Котиев Георгий Олегович

С. 29-40

Обоснована актуальность развития методик стендовых испытаний автомобильной техники. Представлен новый принцип имитации нагрузочных режимов при движении колесного транспортного средства во внешней среде в условиях стенда «Беговые барабаны». Разработана математическая модель динамики колесной машины на стенде и на дороге. С помощью имитационного математического моделирования проведены теоретические исследования прямолинейной динамики одиночного колеса на твердом недеформируемом опорном основании с различными характеристиками. Результатами имитационного математического моделирования доказана работоспособность предложенного подхода и созданной математической модели. Обоснованы направления дальнейших научных исследований, базирующиеся на представленном принципе.

Наряду с широко использующимися теоретическими методами исследования внутренней динамики с использованием имитационного математического моделирования окончательное заключение о работоспособности конструкции и правильности выбора настроек могут дать только натурные испытания. Натурные испытания также позволяют верифицировать имитационные математические модели – оценить их адекватность и точность. Разработана математическая модель двухобъемной пневмогидравлической рессоры (ПГР) подвески автомобильных платформ нового поколения средней и большой грузоподъёмности. Проведены стендовые испытания натурного образца такой ПГР с целью проверки адекватности разработанной модели и исследования поведения конструкции при различных видах нагружения. Показано, что математическая модель достаточно точно описывает процессы, протекающие в конструкции двухобъемной ПГР.

Требуемый уровень демпфирования многоопорной колебательной системы зависит от характера внешнего возмущения. В связи с этим регулирование характеристики демпфирования в зависимости от режимов работы систем амортизации является одним из основных направлений дальнейшего их совершенствования. Весьма перспективно это направление для повышения качества систем первичного подрессоривания многоосных колесных машин (МКМ) с количеством осей более трех. Разработана математическая модель и методика расчета конструктивных параметров пневмогидравлической рессоры с противодавлением и двухуровневым демпфированием для управляемых подвесок многоосных шасси. Приведен пример расчета рессоры для подвески МКМ с колесной формулой 8х8 общей массой 60 т.

 Требуемый уровень демпфирования многоопорной колебательной системы зависит от характера внешнего возмущения. В связи с этим регулирование характеристики демпфирования в зависимости от режимов работы систем амортизации является одним из основных направлений дальнейшего их совершенствования. Весьма перспективно это направление для повышения качества систем первичного подрессоривания многоосных колесных машин (МКМ) с количеством осей более трех. В работе показано, что для многоосных автомобилей, в силу узкополосного низкочастотного спектра колебаний подрессоренной массы желательной является характеристика демпфирования, обеспечивающая автоматическое получение в зоне резонанса значения коэффициента затухания около ψ=0,4…0,6 по продольно-угловым и вертикальным колебаниям, независимо от массы объекта и изменения восстанавливающей силы. В то же время в зарезонансной зоне уровень демпфирования надо снижать, что приводит к существенному снижению вибронагруженности МКМ. Это приводит к необходимости создания подвески переменной структуры, в которой происходит автоматическое изменение уровня демпфирования в зависимости от вида воздействия на МКМ со стороны дорожных неровностей. Причем достаточно двух уровней: основного (высокого), и низкого, который включается только в случае высокочастотного воздействия со стороны дорожного профиля. Разработана методика расчета упругой и демпфирующей характеристик подвески с двухуровневым демпфированием. Приведен пример расчета для МКМ с колесной формулой 8х8 общей массой 60 т. 

Подробно представлен закон управления электромеханической трансмиссией автомобиля при индивидуальном распределении мощности по колесам, основная суть которого заключается в распределении момента пропорционально относительной нормальной нагрузке, приходящейся на движитель. Закон адаптирован  для двух вариантов управления тяговыми электродвигателями: «по угловой скорости» и «по моменту». Эффективность закона доказывается результатами имитационного математического моделирования движения автомобиля с колесной формулой 8×8 на недеформируемом опорном основании           в двух случаях: движение на подъем (при управлении «по угловой скорости») и криволинейное движение с фиксированным радиусом (при управлении «по моменту»). Определены направления дальнейших исследований, заключающиеся в необходимости исследования движения автомобиля с предложенным законом управления трансмиссией в широком диапазоне внешних воздействий ( движение на «миксте», разгон, движение по деформируемому опорному основанию т.д.), а также в сравнении с результатами движения при традиционных схемах трансмиссии.

В статье исследуется метод моделирования гистерезисного демпфирования с  помощью производных дробного порядка. Описана математическая модель механического вязкоупругого поведения рессоры из ПКМ с полимерным межлистовым материалом под нагрузкой. Проанализированы свойства модели, проведен расчет показателей плавности движения ВТС, оснащенного такими рессорами.

В статье произведен анализ динамики систем подрессоривания специальных ВТС с шинами сверхнизкого давления и сделан вывод о возможности снижения требуемой меры демпфирования для таких ВТС. Проведен расчет с целью определения оптимального показателя линейно-вязкого демпфирования в системе подрессоривания ВТС при его движении по совокупности дорожных условий во всем диапазоне возможных скоростей. Исследован опыт отечественных и зарубежных разработчиков по применению ПКМ и других полимерных материалов в системах подрессоривания транспортных средств.

В статье получена новая аналитическая зависимость для определения средней скорости прямолинейного движения гусеничной машины при ограничениях по системе подрессоривания. Особенностью зависимости является учет гиперболического участка скоростной характеристики. Показано, что использование формулы позволяет получить более достоверную оценку средней скорости гусеничной машины, что особенно важно при определении нагруженности и долговечности элементов подвески.

В статье представлен закон управления углом складывания секций двухзвенной гусеничной машины, использование которого повышает плавность хода машины за счет снижения амплитуд продольно-угловых колебаний секция.