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

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 10.04.2024

Просмотров: 106

Скачиваний: 0

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

процесса. С увеличением длины неровности амплитуда отклоне­ ния «, как и частота вынужденных колебаний, возрастает. При L H =0, 6 и 0,4 м кривые « не имеют правильной формы, что обусловливается наложением собственных и вынужденных форм колебаний.

Рост амплитуд а с увеличением длины

неровностей не рав­

номерный. Так, максимальные амплитуды а

при L a , равном 0,4;

0,6; 0,8 м, составляют

соответственно 0,045;

0,07; 0,17 рад, т. е.

резко увеличиваются

при L „ = 0 , 8 м. Как показывают исследо­

вания, максимальные

амплитуды колебаний

наблюдаются в на ­

ч а л ь н ы й п е р и о д

д в и ж е н и я , пока

еще не затухли соб­

ственные колебания. В дальнейшем колебания стабилизируются,

амплитуды их становятся меньшими.

Сказанное

относится

и к

перемещениям 2] и z2. Амплитуды

Z\ превосходят

амплитуды 22 .

Это происходит из-за различия жесткостей

свисающих

концов

пакета

хлыстов. При L H = 0 , 8

м z l m a x

составляет

0,245,

a z2~—

0,15 м. Отклонения

Z\ и ,z2

имеют

максимумы при близких

зна­

чениях

времени /, частота их изменения различается мало.-Кри­

вые

 

а

противоположны по фазе

кривым

Z\ и 2 2 .

 

 

 

 

 

 

Как уже указывалось,

при увеличении

L„

отклонения си­

стемы усиливаются,

причем

это характерно

как для

я, так и

для

 

перемещений Zi и z2 . Исследования

показывают, что макси­

мальные отклонения

системы

(резонанс)

наблюдаются

при дли­

нах

 

неровностей 0,9—1,1 м. Максимальные

значения

амплитуд

а , Z\ и z2

приведены ниже.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

L H

i

м

 

0,4

0,6

0,8

1,0

 

 

1,5

 

2,0

 

 

2,5

а,

рад

 

0,042

0,070

0,170

0,350

 

0,106

 

0,092

 

0,087

г,,

 

м

 

0,053

0,105

0,235

0,520

 

0,172

 

0,118

 

0,144

г2 ,

 

м

 

0,033

0,075

0,147

0,350

0,124

 

0,082

 

0,148

 

 

Как показывает анализ правой части уравнений

(92),

ха­

рактер воздействия

на систему зависит

не только от длины, но и

от/высоты неровности, а также от скорости движения

машины.

Изменение

характера кривых

a, zx и z2

с изменением

скорости

объясняется изменением частоты возмущающей

силы. На рис. 70

показаны

графики изменения

максимальных

перемещений

я, г,

и z2

от скорости движения

транспортной

системы

(L, =

l ,

Я =

= 0,3 м) . Параметры системы прежние.

Как видно из рисунка

(кривые 4, 5, 6), в рассматриваемом диапазоне

скоростей

систе­

ма

 

имеет

два характерных

максимума,

т. е. две резонансные

скорости движения, первая из которых и1 р е з

равна 0,5, вторая —

2,8 м/с. Следует считать наиболее опасной ту из резонансных скоростей, которая максимально приближается к рабочим ско­ ростям движения машины.

Угловое перемещение а имеет большее отклонение при пер­ вой резонансной скорости движения, чем при второй. Фактиче-


ски при первой резонансной скорости, если # = 0 , 3 и L H l м, транспортная система теряет устойчивость. При и2 р е з макси­ мальное отклонение я составляет 0,35 рад. Аналогичный харак­ тер имеют перемещения zi и z2, правда, перемещение zx значи­ тельно превосходит г2 . Значения резонансных скоростей движе­ ния примерно одинаковы для всех реакций.

 

Максимальная

 

амплитуда

z2

при

У і р е з равна

0,24, при

^ 2 р е з

0,355 м.

При

скорости

движения

1,2—1,3 м/с

рассмат­

риваемая система

имеет небольшие

перемещения как

а, так и

г Ь 2

( а =0,085,

Zi =

0,095, г2 = 0,08

м).

Наилучшим

образом

0

01

о,2

#J

o/t_

Н,м^

о

1

2

J

4

%м/с

Рис. 70. Зависимость

максимальных перемещений а , z\

и г 2

от вы­

соты

неровности (/—3) и скорости

движения

(4—6):

 

1, 4—а; 2, 5 z,; 3, 6 — za. ,


система

работает при скоростях движения, больших 4

м/с (см.

рис. 70,

кривые 46).

 

При

изменении в ы с о т ы н е р о в н о с т и частота

воздей­

ствия остается постоянной, поэтому характер колебаний меняет­

ся незначительно.

Однако

ввиду

изменения амплитуды

возму­

щающей

силы меняются

и

амплитуды перемещений

системы.

Характер

возрастания максимальных амплитуд

а, гх

и

z2

при

увеличении Н линейный.

 

 

 

 

 

 

 

 

Сравнение кривых 2

и 3 указывает на большую интенсив­

ность возрастания

перемещения

z b

чем z%. При

возрастании Я

на 0,1 м Z\ возрастает на 0,16, z2

— на 0,12 м, а амплитуда

реак­

ции а тах

на 0,125 рад.

 

 

 

 

 

 

 

На колебания системы значительное влияние оказывают ее общие параметры, а также параметры подвески. При изменении ж е с т к о с т и п о д в е с к и меняются частоты собственных колебаний масс машины, в результате чего изменяются как ча­ стоты, так и амплитуды ее вынужденных колебаний. Так, макси­

мальные амплитуды перемещений

к,

2 ] и Z2 возрастают

при

увеличении

жесткости подвески

(рис. 71, кривые 13).

Это

возрастание

происходит до некоторого

предела с Т ) после которого

а,рад і

 

10

15

20

25

Кт*10гюсС/п

1

4

7 .

10

13

Ст,*10^кгс/гг

Рис. 71. Зависимость максимальных амплитуд перемещений системы от жесткости (1—3) и коэффициента сопротивления подвески (4—6):

1, 4 - а ; 2. 5 — z,; 3, 6 — za .


значения я, zx и z2 несколько понижаются, затем становятся почти неизменными. Наибольшие амплитуды соответствуют сле­

дующим значениям

жесткости подвески: угловое перемещение —

с т = 1 2 0 0 , перемещение массы

т.\ — ст =1050, перемещение

мас­

сы т2 — ст = 1100 кгс/см. Этим

значениям

жесткостей соответст­

вуют

наибольшие

значения

реакций:

зс =

0,38

рад; zi = 0,5,

22 =

0,34 м.

 

 

 

 

 

 

Начиная со значения жесткости, равного

1400

кгс/см,

все

исследуемые виды перемещений изменяются незначительно. При изменении с г от 1400 до 1900 кгс/см а уменьшается всего на 0,05 рад. Наиболее интенсивное изменение амплитуд перемеще­

ний при изменении

жесткости подвески происходит при с, =

= 300—800 кгс/см.

При снижении

жесткости

менее

чем до

300 кгс/см амплитуды a, Z\ и г 2

имеют наименьшие

значения.

Сравнение

кривых

2 и 3 (см. рис. 71) показывает,

что при

всех значениях

с Т

амплитуды

Z\

значительно превосходят z2 .

Так, наибольшее значение Z\ превосходит соответствующее от­

клонение г2 на 0,16

м,

что объясняется

разными

параметрами

свисающих концов пакета

хлыстов.

 

 

 

 

 

В противоположность

с Т

увеличение

к о э ф ф и ц и е н т а

с о п р о т и в л е н и я

подвески

т

существенно

снижает

ампли­

туды колебаний

системы

(см. рис. 71, кривые 46). При этом

характер изменения кривых колебаний меняется незначительно. Характерно, что амплитуды колебаний при первом переезде через неровность различаются мало, увеличиваясь по мере возраста­ ния времени процесса t. Особенно существенное изменение ам­ плитуд колебаний a, z\ и г 2 происходит при сравнительно не­ больших значениях k . Начиная от значения k , равного 25 кгс-с/см, амплитуды колебаний системы почти не изменяют­ ся. Интересно, что наибольшее влияние коэффициент сопротив­

ления оказывает на перемещение Z\. При увеличении

коэффици­

ента kT

от 5 до 10 кгс-с/см реакция Z\ изменяется

на 0,15, в то

время как Z2 — на 0,11 м. Перемещение

а при этом

снижается

от 0,6 до 0,47 рад.

 

 

 

 

 

 

 

Сильно сказывается на характере колебаний системы

б а з а

машины

L r . При исследовании анализировались

варианты

ре­

шений исходной системы при изменении параметра

L T

от

2,4

до 3,5 м. Оказалось,

что при L T , равном

2 м, амплитуды

пере­

мещений

я меньше,

чем при L T , равном

2,5

и 3,5 м

(рис. 72,

кривые 13). Это объясняется сильным влиянием

L T

на частоты

собственных колебаний системы, которые при LT—3

м наиболее

удалены от частот воздействия при рассматриваемых

скоростях

движения и длине неровности.

 

 

 

 

 

 

Сложная взаимосвязь существует и между базой

L T

и пе­

ремещениями z\ и (см. рис. 72, кривые 4,

5). Между

ампли­

тудами Zi и существует большая разница.

Так,

максимальное


значение Z\ в рассматриваемом интервале времени составляет 0,148, a Z2 —• всего 0,015 м. В рассматриваемом интервале вре­ мени наибольшие ординаты отклонений соответствуют плюсовым отклонениям 22 .

Рис. 72. Графики колебаний

транспортной системы (у=2,78 м/с; і л =1,0,

#=0,3 м)

при 1 Т ,

равном

2,5 (7), 3 (2, 4, 5) и 3,5 (3) м:

 

/,

2, 3 а;

4 — z,; 5 гг.

В результате

исследований

установлено, что для рассматри­

ваемой системы максимальные значения амплитуд перемещений наблюдаются при L T , равном 3 м. При больших или же мень­ ших значениях базы лесотранспортной системы амплитуды пере­

мещений

a, z\ и z2 интенсивно

возрастают. Так, при снижении

базы машин с 3 до 2 м угловое

максимальное перемещение а

возрастает с 0,06 до 0,36 рад, перемещение Z\ — с 0,032 до 0,115,

а г 2 — с 0,005 до 0,085 м. При L T = 1,6—1,7 м значения макси­

мальных

амплитуд перемещений

начинают уменьшаться.

Таким образом, исследования показывают, что для рассмат­ риваемых условий движения и принятых параметров машины оптимальное по величине перемещений значение базы машины оавно 3 м. Числовые значения максимальных амплитуд я, гі и г<і в зависимости от величины L r приведены ниже.

Lj,

М

1,4

1,6

2,0

2,5

2,8

3,0

3,3

3,5

а ,

рад

0,38

0,41

0,36

0,22

0,10

0,06

0,08

0,11

г ь

м

0,135

0,140

0,115

0,085

0,055

0,032

0,040

0,045

г2 ,

м

0,090

0,100

0,085

0,045

0,020

0,005

0,010

0,030

К числу параметров системы, сильно влияющих на колеба­ ния, относится также ее м о м е н т и н е р ц и и / . О т инерцион­ ности системы в значительной мере зависят ее частотные харак­ теристики, чем также определяются максимальные амплитуды перемещений ее масс.

6. Зак. 2164