Аналитическое определение статических и динамических упругих характеристик пневмогидравлических систем подрессоривания

При разработке новых подвесок гусеничных и колесных машин, а также при так называемом реверс-инжиниринге уже существующих конструкций (в том числе, в образовательном процессе подготовки профильных кадров) необходимо решить задачу по нахождению упругой характеристики подвески. В первом случае необходимо обеспечить выполнение заданных тактико-технических требований, во втором – восстановить вид характеристики по известной конструкции. Обе эти задачи сильно затрудняются при отсутствии точных и универсальных аналитических зависимостей, пригодных для определения характеристик упругих элементов подвески различных конструктивных реализаций. Опыт взаимодействия с некоторыми заводами показывает, что конструкторы, не имея возможности качественно рассчитать упругие характеристики, пользуются методом подбора и аналогий, когда для новой машины используют подвеску как на старой, масштабируя ее по размерам, чтобы приблизительно сохранить значения рабочих давлений. Для этого проводят многочисленные стендовые испытания, по результатам которых выбирают требуемые зарядные объем и давление. Особую сложность вызывают подвески с противодавлением, так как не только итоговая характеристика, но и работоспособность всего узла зависит от комбинации объемов и давлений двух камер, которые работают в противофазе: когда одна нагружается, другая разгружается, и наоборот. Использование аналитических зависимостей позволит сократить время, затрачиваемое на проектирование; параметризировать в определенной мере кинематику подвески, получить значения эквивалентной жесткости подвески, а также иметь возможность разработки характеристик модельного ряда пневмогидравлических рессор для машин различной весовой категории.

В настоящей статье представлена методика аналитического определения характеристик пневмогидравлических рессор различных конструкций. Среди вариантов исполнения как реально испольуемые в современной и исторической технике (в частности, на БМД-1, 2, 3, 4; ГМ-352; Урал «Тайфун»; Объект 775 и др.), так и полученные путем комбинации различных конструктивных элементов, реализация которых может быть полезной в образовательном процессе при подготовке профильных кадров. Представленные в статье зависимости позволяют получить статические и динамические упругие характеристики при различных показателях политропы и пригодны при проектировании подвесок колесных и гусеничных машин разного назначения.