2517

117

Рис. 3.3. График изменения вертикальной координаты оси натяжного ролика рабочего органа от высоты подъема заднего правого колеса: 1 – теоретическая зависимость; 2 – экспериментальные значения

3.2. Анализ математических моделей отдельных подсистем

Вторым этапом теоретических исследований является анализ отдельных подсистем сложной динамической системы ЦТЭ. В ходе данного этапа были решены следующие задачи:

1.Подтверждение адекватности математических моделей отдельных подсистем.

2.Обоснование варьируемых параметров и их граничных значений для проведения анализа модели в динамическом режиме.

3.2.1.Анализ математической модели базовой машины

Для исследования переходных характеристик математической модели базовой машины в качестве выходной координаты была принята вертикальная координата центровочного отверстия оси крепления натяжного ролика рабочего органа.

В качестве входных воздействий были приняты следующие:

1.Ступенчатое перемещение переднего левого колеса.

2.Ступенчатое перемещение заднего левого колеса.

z, м

119

t, с

Рис. 3.4. Входные ступенчатые воздействия

Данные входные воздействия в разработанной математической модели моделировались путем прикладывания к элементам ходового оборудования ступенчатых воздействий разной величины (рис. 3.4).

При исследовании переходных характеристик изменялся коэффициент жесткости того элемента ходового оборудования, к

которому прикладывалось воздействие.

120

Рис. 3.5. Изменение положения точки крепления натяжного ролика цепи при подаче ступенчатого воздействия 0,1 м на переднее левое колесо

(при C1 = 350 Н/мм; C2 = 400 Н/мм; C3 = 300 Н/мм)

Рис. 3.6. Изменение положения точки крепления натяжного ролика цепи при подаче ступенчатого воздействия 0,2 м на переднее левое колесо

(при C1 = 350 Н/мм; C2 = 400 Н/мм; C3 = 300 Н/мм)

121

Рис. 3.7. Изменение положения точки крепления натяжного ролика цепи при подаче ступенчатого воздействия 0,3 м на переднее левое колесо

(при C1 = 350 Н/мм; C2 = 400 Н/мм; C3 = 300 Н/мм)

Рис. 3.8. Изменение положения точки крепления натяжного ролика цепи при подаче ступенчатого воздействия 0,1 м на заднее левое колесо

(при C1 = 650 Н/мм; C2 = 750 Н/мм; C3 = 550 Н/мм)

Рис. 3.9. Изменение положения точки крепления натяжного ролика цепи при подаче ступенчатого воздействия 0,2 м на заднее левое колесо

(при C1 = 650 Н/мм; C2 = 750 Н/мм; C3 = 550 Н/мм)

Рис. 3.10. Изменение положения точки крепления натяжного ролика цепи при

подаче ступенчатого воздействия 0,3 м на заднее левое колесо

(при C1 = 650 Н/мм; C2 = 750 Н/мм; C3 = 550 Н/мм)

Значения коэффициентов жесткости элементов ходового

оборудования так же, как и при снятии статических характеристик,

составляли для передних колес: C1 = 350 Н/мм; C2 = 400 Н/мм; C3 =

300 Н/мм; для задних колес: C1 = 650 Н/мм; C2 = 750 Н/мм; C3 = 550

Н/мм.

Полученные графики переходных характеристик математической модели ЦТЭ представлены на рис. 3.5 – 3.10. Из полученных графических зависимостей можно сделать вывод о том, что амплитуда колебаний характерных точек ЦТЭ при подаче ступенчатого воздействия на элементы ходового оборудования обратно пропорциональна их жесткости, а время переходного процесса находится в пределах от 1,5 до 2,5 с.

3.2.2. Анализ математической модели рабочего органа

Для исследования математической модели механизма подъема-

опускания РО были выбраны входные и выходные параметры,

представляющие наибольший интерес в данной работе.

Выходные параметры:

1. Вертикальная координата точки крепления натяжного ролика цепи к раме РО ZРО.

2. Угол поворота РО относительно базовой машины. Входные параметры:

1.Перемещение штока гидроцилиндра.

2.Угол поворота РО относительно базовой машины.

124

Для входных параметров были установлены верхние и нижние пределы согласно конструктивным особенностям базовой машины и механизма подъема-опускания РО:

-перемещение штока S = 0,15…0,8 м;

-угол поворота РО v2 = 110…255°.

Рис. 3.13. Зависимость глубины копания от угла v2

Полученные зависимости представлены на рис. 3.11 – 3.13. Вид графических зависимостей определяется кинематической схемой и конструктивными параметрами механизма подъема-опускания РО.

Практический интерес представляют рабочие зоны графических зависимостей, ограниченные значениями S = 0,6…0,8 м. Это соответствует изменению глубины копания ZРО от 0 до –1,8 м и углу поворота РО ν2 от 110 до 165°.

Из рис. 3.11 видно, что в зоне действия РО функция ZРО = f (S)

практически линейна. Это позволяет использовать ход штока гидроцилиндра S в качестве информационного параметра без дополнительных функциональных преобразований, однако до сих пор в серийных землеройных, строительных и дорожных машинах

126