Повышение виброзащитных свойств подвесок АТС за счет изменения структуры и характеристик пневмогидравлических рессор и амортизаторов

• Автор: Новиков, Вячеслав Владимирович
• Шифр специальности: 05.05.03
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Волгоград
• Количество страниц: 448 с. : ил.

1. АКТУАЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ПОВЫШЕНИЯ ВИБРОЗАЩИТНЫХ СВОЙСТВ ПОДВЕСОК АВТОТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ (АТС)
ЗА СЧЕТ ИЗМЕНЕНИЯ СТРУКТУРЫ И ХАРАКТЕРИСТИК ПНЕВМОГИДРАВЛИЧЕСКИХ РЕССОР И АМОРТИЗАТОРОВ

1.1. Анализ основных направлений повышения виброзащитных свойств подвесок АТС

1.2. Виброзащитные свойства подвесок АТС с пневмогидравлическими рессорами (ПГР)

1.3. Виброзащитные свойства подвесок АТС с гидравлическими амортизаторами

1.4. Виброзащитные свойства подвесок АТС с пневматическими амортизаторами

1.5. Виброзащитные свойства подвесок АТС с инерционными амортизаторами

1.6. Цель и задачи исследования

2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ ПОВЫШЕНИЯ ВИБРОЗАЩИТНЫХ СВОЙСТВ ПОДВЕСОК АТС

2.1. Оценка виброзащитных свойств, синтез параметров и характеристик подвесок АТС по граничным передаточным функциям, рассчитанным для различных условий движения и норм вибронагруженности
2.1.1. Алгоритм оценки виброзащитных свойств подвесок АТС по граничным передаточным функциям
2.1.2. Анализ виброзащитных свойств подвесок АТС по граничным передаточным функциям
2.1.3. Синтез параметров подвески АТС по граничным передаточным функциям

2.2. Энергетический анализ совместной работы упругого и демпфирующего элементов подвески АТС
2.2.1. Сравнение амортизаторов с различными видами демпфирующих характеристик по коэффициенту эффективной работы (КЭР)
2.2.2. Анализ потоков энергии в цикле колебаний подвески АТС
2.2.3. Разработка алгоритма оптимального регулирования амортизатора с помощью принципа максимума Л. С. Понтрягина
2.3. Виброзащитные свойства подвесок АТС при регулировании амортизатора по фазе, направлению и частоте колебаний
2.4. Выводы по главе
3. МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ УТЕЧКИ ГАЗА ЧЕРЕЗ УПЛОТНЕНИЯ, ХАРАКТЕРИСТИК И ВИБРОЗАЩИТНЫХ СВОЙСТВ ПНЕВМОГИДРАВЛИЧЕСКОЙ РЕССОРЫ БЕЗ РАЗДЕЛИТЕЛЯ (ПГРБ)
3.1. Методика расчета утечки газа через уплотнения ПГРБ
3.2. Методика расчета упругой характеристики ПГРБ
3.3. Методика расчета демпфирующей характеристики ПГРБ
3.4. Методика расчета трения уплотнений ПГРБ
3.5. Математическая модель подвески АТС с ПГРБ
3.6. Выводы по главе
4. МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ ПГР И АМОРТИЗАТОРОВ
С НОВЫМИ СТРУКТУРАМИ И ХАРАКТЕРИСТИКАМИ
4.1. Математическая модель ПГРБ с двумя ступенями жесткости
упругой и демпфирующей характеристик (ПГРБ-2С)
4.1.1. Методика расчета упругой характеристики ПГРБ-2С
4.1.2. Методика расчета демпфирующей характеристики ПГРБ-2С
4.1.3. Методика расчета трения уплотнений ПГРБ-2С
4.1.4. Уравнения динамики подвески с ПГРБ-2С и их решение

4.2. Математические модели систем стабилизации упругих характеристик ПГР по температуре путем регулирования массы рабочего газа за счет энергии колебаний
4.2.1. Система стабилизации упругих характеристик ПГР
с термочувствительным клапаном
4.2.2. Система стабилизации упругих характеристик ПГР
с перепускным клапаном
4.3. Математические модели ПГР с саморегулируемыми демпферами
4.3.1. ПГР с маятниковым регулированием демпфирования
по фазе колебаний
4.3.2. ПГР с маятниковым регулированием демпфирования
по частоте колебаний
4.3.3. ПГР с регулированием демпфирования по амплитуде
и направлению колебаний
4.4. Математические модели инерционно-фрикционных амортизаторов
4.5. Математические модели амортизаторов при комбинированном воздушно-гидравлическом демпфировании колебаний
4.6. Выводы по главе
5. МЕТОДИКИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК ПГР И АМОРТИЗАТОРОВ, А ТАКЖЕ КОЛЕБАТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ С ЭТИМИ ОБЪЕКТАМИ
5.1. Основной испытательный стенд
5.2. Методики экспериментального исследования внутренних процессов
и характеристик ПГР
5.2.1. Методика экспериментального определения коэффициента переноса газа через уплотнения ПГР
5.2.2. Методика экспериментального определения утечки жидкости через уплотнения ПГР
5.2.3. Методика экспериментального определения сил трения уплотнений ПГР

При создании саморегулируемых амортизаторов необходимо выяснить причины разной эффективности гашения колебаний при силовом и кинематическом способах их возбуждения. Известно, что при силовом способе возбуждения колебаний эффективность их гашения повышается при увеличении относительного коэффициента затухания (//во всем частотном диапазоне /, тогда как при кинематическом способе уменьшение колебаний происходит только в до- и резонансной зонах [63]. Поэтому необходимо разобраться в особенностях этого различия, а также выяснить причины существования при / = л/2 характерной общей точки А семейства АЧХ при разных уровнях демпфирования. Для этого необходимо провести энергетический анализ совместной работы упругого и демпфирующего элементов подвески при кинематическом способе возбуждения колебаний и на этой основе разработать новые более эффективные способы управления сопротивлением амортизаторов, с целью развития работы [221].
Таким образом, проведенный анализ виброзащитных свойств гидравлических амортизаторов показал, что в настоящее время необходимы демпферы простой конструкции, обеспечивающие изменение демпфирующих характеристик в зависимости от условий движения. Создание таких демпферов и разработка методик их расчётов является одной из важнейших задач теории и практики подрессоривания АТС. Решение этой задачи позволит существенно повысить технико-эксплуатационные качества автомобилей.
1.4. Виброзащитные свойства подвесок АТС с пневматическими амортизаторами
В пневматической рессоре низкого давления возможно создание сопротивления за счет перетекания воздуха через дроссель между упругим элементом и ресивером аналогично тому, как это происходит с жидкостью в гидроамортизаторах. В результате такая рессора превращается в пневматический амортизатор. Исследованию пневматических амортизаторов посвящены работы Р. А. Акопяна [29], В. А. Богуславского [27], В. М. Великородного [77], М. М.