Методы оптимизационного синтеза систем подрессоривания и элементов ходовых систем гусеничных сельскохозяйственных тракторов, адаптированных к условиям эксплуатации

• Автор: Ляшенко, Михаил Вольфредович
• Шифр специальности: 05.05.03
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Волгоград
• Количество страниц: 387 с. : ил.

1. Проблема проектирования систем подрессоривания и ходовых систем гусеничных тягово-транспортных средств
1.1. Особенности конструкций ходовых систем современных гусеничных машин
1.2. Исследования колебательных процессов гусеничных TTC
1.2.1. Источники колебаний и вибрации
1.2.2. Неровности опорных поверхностей
1.2.3. Методы исследований статистических характеристик профилей дорог и полей
1.2.4. Виброактивность гусеничного движителя
1.2.5. Виброактивность ведущего участка гусеничной цепи
1.2.6. Вибрационный спектр колебаний кабин
1.2.7. Вибрации на рабочем месте оператора
1.2.8. Влияние вибраций на организм человека
1.2.9. Критерии виброактивности
1.2.10. Методы испытаний и их соответствие условиям эксплуатации
1.3. Цель и задачи исследования
2. Анализ методов математического моделирования колебательных процессов тягово-транспортных средств
2.1. Динамика движения
2.1.1. Численные методы исследования динамики движения
2.1.2. Моделирование динамики движения методами статистической теории подрессоривания
2.2. Ведущий участок гусеничного движителя
2.3. Модели взаимодействия гусеничного движителя с опорной поверхностью
2.4. Модели деформируемых опорных поверхностей
2.5. Моделирование колебаний кабин
2.6. Моделирование тела человека как колебательной системы
2.7. Разработка методики оптимизации систем подрессоривания
2.8. Разработка экспертной системы принятия технического решения

2.9. Выводы
3. Методы оценки качества систем подрессоривания и ходовых систем гусеничных тягово-транспортных средств
3.1. Статистическая оценка загруженности гусеничных TTC видами сельскохозяйственных работ
3.2. Влияние почвенно-климатических особенностей региона на условия эксплуатации
3.3. Методика формирования обобщенного полигона неровностей
3.3.1. Функции распределения неровностей полигона
3.3.2. Обоснование длины реализации полигона
3.4. Влияние блокирования подвески силами сухого трения на реализацию тягового усилия
3.5. Влияние динамики TTC на уплотняющее воздействие движителей на почву
3.6. Критерии оптимизации параметров и характеристик систем подрессоривания и ходовых систем
3.6.1. Критерии плавности хода по уровню воздействия вибраций на человека
3.6.2. Критерий динамического уплотняющего воздействия движителей
3.6.3. Критерий плавности хода по обеспечению технологических требований
3.6.4. Интегральный критерий плавности хода
3.7. Выводы
4. Метод моделирования взаимодействия гусеничного движителя с почвой на основе расчета квазиравновесного состояния опорной ветви гусеничного движителя
4.1. Классификация факторов, влияющих на опорную проходимость
4.2. Модель квазиравновесного состояния звена гусеничной цепи
4.2.1. Укладка звеньев лобового участка гусеничной цепи
первым катком
4.2.2. Взаимодействие звена гусеничной цепи с почвой

4.2.3. Взаимодействие нескольких звеньев гусеничной цепи с почвой
4.2.4. Взаимодействие звеньев опорного участка гусеницы с последующими катками
4.2.5. Взаимодействие ведущего участка гусеничной цепи с последним катком
4.3. Моделирование физико-механических характеристик почвы
4.4. Моделирование деформации опорного основания
4.5. Моделирование перехода опорного катка со звена на звено
4.6. Выводы
5. Разработка обобщенной математической модели МТА как теоретической базы для оптимизации систем подрессоривания и ходовых систем
5.1. Постановка задач колебательных процессов TTC
5.2. Обоснование допущений, принятых при создании динамических моделей МТА
5.3. Структура динамической системы МТА
5.3.1. Обоснование степени сложности динамической модели
5.3.2. Обоснование принятых степеней свободы колебаний
масс и межмассовых связей
5.3.3. Структурная схема динамической системы
5.3.4. Обобщенная расчетная схема динамической системы
5.4. Математическое описание динамической системы МТА
5.4.1. Кинематические возмущения
5.4.2. Звенчатость гусеничного движителя
5.4.3. Возмущения от крюковой нагрузки
5.4.4. Нелинейные упруго-диссипативные характеристики
систем подрессоривания
5.4.5. Статические силы в системах подрессоривания
5.5. Описание программного комплекса «Динамика МТА»
5.6. Выводы
6. Развитие метода проектирования подрессоривания и элементов кабины TTC
6.1. Источники вибровозмущений кабины TTC
ектировании новых машин.
Вопросами влияния вибраций на организм человека занимается достаточно новая наука - вибрационная биомеханика. Пока трудно полностью оценить важность физиологических и психологических эффектов вибрационного воздействия, нет однозначного мнения среди ученых относительно природы и механизмов воздействия вибрации на человека. Однако для решения задач плавности хода TTC изучение вибрации в системах «человек-машина» актуально, в первую очередь, в связи с проявлениями виброболезни, оценкой тяжести и определением пределов воздействия вибраций, основанных на лабораторных и полевых испытаниях. Некоторые примеры профессиональных проявлений виброболезни [141]:
исследователи Японии отмечают: у шоферов грузовых машин широко распространены желудочные заболевания;
у водителей трелевочных тракторов на лесозаготовках симптомы вибрационной болезни сопровождаются проявлением радикулита; при существенных вибрациях на органах управления TTC у операторов появляются ноющие боли в руках, онемение, слабость, раздражительность, бессонница, головные били, в тяжелых случаях поражения костей и суставов, размягчение костных тканей; у пилотов вертолетов наблюдается потеря остроты зрения; кратковременная вибрация (20 - 30 минут) с частотой 10 - 12 Гц увеличивает время решения элементарных задач в 1,5-2 раза, то есть ухудшает внимание и умственную деятельность, при этом до 30% решений оказывается ошибочными;
при вибрационном воздействии на частотах 3 - 4 Гц - полностью утрачивается способность слежения за движущимися объектами; при частотах вибрационного воздействия от 4 до 10 Гц с интенсивностью более 0,3 дБ - нарушается речь человека; как показали опыты французского профессора Гавро, инфразвук