Оценка управляемости двухосной колёсной машины в режиме подруливаний

• Автор: Колосов, Игорь Валериевич
• Шифр специальности: 05.05.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Волгоград
• Количество страниц: 200 с. : ил.

Оглавление
Введение

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ И ЦЕЛИ

ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1.Краткий обзор выполненных исследований

1.1.1. Стабилизация движения

1.1.2. Статистические характеристики

1.1.3. Явление “шимми”

1.1.4. Управляемость колёсной машины

1.1.5. Оценка управляемости движения

1.2.Законодательные и потребительские требования

1.3.Постановка задачи, цели и общая методика исследования
2. УПРАВЛЯЕМОСТЬ В РЕЖИМЕ ПОДРУЛИВАНИЙ
2.1.Кинематические особенности движения с периодическим знакопеременным отклонением управляемых колёс
2.2.Динамическая модель и основные параметры
2.3.Центробежное усилие
2.4.Коэффициент увода и боковая жёсткость для колеса, оси и машины
3. РАСЧЁТНОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТИРУЮЩИХ ПАРАМЕТРОВ
УПРАВЛЯЕМОСТИ
3.1.Математическое моделирование
3.1.1. Поперечные колебания и параметры резонансного режима
3.1.2. Граничные условия управляемости по заносу и опрокидыванию..
3.1.3. Боковое смещение
3.1.4. Запаздывание реакции машины

3.1.5. Динамический коридор движения
3.2.Методика расчёта дестабилизирующего момента
3.2.1. Анализ конструкционных причин дестабилизации
3.3.Оценка управляемости в режиме подруливаний
3.4.Численный эксперимент (программа “УКМ”)
3.5.Конструкционные мероприятия, улучшающие управляемость
4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ
4.1.Объекты исследований
4.2.Определение боковой жёсткости шин
4.3.Статистические характеристики угловых перемещений рулевого колеса
4.4.Тензометрическое определение силового нагружения рулевых тяг
4.5.Сопоставление результатов теоретических и экспериментальных исследований
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
Список использованной литературы
Приложения
Введение
Современное общество неразрывно связано с колёсными машинами (КМ). На них возлагается решение серьёзных задач, эффективность решения которых определяется не только совершенствованием организации применения техники, ускорением создания и внедрения новшеств, но и формированием структуры КМ, наилучшим образом отвечающей общественным потребностям. Ускорение развития КМ может быть достигнуто за счёт осознания специалистами роли теории в обеспечении перехода от малопроизводительных традиционных методов проектирования к современной, качественно новой наукоёмкой технологии их создания. Только такая технология может дать скачкообразный отрыв по качеству проектируемых изделий, в том числе за счёт применения электронно-вычислительной техники [7].
В ряду эксплуатационных свойств КМ при сохраняющейся тенденции увеличения скоростей движения важнейшими показателями качества на любых режимах являются стабилизация и управляемость. Выбор конструктивных параметров машины, обеспечивающих именно эти свойства, повышает активную безопасность эксплуатации и снижает вероятность дорожно-транспортных происшествий (ДТП) на транспортных операциях [24, 29, 79], а также позволяет соблюдать агротехнические требования при выполнении технологических операций в составе тракторного агрегата [80, 88].
По данным ОГИБДД Волгоградской области (отчёты ГИБДД по форме №5 о ДТП за 12 месяцев 1992-2002) ежегодно в среднем 14% (около 400) всех ДТП связано с потерей управляемости на прямолинейном участке, в том числе в процессе манёвра “переставка” по причинам психоэмоционального состояния водителя, метеоусловий, состояния дорожного покрытия, разъезда со встречным транспортом, а также нарушения технических и потребительских правил эксплуатации, например, значительных отклонений давления в шинах, использования различных типов шин, неэффективного распределения массы по салону и багажнику, нарушение углов уста- новки и т.д.

= а(Рк, - И пр1 )0, - Ь(РК; - ^ )В2 + (1кр + ЬКРУ - Мс,

где Мс - суммарный момент в горизонтальной плоскости; 1 - расстояние от
точки соединения с прицепным орудием и осью заднего моста; у - угол между векторами скорости и тяговым сопротивлением; Р , РК; - касательные силы тяги переднего и заднего мостов; Р , ЕСПР] - сопротивление движению на переднем и заднем мостах; Е - тяговое сопротивление КМ.
Устойчивость движения в соответствии с теорией А.М.Ляпунова оценивается корнями характеристического уравнения, относительно уравнений (27) и
(28), но без правых частей, и так как система уравнений (без правых частей) должна иметь решение, отличное от нуля, определитель этой системы должен равняться нулю и, раскрывая его, получается характеристическое уравнение
Исследование корней характеристического уравнения позволяет сделать следующие выводы:
1) Если Х.12 <0 - вещественное число или А,,, - мнимые с отрицательной
вещественной частью, то движение КМ устойчиво и однажды заданное возмущение Дуч> по времени I будет уменьшаться, асимптотически приближаться к
нулю в соответствии с величиной Дуч>е“)'', или этот процесс будет носить колебательный характер с уменьшением амплитуды по той же закономерности. Ха-

а0 = пЛ;

■Г,К, +