Оценка влияния учета податливости рамы фронтального погрузчика на возникающие нагрузки в системе динамики твердых тел

Обложка


Цитировать

Полный текст

Аннотация

Обоснование. Для моделирования движения транспортных средств широко используют динамические модели. Увеличение точности расчётов достигается за счёт добавления в модель податливых тел, что приводит к усложнению выполняемой задачи. Поэтому возникает необходимость в оценке влияния учёта податливости элементов модели на получаемые результаты.

Цель работы — оценка влияния податливости несущей системы фронтального погрузчика на возникающие нагрузки в системе динамики твёрдых тел.

Материалы и методы. Решение задачи представлено на примере динамической модели фронтального погрузчика (ФП) массой 14,5 т с несущей системой с жёстко закреплёнными колёсными движителями к передней полураме и качающимся мостом на задней полураме. Данный способ крепления позволяет оценивать влияние податливости элементов ФП путём сравнения вертикальных реакций, возникающих в пятне контакта колёс с опорной поверхностью. Модели динамики выполнены в приложении NX 2206 программного комплекса NX Motion.

Результаты. Проведено сравнение вертикальных нагрузок, возникающих на колёсных движителях в заданных нагрузочных режимах (симметричных и кососимметричных), с использованием абсолютно жёсткой и податливой моделей несущей системы. Получено, что нагрузки для кососимметричных режимов нагружения могут отличаться до 20% в зависимости от жёсткости рамы.

Заключение. В результате проведённого исследования можно утверждать, что учёт податливости несущей системы транспортного средства значительно влияет на получаемые результаты в процессе моделирования.

Об авторах

Павел Сергеевич Рубанов

Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана

Автор, ответственный за переписку.
Email: rubanov_ps@bk.ru
ORCID iD: 0009-0000-2055-2046

студент кафедры «Колёсные машины»

Россия, Москва

Роман Борисович Гончаров

Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана

Email: goncharov.roman@bmstu.ru
ORCID iD: 0000-0003-4805-967X
SPIN-код: 1180-9530
Scopus Author ID: 816252

канд. техн. наук, доцент кафедры «Колёсные машины»

Россия, Москва

Глеб Игоревич Скотников

Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана

Email: skotnikovg@bmstu.ru
ORCID iD: 0000-0003-3162-5356
SPIN-код: 5025-1660

канд. техн. наук, ассистент кафедры «Колёсные машины»

Россия, Москва

Василий Александрович Горелов

Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана

Email: gorelov_va@bmstu.ru
ORCID iD: 0000-0002-2171-6302
SPIN-код: 1455-9984

профессор, д-р техн. наук, заведующий кафедрой «Многоцелевые гусеничные машины и мобильные роботы»

Россия, Москва

Владимир Станиславович Григорьев

Чебоксарский государственный университет им. И.Н. Ульянова

Email: wsgrig@chuvsu.ru
ORCID iD: 0000-0003-3437-9541
SPIN-код: 4989-7923

руководитель Чебоксарского инжинирингового центра транспортного и сельскохозяйственного машиностроения

Россия, Чебоксары

Список литературы

  1. Горелов В.А., Падалкин Б.В., Чудаков О.И. Математическая модель прямолинейного движения по деформируемой опорной поверхности двухзвенного седельного автопоезда с активным полуприцепным звеном // Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Серия: Машиностроение. 2017. № 2(113). С. 121–138.
  2. Чудаков О.И., Анкинович Г.Г., Горелов В.А. Математическая модель прямолинейной динамики по недеформируемому опорному основанию седельного автопоезда с активным полуприцепом // Вестник машиностроения. 2017. № 3. С. 37–42.
  3. Вдовин Д.С., Чичекин И.В., Левенков Я.Ю. Прогнозирование усталостной долговечности элементов подвески полуприцепа на ранних стадиях проектирования // Труды НАМИ. 2019. №. 2. С. 14–23.
  4. Горелов В.А., Комиссаров А.И., Вдовин Д.С., и др. Анализ нагрузок рамы грузового автомобиля методом динамики систем тел с использованием конечно-элементной модели // Транспортные системы. 2020. № 4(18). С. 4–14. doi: 10.46960/62045_2020_4_4
  5. Zhu S.H., Xiao Z.J., Li X.Y. Vehicle frame fatigue life prediction based on finite element and multi-body dynamic // Applied Mechanics and Materials. 2012. Vol. 141. С. 578–585.
  6. Юдаков А.А. Принципы построения общих уравнений динамики упругих тел на основе модели Крейга–Бэмптона и их практически значимых приближений // Вестник Удмуртского университета. Математика. Механика. Компьютерные науки. 2012. № 3. С. 126–140. doi: 10.20537/vm120312
  7. Гончаров Р.Б., Рябов Д.М. Методика расчёта нагрузок, действующих в направляющих элементах подвески автомобиля при преодолении препятствий // Известия МГТУ “МАМИ“. 2015. Т. 9, № 3–1. C. 129–135. doi: 10.17816/2074-0530-67249
  8. Левенков Я.Ю., Вольская Н.С. Сглаживающая способность пневматической шины автомобильного колеса при взаимодействии с твёрдой неровной опорной поверхностью // Технология колёсных и гусеничных машин. 2015. № 1. С. 20–26.
  9. Вольская Н.С., Левенков Я.Ю., Русанов О.А. Моделирование автомобильной пневматической шины, взаимодействующей с твёрдой неровной опорной поверхностью // Наука и образование. 2013. № 5. С. 107–124. doi: 10.7463/0513.0571409
  10. Farid M.L. Fundamentals of multibody dynamics: theory and applications. Basel: Birkhäuser, 2006.
  11. Kong Y.S., Abdullah S., Omar M.Z., et al. Side force analysis of suspension strut under various load cases// Jurnal Teknologi. 2016. Vol. 78, N 6. P. 85–90. doi: 10.11113/jt.v78.9193
  12. Bremer H. Elastic Multibody Dynamics. Berlin: Springer Science+Business Media, 2008.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2. Рис. 1. Общий вид динамической модели.

Скачать (307KB)
3. Рис. 2. Конечно-элементная модель и её параметры.

Скачать (227KB)
4. Рис. 3. Въезд в горку под углом.

Скачать (429KB)
5. Рис. 4. Въезд в горку под прямым углом.

Скачать (354KB)
6. Рис. 5. Переезд препятствия.

Скачать (408KB)
7. Рис. 6. Движение в повороте.

Скачать (371KB)

© Эко-Вектор, 2023

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

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».