Сарач Eвгений Борисович

С. 103-125

В статье представлена структура и математическая модель перспективного испытательно-измерительного тренажерного стенда для освоения и оценки работоспособности специального оборудования быстроходных машин. Математическая модель стенда включает в себя модель динамики машины, при движении по неровностям местности и модель колебательной платформы стенда. Использование разработанной модели позволяет адекватно определять мощности приводов реального стенда.

В статье представлена методика определения потребной мощности приводов перспективного испытательно-измерительного тренажерного стенда для освоения и оценки работоспособности специального оборудования быстроходных машин. Методика основана на математическом моделировании динамики машины при движении по неровностям местности, и имитации полученных перемещений корпуса в математической модели колебательной платформы стенда. С помощью предложенной методики определена мощность приводов стенда для имитации динамики корпуса быстроходной гусеничной машины.

В данной работе приведено описание существующих конструкций систем подрессоривания транспортных машин. Указаны основные преимущества и недостатки каждой из них, разработана конструкция модернизированной системы подрессоривания на базе существующей системы подрессоривания ГМ с ПГР. Проведено сравнительное исследование методом имитационного моделирования плавности хода транспортной машины с существующими и проектируемой системами подрессоривания. Для одной из существующих проведены полигонные испытания. Проведен анализ адекватности модели, сделаны выводы относительно наиболее перспективных путей модернизации существующих систем подрессоривания. Работа показывает направления возможной модернизации существующих систем подрессоривания и повышения точности подбора упругих и демпфирующих характеристик подвески.

Наряду с широко использующимися теоретическими методами исследования внутренней динамики с использованием имитационного математического моделирования окончательное заключение о работоспособности конструкции и правильности выбора настроек могут дать только натурные испытания. Натурные испытания также позволяют верифицировать имитационные математические модели – оценить их адекватность и точность. Разработана математическая модель двухобъемной пневмогидравлической рессоры (ПГР) подвески автомобильных платформ нового поколения средней и большой грузоподъёмности. Проведены стендовые испытания натурного образца такой ПГР с целью проверки адекватности разработанной модели и исследования поведения конструкции при различных видах нагружения. Показано, что математическая модель достаточно точно описывает процессы, протекающие в конструкции двухобъемной ПГР.

Требуемый уровень демпфирования многоопорной колебательной системы зависит от характера внешнего возмущения. В связи с этим регулирование характеристики демпфирования в зависимости от режимов работы систем амортизации является одним из основных направлений дальнейшего их совершенствования. Весьма перспективно это направление для повышения качества систем первичного подрессоривания многоосных колесных машин (МКМ) с количеством осей более трех. Разработана математическая модель и методика расчета конструктивных параметров пневмогидравлической рессоры с противодавлением и двухуровневым демпфированием для управляемых подвесок многоосных шасси. Приведен пример расчета рессоры для подвески МКМ с колесной формулой 8х8 общей массой 60 т.

 Требуемый уровень демпфирования многоопорной колебательной системы зависит от характера внешнего возмущения. В связи с этим регулирование характеристики демпфирования в зависимости от режимов работы систем амортизации является одним из основных направлений дальнейшего их совершенствования. Весьма перспективно это направление для повышения качества систем первичного подрессоривания многоосных колесных машин (МКМ) с количеством осей более трех. В работе показано, что для многоосных автомобилей, в силу узкополосного низкочастотного спектра колебаний подрессоренной массы желательной является характеристика демпфирования, обеспечивающая автоматическое получение в зоне резонанса значения коэффициента затухания около ψ=0,4…0,6 по продольно-угловым и вертикальным колебаниям, независимо от массы объекта и изменения восстанавливающей силы. В то же время в зарезонансной зоне уровень демпфирования надо снижать, что приводит к существенному снижению вибронагруженности МКМ. Это приводит к необходимости создания подвески переменной структуры, в которой происходит автоматическое изменение уровня демпфирования в зависимости от вида воздействия на МКМ со стороны дорожных неровностей. Причем достаточно двух уровней: основного (высокого), и низкого, который включается только в случае высокочастотного воздействия со стороны дорожного профиля. Разработана методика расчета упругой и демпфирующей характеристик подвески с двухуровневым демпфированием. Приведен пример расчета для МКМ с колесной формулой 8х8 общей массой 60 т. 

Приведён пример математического моделирования гусеничного обвода. Рассмотрены разработанные ранее подобные модели и указаны их недостатки. Новая модель разработана для совместной работы с моделями трансмиссии, подвески и ходовой части и нетребовательна к вычислительным ресурсам. Проведена качественная проверка адекватности модели гусеничного обвода.

В статье приведён пример модели электрической трансмиссии гусеничного транспортного средства. Трансмиссия выполнена на основе линейной вентильно-индукторной машины. Рассмотрены вопросы математического моделирования вентильно-индукторного линейного двигателя. Основной упор делался на универсальность геометрической конфигурации моделируемого двигателя. Предложен способ построения механической характеристики электродвигателя с помощью имитационной модели.

В статье представлена оценка эффективности закона управления углом складывания секций двухзвенной гусеничной машины, использование которого повышает плавность хода машины за счет снижения амплитуд продольно-угловых колебаний секция. Применение данного закона управления позволяет повысить среднюю скорость прямолинейного движения машины, с ограничением по плавности хода, более чем на 75%.

В статье получена новая аналитическая зависимость для определения средней скорости прямолинейного движения гусеничной машины при ограничениях по системе подрессоривания. Особенностью зависимости является учет гиперболического участка скоростной характеристики. Показано, что использование формулы позволяет получить более достоверную оценку средней скорости гусеничной машины, что особенно важно при определении нагруженности и долговечности элементов подвески.

В статье представлен закон управления углом складывания секций двухзвенной гусеничной машины, использование которого повышает плавность хода машины за счет снижения амплитуд продольно-угловых колебаний секция.