книги из ГПНТБ / Барский И.Б. Динамика трактора

динат наблюдается при х < 0,5 и х > 3,0). Коэффициент аперио­

D, а, р — параметры корреляционной функции воздействия. Дисперсия ускорения подрессоренной массы

—со

где в соответствии с уравнением (105)

| ф , ( / ц ) 1 « - 4 ^ 2 + 1 •

В дальнейшем понадобятся при исследовании подрессоривания тракторов не только абсолютные ускорения подрессоренной массы, но и ее относительное перемещение.

Имеем (см. гл. V)

191

На рис. 102, а и б построены графики отношений tpp/i/я;

(pph/я.

С помощью графиков, приведенных на рис. 101 и 102, можно рассчитать значения параметров колебаний подрессоренной одномассовой системы при случайном и периодическом воздей­ ствии.

Анализ графиков позволяет сделать следующие общие вы­ воды.

192

фициента апериодичности уменьшает максимальные амплитуды.

1 г 1 П4

\ (p-Ufl

р

Рис. 102. Графики для определения среднеквадратичного: а — ускорения; б — относительного перемещения

когда безразмерные отношения меньше единицы, должен удов­ летворять условию х > У 2. Уменьшение частоты собственных колебаний сдвигает область резонансных режимов в зону низких

частот воздействий, а также увеличивает коэффициент аперио-

h

Личности г|) = , что уменьшает резонансные амплитуды.

сос

2. При случайном воздействии эффективное значение коэффи­ циента апериодичности также лежит в пределах -ф = 0,3 -н 0,4. При -ф > 0,4 эффективность затухания уменьшается. Существен­ ную роль играет параметр р, аналогичный параметру х при гар­ моническом воздействии. Параметр р характеризует отношение частоты собственных колебаний одномассовой системы и частоты, соответствующей максимуму спектральной плотности. Макси­ мальные значения средних квадратов ускорений подрессоренной массы отвечают значению р ~ 1. При уменьшении р плавность хода улучшается. Следовательно, и при случайном воздействии уменьшение частоты собственных колебаний приводит к положи­ тельному результату.

2. Колебания гусеничного трактора

Система дифференциальных уравнений колебаний гусенич­ ного трактора приведена в гл. V.

Уравнения можно упростить, если положить, что (без сельско­ хозяйственных орудий) удовлетворяется условие «симметрично­ го подрессоривания»:

Рассмотрим влияние конструктивных и компоновочных фак­ торов на колебания остова гусеничного трактора.

Весовые и компоновочные параметры. Оценим сперва воз­ можность и пределы пренебрежения связанностью угловых и вертикальных колебаний остова трактора. В табл. 13 приведены некоторые весовые и компоновочные параметры гусеничных тракторов.

194

Для оценки «симметричности» подрессоривания введем ко-

подрессоривание. Коэффициент ei лежит в пределах 0,69—1,48. Для того чтобы судить о значимости такого отклонения коэффи­ циента ei от единицы, следует сравнить значения частот собст­ венных колебаний, подсчитанные по точным формулам при ei = = 0,74 -т- 1,48, со значениями, подсчитанными в предположении

Преобразуем эти выражения, выразив члены, содержащие коэффициенты связи, через коэффициент еь отношение частот собственных колебаний и отношение жесткостей.

Получим

приведены в табл. 13, можно считать, что угловые и вертикаль­ ные колебания разделяются, и можно рассматривать их незави­ симо.

197

На основании изложенного можно в приближенных расчетах конструкций тракторов полагать колебания несвязанными для следующих значений отношений:

0J5

J/h

\ з

k

0,90

198

В существующих конструкциях, как правило, асимметрия по­ лучается за счет неравенства координат а и Ь. Жесткости подве­ сок обычно одинаковы. Тогда для граничных значений ei имеем

ведущими колесами. При подъеме орудия в транспортное поло­ жение соотношение частот собственных колебаний тем более удовлетворяется, так как существенно увеличивается момент инерции остова.

При резонансном режиме вертикальных колебаний возмож­

колебаний необходимо, чтобы частота возмущений была не ме­ нее чем в 1,41 раза выше частоты собственных колебаний, что отвечает условию (109).

Рассмотрим соотношение демпфирующих параметров подвес­ ки гусеничного трактора. Степень затухания колебаний упругой системы зависит от коэффициента апериодичности гр.

Для угловых колебаний и симметричной схемы подрессорен­ ный коэффициент апериодичности

Для вертикальных колебаний

199

Это объясняет, почему в гусеничных машинах в основном возникают угловые колебания: частота угловых колебаний в 2 ра­ за ниже, чем частота вертикальных, следовательно, и больше продолжительность одного колебания, а затухание колебаний в 2 раза меньше. Таким образом, общее время углового колеба­ ния, вызванного некоторым единичным воздействием, в несколь­ ко раз больше, чем время вертикального колебания от такого же воздействия. Поэтому в основном система совершает угловые колебания.

Поскольку коэффициент демпфирования угловых колебаний меньше, чем коэффициент демпфирования вертикальных коле­ баний, очевидно, что оптимальная его величина должна быть принята для угловых колебаний. Тогда демпфирование верти­ кальных колебаний будет заведомо достаточным.

Изложенные выше соображения по компоновке трактора, обеспечивающие уменьшение угловых колебаний гусеничных ма­ шин, не являются единственными. Возможно уменьшить вероят­ ность возникновения угловых колебаний за счет уменьшения разности собственных вертикальных и угловых частот колебаний. В этом случае относительное демпфирование двух видов коле­ баний становится примерно равным и преимущественного воз­ никновения угловых колебаний наблюдаться не будет. Совмеще­ ние, частот собственных колебаний реализовано в легковых и гру­ зовых автомобилях. Как известно, последние не склонны к уг­ ловым колебаниям, хотя они и вполне возможны при специаль­ ном режиме возбуждения.

При уточненных расчетах необходимо рассматривать колеба­ ния остова трактора как системы с двумя степенями свободы (гл. V) . Проанализируем в этом случае влияние весовых и ком­ поновочных параметров на конечные результаты расчета — ве­ личины ускорений остова трактора.

Исходные данные к расчетам приведены в табл. 14.

Таблица 14

Исходные данные к расчету колебаний остова гусеничного трактора

П е р в ы й в а р и а н т — с и м м е т р и ч н а я п о д в е с к а . Воздействия приняты типовыми, спектральные плотности их при­ ведены на рис. 95.

200