Снижение низкочастотных вибраций поста оператора автогрейдера в транспортном режиме

• Автор: Громовик, Анатолий Иванович
• Шифр специальности: 05.05.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Омск
• Количество страниц: 188 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ
1.3. Анализ методов и средств виброзащиты поста оператора землеройно-транспортных машин
1.2. Оценка вибраций, действующих на человека-оператора, биодинамическая модель человека и ее частотные характеристики
1.3. Классификация и анализ виброизолирующих систем постов операторов землеройно-транспортных машин
1.4. Объект исследований. Цель и задачи исследования. Структура работы
2. ОБОСНОВАНИЕ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ АВТОГРЕЙДЕРА
2.1. Основные положения
2.2. Структура математической модели
2.3. Модель базового варианта
2.4. Базовый вариант автогрейдера с подрессоренной кабиной
2.5. Динамический гаситель подрессоренной кабины
2.6. Динамические гасители кресла и кабины
2.7. Подрессоренный передний мост в расширенном варианте
2.8. Подвеска заднего моста автогрейдера с подрессоренной кабиной
2.9. Многокритериальная параметрическая оптимизация
3. ЭКСПЕРИМИ11ТАЛЫІОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСНОВ! 1ЫХ 1ГАРДМЕТРОВ ДИНАМИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ
3.1. Основные положения
3.2. Статистические характеристики мнкропрофиля дороги
3.2.1. Корреляционная функция
3.2.2. Спектральное представление случайного процесса
3.2.3. Алгоритм обработки микропрофиля дороги
3.3. Определение основных параметров автогрейдера
3.3.1. Определение центра масс
3.3.2. Определение собственных частот базового автогрейдера
3.3.3. Моменты инерции основных частей
3.3.4. Вязкоупругие характеристики шин
3.4. Колебания автогрейдера в транспортном режиме
3.5. Вязкоупругие характеристики элементов системы ьи-'р ..юл,.ции кабины
3.5.1. Определение коэффициента жесткости упругого элемента
3.5.2. Характеристики гидравлического демпфера
3.6. Аппаратура, используемая в экспериментах
4. ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ДИНАМИКИ АВТОГРЕЙДЕРА
4.1. Базовый вариант
4.2. Модель с подрессоренной кабиной
4.3. Динамический гаситель на подрессоренной кабине
4.4. Динамические гасители подрессоренных кресла и кабины
4.5. Ре ./льтаты параметрической оптимизации
5. НАТУРНЫЙ ЭКСПЕРИМЕНТ
5.1. Экспериментальные данные микропрофиля дороги
5.2. Определение статических характеристик автогрейдера
5.3. Моменты инерции главной массы и балансирной тележки
5.4. Вязкоупругие характеристики шин
5.5. Испытание автогрейдера в транспортном режиме
5.5.1. Переходной процесс колебаний заднего моста автогрейдера Д-71 ОБ
5.5.2. Переезд единичной неровности передним мостом автогрейдера ДЗ-98А
5.5.3. Подрессоренное кресло ДЗ-98А
5.5.4. Автогрейдер Д-710Б с подрессоренными кабиной и креслом
5.5.5. Движение Д-710Б с подрессоренным креслом по реальному профилю дороги
5.5.6. Движение автогрейдера Д-710Б с подрессоренной кабиной в транспортном режиме
5.6. Характеристики подвесок кресла и кабины
5.6.1. Коэффициенты жесткости
5.6.2. Определение коэффициента неупругого сопротивления гидравлического демпфера.
6. Основные результаты и выводы по работе
Литература
ПРИЛОЖЕНИЯ
Приложение 1. Методика расчета подвески кабины автогрейдера с использованием
упругих пневмоэлементов малой жесткости
Приложение 2. Методика расчета экономической эффективности от использования подрессоренной кабины автогрейдера (повышение скорости в транспортном режиме)
Приложение 3. Акты испытаний

ВВЕДЕНИЕ
Экономическая политика, проводимая Правительством Российской Федерации после 1998 года, позволила восстановить темпы роста производства в отрасли строительнодорожного и коммунального машиностроения.
ОАО ВНИИстройдормаш, подводя итоги 55-летию строительно-дорожного машиностроения, отмечает увеличение выщ'ска дорожно-строительной техники, в частности автогрейдеров выпущено в 2000 году на 49 ... 166 % больше по сравнению с 1996 ... 1999 годами (по основным производителям: ЗАО “Стройдормаш”; ОАО “Брянский арсенал”; завод дорожных машин (г. Орел); Челябинский завод дорожных машин им. Колющенко). Также наметился рост производства по всей отрасли.
Возрастающие объемы строительства автомобильных дорог и промышленных объектов требуют создания высокопроизводительных землеройно-транспортных машин (ЗТМ). К данному типу машин относятся автогрейдеры, мощностные и скоростные характеристики которых постоянно возрастают. Например, автогрейдеры ДЗ-98В и ДЗ-140 обладают мощностью двигательных установок, достигающих 200 кВт; скорости движения в транспортном режиме приближаются к 45 км/ч.
Реализации скоростных данных ЗТМ препятствует вибрация, возникающая от действия неровностей дороги при езде. Вредное воздействие вибрации на человека-оператора вынуждает его снижать скорость движение, не превышающую 12 ... 18 км/ч.
Автогрейдер, является бесподвесочной машиной, единственными упругими элементами которой являются шины. Как динамическая система автогрейдер обладает низкой собственной частотой (по первой гармонике составляющей 1,81 ...2,1 Гц(11,4 ... 12,7 с'1). Указанная область определяет основную долю составляющих собственных частот тела человека и эксплуатация ЗТМ с повышенными скоростями создает резонансные явления, негативно влияющие на толерантность от внешних воздействий.
Актуальность работы. Известно, что доля транспортного режима в общем времени производственного цикла составляет 30 ... 40%. Следовательно, сокращение времени транспортного режима и перераспределение его в технологический режим является источником повышения производительности ЗТМ.
Используемые системы пассивной виброзащиты человека от низкочастотных вибраций не развиты выше уровня виброизоляции подрессоренными креслами, собственная частота колебаний которых не ниже 2,8 ... 3,5 Гц. Дальнейшее снижение собственных частот подрессоренных кресел приводит к значительным динамическим перемещениям, затрудняющим управление машиной.

Рис. 1.15. Принципиальная схема подвески кабины автогрейдера с использованием И
В научно-производственном объединении “Прогресс“ министерства шинной промышленности (г. Омск) разработаны ряд РКО типа диафрагменных, рукавных, тороидальных и
др.(см. табл. 1.3).
К основным достоинствам диафрагменных РКО следует отнести, наряду с высокой статической грузоподъемностью, низкую собственную частоту, например мод. Н-79 - 37 кН и частота 1 Гц, динамический ход ± 80 мм.
Последние разработки. [48] совместно с объединением “Прогресс”, направленные на использование диафрагменных РКО в системах виброизоляции постов операторов транспортных средств с массой изоляции порядка 300 ... 1000 кг дали ряд положительных результатов. Изготовлены двухкамерные диафрагменные РКО с частотой 0,7 Гц при изолируемой массе 700 кг, динамическим ходом ± 70 мм, (рис. 1.15).
Определена перспективность использования двухкамерных РКО диафрагменного типа, отмечена возможность встраивания одной из камер в работу режима отбоя, применения