|||
где cY |
і, су2, |
Сф, с 6 — |
угловая |
жесткость |
передней |
оси |
тягача, |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
задней |
оси |
тягача, |
оси |
прицепа |
и |
пакета t |
||||||
|
|
|
|
|
|
хлыстов соответственно |
при скручивании |
|||||||||||
Qin . Я2п , ЦІП — |
[20, |
19]; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
вертикальное |
перемещение правой сторо |
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
ны |
соответствующих осей |
автопоезда |
от |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
неровностей дороги. |
|
|
|
|
|
|
||||||
Считаем |
воздействие |
приложенным |
только |
к оси |
прицепа, |
|||||||||||||
тогда |
qln |
=q2a |
|
= 0 . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Выражение для диссипативной функции имеет вид |
|
|
|
|||||||||||||||
# = 0 , 5 (kyl+k,.a+kb) |
|
|
f+0,5 |
( А 6 + £ ф ) |
? 2 |
_ А г в ? т ' - * Ф |
? з п ? / * п + |
+ * Ф q23n |
t'b2„, |