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

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 10.04.2024

Просмотров: 81

Скачиваний: 0

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

Рассмотренная методика без существенного изменения мо­ жет быть использована при расчетах в е р т и к а л ь н ы х п е ­ р е м е щ е н и й систем не только на режимах торможения, но и разгона.

Рассмотрим движение двухосного автомобиля при торможе­ нии и одновременном переезде через синусоидальную одиночную неровность. Схема движения его представлена на рис. 103.

Рис. 103. Схема движения автомобиля.

К автомобилю, который движется со скоростью vд, прикла­ дывается тормозное усилие при прохождении точки а. Для уп­ рощения задачи временем реакции водителя и временем сраба­ тывания тормозного привода пренебрегаем.

Скорость V\, с которой автомобиль въезжает на неровность, согласно теории торможения, при обеих тормозных осях и мак­ симальном тормозном усилии может быть определена по фор­

муле Vi = V va2 ST2gic.

В процессе переезда неровностей при торможении или раз­ гоне скорость движения машины постоянно изменяется, а зна­ чит, изменяется и частота <,>„ возмущающей силы, т. е. « н =

= 2 « ( и , ± 0 , 5 / т і ) / ^ н - При торможении автомобиля, если длина полуволны сину­

соиды

равна

L H , а

начальная скорость

v\

(с которой

передние

колеса достигают начала неровности), возмущающая

функция

имеет вид

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

<7=#sin

 

— 0,5 ]\t) t.

 

 

(132)

По уравнению

(132) при LH—l

 

м, # = 2 0

см, шс =0,5, vx =

= 4 м/с и / т =4,9

м/с2 определена

функция

воздействия

(рис.

104, кривая / ) . Для сравнения на этом же рисунке

показана

кривая 2 для случая

yi =

u =

const

( / г = 0 ) . Как видно, кривая 1

имеет

несимметричный вид,

вытягиваясь

в сторону замедления

хода

машины. До

пути 0,5 L H

графики

различаются

незначи­

тельно. При проезде

расстояния

L , это различие уже

велико.

В большой

степени

оно

зависит

от

скорости У[.

Так, при


у - = 7,13

м/с расхождение по времени

составляет

0,005,

при

и - = 6

м/с — 0,015 и при v = 4 м/с — 0,05 с. Если считать

кри­

вую 1 за симметричную

(неискаженную)

полуволну

синусоиды,

q может

быть записано в виде

 

 

 

 

 

 

g =

tfsin—Я

sin «о*,

 

(133)

где

 

vcp=LJtH.

 

 

 

 

 

 

Рис.

104.

Функции

воздействия:

 

 

 

 

1-3.,

=4,9 М/с2 , i>i = 4

м/с; 2

— JT==0, «,=»г>=4

м/с; 3 — J T ==0, i>i

 

ср.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Время ta

проезда

 

неровности,

полученное

из

уравнения

движения автомобиля при торможении,

 

 

 

 

 

 

tH = vxlh~

 

/ M / T ) 2

- 2

L „ / / T .

 

 

 

 

Функция

q=f(t),

построенная

по

уравнению

(133),

пока­

зана на рис. 104 (кривая 3). Сравнивая кривые

1

я

3,

видим,

что расхождение между ними невелико и составляет по ордина­ там максимально 6—7%. Причем, чем больше скорость vx и чем меньше длина неровности, тем это расхождение меньше.

По изложенной методике проведен анализ синусоидальных возмущающих функций при различных вариантах исходных па­

раметров,

который

дал основание

при торможении

и разгоне

принять

функцию

воздействия

в соответствии

с

уравнением

(133) (из условия

постоянной

скорости U p ) .

 

 

Рассмотрим переезд через

неровность колес

передней оси

автомобиля. Используя способ разложения по собственным фор­

мам

колебаний

[55], систему

уравнений (121) сведем к двум

следующим

независимым уравнениям

относительно

неизвестных

U и

f2:

 

 

 

 

 

 

 

 

h + P i 2

f i =

С х Н • >

. . ч

• sin

=

s n W ;

 

 

 

•Мі(1-т-%У.212

+2Х2іГ|,)

 

 

 

 

 

 

 

с-Я

 

sin

wt=F2

sin 4>t,

 

 

 

^ і ( 1 +

^І2Х 222 + 2 Х22 fa)

 

 

 

 

 

 


г де pi, р2 — частоты собственных колебаний системы

[19];

 

 

*2bZ22 — КОЭффИЦИеНТЫ

 

СВЯЗИ ( 7.21 =

T nPi2 /

(( f l

2 2 — P i 2

 

' І г ) ,

 

Х22= ^іР22 /(м 22

— Р22 ^2 ).

 

 

 

координатами

 

Неизвестные

и

І2

с в я з а н ы с о б о б щ е н н ы м и

соотношениями:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Z2

— fl Х21+/2Х22-

 

 

 

 

 

 

 

 

Стационарная

 

часть

р е ш е н и я у р а в н е н и й

(134)

 

и м е е т

в и д

[47,

55]:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f\ = —2

 

5 • s i r W ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

^2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

/2=—9

 

5 • Sin» £.

 

 

 

 

 

 

 

 

Получаем

с л е д у ю щ е е

 

р е ш е н и е в ы н у ж д е н н ы х

колебаний

с и с т е м ы :

 

 

(

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

F

 

 

 

F

\

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

( 1

3

5 )

 

 

 

 

\ P l 2 0 > 2

 

Р22 — «-/

 

 

 

 

 

 

 

 

Как в и д н о

из

у р а в н е н и й

 

(135), н а и б о л е е

н е б л а г о п р и я т н ы м

б у д е т с л у ч а й ,

к о г д а о д н а из ч а с т о т

с о б с т в е н н ы х

к о л е б а н и й

с и с т е м ы с о в п а д а е т

с

ч а с т о т о й

в о з д е й с т в и я

to,

т.

е.

рі =

со

или

р2 =

(0.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Резонансные

з н а ч е н и я

с к о р о с т и и с р

м о г у т

быть

о п р е д е л е н ы

по ф о р м у л а м : при р\ ш

u l c

p

=0,5plL,s/

г.;

при р2=

«

у " с

р

=

=0 , 5 / 7 2 £ „ / к .

Отсюда

м о ж н о

найти

путь

Sr ,

п р и

котором

с и с т е м а

б у д е т

в х о д и т ь в

р е з о н а н с

п р и

переезде

п е р е д н е й

о с ь ю

н е р о в н о с т и

пути .

Путь

 

AR2V

2

п2

'.;2

12

" .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

р

L

 

 

 

 

 

 

 

 

Поскольку мы

р а с с м а т р и в а е м

п е р е е з д ч е р е з е д и н и ч н у ю

не­

р о в н о с т ь ,

ц е л е с о о б р а з н о

р а с с м о т р е т ь п е р е х о д н ы й

п р о ­

ц е с с , т.

е.

п р о ц е с с н а ч а л а

движений

м а с с

с и с т е м ы ,

когда

ее

с о б с т в е н н ы е

к о л е б а н и я

еще

не

з а т у х л и

и

н а к л а д ы в а ю т с я

 

на

в ы н у ж д е н н ы е .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

При

н у л е в ы х н а ч а л ь н ы х

у с л о в и я х

б у д е м

иметь

[55]:

 

 

 

 

/ і = F\2

• ( s i r W — — s i n P l t ) ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

о>

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Pi — °

 

 

 

 

Pi

 

 

 

 

 

 

 

 

 

F->

 

. . .

 

«>

 

 

 

 

 

 


откуда получаем

z^z^+zf;

z 2 = z 2 0 , + z 2 ° ,

где

Zi" =

рг,

Sinpi/— —2~г,

—sinp2t;

 

 

 

P i 2 ю ~

 

Pi

ґ

р 2

2 р 2

 

 

Z2°

=

5 -

 

• • 721

Sin рі^ —

—„

- •

/22 Sin/? 2 / .

 

p{2_

ш -

p i

/-

f

p22—^

p2

 

 

 

По изложенной методике вычислены реакции

zi и z2

для

транспортной

системы,

параметры

которой

приведены

ранее.

При

уа = 1 0 м/с, L„ =

l м и

«рс =0,5, S P « =9,75,

=9,33 м.

Таким образом, если торможение началось на расстоянии 9,75 и 9,33 м от неровности, при наезде передней оси машины на

неровность система попадает в резонанс.

 

 

 

 

Оказывается,

характер переходного процесса

в

большой

степени

зависит

от колебаний,

происходящих с частотами р х и

р 2 . Особенно это заметно

при ST

= 5 м

(рис. 105, а) .

 

Так, если

амплитуда г\ы равна

2,5

см, при учете

колебаний с

частотами

Pi и р 2

максимальная

амплитуда суммарной

реакции

Z\

дости­

гает 9,3

см, что соответствует нагрузке

на

ось 8850

 

кгс.

При