Файл: Барский И.Б. Динамика трактора.pdf

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 11.04.2024

Просмотров: 170

Скачиваний: 4

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

О

10

30

со, 1/с

0

10

30и,1/с

Sil(uj),M2/ci

 

 

 

 

 

 

I

 

 

 

 

 

80

 

 

 

800

 

 

40

1

\

 

400

) V -

О

т

30

и,1/с

0

10

10

30 (J, 1/c

г,

Ш/CJJ/

/Л

Si,(u)1M^_ SnH,M2/c3

W,0

« 0

60

1

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

1

 

 

 

40

1

 

 

 

 

2,5

40

20

II

1

 

 

 

J

 

 

 

 

0 10

30 CJ, 1/c 0 10 30 и,1/с

0 10 30 LJ,1/C 0

10

30 u,l/c

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 105.

Амплитуда

при

единичном

 

 

 

 

 

 

 

 

гармоническом

воздействии и

спект­

0

10 30 ц1/с

0

10 30 LJ,l/c

0 10

30 CJ,1/C 0 10 30 CJ, 1/c

ральные

плотности

ускорений

точек

 

 

 

 

 

 

 

 

остова при воздействии / — / / /

(сплош­

 

 

 

 

 

 

 

 

ные линии — для

v — 1,5

м/с;

 

штрих-

 

 

 

 

 

 

 

 

пунктирные — для

v =

3 м/с;

штрихо­

 

V,3

SnM,M2/ci

S-uM^/c3

 

Si2((4_MJ/c_3

вые — для v =

4,5

м/с;

цифры

около

 

 

графиков означают номер

варианта

 

 

 

1

 

 

 

I

 

 

 

 

 

 

воздействия)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

I

 

 

 

 

 

 

 

400

 

400

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

л

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

300

 

300

1

200

200

I

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

200

200

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

It

 

m

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

M

 

1

100

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

100

ii

100

 

 

\l\

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ii

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ii

 

 

 

 

 

M

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

10 30 и, 1/с

0 10

30 и>,1/с

0 10 30 и, 1/с 0 10

30ц1/с

плуга в транспортное положение. Среднеквадратичные ускорения для точки остова над передней кареткой увеличились, а над зад­ ней уменьшились, в результате чего ускорения остова в указан­ ных точках стали приблизительно равными. Во втором варианте отсутствует резкое увеличение ускорений при скорости v = = 1,5 м/с, наблюдающееся у трактора без плуга.

1, м/сг

з,

'Ж

/V

 

 

А К* S

 

 

 

 

 

 

1

 

 

h

 

hi

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S

4^ *r

 

 

 

0

1

3

5 0 1

3

5 0 1

3

V,M/C

Рис. 106. Среднеквадратичные ускорения точек остова при раз­ личном воздействии (сплошные линии соответствуют передней опоре, штриховые — задней)

Т р е т и й в а р и а н т - — э т а ж е

с и с т е м а с п л у г о м

в т р а н с п о р т н о м п о л о ж е н и и ,

но ж е с т к о с т ь

з а д ­

н е й о п о р ы у в е л и ч е н а д о т а к о г о з н а ч е н и я ,

п р и

к о т о р о м к о э ф ф и ц и е н т р а с п р е д е л е н и я ж е с т к о с -

т е й р а в е н

е д и н и ц е .

 

Как видно из рис. 104, ускорения над передней и задней опо­

рами трактора

резко увеличились по сравнению с предыдущими

вариантами.

 

 

При гармоническом и случайном воздействии в этом вариан­

те максимальные значения ординат в области низких

значений

ю уменьшились,

но увеличились в области высоких

значений.

В результате спектральные плотности ускорений не имеют выра­ женных максимумов в области частот собственных колебаний системы.

Среднеквадратичные ускорения в области скоростей движе­ ния 3—4 м/с также резко увеличились.

Таким образом подъем плуга в транспортное положение при­ водит к улучшению плавности хода трактора, а снижение уско­ рения колебания за счет приведения системы к симметричной путем увеличения жесткости задней опоры не наблюдается. Это объясняется тем, что с увеличением жесткости возрастает часто-

204

та собственных колебаний, а это неблагоприятно влияет на под­ рессоренную систему.

Поэтому приведение системы к симметричной можно реко­ мендовать выполнять лишь за счет изменения расположения центра тяжести относительно опор без увеличения жесткости упругих элементов.

Приведенную жесткость задней подвески не следует сущест­ венно увеличивать, с тем чтобы не ухудшить плавность хода трактора. Жесткость дополнительного упругого элемента должна быть минимально необходимой для обеспечения достаточного ди­ намического хода каретки после подъема плуга в транспортное положение.

Параметры упругих характеристик рессор. На плавность хо­ да существенное влияние оказывает характеристика упругого элемента подвески. Упругий элемент может быть встроен в хо­ довую часть. Тогда под характеристикой упругого элемента по­ нимают приведенную к расчетной схеме упругую характеристику подвески. Упругая характеристика определяется жесткостью — тангенсом угла наклона касательной к средней линии характе­ ристики (в общем случае жесткость — величина переменная), а также коэффициентом динамичности, равным отношению мак­ симальной деформации при выключении (посадка на упор) упругого элемента к деформации при статической нагрузке.

Жесткость подвески является одним из основных парамет­ ров, который существенно влияет на плавность хода машины. Уменьшение жесткости, как правило, приводит к снижению ус­ корений колебаний. Однако при этом увеличивается статическая деформация подвески.

Коэффициент динамичности характеризует напряженность упругого элемента и энергоемкость подвески. Увеличение коэф­ фициента динамичности приводит к повышению энергоемкости подвески, к увеличению динамического прогиба, что благопри­ ятно сказывается на плавности хода, так как при больших коле­

баниях остова уменьшается

возможность

упора

в ограничители

и, следовательно, больших

нагрузок на

детали

ходовой части,

сотрясений остова. Однако при большом коэффициенте динамич­

ности существенно

нагружаются упругие элементы подвески,

что снижает надежность их работы.

Оба параметра,

характеризующие упругую характеристику

подвески, по-разному влияют на ее эффективность. Поэтому воз­ никает задача о выборе их оптимальных значений.

На основании исследований воздействия колебаний на орга­ низм человека известно, что частота действующих колебаний должна быть fa > 1,2 -г- 1,5 Гц. Поскольку в большинстве режи­ мов остов трактора колеблется с низкой частотой собственных колебаний, равной частоте угловых колебаний, следует положить

со0 = 2 я / 0 ^ 7 , 5 ~ 9 , 5 1/с.

205

Такое значение соответствует ненагруженному трактору. При транспортировании орудия из-за увеличения веса и момента инерции остова частота собственных колебаний снижается.

Для равных и симметричных упругих

опор

по

формулам

(108)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Gp2

 

 

 

 

 

 

Отношение — = / с т ,

где

/ с т — статическая

деформация

уп-

ругого элемента подвески. Отношение — = 2 ~

 

2,5

для

гусенич-

 

 

 

 

а

 

 

 

 

 

 

 

ных тракторов. Учитывая все это, получим

 

 

 

 

 

 

соа = 0,4 -=- 0,5 I /

- f -

;

f a ^(0,06

0,08)

]

/

- f

-

Гц.

V

/ с т

 

 

 

 

V

/ с т

 

 

 

Задавая соа = 8,5

1/с,

находим

/ с т ~

(3,4 ч- 2,2)

см

~

2,8

см.

Таким образом, упругий элемент подвески гусеничного трак­

тора должен иметь приведенную

статическую

деформацию

по­

рядка 30 мм. Эта величина вполне реальна для тракторов.

 

Для вертикальных

колебаний

 

 

 

 

 

 

 

 

шг = с о а - ^ ~ 2 , 5 ш а ^ 2 1

1/с;

/ г = 3,4Гц .

 

 

 

а

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Значения приведенных к вертикальному перемещению стати­ ческих ходов в выполненных конструкциях гусеничных тракто­ ров даны в табл. 13. Как видим, статические хода во всех маши­ нах, кроме трактора Т-150, ниже рекомендуемых значений. И только в тракторе Т-150 они соответствуют рекомендациям. Для того чтобы при движении по неровностям не было пробоев подвески и отрывов упругих опор от поверхности пути, подвеска должна иметь достаточную энергоемкость, т. е. достаточный упругий ход и, следовательно, коэффициент динамичности. Оценку необходимости упругого хода выполним снова на осно­ вании анализа угловых колебаний симметричной подвески трак­ тора.

Дифференциальное уравнение колебаний имеет вид

а + 2/га а + (о„а = -у-(<7г—Я\) + - у - {q2—Q\)-

Введем

где £ — относительная деформация упругих элементов при угло­ вых колебаниях.

206

2о 2
( Ю - ш Ш ) 2 (О

Тогда

 

 

 

£' + 2йв £ + ю й = - 9 „ а =

-S*^-=-h(t),

(ПО)

где h(t)—полусумма

ускорений,

создаваемых

неровностями,

смещенными на величину базы трактора 2а.

Если ускорения q2 и qx имеют одинаковую амплитуду и фазу, равную нулю или 360°, то угловые колебания будут отсутство­ вать; если фаза равна 180°, то угловые колебания будут макси­ мальными. Оценим наиболее вероятное значение разультирую-

щего ускорения. Полагая q%(t) и q\(t)

в общем случае

случай­

ными

функциями,

отличающимися

смещением во

времени

2а

получим по аналогии с кареткой,

где также складыва-

т = — ,

v

 

 

 

 

 

 

 

ются два смещенных

 

сигнала, для спектральной плотности h(t)

выражение (см. гл. V)

 

 

 

 

 

Sift (о (со) = S4

(со) 0,5(1 —cos сот) = S;,(co)A.(co).

 

 

Легко проверить влияние запаздывания

на величину суммар-

ного воздействия h(t).

 

2л

 

 

При т = 0 и т = —

получим SA<O(CO) =0 i

 

 

 

 

со

 

 

 

 

 

 

 

ТЕ

 

 

(угловые колебания

отсутствуют). При т = — имеем

5Л

(tjco =

 

 

 

 

 

со

 

 

= Sq (со), т. е. множитель К = 0,5(1 — cos сот) изменяется

в пре­

делах от нуля до единицы.

 

 

 

 

Для определения вероятного значения X необходимо

задаться

законом распределения со. Примем нормальную плотность рас­

пределения

1

№(со): / 2 л стш о

где m m — математическое ожидание со;

стш — среднеквадратичное ее отклонение.

Определим математическое ожидание множителя Яу (со). Оно»

отвечает наиболее вероятному

значению

 

 

со

 

 

 

 

Я 0 у = j

Я(со)Щсо)с*со = 0,5(1

^ у ^ ) ;

(Ш) -

/,=

\ —^—г

;<i)T —

 

 

2а«

с/со,

 

 

/ 2 л а и

 

 

 

 

 

( ( 0 - т И ) 2

 

 

 

е

2 а 2

 

 

 

<° rfco.

 

1 /2лаш

207

Смотрите также файлы