Файл: Малиновский, Е. Ю. Динамика самоходных машин с шарнирной рамой (колебания и устойчивость движения).pdf

становится равным нулю и начальный ток через диод Д за­ ставляет усилитель 8 вернуть контакты Р1 в исходное поло­ жение.

Система уравнений и блок-схема модели для расчетной схемы машины типа II (см. рис. 41) отличаются от рассмотрен-

Рис. 42. Блок-схема решения уравнений (148), (150) на ЭВМ:

ФП — функциональный преобразователь; ГШ — генератор шума; Ф — формирующий фильтр; А Ц П — аналого-цифровой преобразователь; ЭЦВМ — цифровая вычисли­ тельная машина

ных тем, что функция f(U) близка к линейной, однако в системе действует существенное по величине сухое трение

где величина F0 может быть принята постоянной для всего диапазона рабочего хода рессоры и равной его значению в точке статического равновесия.

После соответствующих преобразований уравнения, описы­ вающие движения машины типа II, сводятся к форме, описы­ ваемой зависимостью (148). При этом уравнение относитель­ ного перемещения масс будет представлено в виде

Условия возможности отрыва колеса от грунта остаются теми же, что и в предыдущем примере, но условие удара изме­ няется. Если в предыдущем случае удар происходил при под-

хвате неподрессоренных масс, то в рассматриваемом он про­ исходит при выборе свободного хода пружины. Эта особенность отражается на блок-схеме решения задачи введением соответ­ ствующего смещающего напряжения на входе усилителя 4. На рис. 42 отличия, соответствующие зависимости (150), обозна­ чены штриховой линией.

В качестве возмущающего воздействия принимался сигнал, эквивалентный микропрофилю дороги, функция спектральной, плотности которой имеет вид

5(со) = — —"2^—

;(ао)2 -\- со2

спараметрами Dq = 36 см2; а = 0,15КП2 1/см. Метод моделиро­ вания этого сигнала на АВМ рассмотрен в § 3 гл. IV. Для по­ лучения правильной численной оценки при формировании сиг­ нала Sg(co) необходимо учитывать следующее. Принимаемая расчетная схема является плоской. Фактическое же вертикаль­ ное возмущение, действующее на машину, определяется одно­

временно возмущением левой и правой колеи. Поэтому в силу симметрии конструкции относительно продольной плоскости в данном случае в точности справедливы те же рассуждения, что и при выводе формул (124). Это означает, что абсолютное значение Dq при расчете плоской схемы должно быть уменьшено в К раз по сравнению с численным значением, определяемым табл. 4, для одиночной колеи. Если расчет ведется для случая движения по достаточно плохой дороге (/),,> 16 см2), т. е. для условий, когда можно принять, что взаимная корреляция пра­ вой и левой колей отсутствует, то можно считать /С = 1/2.

Характеристики D - S - (со) удобно вычислять с помощью

системы аналого-цифрового ввода сигнала в память ЭЦВМ и программы обработки стационарных случайных процессов на ЭЦВМ [7].

Результаты исследований (рис. 43—45) показывают, что для машин типа I линейная модель с достаточной для статистиче­ ской оценки точностью описывает поведение системы. Удары в системе бывают редко. Относительное смещение основной полосы частот спектра линейной и нелинейной схем объясняется неудачно выбранной начальной точкой линеаризации кривой характеристики амортизатора. Эта неудачность связана с тем,

подходе, т. е. с использованием методов статистической линеа­

Важно, что при сопоставлении по среднеквадратичной зависи­ мости оба расчетных метода дают сопоставимые результаты. Введение системы подвески позволяет снизить действующие ускорения не менее чем в 2 раза.

98

4* 99

Некоторое несовпадение результатов решений в линейной и нелинейной постановке задачи для машины типа II объясняется наличием существенного сухого трения в рессоре. Однако для практических целей и в данном случае результаты можно счи-

Рис. 44. Осциллограммы колебаний расчетных точек машины, выполненных:

Рис. 45. Зависимость действующих среднеквадратичных уско­ рений от скорости машины, выполненной:

а — по схеме I; б — по схеме II; / — машина той же массы без под* рессоривания; 2 — машина подрессорена

тать приемлемо сравнимыми. Общая оценка результатов введе­ ния системы подрессоривания показывает, что и в данном слу­ чае, по сравнению с простейшей схемой, переход на двухмассо­ вую дает почти двукратное снижение уровня действующих уско­ рений.

100

Упрощенная оценка плавности хода

Если ограничиться только рассмотрением колебаний, для ко­ торых приемлема расчетная схема, показанная на рис. 39, а, принять во внимание известные экспериментальные данные, а также ввести некоторые ограничения, то представляется воз­ можным наряду с приведенными формулами получить простые зависимости для оценки уровня колебаний машины.

Рис. 46. Амплитудно-частотные характеристики системы при упрощенном методе расчета:

а — точная; б — условная

Рассмотрим эти ограничения.

Обратимся к рис. 22, где изображены экспериментальные спектральные характеристики ускорений корпуса машины Д-357Г, записанные вблизи места крепления кресла водителя. Всплеск на частоте (Ог соответствует боковым покачиваниям кор­ пуса машины. Это значит, что если за расчетную точку коле­ баний машины (точку крепления кресла водителя) принять точку, лежащую в продольной плоскости машины, то можно процесс колебаний рассматривать как одночастотный и узко­ полосный. Последнее означает, что для такой расчетной схемы кривую амплитудно-частотной характеристики можно условно заменить узким прямоугольником со средней частотой соо, шири­ ной Дсо и высотой ц (рис. 46, а).

Частоты (oi и (о2, определяющие величину Дю, могут быть вычислены из условия полосы половинной мощности колебаний,

для которых амплитуда равна ц /]/ 2 [13]. Приравняв эту ве­ личину значению функции, описывающей амплитудно-частотную характеристику одномаосовой системы, находящейся под дейст­ вием кинематического возбуждения [17], получим

(151)

101

Далее, ограничимся также рассмотрением движения машины по дорогам, для которых автокорреляционная функция микро­ профиля одной колеи достаточно точно аппроксимируется экс­

хл х

тичное ускорение машины при движении со скоростью 10 м/с

102