Читайте также:
|
10.3.1. Построение приведённой характеристики гидравлического амортизатора
Для построения приведённой к оси катка характеристики гидравлического амортизатора определяют зависимость приведённой силы сопротивления от скорости перемещения оси катка относительно остова трактора, т.к. возникающие в амортизаторе силы сопротивления не зависят от перемещения оси катка, а зависят от скорости его перемещения.
Данные для построения приведённой характеристики получают из характеристики самого амортизатора и соотношения плеч рычагов, соединяющих ось катка с амортизатором. Характеристику амортизатора (рис. 88) обычно определяют на специальных стендах; приближённая характеристика может быть построена расчётным путём.
Допустим, мы имеем характеристику гидравлического амортизатора, снятую на стенде. Чтобы получить характеристику амортизатора, приведённую к оси катка или каретки, надо знать передаточное число рычагов, т.е. отношение скоростей перемещения точек 
и 
(рис. 89).
Для перехода к приведённой характеристике надо значения сил сопротивления амортизатора, полученные по его характеристике, соответственно уменьшить дважды, учитывая передаточное число рычагов 
. Так, например, задаваясь скоростью катка 
для получения первой точки приведённой характеристики 
, надо определить соответствующую скорость поршня
.
Далее найденное по характеристике амортизатора сопротивление 
следует уменьшить в передаточное число раз (это следует из уравнения моментов относительно точки 
)
.
Полученное значение силы 
и будет сопротивлением амортизатора для первой точки характеристики амортизатора, приведённой к оси катка.
Передаточное число , несмотря на незначительные изменения, принимается постоянным.
Аналогично жёсткости подвески определяют коэффициент сопротивления амортизатора
.
Приведённый к оси катка коэффициент сопротивления амортизатора
.
10.3.2. Система подрессоривания сиденья. Измерители плавности хода. Статистические методы оценки плавности хода машин
Отсутствие у тракторов подрессоривания задней части остова создаёт при движении по плохим дорогам и поперёк борозд тяжёлые условия работы водителя, из-за чего приходится снижать скорость движения. В связи с этим на современных колёсных тракторах применяется система подрессоривания сиденья водителя. Система подрессоривания сиденья водителя состоит из упругих элементов и гасителей колебаний.
Возмущающие силы, вызывающие колебания сиденья водителя, возбуждаются главным образом колебаниями заднего моста трактора. Частота колебаний зависит от давления воздуха в шинах и действующих на них нагрузок. По имеющимся опытным данным она находится в пределах 160…200 колебаний в минуту. Такие частоты значительно выше приемлемых для человека (67 при ходьбе и 110 при ускоренной ходьбе). Поэтому задачей подрессоривания сиденья является снижение частоты колебаний сиденья по сравнению с частотой колебаний заднего моста.
Вынесем отдельно часть общей колебательной системы трактора: «задний мост с его колёсами – сиденье с водителем» (рис. 90).
Между массами 
и 
находится подвеска сиденья, состоящая из упругого элемента с жёсткостью 
и амортизатора с коэффициентом сопротивления 
. Кроме того, в рассматриваемую схему вошли шины задних колёс с их параметрами 
и 
. При рациональной кинематике подвески сиденья его кресло должно иметь одну степень свободы и совершать только вертикальные колебания.
Примем для упрощения, что колебания заднего моста имеют закономерный характер и создают периодическую возмущающую силу, частота которой равна частоте 
собственных колебаний заднего моста. Общее выражение возмущающей силы будет в этом случае 
. Из теории колебаний без учёта сопротивлений в подвеске можно записать дифференциальное уравнение вынужденных колебаний сиденья
,
где 
и 
- соответственно вертикальное перемещение, и ускорение сиденья.
Обычно принимают, что перемещения подчиняются закону изменения возмущающей силы.
Частное решение этого уравнения, соответствующее такому предположению, выражается в следующем виде:
,
где 
- угловая частота собственных колебаний сиденья; 
- прогиб упругого элемента подвески сиденья при статическом действии на него максимальной возмущающей силы 
; 
- коэффициент, характеризующий динамичность действия возмущающей силы.
Максимальное перемещение сиденья 
, определяющее амплитуду колебаний, будет иметь место, когда 
. Таким образом
.
Из полученного выражения видно, что амплитуда колебаний сиденья водителя в существенной степени зависит от соотношения частот и . Если эти частоты совпадают, то 
, т.е. наступает резонанс.
Следовательно, допускать этого нельзя, поэтому 
. Желаемая частота собственных колебаний сиденья может быть достигнута за счёт выбора жёсткости упругого элемента подвески сиденья. Учитывая, что частота определяется статистическими характеристиками поверхности пути, в зарекомендовавших себя конструкциях сидений соотношение частот 
рекомендуется принимать равным 0,5...0,6. Чтобы сохранить это соотношение при различных весах водителей жёсткость подвески сиденья должна быть регулируемой.
Для гашения колебаний в систему подрессоривания тракторных сидений вводятся амортизаторы того или иного типа.
На плавность хода трактора некоторое влияние оказывает наличие нагрузки на крюке. В большинстве случаев оно способствует гашению продольных угловых колебаний остова. Однако при значительной неравномерности тягового сопротивления могут возникать продольные ускорения, вызывающие подёргивание трактора.
Для детального анализа влияния плавности хода на самочувствие водителя инженерные оценочные измерители должны быть дополнены медико-физиологическими показателями.
Колебательный процесс характеризуется следующими величинами: частотами, амплитудами и скоростью колебаний, ускорениями и скоростью изменения ускорений. На ощущение человека могут оказывать превалирующее действие различные измерители в зависимости от частоты колебаний. При частоте колебаний 5…6 Гц, которая характерна для низкочастотных колебаний трактора, ощущения пропорциональны ускорениям. Поэтому для оценки плавности хода трактора наиболее распространёнными измерителями являются вертикальные ускорения, определяемые в характерных точках колебательной системы. Вместе с тем следует отметить, что при частотах до 5…6 Гц на ощущения человека оказывает заметное влияние скорость нарастания ускорений, т.е. третья производная перемещения по времени. По данным профессора А. К. Бируля скорости изменения ускорений до 25 
вызывают ощущение беспокойства, а при 40 - неприятные ощущения.
В последнее время разрабатываются методы исследования плавности хода тракторов, основанные на применении теории случайных функций. В соответствии с этим рекомендуется оценивать плавность хода соответствующими статистическими показателями. В частности предлагается применять в качестве измерителя плавности хода трактора среднеквадратичную величину ускорений, возникающих при движении по дорогам с различным микрорельефом. Подсчёт её проводится по формуле
,
где 
- общее количество наблюдений за время опыта; 
- число классов, на которое распределён весь диапазон измеряемых величин; 
- число наблюдений, зафиксированное в данном классе; 
- среднее значение ускорения в данном классе; 
- среднее значение ускорения за время опыта.
Величина 
при прочих равных условиях зависит от скорости движения машины. Поэтому для полноты оценки плавности хода следует давать пределы изменения 
с указанием к какому диапазону скоростей они относятся.
Рекомендуется, чтобы среднеквадратичное ускорение вертикальных колебаний сиденья водителя трактора было не больше чем 
при работе трактора на стерне, влажность которой равна 10…12%, двигаясь поперёк предыдущей пахоты со скоростью 9…10 км/час.
Указанные статистические измерители плавности хода не отражают влияние величины и повторности отдельных пиковых ускорений, которые обычно возникают при пробоях подвески. Такие явления в особенности если они происходят не часто, мало сказываются на величине среднеквадратичного ускорения, но в то же время весьма чувствительны с точки зрения субъективных ощущений. Поэтому статистические измерители плавности хода должны дополняться сведениями о числе пробоев подвески и интенсивности вызываемых ими максимальных ускорений. Иногда для этой цели вводится второй статистический измеритель – среднеарифметическая величина пиковых ускорений.
Дата добавления: 2015-10-24; просмотров: 73 | Нарушение авторских прав
| <== предыдущая страница | | | следующая страница ==> |
| Лекция 10. 2. Приведённые характеристики пружинной и балансирной подвески | | | Глава 1. Теоретические основы понятия инфляции |