Методика определения характеристик пневматических упругих элементов с двумя ступенями давления и противодавлением

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Введение. Вопросы выбора рациональных характеристик систем подрессоривания колесных машин, в том числе сельскохозяйственного назначения, являются актуальными и по сей день. Особенно актуальными они являются для машин, грузоподъемность которых сопоставима с их снаряженной массой. Следствием большой грузоподъемности становится значительная разница между статическими силами, действующими в подвеске при снаряженной и полной массах машины. Разница может быть двух- или трехкратной (в зависимости от распределения нагрузок на оси), причем от 70 до 80% массы перевозимого груза приходится при этом на задние оси.

Использование традиционных систем подрессоривания с металлическими упругими элементами не позволяет обеспечить требуемую нелинейность характеристики, при которой ненулевой статический ход подвески при снаряженной массе выдерживается с сохранением рационального значения периода собственных вертикальных колебаний при снаряженной и полной массах, а также величины коэффициента динамичности. Более совершенным решением являются пневматические упругие элементы с двумя ступенями давления, позволяющие осуществлять выбор жесткости в области малых и больших ходов подвески, за счет включения в работу разных ступеней давления, объемы которых выбраны из условия разной жесткости в области статического хода.

Целью исследований, результаты которых представлены в настоящей статье, является разработка методики определения основных конструктивных параметров и характеристик пневматических упругих элементов подвесок с двумя ступенями давления (жесткости) и противодавлением, пригодных для обеспечения ненулевого статического хода колеса машин снаряженной массы с сохранением заданного значения коэффициента динамичности.

Методы. Используются методы аналитического анализа.

Результаты. В качестве результатов исследований приведен пример реализации разработанной методики для грузового автомобиля КамАЗ-53215 Сельхозник.

Заключение. Представленные в настоящей статье зависимости позволяют производить определение основных конструктивных параметров неуправляемых пневматических подвесок с двумя ступенями давления (и жесткости) с противодавлением (ПД) для колесных машин, которые дают возможность обеспечить заданные значения статического хода и коэффициента динамичности, а также реализующие незначительное увеличение жесткости в сравнении с пневматическими подвесками без ПД.

Об авторах

Олег Алексеевич Наказной

Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана

Email: nakaznoi@gmail.com
ORCID iD: 0000-0003-4029-2434
SPIN-код: 9767-0435

д.т.н., профессор, кафедры «Многоцелевые гусеничные машины и мобильные роботы»

Россия, Москва

Александр Анатольевич Ципилев

Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана

Автор, ответственный за переписку.
Email: alexts@bmstu.ru
ORCID iD: 0000-0002-5764-0506
SPIN-код: 3877-2736

к.т.н., доцент кафедры «Многоцелевые гусеничные машины и мобильные роботы»

Россия, 105005, Москва, Лефортовская наб., д. 1

Список литературы

  1. Котиев Г.О., Смирнов А.А., Шилкин В.П. Исследование рабочих процессов в пневмогидравлических устройствах систем подрессоривания гусеничных машин. Москва: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2001.
  2. Котиев Г.О., Сарач Е.Б. Комплексное подрессоривание высокоподвижных двухзвенных гусеничных машин. Москва: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2010.
  3. Сарач Е.Б., Котиев Г.О., Смирнов И.А. Перспективы развития системы подрессоривания быстроходных гусеничных машин // Инженерный журнал: наука и инновации. 2013. №. 10. С. 48.
  4. Жилейкин М.М., Котиев Г.О., Сарач Е.Б. Экспериментальное исследование нагрузочных характеристик двухкамерной пневмогидравлической рессоры подвески автомобильных платформ нового поколения средней и большой грузоподъемности // Наука и образование. МГТУ им. НЭ Баумана. 2011. №. 12.
  5. Жилейкин М М., Котиев Г.О., Сарач Е.Б. Методика подбора характеристик управляемой подвески с двумя уровнями демпфирования многоосных колесных машин // Машиностроение и компьютерные технологии. 2012. №. 2. С. 15.
  6. Жилейкин М.М., Котиев Г.О., Сарач Е.Б. Методика расчета характеристик пневмогидравлической управляемой подвески с двухуровневым демпфированием многоосных колесных машин // Электронное научно-техническое издание «Наука и образование». 2012. №. 1. С. 77.
  7. Котиев Г.О. Прогнозирование эксплуатационных свойств систем подрессоривания военных гусеничных машин: дис. … д-ра техн. наук. Москва: МГТУ, 2000. Режим доступа: https://tekhnosfera.com/prognozirovanie-ekspluatatsionnyh-svoystv-sistem-podressorivaniya-voennyh-gusenichnyh-mashin Дата обращения: 20.06.2022.
  8. Сарач Е.Б. Метод выбора характеристик системы подрессоривания с нецелым числом степеней свободы для быстроходной гусеничной машины: дис. … д-ра техн. наук. Москва: МГТУ: 2003. Режим доступа: https://cyberleninka.ru/article/n/metod-vybora-dempfiruyuschey-harakteristiki-sistemy-podressorivaniya-gusenichnoy-mashiny Дата обращения: 20.06.2022.
  9. Смирнов А.А. Математическое моделирование пневмогидравлических устройств систем подрессоривания транспортных средств: дис. … д-ра техн. наук. Москва: МГТУ, 1999. Режим доступа: https://www.dissercat.com/content/matematicheskoe-modelirovanie-pnevmogidravlicheskikh-ustroistv-sistem-podressorivaniya-trans Дата обращения: 20.06.2022.
  10. Сухоруков А.В. Управление демпфирующими элементами в системе подрессоривания быстроходной гусеничной машины: дисс. ... канд. техн. наук. Москва: 2003. Режим доступа: https://cyberleninka.ru/article/n/perspektivy-razvitiya-sistemy-podressorivaniya-bystrohodnyh-gusenichnyh-mashin Дата обращения: 20.06.2022.
  11. Ципилев А.А. Методы определения расчетных характеристик и оценки тепловой нагруженности пневмогидравлических устройств систем подрессоривания быстроходных гусеничных машин на этапе проектирования: дис. ... канд. техн. наук. Москва: МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2017. Режим доступа: https://studizba.com/files/tehnicheskie-nauki/dissertation/201490-metody-opredelenija-raschetnyh-harakteri.html Дата обращения: 20.06.2022.
  12. Сарач Е.Б., Ципилев А.А. Основы расчетов пневмогидравлических систем подрессоривания. Учебное пособие. Москва: Издательство МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2017.
  13. А.А. Ципилев. Основы расчетов пневмогидравлических систем подрессоривания. Учебно-методическое пособие. Москва: Издательство МГТУ им. Н.Э. Баумана. 2020.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2. Рис. 1. Конструктивная схема ДУ ГПР: 1, 8 – зарядный клапан; 2, 7 – пневматическая полость; 3, 6 – поршень-разделитель; 4 – дросселирующая система; 5 – пневмоцилиндры; 9 – штоковая полость гидроцилиндра; 10 – гидроцилиндр; 11 – поршень со штоком; 12 – поршневая полость гидроцилиндра; Xшт – направление перемещения штока при прямом ходе подвески; Pшт – направление действия силы.

Скачать (60KB)
3. Рис. 2. Конструктивная схема ДУ ГПР с ПД: 1, 8, 16 – зарядный клапан; 2, 7, 14 – пневматическая полость; 3, 6, 12 – поршень-разделитель; 4, 10 – дросселирующая система; 5, 11 – пневмоцилиндры; 9 – штоковая полость гидроцилиндра; 13 – поршень со штоком; 15 – поршневая полость гидроцилиндра;

Скачать (91KB)
4. Рис. 3. Характеристики упругого элемента ДУ ГПР с ПД для передней оси: 1 – статическая характеристика (n=1,00); 2 – дннамическая характеристика при полной массе машины (n=1,25); 3 – динамическая характеристика при снаряженной массе машины (n=1,25); 4 – уровень статической силы при полной массе; 5 – уровень статической силы при снаряженной массе.

Скачать (84KB)
5. Рис. 4. Характеристики упругого элемента ОУ ГПР: поз. 1–5 – см. рис. 3.

Скачать (93KB)

© Эко-Вектор, 2022

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
 


Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).