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

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Современная лесотранспортная машина является сложной динамической системой, включающей упругие и демпфирующие элементы. При появлении внешних или внутренних возмущений, как уже указывалось, массы системы совершают колебания, что существенно отражается на динамической нагруженности эле­ ментов машин, плавности хода, устойчивости движения и основ­ ных технико-эксплуатационных показателях их работы.

Данные, приведенные в первой главе, указывают на боль­ шое разнообразие применяемых на лесосечных и транспортных работах машин, осуществляющих перемещение деревьев.

Разнообразие типов машин, особенности выполняемых ими операций и конструктивное различие, наличие гибкого груза ус­ ложняет динамические модели, создание которых является на­ чальным и очень важным этапом исследования их колебаний.

От условий эксплуатации, особенностей выполняемых опе­ раций в процессе перемещения машин, их органов, а также де­ ревьев или хлыстов зависят характер и интенсивность возмуща­ ющих сил, возбуждающих колебания упруго связанных масс системы. Особо важным видом возмущающих сил, действующих на транспортную машину при движении, являются внешние си­ лы, появляющиеся в результате взаимодействия ходовых органов автомобиля или трактора и неровностей пути. Известны и дру­ гие факторы, возбуждающие колебания масс системы: удар дерева при его повале, неравномерность привода рабочих орга­

Необходимо очень внимательно и осторожно подходить к выбору допущений, принимаемых при обосновании динамиче­ ских моделей.

Современное состояние науки позволяет применять различ­ ные методы расчета, использовать разнообразный математиче­ ский аппарат с целью всестороннего исследования колебаний сложных упругих систем. При изучении колебаний лесотранспортных машин можно пользоваться способами и методами, из-

ложенными в настоящей книге. Однако при применении их не­ обходимо учитывать особенности машин, условия работы и т. п.

Параметры машин выбирают исходя из типа, назначения, условий работы конструкции их и т. д. Следует помнить, что общие параметры (грузоподъемность, величина базы и т. п.) взаимосвязаны с параметрами подвески и других упругих эле­ ментов системы (гибкий груз, сцепка и др.). Поэтому предвари­ тельно выбранные основные параметры лесотранспортной маши­ ны должны быть затем уточнены, выбраны оптимальные значе­ ния их с точки зрения наилучшей устойчивости, минимальной нагруженное™ элементов системы, максимально возможной ско­ рости движения и т. д. Часто значения одного и того же пара­ метра оказываются противоречивыми. Например, может ока­ заться, что выбранное по условиям минимальных вертикальных нагрузок значение базы лесовозного автопоезда окажется не целесообразным для обеспечения его поперечной динамической устойчивости и, наоборот, длина базы, обеспечивающая наилуч­ шую устойчивость движения, увеличивает вертикальные нагруз­ ки на осях.

Таким образом, к вопросам об улучшении динамических качеств машины, повышении плавности хода и устойчивости движения необходимо подходить комплексно, обеспечивая наи­ лучшее сочетание параметров системы с максимальным учетом всех оценочных показателей.

Известно, что улучшить эксплуатационные свойства лесо­ транспортных машин можно путем ослабления сил, действую­ щих извне (например, улучшив качество поверхности пути), и усовершенствования динамических качеств самой системы.

Исследования показывают, что на динамические свойства лесотранспортной машины сильное влияние оказывают парамет­ ры ее подвески. Снижение жесткости подвески улучшает дина­ мику машины, однако, как правило, имеется оптимальное значе­ ние коэффициента жесткости, при котором колебания масс ма­ шины имеют наиболее благоприятный вид. Введение в подвеску амортизаторов увеличивает затухание колебаний и положитель­ но влияет на динамику. Однако параметры амортизаторов дол­ жны подбираться для каждого конкретного типа машин с учетом их оптимальности. Необходимо иметь в виду это для систем, состоящих из отдельных соединенных между собой звеньев, где влияние одного из них на колебания остальных существенно (лесовозный автопоезд).

Значительное влияние на динамику всей системы оказывает и вид сцепки между звеньями. Величина и характер изменения усилий в сцепке зависит от режимов движения, качества пути, параметров сцепного прибора, а также от параметров подвески отдельных звеньев.

Очевидно, что в улучшении конструкции подвески машин, согласованном выборе ее параметров кроется большой резерв совершенствования их динамических качеств.

При выборе и увязке общих параметров системы и пара­ метров подвески необходимо учитывать, что характер воздейст­ вия на ходовую часть и рабочие органы может быть весьма раз­ нообразным. Поэтому при проектировании необходимо преду­ смотреть возможную ширину диапазона изменения условий ра­ боты машины.

Динамические качества лесотранспортных машин могут по-разному проявляться в зависимости от характера микрорель­ ефа пути (высота и длина неровностей, их чередование) и ско­ рости движения. Увязывание частотных характеристик системы с характеристиками воздействия — важное условие согласова­ ния основных параметров системы. Существенного приближения результатов аналитических исследований к реальным условиям можно достичь, пользуясь методами статистической динамики, что достаточно подробно рассмотрено в данной книге.

Особое влияние на динамику лесных машин оказывают ха­ рактерные свойства груза. Отдельные хлысты (деревья) и паке­ ты хлыстов в силу своей упругости и демпфирующих свойств могут в зависимости от типа машин, их конструкции и режимов эксплуатации улучшать или вредно влиять на динамические процессы. Особенно сильное влияние указанные свойства хлыс­ тов оказывают на те виды подвижного состава, для которых характерно значительное свисание концов пакета. Такими систе­ мами являются, например, челюстные погрузчики. Исследова­ ниями установлено, что размах свисающих концов пакета, осо­ бенно в условиях, близких к резонансным, весьма значителен и влияет на общий характер колебаний системы, устойчивость ее движения.

Важными являются вопросы, связанные с характером раз­ мещения хлыстов на машине. Это особенно существенно для ле­ сотранспортных короткобазных систем, которые могут быть ис­ пользованы для перевозки леса в полностью погруженном со­ стоянии. Данный метод транспортировки деревьев перспективен с точки зрения снижения сопротивления перемещению, улучше­

систем, но только при условии выбора соответствующих пара­ метров, оцененных по всем критериям. Особое внимание должно

При проектировании машин, предназначенных для движе­ ния по особо сложному пути, необходимо учитывать упругие и демпфирующие свойства хлыстов при их кручении. В некоторых случаях необходим даже учет кручения рамы (при изучении поперечно-угловых колебаний транспортных систем). Все это дает возможность более полно учесть нагруженность несущих элементов при конструировании машин.

При выборе способов транспортировки леса важное значе­ ние имеет их динамическое сравнение. Оно дает возможность всесторонне оценить различные способы с точки зрения плавно­ сти хода, устойчивости движения, затрат мощности двигателя на колебания и т. д.

Совершенствование динамических свойств лесотранспорт­ ных машин невозможно без дальнейшего изучения вопросов, связанных с их колебаниями при эксплуатации.

Представляют интерес многие частные вопросы. Малоизу­ ченным остается процесс колебаний машин на неустановившихся режимах движения с учетом запаздывания воздействия, реаль­ ного микрорельефа пути, сопротивлений в подвеске. Важным является исследование влияния особенностей конструкции лесо­ транспортных систем, взаимодействия их звеньев на процесс колебаний при движении на неустановившихся режимах по не­ ровному пути.

колебаний агрегатных машин, совмещающих смежные фазы тех­ нологического процесса, валку, трелевку, погрузку и т. д., по­ скольку увеличение числа выполняемых операций усложняет их конструкцию и расширяет диапазон возможных воздействий извне.

Следует отметить, что совершенствование конструкции ма­ шин требует применения все более совершенных методов рас­ чета, более точных исследований с учетом наибольшего числа факторов, влияющих на их колебания, более точного качествен­ ного и количественного анализа.

шин. М., Машгиз, 1963.

4.П а р х и л о в с к и й И. Г. Спектральное распределение неровностей микропрофиля дороги и колебания автомобиля. «Автомобильная промышлен­ ность», 1961, № 10.

12. Л а х Е. И. Аналитическое исследование вертикальных нагрузок на оси автомобильного лесовозного роспуска. «Лесной журнал», 1961, № 2.

13.Л а х Е. И. Некоторые вопросы вертикальной динамики лесовозного авто­ мобильного роспуска. Автореф. канд. дисс. М., 1961.