Моделирование условий эксплуатации при оптимизации подвесок гусеничных тракторов

• Автор: Шелухин, Владимир Сергеевич
• Шифр специальности: 05.05.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Волгоград
• Количество страниц: 146 с. : ил

ВВЕДЕНИЕ

1. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ПЛАВНОСТИ ХОДА ГУСЕНИЧНЫХ ТРАКТОРОВ

1.1. Экспериментальные и теоретические исследования условий работы систем

ПОДРЕССОРИВ АНИЯ

1.1.1 Факторы, оказывающие влияние на взаимодействие МТА с почвой

1.1.2 Анализ динамических моделей МТА

1.1.3 Анализ методик экспериментальных исследований микропрофиля полей и дорог.

1.1.4 Анализ статистических характеристик и физико-механических свойств почв и

агрофонов

1.2. Критерии оценки плавности хода гусеничных машин

1.2.1 Анализ критериев по оценке плавности хода
1.2.2 Предпосылки для создания обобщенного полигона неровностей
1.3. Цель и задачи исследования
2. ОПИСАНИЕ ДИНАМИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ МТА
2.1. Обоснование допущений и выбор обобщенных координат
2.2. Уравнения колебаний подрессоренных масс МТА
2.3. Масса и момент инерции колебательной системы
2.4. Силовые возмущения
2.5. Кинематические возмущения
2.6. Описание программного комплекса
2.7. Выводы
3. МЕТОДИКА ПОСТРОЕНИЯ ОБОБЩЕННОГО ПОЛИГОНА НЕРОВНОСТЕЙ
3.1. Формирование микропрофиля неровностей полигона
3.1.1 Статистические характеристики видов сельскохозяйственных работ
3.1.2 Функции распределения неровностей полигона
3.1.3 Обоснование длины реализации полигона
3.2. Влияние почвенно-климатических факторов на условия эксплуатации МТА
3.2.1 Физико-механические свойства почв с учетом сезонов
3.2.2 Учет особенности регибца
3.3. Выводы
4. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ ДИНАМИКИ МТА
4.1. Определение статического положения остова трактора

4.2. Определение динамического положения остова трактора
4.3. Реконструкция профиля пути по результатам регистрации перемещений катков относительно остова
4.4. Выводы
5. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПЛАВНОСТИ ХОДА
5.1. Экспериментальное исследование свойств микропрофиля агрофона
5.1.1 Измерительная аппаратура и условия проведения
5.1.2 Оценка точности измерений
5.1.3 Методика эксперимента
5.2. Экспериментальное исследование воздействия микропрофиля на трактор
5.2.1 Экспериментальная установка
5.2.2 Измерительная аппаратура и условия проведения эксперимента
5.2.3 Методика эксперимента
5.2.4 Точность и надежность измерений
5.3. Проверка сходимости результатов моделирования и эксперимента
5.4. Выводы
6. ИССЛЕДОВАНИЕ И ОПТИМИЗАЦИЯ ПАРАМЕТРОВ СИСТЕМ ПОДРЕССОРИВАНИЯ ТРАКТОРОВ СЕМЕЙСТВА ВТ
6.1. Исследование плавности хода в различных условиях эксплуатации
6.1.1 Исследование плавности хода на регламентируемом ГОСТом микропрофиле
6.1.2 Исследование и оптимизация параметров подвески трактора с использованием
обобщенного полигона неровностей
6.1.3 Исследование динамики трактора в нетипичных условиях эксплуатации.
6.1.4 Выводы
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ 1 СТАТИСТИКА С/Х РАБОТ
ПРИЛОЖЕНИЕ 2 РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
ПРИЛОЖЕНИЕ 3 ПАРАМЕТРЫ ТРАКТОРА ВТ
АКТЫ ВНЕДРЕНИЙ

Введение
В наше время проблеме плавности хода при создании сельскохозяйственных гусеничных тракторов различного назначения уделяется большое внимание. Поэтому на стадии проектирования проведение научно-исследовательских и испытательных работ в этом направлении является одним из важнейших этапов. При этом многообразие эксплуатационных условий определяет сложность и трудоемкость исследований. Плавность хода является важнейшим качеством машиннотракторного агрегата (МТА), так как влияет на равномерность обработки почвенного слоя по глубине, заделки семян и др. Одновременно с этим становятся более жесткими предъявляемые к технике нормативные требования по снижению уровня вибраций на сиденьи водителя и воздействия движителей на почву.
Необходимая плавность хода трактора определяется, прежде всего, его системой подрессоривания. Одним из сложных этапов проектирования подвесок является оценка их эффективности на стадии выбора основных параметров. Это возможно только при наличии надежной и достаточно адекватной динамической модели МТА, включающей нелинейные системы подвесок остова, кабины, сиденья тракториста, навесного орудия при транспортном и рабочем режиме движения, двигателя, а также описание микропрофиля почвы и ее физикомеханических свойств. Расчетные исследования плавности хода позволяют существенно сократить время на разработку новых тракторов и модификацию выпускаемых, отвечающих предъявляемым требованиям и нормам. Этому способствует широкое распространение в последнее время высокопроизводительной вычислительной техники и средств САПР в конструкторских бюро, которое создало условия для применения сложных программных комплексов, позволяющих проводить теоретические исследования плавности хода МТА.
В связи с вышеизложенным, проблема повышения плавности хода сельскохозяйственных тракторов является актуальной.
Объектом исследования в настоящей работе являются ходовые системы и подвески гусеничных тракторов.

чайным профилем неровностей, в математических моделях основывается на анализе реальных условий эксплуатации TTC. Таким образом, можно моделировать характерные для конкретного хозяйства кинематические неровности агрофона с учетом их доли в общем объеме. Однако, кроме неровностей поверхностей в математической модели должны быть учтены физико-механические свойства почв, оказывающие существенное влияние на колебания МТА.
Методика построения конкретного обобщенного полигона складывается из специфики работ, определенной сельхозпроизводителем. Происходит определение вида выполняемых сельскохозяйственных работ в процентах от общего времени эксплуатации, на этом же этапе выбирают определенные скоростные режимы. На последующих этапах определяют условия, учитывающие особенности почвенных регионов по сезонам и характерные для них свойства. Рассматриваются показатели почвы и влияние климатической зоны на их формирование. Совместно с учетом выше перечисленных показателей происходит определение микропрофиля агрофона, который формируется по ранее полученным статистическим данным, характерным для конкретных сельскохозяйственных работ. При необходимости микропрофиль на отдельном участке замеряют, если он имеет явно выраженные случайные составляющие.
При построении обобщенного полигона неровностей его микропрофиль может быть описан корреляционными функциями характеризующими:
• микропрофиль агрофона поля, учитывающий периодические и случайные составляющие, а также превалирующие частоты;
• макропрофиль ландшафта поля, учитывающий длинные неровности;
При взаимодействии движителя TTC с опорным основанием должны учитываться механические свойства почв. При этом может быть применен один из следующих подходов:
• включение модели взаимодействия с деформируемым основанием в общую модель МТА;
• приведение деформируемого полигона к недеформируемому, эквивалентному.