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

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 10.04.2024

Просмотров: 112

Скачиваний: 0

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

ческий угол ср т а х

равен —2°25'. При остановках наблюдается

обратное

явление.

 

 

По кривой 1 можно определить значения

с т а т и ч е с к о г о

угла с»г

крена,

а также к р и т и ч е с к у ю

и з б ы т о ч н у ю

с и л у . Для данного случая эти параметры соответственно равны 1°10' и 0,3 т. На величину с т а х влияют и параметры устойчиво­ сти трактора, вылет стрелы, угловая жесткость подвески, а так­ же параметры груза — вес и длина дерева.

С увеличением нагрузки значения как статических, так и динамических углов крена растут (см. рис. 87, кривые 2, 3). При G x = i l , 5 т статический угол крена направлен уже в сторону гру­

за (величина Мс

отрицательна). При Gx,

равном 0,5

и 1 т, в о с-

с т а н а в л и в а ю щ и й м о м е н т больше нуля.

 

Значительное

влияние на величину

угла крена

оказывает

жесткость хлыста и параметры подвески трактора. С увеличе­ нием жесткости подвески устойчивость трактора при погрузке увеличивается (рис. 87,б).

Проведенный анализ показывает, что для того, чтобы подо­ брать оптимальные параметры самоходных лесозаготовительных машин, применяемых на погрузке деревьев, необходимо учиты­

вать их динамическое нагружение

не только при перемещении,

но и при погрузочно-разгрузочных

операциях.

Следует также

проверять выбранные параметры не только для

случая нормаль­

ного подъема, но и при срыве груза с грузозахватного устрой­ ства, подъеме и одновременном его перемещении и т. д.

3

Влияние на динамику транспортных систем гибкого скручивания их рам

Внутренние силовые явления, возникающие в рамах лесо­ транспортных машин при их движении, являются следствием взаимодействия их с неровностями пути.

Как показывают многочисленные исследования, воздействие от неровностей дороги на колеса правого и левого бортов авто­ транспортных средств не симметрично. Это особенно характерно для грунтовых дорог, не имеющих усовершенствованных типов покрытии: подъездных путей, волоков и др. Несимметричность нагрузки является причиной появления в рамах автомобилей и прицепов крутящего момента значительной величины, который должен учитываться при расчете их рам.

Что касается полуприцепов, то расчет их рам производится, как правило, только на продольный изгиб, поскольку в передней части рама полуприцепа имеет шарнирную опору, не ограничи­ вающую ее перемещений в поперечной плоскости. Не всегда учи-

/

г ы в а е т с я и ф а к т о р к р у ч е н и я р а м ы пр и п о п е р е ч н ы х

к р е н а х о д н о ­

о с н ы х и д а ж е д в у х о с н ы х п о л у п р и ц е п о в д о м о м е н т а с о п р и к о с н о ­

вения у п о р о в

с е д е л ь н о г о у с т р о й с т в а .

Рассмотрим, ка к в л и я е т на д и н а м и к у т р а н с п о р т н ы х с и с т е м

к р у ч е н и е р а м ы на п р и м е р е п о л у п р и ц е п а .

Закручивание р а м ы о д н о о с н о г о

п о л у п р и ц е п а с в ы с о к и м р а с ­

п о л о ж е н и е м

ц е н т р а т я ж е с т и б ы л о

з а м е ч е н о н а м и при и з у ч е н и и

д и н а м и к и а в т о п о е з д а , п р е д н а з н а ч е н н о г о д л я п е р е в о з к и к р у п н о ­ г а б а р и т н о г о л е с о з а г о т о в и т е л ь н о г о о б о р у д о в а н и я . Установленный

на о п ы т н о м п о л у п р и ц е п е д а т ч и к п р о и з в о д и л з а п и с ь у г л о в з а к р у ­ чивания р а м ы и фик ­ с и р о в а л з н а ч и т е л ь н ы е е е у г л о в ы е о т к л о н е н и я .

Д ля в ы я с н е н и я х а ­

р а к т е р а к р у ч е н и я ра ­

мы о д н о о с н о г о

п о л у ­

п р и ц е п а

п р о в е д е н ы

-.пециальные

и с п ы т а н и я

в у с л о в и я х

д в и ж е н и я

по грунтовым

дорогам

 

 

 

 

 

25 о,,ус

г,

0 0

^

спектры

момента

закру-

Рис. 88. Энергетические

 

 

чивания рамы полуприцепа:

 

•

і — G =

10,5 тс, v = 14,76 км/ч, грунт;

2 — G = 0,

i> = 18,72

 

 

км/ч,

гравий.

 

 

у д о в л е т в о р и т е л ь н о г о и

п л о х о г о

с о с т о я н и я ,

и м е ю щ и м

с р е д н е к в а д -

р а т и ч н у ю

в ы с о т у не -

ґ

J „

о i n

р о в н о с т е й а н

о Ш СМ.

ИсСЛеДОВЭНИЯ

ПОКЭЗа-

ли,

чт о

н е с м о т р я на

н а л и ч и е п е р е д н е й

 

о п о р ы , за счет

си л и н е р ц и и р а м а п о л у п р и ц е п а

при

д в и ж е н и и

по

н е р о в н о й д о р о г е

з а к р у ч и в а е т с я в с л е д с т в и е того,

что

к а ч е с т в о

д о р о г и под п р а в ы м и

и

л е в ы м и к о л е с а м и

и

д и н а м и ­

ческие

р е а к ц и и на

п р а в о й и л е в о й

с т о р о н е ос и

в о д и

н

и то т же

м о м е н т

в р е м е н и

н

е о д и н а к о в ы .

При

н а л и ч и и

р а з н о с

т и

м е ж д у

э т и м и р е а к ц и я м и р а м а п о л у п р и ц е п а в то й ил и и н о й м е р е н а х о ­

д и т с я п о д в о з д е й с т в и е м к р у т я щ е г о м о м е н т а . Д а ж е б е з

н а г р у з к и ,

н е с м о т р я на н а л и ч и е ш а р н и р н о г о с о е д и н е н и я в с е д е л ь н о м у с т ­

р о й с т в е , на р а м у п о л у п р и ц е п а д е й с т в у ю т у с и л и я от

к р у ч е н и я

р а м ы з н а ч и т е л ь н о й

в е л и ч и н ы

(рис . 88)-

Установлено, что при

н а г р у з к е

10,5

тс, е с л и а в т о п о е з д

д в и ж е т с я по д о р о г е

с г р у н т о ­

вым

п о к р ы т и е м с о

с к о р о с т ь ю

14,76

км/ч , в е р о я т н о с т ь

п о я в л е н и я

к р у т я щ е г о

м о м е н т а

в е л и ч и н о й

б о л е е 6 т м

с о с т а в л я е т 8,36%. Как

в и д и м , в е р о я т н о с т ь

п о я в л е н и я

м о м е н т а з н а ч и т е л ь н о й

величины

с р а в н и т е л ь н о

н е б о л ь ш а я .

Это

о б ъ я с н я е т с я н е в ы с о к и м и

с к о р о с т я ­

м и д в и ж е н и я

а в т о п о е з д а

(из-за п л о х о г о

к а ч е с т в а дорог),

а так ­

ж е

н а л и ч и е м

ш а р н и р н о й

п е р е д н е й

о п о р ы .

Однако э т о

не

з н а ч и т ,

что

при н а л и ч и и ш а р н и р н о й о п о р ы

к р у ч е н и е м р а м ы с л е д у е т пре ­

н е б р е г а т ь , т а к к а к п р и у в е л и ч е н и и с к о р о с т и д в и ж е н и я и у х у д ш е -

нии качества дороги кручение рамы становится очень интенсив­ ным.

Экспериментальные исследования показали, что наличие поперечного шарнира в седельном устройстве автопоезда с од­ ноосным полуприцепом снижает (в отличие от жесткого сочле­ нения) величину кручения рамы полуприцепа, однако не на­ столько, чтобы при расчетах можно было пренебречь этим фактором.

Ниже приводится методика, пользуясь которой расчетным путем можно определить угол закручивания рамы полуприцепа, а также выбрать рациональное соотношение параметров для снижения величины крутящего момента, действующего на ра­ му.

Для

вывода

расчетной

фор­

 

 

 

 

мулы

полуприцеп

представлен

 

 

 

 

как

колебательная

система с

 

 

 

 

двумя степенями свободы

(рис.

 

 

 

 

89). В результате преобразова­

 

 

 

 

ний Лапласа и Фурье из систе­

 

 

 

 

мы

дифференциальных

урав­

 

 

 

 

нений,

описывающих

колеба­

 

 

 

 

ния

полуприцепа,

 

получена

 

 

 

 

следующая формула

для мо­

 

 

 

 

дуля

 

частотной

характеристи-

Рис.

89.

„

поперечно-угловых

кии поперечно-угловых

 

г

Схема

колеба-

 

колебаний

полуприцепа:

Н ИИ

раМЫ О Д Н О О С Н О Г О

П О Л у -

ф _

у г о л

поперечного наклона оси при

ПОИЦеПЗ:

 

 

 

 

 

 

 

 

•наезде на неровность; Эр — угол закручи­

вания рамы .

w p ( u o ) ! =

M2(c22+h2)

(А4-А2

С ф +

Ш 2 & ,

(109)

 

 

 

 

 

 

 

А3у

 

где

М2

—

подрессоренная масса

полуприцепа;

 

 

h — расстояние

от центра

крена до центра тяжести полу­

 

 

 

прицепа;

 

 

 

 

 

 

Р2 — радиус инерции относительно

продольной оси;

 

Ьа

—

колея

полуприцепа;

 

 

 

 

 

с ф

—

угловая' жесткость подвески

полуприцепа;

 

 

&Ф — коэффициент сопротивления

поперечно-угловых ко­

 

A T _ 4 —

лебаний полуприцепа;

 

 

 

 

коэффициенты, зависящие от

конструктивных пара­

 

 

 

метров полуприцепа

[56].

 

 

 

 

По формуле

(109)

можно рассчитать угол закручивания ра­

мы

полуприцепа

для

различных скоростей

движения,

разных

параметров

полуприцепа, при действии на

полуприцеп

случай-

ного или единичного воздействия на дорогах с разными типами покрытий.

При случайном микропрофиле дороги спектральная плот­ ность Sp (м) реакции определяется произведением спектраль­ ной плотности воздействия на квадрат модуля частотной харак­ теристики системы.

Рис. 90. Амплитудные частотные

характеристики (/—3)

угловых колебаний рамы полуприцепа и график зави­

симости крутящего момента от величины угловой жест­

кости рамы

(4):

1 — |i=0,99; 2 — |і = 0,55;

3 — (1=0,44.

Для проверки точности расчетных формул, а также анализа влияния параметров полуприцепа на угол р сделаны вычисления для реального полуприцепа со следующими значениями основных

параметров: М2 = 17,5 кгс-с2 /см;

р 2 = 1 1 4 , &п

=

150,

/г=170 см;

£ ш = 1 9

кгс-с/см; с ш = 9 6 7 кгс/см.

 

по формуле (109),

Частотные характеристики,

вычисленные

имеют два максимума на различных частотах

(рис. 90).

Анализ расчетов показывает, что величина амплитуды мо­

дуля

сильно зависит

от соотношения угловых

жесткостей под­

вески

и рамы. Так, если это отношение (р- )

равно

0,99,

макси­

мальное

значение

модуля

0,173 рад/см.

 

При

и. =0,55

Wp(i'co)|m a x равно 0,025, при

р. =

0,44 — 0,018 рад/см.

 

Итак, при увеличении угловой

жесткости

рамы

(при неиз­

менных характеристиках подвески) модуль частотной характе­ ристики уменьшается. Это касается и величины момента, закру-

Смотрите также файлы