ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 11.04.2024
Просмотров: 161
Скачиваний: 4
При больших силах трения в рессорах и сопряжениях под вески возможно блокирование упругого элемента и амортизато ра, т. е. подрессоренные и неподрессоренные массы будут совершать совместные колебания без относительного перемеще ния. В этом случае жесткость упругих элементов и затухание
Z,,M/C'< |
|
|
|
|
1 |
8 |
|
|
|
Л |
|
О |
|
|
|
г „м/с" |
|
|
|
|
? 8 |
|
|
15 |
|
|
|
|
|
|
1 |
10 |
|
/ |
/ |
|
|
||
|
1,8\ • |
|
|
|
/ |
|
|
|
|
/ |
|
о |
? |
1+ V. м/г |
|
Рис. 132. Ускорение колебаний остова трактора при переезде единичной короткой неровности (сплошные линии) и длинной неровности (штриховые линии)
Z„M/C2
15
8_
10
г,м/сг
|
|
|
|
1 |
30 |
|
|
|
1 |
25 |
|
|
|
Л |
|
|
|
8 |
|
20 |
|
|
|
|
15 |
|
|
|
|
10 |
I |
|
|
|
5 |
|
|
|
|
О / |
1 |
г |
з |
« у, м/с |
Рис. 133. Среднеквадратичные ус корения колебаний остова трак тора при движении по случайному микропрофилю
в системе определяются только жесткостью шин и рассеиванием
энергии в |
них. Как следует |
из |
предыдущего, демпфирование |
||||||||
колебаний |
будет |
при |
этом |
недостаточным, |
а |
собственные |
|||||
частоты колебаний мостов будут высокими. Учитывая |
это |
об |
|||||||||
стоятельство, |
необходимо стремиться |
уменьшать |
сухое трение |
||||||||
в рессорных элементах и сопряжениях подвески, |
хотя |
оно |
и |
||||||||
способствует |
общему |
рассеиванию |
энергии |
при |
колебаниях. |
||||||
Необходимое |
же |
демпфирование |
колебаний |
должно |
осущест |
||||||
вляться за счет гидравлического |
амортизатора. |
|
|
|
|
||||||
250
Влияние гидравлического амортизатора на колебания остова трактора покажем, сравнивая результаты расчета коле
баний |
по варианту |
1 (табл. 17) |
с результатами расчета по ва |
|||||
рианту |
8, в котором |
принято К\ = 3662 кгс-с/м, что соответству |
||||||
ет установке в передний мост трактора гидравлического |
аморти |
|||||||
затора. Результаты расчетов приведены на рис. 132 и 133. |
||||||||
Как видим, во всех случаях максимальные ускорения коле |
||||||||
баний при варианте 8 меньше. |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
4. Колебания |
сиденья трактора |
||||
Проблема подрессоривания |
сиденья |
в |
тракторах |
возникла |
||||
как |
самостоятельная, поскольку |
подвеска |
остова |
не удовлетво |
||||
ряет |
при возросших |
скоростях движения |
машины |
требованиям |
||||
санитарно-гигиенических норм. Если подвеска машины обеспе
чивает максимальные значения спектра ускорения остова |
в ме |
||||||||||
сте установки |
сиденья |
в |
пределах 8—9 1/с, что соответствует |
||||||||
частотному диапазону, |
благоприятно |
переносимому |
человеком, |
||||||||
то целесообразность в |
специальном |
подрессоривании |
сиденья |
||||||||
отпадает. Чтобы обеспечить такой спектр ускорений |
остова, |
||||||||||
необходимо |
существенно |
усложнить его |
подвеску. |
|
Поэтому |
||||||
проблема улучшения условий труда на тракторах часто |
решает |
||||||||||
ся путем введения |
локального подрессоривания сиденья. |
Остов |
|||||||||
трактора при этом может иметь более высокий |
уровень |
ускоре |
|||||||||
ний колебаний, ограниченный |
предельными |
значениями, |
свя |
||||||||
занными с долговечностью узлов ходовой части, рамы |
и т. д. |
||||||||||
Если рассматривать схематично |
водителя |
как |
сосредоточенную |
||||||||
массу, а упругий |
элемент |
подвески |
сиденья |
как |
линейную |
||||||
пружину, то колебания водителя можно рассматривать как коле
бания одномассовой системы с подвижным |
основанием. |
Влия |
||||||||||||
нием |
колебания водителя |
на |
колебания остова |
можно |
прене |
|||||||||
бречь. |
Тогда |
дифференциальное |
уравнение |
колебаний в |
||||||||||
абсолютных |
координатах |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
mzB + KBzB |
+ CBzB = KBz0 |
+ CBz0 |
|
|
|
|||||
и в относительных |
координатах |
(в |
деформациях |
упругого |
||||||||||
элемента) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
mtB |
+ |
KBt |
+ |
C B S B = |
— |
mzo, |
|
|
|
|
где zB, |
£в |
— координаты |
массы |
т, имитирующей |
водителя; |
|||||||||
Св , |
Кв |
— параметры |
упруго-демпфирующих |
сил |
подвески |
|||||||||
|
z0 |
|
сиденья; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
— координата |
точки остова в месте установки |
сиденья. |
|||||||||||
Выше |
показано, что эффективность |
подрессоривания |
такой |
|||||||||||
системы |
достигается |
только |
тогда, |
когда |
средняя |
|
частота |
|||||||
воздействия |
в |
1,5—2 |
раза |
превышает |
частоту |
ее собственных |
||||||||
колебаний. |
При введении |
подрессоренного |
сиденья |
основной |
||||||||||
251
спектр частот, воздействующих на человека, лежит вблизи частоты собственных колебаний водителя на сиденьи, поскольку ею определяются колебания, вызванные единичным воздействи ем, и резонансные колебания, вызванные периодическим или близким к нему воздействием. Исходя из благоприятного диапа зона частот следует назначить собственную частоту собственных колебаний водителя на сиденье порядка 1,3—1,45 Гц. При этом подрессоренное сиденье целесообразно устанавливать на остов
только тогда, когда основной |
спектр |
ускорения |
остова лежит |
в пределах 2,6—2,9 Гц. Если |
же установить |
подрессоренное |
|
сиденье на остов, спектр воздействия |
которого лежит в пределах |
||
1,3—1,45 Гц или близок к нему, то сиденье, наоборот, не умень шит колебания остова, а лишь увеличит их. В связи с изложен ным частота собственных колебаний водителя на сиденье
автомобиля |
выбирается |
в 2—3 раза |
большей, |
чем |
частота |
|||||||||||
собственных |
колебаний |
остова, |
которая |
устанавливается из |
||||||||||||
условия |
обеспечения |
необходимой |
плавности |
хода [29]. При та |
||||||||||||
ком выборе частоты не снижаются |
колебания |
водителя |
по срав |
|||||||||||||
нению |
с |
колебаниями |
остова автомобиля, |
но и не происходит |
||||||||||||
существенного увеличения их. Подвеска |
автомобильного |
|
сиденья |
|||||||||||||
выполняет лишь функции удобной посадки пассажира. |
|
|
|
|||||||||||||
Вторым важным параметром, определяющим эффективность |
||||||||||||||||
подвески |
сиденья, |
является демпфирование. Так же как и для |
||||||||||||||
остова, |
на |
основании |
вышеприведенных |
исследований |
|
можно |
||||||||||
считать оптимальным коэффициент апериодичности \!р |
~ 0,3. |
|||||||||||||||
Остов |
трактора |
совершает сложные |
колебания: |
вертикаль |
||||||||||||
ные или угловые, |
относительно |
переднего |
или заднего |
моста |
||||||||||||
и т. д. Поэтому имеет |
значение |
также |
и место |
расположения |
||||||||||||
сиденья |
|
относительно |
упругих |
опор |
трактора. |
Существенным |
||||||||||
резервом |
в улучшении подрессоривания |
тракторного |
сиденья |
|||||||||||||
является |
применение |
упругого |
элемента |
с нелинейной |
прогрес |
|||||||||||
сивной |
характеристикой, |
а также |
применение |
регулируемой |
||||||||||||
подвески |
сиденья |
и системы автоматического подрессоривания. |
||||||||||||||
Рассмотрим две модификации |
колесного |
трактора |
с |
|
задним |
|||||||||||
ведущим |
мостом и двумя |
ведущими |
мостами. В первом |
|
случае |
|||||||||||
сиденье |
|
располагают |
вблизи |
оси заднего колеса. |
Поскольку |
|||||||||||
обычно передний и задний мосты можно рассматривать |
|
при ко |
||||||||||||||
лебаниях независимыми, то колебания точки |
остова под сидень |
|||||||||||||||
ем будут |
в основном |
определяться |
колебаниями |
заднего |
моста. |
|||||||||||
В этой модификации трактора частота собственных колебаний
заднего |
моста из-за большой жесткости заднего |
(большего) |
|
колеса |
лежит в пределах 3,0 Гц. В соответствии с общими поло |
||
жениями, сиденье, установленное над осью заднего |
колеса, |
||
должно |
иметь собственную частоту порядка 1,5 Гц. |
|
|
Частота собственных колебаний переднего моста |
должна |
||
быть с помощью дополнительного подрессоривания |
доведена до |
||
1,5 Гц. Несмотря на то что колебания переднего |
и заднего |
||
мостов |
независимы, тем не менее при переезде колесом |
неров- |
|
252
ности возникают угловые колебания, частота |
которых |
ближе |
к собственной частоте переднего моста, чем к |
частоте |
заднего. |
Угловые колебания вызывают горизонтальные колебания води теля на сиденье. Поэтому частоты вертикальных и горизонталь ных колебаний водителя будут находиться в диапазоне, благо приятном для человека.
У колесного трактора с двумя ведущими мостами и одина ковыми колесами центр тяжести остова обычно смещен к передней опоре. Сиденье также находится ближе к передней опоре. В этом случае даже при отсутствии подрессоривания переднего моста его собственная частота ниже, чем частота колебаний заднего, поскольку на переднюю ось приходится большая масса остова.
При введении подрессоривания можно обеспечить частоту собственных колебаний переднего моста порядка 1,5 Гц. По скольку сиденье расположено вблизи передней опоры трактора, введение подрессоренного сиденья с собственной частотой коле баний 1,5 Гц малоэффективно. В этом варианте сиденье служит лишь для удобной посадки водителя. Частота угловых колеба ний остова такого трактора близка к частоте собственных колебаний переднего моста, т. е. частоты горизонтальных колебаний будут лежать в благоприятном диапазоне значений.
Итак, для трактора с одним ведущим мостом сиденье следует подрессоривать и устанавливать над осью задних колес, для трактора с передним подрессориванием и двумя ведущими мостами сиденье может быть не подрессорено, но его следует стремиться устанавливать над осью передних колес.
Если нарушить эти условия и расположить сиденье внутри базы трактора, то для трактора с задним ведущим мостом плавность хода ухудшается из-за влияния низкочастотных колебаний, возникающих от колебаний переднего моста, а для трактора с двумя ведущими мостами — из-за высокочастотных колебаний от заднего моста.
Перейдем к рассмотрению гусеничной машины. Было показано, что в гусеничной машине можно считать угловые и вертикальные колебания несвязанными. Частоты собственных угловых колебаний примерно равны 1,5 Гц, а вертикальных— 3 Гц.
Если разместить сиденье в центре тяжести остова, то услов ная точка его присоединения будет совершать только вертикаль ные колебания. Поэтому целесообразно ввести подрессоривание сиденья с частотой собственных колебаний 1,5 Гц. Угловые колебания, вызывающие горизонтальные колебания трактори ста, имеют частоту собственных колебаний в рекомендуемых пределах. Если сиденье с такими параметрами разместить, например, над задней опорой, то точка остова под сиденьем бу дет подвержена угловым и вертикальным колебаниям остова. При этом первые будут усиливать колебания сиденья. Однако
253