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

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 10.04.2024

Просмотров: 100

Скачиваний: 0

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

Таким образом, длина неровностей, как и скорость движе­ ния, сказывается на частоте и амплитуде вынужденных колеба­ ний системы. Высота неровностей на частоту процесса не влияет, а только изменяет амплитуду колебаний (см. рис. 48). Как видно

из рисунка, при увеличении Н амплитуды

f

и <р возрастают.

Более интенсивно увеличиваются

максимальные угловые

пере­

мещения

7 . Так, если Я возросло от 0,12 до 0,16 м, то т

увели­

чилась на 0,05, а <р при том же изменении

Н стало больше на

0,027 рад.

 

 

 

 

Как

указывалось, на динамику

лесовозного

автопоезда зна­

чительное влияние оказывают параметры самой системы. Ниже

приведены

значения максимальных амплитуд угловых

отклоне­

ний автомобиля и прицепа

для различных значений

расчетных

параметров

при движении

со скоростью 9 м/с. (В расчетных

вариантах

варьируемый параметр изменялся при исходных ос­

тальных.)

 

 

 

10 , м

 

3

5

7

11

12

7, рад

 

0,042

0,029

0,044

0,038

0,029

9. рад

 

0,019

0,016

0,020

0,013

0,016

£ ц , Х Ю 3

кгс-м-с/рад

1,0

2,0

3,0

5,0

6,0

7, рад

 

0,027

0,028

0,029

0,030

0,030

?, рад

 

0,016

0,016

0,016

0,017

0,017

&72.ХЮ3 кгс-м-с/рад

3,0

5,0

7,0

11,0

13,0

7. рад

 

0,025

0,027

0,028

0,030

0,032

 

рад

 

0,015

0,016

0,016

0,017

0,017

kz, кгс-м-с/рад

2,0

2,102

2,103

2,105

—.

7,

рад

 

0,017

0,017

0,018

0,119

? ,

рад

 

0,0.16

0,016

0,016

0,053

&Ф,Х103 кгс-м-с/рад

2,0

5,0

10,0

'21,0

25,0

7, Рад

 

0,030

0,029

0,029

0,229

0,029

<?. рад .

 

0,016

0,016

0,016

0,016

0,016

/ ' п , Х Ю 3

кгс-с2

5,0

10,0

21,0

41,0

61,0

7.

рад

 

0,033

0,031

0,028

0,030

0,031

<Р, рад

 

0,037

0,025

0,017

0,015

0,013

/ ' Т , Х 1 0 3

кгс-с2

5,0

8,0

17,0

21,0

23,0

7. рад

 

0,046

0,034

0,027

0,026

0,024

<Р. рад

 

0,016

0,0,16

0,016

0,016

0,015

се,

кгс-м/рад

1,2-Ю2

,1,2-103

1,2-10*

1,2-106

1,2-Ю7

7.

рад

 

0,046

0,045

0,041

0,032

0,029

<Р,

рад

 

0,015

0,015

0,013

0,029

0,027

Сф.ХЮ5 кгс-м/рад

0,5

1,0

2,0

8,0

10,0

7. рад

 

0,032

0,032

0,031

0,028

0,027

<Р,

рад

 

0,029

0,025

0,020

0,017

0,017

13

0,034

0,015

7,0

0,031

0,017

16,0

0,033

0,017

—.

31,0

0,029

0,016

61,0

0,030

0,012

—.

12,0

0,024

0,019

На рис. 50 графически показаны зависимости максимальных амплитуд углового крена лесовозного автомобиля от его пара-


метров. Как видно, при

изменении б а з ы

а в т о п о е з д а

мак­

симальная

амплитуда 7

имеет

наименьшее

значение, если

L 0 =

= 5 м. С

возрастанием

базы

амплитуда

т

начинает

увеличи­

ваться до

значения

L n , равного 7 м,

затем

опять

уменьшается,

достигая при L 0 = 1 3

м 0,035 рад. Такой

сложный

характер из­

менения амплитуд -[ с

изменением

L Q

объясняется

влиянием

этого параметра на

частотную

характеристику автопоезда.

 

ї.рад

0,01

'5

10

15

70

7'5

30

Х,>10Ы-с?г> t

 

 

г

'4

в

'8

1'0

12 Ьо.м.С^ЮЫ-фад

 

'/

'2

'3

4

Ktt*l(flta••п-с/рад;с,,*Ючіес-ґі/рад

 

7

 

'6

Ю

12

*ЮЬх-н<c/pab

 

1

г

3

4

J

6

З'п*10\гссм

Рис. 50. Зависимость максимальных углов поперечного крена

лесовозного автомобиля от его параметров при скорости дви­

 

жения

9

м/с:

 

l

2 U; 3 — й т г ; 4 — Ь т

г ,

5

6 — с ф ; 7 с^.

Следовательно, выбор базы лесовозного автопоезда, обычно

определяемый

длиной хлыстов,

должен

уточняться также и с

точки зрения его динамики. Влияние данного параметра на бо­

ковой

крен прицепа (угловое отклонение Ф ) аналогично. Одна­

ко, как показал анализ

расчетных

материалов,

по

абсолютной

величине максимальные

амплитуды

ср имеют меньшие значения,

чем

7 . Наибольшая амплитуда

<р, как и

і ,

наблюдается

при 7 м. Для

т

она

составляет 0,035, для

<р 0,02

рад.

 

 

При

изменении расстояния

L 0

изменяется

не только

ампли­

туда, но

и

частота

колебаний

системы

(рис. 51).

Так,

при

L 0 ,

равном 3,

5

, 7

и

11 м, низкие частоты колебаний

? соответст­

венно равны

2,7;

5,03;

2,85;

2,66

1/с.

Отсюда

частота

5,03

1/с

соответствует L0 —5,0

м. Высокая частота процесса, обусловлен­

ная воздействием

от

пути, остается неизменной

(см. рис.

51).

Сравнение

кривых

/,

2,

3,

4

показывает,

что

наибольшие

от­

клонения

ф

происходят

в

начальный

период

движения.

При


L 0 =

5 м резко изменяется частота процесса. Кроме того, колеба­

ния

происходят в противоположной в отличие от кривых

/, 3, 4

фазе.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Поперечная динамическая устойчивость автомобиля

улуч­

шается при увеличении м о м е н т о в

и н е р ц и и

/ ' т

и /'„ (см.

рис.

50). При снижении

/ ' т

с 2,5-104

до 5-Ю3 кгс-с2 -м увеличе­

ние амплитуд Y происходит по закону, близкому к линейному.

При

/ ' т < 5 - 1 0 3 кгс-с2

 

интенсивность возрастания

амплитуд

увеличивается.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

/

 

 

 

 

 

 

Z

 

 

 

 

 

 

paif

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,02•

 

 

 

 

 

 

 

J

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,01]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

\"

0,2

 

0\Ч .'

0.6

 

0,8

1,0

254.

 

)~х/\)Ы^уй

\\

 

//

 

 

 

 

 

от

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис.

51. Графики поперечно-угловых колебаний прицепа при значениях

L0,

 

 

 

равных

3(7), 5(2),

7(3)

и 11(4) м.

 

 

 

 

 

 

Характер

 

изменения

амплитуды

колебаний

автомобиля

в

зависимости

от момента

инерции прицепа (кривая 5) аналогич­

ный,

однако

график

имеет

несколько

более изменчивый

вид.

Кроме того, интенсивность снижения максимальных

амплитуд

7

при увеличении моментов инерции больше у кривой

1, т. е. влия­

ние

величины

момента ГТ

на поперечную устойчивость

тягача

больше, чем влияние / ' „ . Влияние параметров / ' т

и /'„

на из­

менение амплитуд прицепа аналогично, однако, как и в

других

случаях, по абсолютной

величине <р меньше 7.

 

 

 

 

 

 

Влияние момента инерции Гх

при изменении его в рассмат­

риваемых пределах

на амплитуды перемещений

незначительно.

Так,

при изменении

1\

от 5000 до 35 000 кгс-с2

 

максималь­

ная

амплитуда

т при v — 9 м/с, # = 0 , 0 6 м и L , =

l,4 м умень­

шается всего на 0,01 рад. Изменение перемещения

 

<р еще мень­

ше. Параметр

системы 1\

незначительно отражается

и на изме­

нении частот колебаний системы. Что касается моментов инерции

/ ' т

и / ' „ , то их влияние на частоты

колебаний

автомобиля и

прицепа весьма существенно, особенно

в диапазоне

изменения

/ ' п

с 2000 до 5000 кгс-с2 -м.

Частота

колебаний

в

начальный

период движения

составляет

5,7 и 6,3» 1/с

соответственно.

 

Существенное

влияние

на процесс

колебаний

автопоезда


оказывает

качество

его подвески. При с ф

< 4 - 1 0 5

кгс-м/рад ам­

плитуды

с

начинают возрастать, при с ф > 4 - 1 0 5

кгс-м/рад —

уменьшаться, однако интенсивность спада

кривой при этом неве­

лика (см. рис. 50). Увеличение жесткости

с ф

до 4-Ю5

кгс-м/рад

и выше практически

не влияет на амплитуду

изменения

углового

перемещения

? прицепа.

 

 

 

 

Ж е с т к о с т ь

п о д в е с к и прицепа

не только существен­

но отражается на значениях амплитуд поперечно-угловых коле­ баний прицепа, но и определяет частоту собственных колебаний системы, сказываясь на характере переходного процесса (рис.

Ч>,род]

Рис. 52. Графики поперечно-угловых колебаний прицепа при значе­ ниях c-f , равных 5-104 (/). Ю5 (2), 2-105(3) и 8-Ю5 (^) кгс-м/рад.

На амплитуды изменения перемещения системы также зна­ чительно влияют жесткость подвески тягача и коэффициенты ее

сопротивления

(см. рис. 50, кривые

3,

4, 7).

Как уже указывалось, на процесс

поперечно-угловых коле­

баний лесовозного автопоезда значительное влияние оказывают

у п р у г и е и

д е м п ф и р у ю щ и е

с в о й с т в а пакета хлыстов

при кручении. Исследования показывают, что в рассматривае­

мом

случае

оптимальное

 

значение

ж е с т к о с т и

п а к е т а

х л ы с т о в

при кручении

лежит в пределах 1,2-104

— 1,2-106

кгс-м/рад. При значениях

с& , больших

или меньших

указанно­

го, максимальные амплитуды

колебаний

автопоезда возрастают.

При уменьшении, например,

eg

до 120 кг-м/рад угол

f возра­

стает

на 0,008 рад. При увеличении

с 0

от 1,2-104

до 1,2-10е

кгс-м/рад угловое отклонение

<р становится больше

на 0,026

рад.

При возрастании коэффициента кь, характеризующего со­ противление скручивания пакета хлыстов, до 2 - Ю 3 кгс-с-м/рад


максимальные

отклонения как тягача, так и прицепа несколько

увеличиваются,

но в дальнейшем

(k6

> 2 - 1 0 3 кгс-м-с/рад) резко

возрастают амплитуды Y И ср.

k6

 

При изменении коэффициента

изменяется не только ам­

плитуда, но и частоты колебаний системы (рис. 53). При kh = 20 — 2000 кгс-м-с/рад колебания автопоезда остаются почти

0,10 \

Рис. 53. Графики поперечно-угловых колебаний лесовозного автомобиля

при различных коэффициентах k& :

Т - / ( < ) : / — ftj = 2 0 кгс - м - с/рад; 2 — fcj =200 кгс - м - с/рад; 3— fe5 = 2000 кгс - м - с/рад;

4— fes =200 000 кгс - м - с/рад;

д> = / ( 0 : 5 fej-2000 кгс - м - с/рад; 6 ft4=200 000 кгс - м - с/рад .

неизменными как по частотам, так и по амплитудам. Это свойст­

венно как перемещению » ,

так и

7 (кривые /, 2, 5, 5). При

& б = 2 - 1 0 5 кгс-м-с/рад резко

увеличивается

амплитуда колеба-.

ний системы и переходный процесс

системы

претерпевает каче­

ственное изменение. Характерно, что в данном случае амплитуда V более чем вдвое превосходит амплитуду ф.

Таким образом, проведенные исследования показывают, что на динамическую поперечную устойчивость лесовозного автопо­ езда существенно влияют режимы движения, качество поверх­ ности пути и параметры системы. Проведенный анализ дает