Файл: Барский И.Б. Динамика трактора.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 11.04.2024

Просмотров: 174

Скачиваний: 4

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

ослабляются. Максимумы амплитудно-частотных

характеристик

существенно зависят также от скорости движения v трактора,

поскольку

ее величина

определяет

время

запаздывания

воздей­

ствий. С увеличением скорости движения машины число

макси­

мумов амплитудно-частотной характеристики уменьшается.

 

Спектр

ускорения

остова

сосредоточен

 

в

области

частот

собственных колебаний системы Qc i =

9,11

1/с;

QC 2 =

18,77

1/с.

Таким

 

образом,

частоты

 

собственных

колебаний

 

системы

являются

важнейшей

характеристикой

системы

подрессорива­

ния — изменением их величин

можно смещать спектр

 

ускорений

остова в сторону низких или высоких значений

частот,

 

 

 

 

Среднеквадратичные

ускорения

остова

трактора

с

увеличе­

нием скорости движения до 2 м/с

возрастают,

а

затем

умень­

шаются, после чего опять непрерывно увеличиваются. Все кри­

вые плавные.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таким

 

образом,

при

комплекснойоценке

ускорений,

ка­

кой является

среднеквадратичное

значение,

влияния

отдель­

ных факторов на колебания трактора можно выявить более

четко.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Абсолютная величина расчетного ускорения остова трактора

при нагрузке I достаточно велика,

потому

что

в

этом

режиме

база

каретки трактора

оказалась

несоответствующей

средней

длине

неровности.

При

нагрузках

I I

и

I I I

ускорения

остова

лежат в тех пределах, какие обычно наблюдаются при экспери­

ментах в полевых условиях.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.

Расчет колебаний

колесного

 

 

 

 

 

 

 

 

 

трактора

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Дифференциальные уравнения колебаний колесного тракто­

ра, схема которого представлена на рис. 99, а,

без учета влияния

трансмиссии, в обобщенных координатах могут

быть

получены

из общей системы уравнений

(67)

— (72).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Полагая

£т

= 0;

Qz

= Mz

=

0;

 

£« =

£ / = ( )

при

i =

2,

3,

п— 1, получим

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

|iift(Eft+S* + '-7*) + C 1

C 1

+

/ C 1 S , = 0;

 

 

 

 

 

 

 

 

2

^nk(ik

+ 'i'k +

Qk) +

Caln+Knin

 

=

0;

 

 

 

 

 

 

(101)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ml(i[+"q.i)+

 

2i*i*(s*+£*+^) +ciEi+/c;si =o;

mn(i'n

+ qn)

+

^

 

 

+

 

+

?*)

+ C'«&

+

 

=

 

0.

 

 

183


 

В колесных машинах, как будет показано

в гл. V I , практиче­

ски

удовлетворяется условие

распределения

масс по опорам

(рис. 99, б), которое имеет вид

 

 

 

M0ab

ab

 

где

р — радиус инерции.

 

 

Рис. 99. Расчетная схема колесного трактора:

а

б е з

 

учета

рас­

пределения

масс

по

опорам;

б

с

уче­

том

распределения

масс

по

опорам;

в —

при

низкочастотном

воздействии

С учетом этого условия уравнения (101) запишем так:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(102)

где k =

1, n—индекс

 

 

1 относится

к передней

опоре,

индекс

 

п — к задней;

 

 

 

 

 

 

 

р и

=

М0 -

Ь

 

М,О"

а

 

 

 

 

 

 

 

а + b

 

 

 

 

 

Коэффициенты

характеристического

уравнения для

систе­

мы (102)

равны

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

aik = ^kk^k\

a 3 k

= Vkk^'k + Kk{mk

+

\ikk);

 

 

a2k =

Vkkc'k + KkK'k + Ck{mk

+

\xkk);

 

 

 

aik~KkCk

 

+ CkKk\

« 0 4 =

CkCk

 

(k=l,n).

 

184


Для определения корней уравнения частот используют фор­ мулы (90) и (91).

Для расчета движения колесного трактора по случайному микропрофилю пути необходимо определить квадрат модуля частотной характеристики системы. Квадраты модулей дефор­ маций упругих опор равны

|<%(/«)12

Mk(ja>)

!Ф^(/»)1

 

atkD(joa)

2

 

 

a4kD(j(o)

где

 

 

 

I Mk(i®)\2

= [—mkiikk®

+ (tnk + \ikk) Ckfa>4 +

+

{mk + \ikk?KW

(k=l,

n);

IZ) (/со) I —определяется по формуле (97).

В абсолютных координатах дифференциальные уравнения можно получить, если ввести замену

Ч = U + & + Qk = Ik + lk\

 

lk

= l'k

+ qk (k= 1, n).

Произведя замену, получим

 

 

z* + 2hzk(zk—ik)

 

+ alk{zk—lk) = 0;

h + Щй=к +

Щ,к\к—2hlkzk—r\%kzk

где

 

 

 

 

 

 

2

 

2 % =

 

 

®zk-

 

Vkk

V-kk

 

 

 

2

Ck + C'k

 

 

( * = l , / i ) .

 

 

 

 

Реакцию системы на единичное синусоидальное воздействие определим способом, аналогичным способу, использованному для гусеничного трактора. Запишем уравнения колебаний в виде

zk + ^hzkzk

+ сс4 zk 2hzklk—ti>tk%k

= 0;

kk + 2hy&k + <4klk-~2hkZk

— 4kZk = D'k sin(v/ — ak),

где

 

 

 

Dk = JO- VXCkY

+ {Kkvf-

a'k = arctg

 

mk

 

\

С

185


Ускорения масс переднего и заднего мостов после проезда единичной неровности равны

"zk(t)=

2

fi^M^sinfSV

+ p f c 0 ) -

 

 

, г = 1 ,2

 

 

 

 

 

i+l

 

 

 

-

е

е ^

s i n l Q ^ - T O

+

Plf']};

> ( 0 =

2 B l F u V s i n ^ + p ^ ) -

 

 

f . Z - 1 ,2

 

 

где

- e ^ ' s i n f Q ^ - T O + P ^ ] } ,

 

 

 

 

 

Bir - 2D ;v(e ? +

o f ) r ^

/

^ ± W ! T

здесь

а/5 ) = ( 8 2 - Й , 2 ) + 2/гг Л . + о)2г*;

 

 

 

й Р = 2 е

А + 2 А ^ ,

(Л= 1, 2).

 

У Г Л Ы рг-г определяют

по формулам для гусеничного трактора,

в которых

 

cik заменяют

на a'k,

а коэффициенты с и и йи опре­

деляют по формулам (95).

 

 

 

 

 

 

 

Для расчета

колебаний системы

в абсолютных

координатах

лри движении по случайному

микропрофилю квадраты модулей

частотных

характеристик

 

 

 

 

 

 

 

 

ФГ (/(0)|2

=

 

 

 

Ф£ (/<а)|а =

ЛЫ/ш)

 

где

 

 

£>(/со)

 

 

 

 

 

D(ja)

 

 

С

 

 

 

 

 

 

 

 

 

^к ; ) Ю2 2у.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I ЛМ/ю)|2

 

= ( —

 

^

о>2) + ( 2

А й +

 

 

 

 

 

o)zft

— и

 

 

+ 2hzk

+

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

col 2А

+

2

* A

 

3

n).

+

 

zk

« г * —

] — «

 

(k=l,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

При движении машины с небольшой скоростью независимы­ ми колебаниями неподрессоренной массы можно пренебречь

186


и рассматривать колебания остова как жесткого тела на упру­ гих опорах с некоторой приведенной жесткостью и демпфиро­ ванием С п р , Кпр (рис. 99, в). При этом нет необходимости ис­ пользовать условия распределения масс. Расчет колебаний такой системы выполняется по формулам для гусеничной машины. Необходимость в расчете подобной системы возникает при рас­ смотрении колебаний тракторов, движущихся с поднятым плу­ гом, когда е > 1,а скорость движения невелика.

Приведенная жесткость определяется как результат после­ довательного соединения двух упругих элементов. Она равна

Г -

с с '

п р

С + С '

Приведенный коэффициент демпфирования можно опреде­ лить из условия равенства энергии демпфирования приведенной и реальной подвески:

 

 

Fnp

= F' +

F,

 

 

 

где F',

F — соответственно рассеивание

энергии в шине

и рес­

 

соре.

 

 

 

 

 

 

 

Энергия демпфирования приведенной

подвески

 

Энергия демпфирования в шине и рессоре

 

 

 

F'k = K'(Q2;

Fk

=

Kt2.

 

 

Полагая для простоты воздействия гармоническими, запишем

 

£п2 р = о Л п 2 р ;

( t ' ) 2

= с о 2 ( Г ) 2 ; t 2 = о> 2 £ 2 .

 

Тогда

 

 

 

 

 

 

 

 

А'пР£пр =

Д - ' ( П 2

+ / < £ 2 .

 

(ЮЗ)

Из условия равновесия можно записать

С п р £ п р = С%' = С£.

Из геометрических соображений следует

tf + t = £пр-

 

Решая два последних равенства совместно, находим

 

 

£ft = £ n p

Q> + C

'

=

£пр С , + С

>

(104)

после

чего, подставив

уравнения

(104)

в уравнение

(103),

будем иметь

 

 

 

 

 

 

 

Рассмотренные два варианта упрощений исходной системы уравнений (101) позволяют с достаточной для практических расчетов точностью описать колебания колесного трактора.