CC BY
1
Ponomarev Alexey Ivanovich, candidate of technical sciences, docent, apon2005@yandex. ru, Russia, Kaluga, Bauman Moscow State Technical University Kaluga Branch,
Sidorov Maxim Vladimirovich, candidate of technical sciences, docent, sidorov-kaluga@yandex. ru, Russia, Kaluga, Bauman Moscow State Technical University Kaluga Branch.
УДК 629.3.2
DOI: 10.24412/2071-6168-2024-8-541 -542
АДАПТАЦИЯ ГИДРОПНЕВМАТИЧЕСКОГО АМОРТИЗАТОРА МОБИЛЬНЫХ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАШИН ДЛЯ ЭКСПЛУАТАЦИИ В УСЛОВИЯХ НИЗКИХ ТЕМПЕРАТУР
С.В. Репин, А.Е. Пушкарев, Р.А. Литвин, Д.С. Орлов, К.А. Головин
Статья посвящена обеспечению работоспособности гидропневматических амортизаторов шасси транспортных средств в условиях низких температур. На основании теоретических исследований установлены характеристики процессов функционирования гидравлических и пневматических элементов амортизатора в условиях низких температур, позволяющие реализовывать новые конструктивные решения по адаптации гидропневматических амортизаторов к арктическим условиям. Разработано конструктивное исполнение гидропневматического амортизатора для транспортно-технологических машин, выполненных на базе шасси грузовых автомобилей, адаптированного к арктическим условиям. Статья публикуется по результатам проведения научно-исследовательских работ, проводимых в рамках конкурса грантов на выполнение научно-исследовательских работ научно-педагогическими работниками СПбГАСУ (ФГБОУ ВО «Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет») в 2024 году.
Ключевые слова: гидропневматический амортизатор, низкие температуры, амортизаторная жидкость, демпфирующая характеристика, упругая характеристика.
Освоение арктических территорий Российской Федерации предусматривает широкое применение в строительстве мобильных транспортно-технологических машин (ТТМ) (кранов, экскаваторов, бетоносмесителей, машин для содержания автодорог и пр.), выполненных на базовых автомобильных шасси. Однако, реализации мобильных качеств ТТМ препятствует наличие двух проблем: типовая подвеска базовых автомобильных шасси не обеспечивает плавности хода по неровным дорогам, характерным для Арктики, вследствие чего значительно снижается скорость движения; низкие температуры практически блокируют амортизирующие свойства подвески на начальном периоде движения, когда рабочая жидкость гидравлических амортизаторов (ГА) не прогрета до положительной температуры. Блокировка амортизаторов происходит вследствие повышения в разы кинематической вязкости амортизаторной жидкости (АЖ) при отрицательных температурах, и жидкость перестает прокачиваться через узкие каналы дрос-сельно-клапанной системы (ДКС). Застывает же АЖ в течение двадцати минут стоянки машины при температуре воздуха ниже минус тридцати градусов Цельсия. В период прогрева машина двигается практически без смягчения толчков со стороны дороги, поэтому скорость перемещения не превышает 10 км/час [1, 2].
Первая проблема нашла удовлетворительное решение в исследованиях авторов статьи [3], но одновременное решение сразу двух проблем в одном устройстве пока не найдено.
Об актуальности проблемы обеспечения плавности хода транспортных средств в условиях эксплуатации при низких температурах свидетельствуют многочисленные исследования [5, 6, 7, 8, 9 и другие]. Наиболее применимым к шасси ТТМ представляется направление создания дополнительного канала с низким гидравлическим сопротивлением в обход основной ДКС амортизатора. Конструктивное исполнение дополнительного канала может быть, как снаружи амортизатора [10, 11, 12], так и внутри [1, 13]. Но оба варианта исполнения дополнительного канала обладают недостатками, препятствующими внедрению новых конструкций. Так, наружный дополнительный канал делает неудобной установку внешнего термозащитного кожуха, способствующего ускорению прогрева амортизатора и замедлению остывания на стоянке. Внутреннее исполнение существенно усложняет конструкцию.
Наиболее научно и конструктивно проработанными являются решения Антонова И.В. и Рыкова С.П. [11, 12], базирующиеся на использовании терморегуляторного устройства во внешней обходной трубке, автоматически регулирующего проходное сечение канала в зависимости от температуры АЖ. Принцип действия регулирующего устройства основан на перемещении запорного клапана, ход которого определяется термочувствительным элементом, имеющим большой коэффициент объемного расширения. Также авторами [11] проведено исследование влияния температуры АЖ на сопротивление прокачке через обходную трубку в температурном диапазоне блокировки основной ДКС.
На основе изучения конструкций ГА и особенностей их работы в арктических условиях авторами настоящей статьи выработаны специфические требования к амортизаторам: способность к быстрому прогреву, возможность создания внутреннего канала низкого гидравлического сопротивления для пропуска АЖ в обход основной ДКС без существенного усложнения конструкции, отсутствие выступов на внешней поверхности для удобства установки термозащитного кожуха.
Проведенный информационный поиск не выявил конструкций амортизаторов, отвечающих всем указанным требованиям. Но упомянутое выше решение авторов статьи [3, 4] по обеспечению плавности хода ТТМ, обладает конструктивными возможностями адаптации его к арктическим условиям в соответствии с установленными требованиями.
Поэтому задачей данной статьи является разработка нового конструктивного исполнения гидропневматического амортизатора авторов [3], адаптированного к арктическим условиям, и теоретическое обоснование параметров, обеспечивающих его работу в условиях низких температур.
Решение поставленной задачи предлагается осуществить путем добавления в конструкцию терморегули-рующего устройства, подобного автомобильному термостату, открывающего дополнительный канал для прохода АЖ в обход основной ДКС при повышении выше допустимых пределов гидравлического сопротивления амортизатора вследствие застывания рабочей жидкости при низкой температуре. Теоретическое обоснование параметров, обеспечивающих работу амортизатора в условиях низких температур, предполагается выполнить на основе использования законов механики жидкости и газа и включает решение следующих задач:
- построение математической модели зависимости пропускной площади дополнительного канала от требуемой величины сопротивления амортизатора в температурном диапазоне от блокировки основной ДКС до выхода на рабочий режим;
- оценка влияния низкой температуры на параметры упругой характеристики, определяемые пневматической частью амортизатора.
При решении данных задач была произведена разработка нового конструктивного исполнения гидропневматического амортизатора авторов, адаптированного к арктическим условиям. Для обеспечения надежности нового устройства желательно использование в нем известных и проверенных временем элементов. Поэтому в качестве запорного элемента обходного канала применено устройство, подобное известным в технике термостатам с твердым или жидким термочувствительным элементом. Это термостаты системы охлаждения двигателей внутреннего сгорания и систем водяного отопления зданий, конструкция которых практически идентична. Термостаты в зависимости от состава термочувствительного элемента имеют разную температуру срабатывания, и подбор интервала температур, при которых происходит постепенное открытие запорного клапана термостата, не представляет сложности для специалистов.
Адаптация разработанного ранее авторами статьи гидропневматического амортизатора [3] к арктическим условиям выполнена путем создания дополнительного канала для прохода АЖ в обход основной ДКС, открытие и закрытие которого осуществляется терморегулирующим устройством, подобным автомобильному термостату (рис. 1).
Рис. 1. Конструкция и расчетная схема нового амортизатора: 1 - крышка верхняя; 2 - цилиндр наружный верхний; 3 - цилиндр внутренний верхний; 4 - крышка нижняя; 5 - цилиндр наружный нижний; 6 - цилиндр внутренний нижний; 7 - пневматический поршень; 8 - клапанный блок (дроссельно-клапанная система); 9,16 - окна; 10,11 - втулки; 12 - манжетные уплотнения; 13 - термостат; 14 - стакан; 15 - клапан
термостата; 17,18 - стаканы кожуха; А, В - гидравлические зоны; Б - газовая зона; диаметры: D1г, D2г - внутренний газового цилиндра верхнего и нижнего; d1ж, d2ж - внутренний гидравлического цилиндра верхнего и нижнего; D1ж, D2ж - внешний гидравлического цилиндра верхнего и нижнего; А —расстояние между внутренним и внешним гидравлическими цилиндрами
542
Двухтрубный гидропневматический амортизатор содержит верхний блок соосных цилиндров, включающий крышку 1, наружный 2 и внутренний 3 цилиндры, нижний блок цилиндров, включающий крышку 4, наружный 5 и внутренний 6 цилиндры. Причем все цилиндры выполнены одной длины. Внутренний объём амортизатора разделён на гидравлические зоны А и В и газовую зону Б. Гидравлическая зона А имеет кольцевую цилиндрическую форму и находится между внутренними поверхностями цилиндров 2 и 5 и внешними поверхностями цилиндров 3 и 6, образуя рабочий цилиндр, воспринимающий ударно-вибрационную нагрузку, действующую на колесо шасси при движении. Зона Б образована внутренними поверхностями цилиндров 3 и 6, имеет цилиндрическую форму.
Зоны Б и В разделены пневматическим поршнем 7, установленным внутри цилиндра 6, а гидравлические зоны А и В разделены клапанным блоком 8, размещенным в нижней части цилиндра 6 и неподвижно закрепленным на нем. Клапанный блок 8 представляет собой дроссельно-клапанную систему (ДКС), имеющего форму кольца, в стенках которого выполнены дроссельные отверстия и клапаны, обеспечивающие требуемые демпфирующие характеристики амортизатора. Клапанный блок 8 связан с гидравлической зоной А посредством окон 9, выполненных в нижней части цилиндра 6.
Зоны Б и В образуют компенсационный цилиндр, и соотношение объемов этих зон изменяется в процессе работы амортизатора.
Установка амортизатора на шасси производится посредством втулок 10 и 11, закрепленных на крышках 4 и 1 соответственно. Сопрягаемые поверхности цилиндров между собой и поршнем 7 уплотнены манжетными уплотнениями 12, причем их крепление осуществляется по внутреннему диаметру.
Под клапанным блоком 8 соосно установлен термостат 13, неподвижно закрепленный посредством фланца термостата на стакане 14, жестко связанным с нижней крышкой 4. При втянутом штоке термостата 13 его клапан 15 образует зазор между нижним торцом клапанного блока 8, открывая проход для жидкости из полости В полость А через отверстия 16, выполненные в нижней части цилиндра 6. Термостат 13 установлен на таком расстоянии от клапанного блока 8, чтобы при выдвинутом штоке его клапан 15 плотно закрывал отверстие со стороны нижнего торца блока 8. Пропускная площадь обходного канала, образованного отверстиями 16 и зазором между клапаном15 и клапанным блоком 8, значительно, по крайней мере на порядок, превышает пропускную площадь ДКС.
Термостат 13 заполнен терморасширяющимся наполнителем, имеющим минимальный объем при температуре блокировки ДКС (ниже минус 24° С) и способным постепенно расширяться при повышении температуры до 0° С, при которой и происходит закрытие клапаном 15 термостата нижнего торца блока 8. Подбор состава терморасширяющегося наполнителя не представляет трудности для специалистов.
Снаружи амортизатор закрыт кожухом из прочного теплоизоляционного материала, выполненного в виде двух стаканов 17 и 18, с возможностью перемещения одного внутри другого, закрепленных соответственно на крышках 1 и 4.
Устройство работает в двух режимах - прогрев и рабочий режим.
В режиме прогрева амортизатор работает при температуре ниже 0° С, когда терморасширяющийся наполнитель находится в состоянии, при котором он занимает такой объем, при котором шток термостата 13 втянут, его клапан 15 образует зазор между нижним торцом клапанного блока 8, открывая проход для жидкости из полости В полость А через отверстия 16, выполненные в нижней части цилиндра 6.
Перетекание холодной жидкости, имеющей высокую вязкость, происходит в этом режиме с минимальным сопротивлением вследствие большой пропускной площади обходного канала, что дает возможность нижнему блоку цилиндров перемещаться по отношению к верхнему блоку цилиндров, амортизируя удары о неровности дороги. При этом меняется объем газовой полости Б, в которой газ от периодического сжатия нагревается. Причем, чем крупнее неровности дороги, тем больше степень сжатия газа в полости Б, тем интенсивнее идет нагрев газа.
Тепло от нагреваемого газа передается жидкости в полости А через стенки цилиндров 3 и 6, нагревая ее. Также жидкость нагревается при прокачке через зазор между нижним торцом клапанного блока 8 и клапаном 15 и отверстия 16. Удержанию тепла в амортизаторе способствует наличие кожуха со стаканами 17 и 18.
Находящийся в потоке жидкости термостат 13 также нагревается. В интервале температур от минус 24 до 0° С происходит постепенное расширение наполнителя, сопровождающееся увеличением его объема. В результате этого шток термостата выдвигается, и клапан 15 перекрывает отверстие со стороны нижнего торца блока 8. Амортизатор переходит в рабочий режим.
В рабочем режиме значения упругодемпфирующих характеристик соответствуют проектным, обеспечивающим требуемую плавность хода ТТМ в диапазоне рабочих температур.
При движении машины по дороге с неровностями нижний блок цилиндров, включающий крышку 4, наружный 5 и внутренний 6 цилиндры, перемещается по отношению к верхнему блоку цилиндров, включающему крышку 1, наружный 2 и внутренний 3 цилиндры, амортизируя удары о неровности дороги. Газ в полости Б сжимается при наезде на препятствия, выполняя роль упругого элемента подвески (газовой пружины) - гашение вибрационной и ударной нагрузки со стороны дороги. При этом поршень 7 на ходе сжатия опускается вниз, проталкивая жидкость через клапанный блок 8 из зоны В в зону А. Возникающее гидравлическое сопротивление создает демпфирующий эффект - гасит колебания кузова на упругом элементе. На ходе отбоя движение поршня 7 и жидкости идет в обратном направлении.
Техническим результатом является повышение эффективности работы амортизатора в условиях эксплуатации при низких температурах.
С целью теоретического обоснования параметров, обеспечивающих работу амортизатора в условиях низких температур, построена математическая модель зависимости пропускной площади дополнительного канала от требуемой величины сопротивления амортизатора и температуры жидкости.
В соответствии с нормативными требованиями ГОСТ 34339-2017 одним из показателей, определяющих условия функционирования гидравлических амортизаторов подвески шасси, являются силы сопротивления. Значения сил сопротивления на отбой и сжатие должны соответствовать конструкторской документации и не превышать допустимых пределов. На основании исследований [5, 11], проведенных в лабораторных условиях для ГА, можно оценить относительное изменение сопротивления движению подвижной части амортизатора при изменении температуры АЖ (рис. 2). Сопротивление интенсивно растет с понижением температуры ниже 0° С, а ниже минус 24° С происходит полное стопорение перемещения штока амортизатора.
3,00 2,50 2,00 1,50 1,00
^ Зона стопорения аморти;
при низкой температу
\ _
Зона допустимых по ГОСТ 34
I
-40
-20
0 20 Температура в 0С
40
60
-•-Изменение сопротивления на отбое Изменение сопротивления на сжатии
Рис. 2. Изменение сопротивления перемещению подвижной части амортизатора относительно сопротивления при температуре АЖ 60° С при отсутствии обходного канала
Отсюда следует вывод, что открытие клапана термостата должно начинаться с температуры 0° С. Полное же открытие клапана должно быть в зоне стопорения амортизатора при низкой температуре.
Итак, когда вследствие повышения вязкости АЖ (рис. 3) сопротивление перемещению подвижной части амортизатора начинает превышать нормативные значения, начинает открываться клапан термостата, и требуемое демпфирующее усилие обеспечивается гидравлическим сопротивлением обходного канала. Поэтому задача сводится к определению зависимости сопротивления прокачки АЖ высокой вязкости от пропускной площади обходного канала.
¡5" 8000 | 9000
£ -а
И'
т
1 ; 5
£ i а . у = -0,0064*3 + 1,0857x2 . мх + 1022.3 R* = 0,997
II ё а. \ II г.. - у = -0.0045«3 + 0.64Х- - 27,167k + 690 R' = 0,9985 у = -С.С034Х3 + 0,2229Х3 - 5.2&67Х + 397,43 R? = 0.9984
-60
-40
-20
40
60
0 20 Температура в градуса* Цельсия
* Масло АЖ-12Т ■ Масло АМГ-10 ■ Масло ГРЖ-12 - - Полиномиальная (Масло АЖ-12Т) Полиномиальная (Масло АМГ-10) -Полиномиальная (Масло ГРЖ-12)
Рис. 3. Зависимость кинематической вязкости амортизаторной жидкости от температуры
Теоретические зависимости сопротивления движению высоковязкой жидкости через отвествия не были обнаружены. Именно поэтому многие авторы [1, 5, 10, 11, 12, 13 и др.] пользовались экспериментальными зависимостями для оценки сопротивления ГА при низких температурах. На основании результатов экспериментальных исследований [11] было установлено:
- значение коэффициента сопротивления Кс прокачке АЖ марки ГРЖ-12 в изменяется в пределах 5...20 Н/мм2 в зависимости от скорости движения жидкости через обходной канал (5...10)-103 мм/с при температуре минус 240° С (кинематическая вязкость 2000 мм2/с) и средней скорости перемещения подвижного элемента амортизатора 0,28 м/с (рис. 4) и описывается уравнением
Кс = 0,001Ьж +1,6667 (1)
- уменьшение пропускной площади обходного канала при постоянном гидравлическом сопротивлении прокачке в зависимости от температуры АЖ (интервале температур от минус 24 до 0° С) описывается коэффициентом корректировки Кк (С) площади (рис. 5) (при температуре минус 24° С и ниже Кк (С) = 1).
Для расчета пропускной площади обходного канала, обеспечивающей среднее сопротивление перемещению при средней скорости движения подвижного элемента амортизатора предусматривается следующий алгоритм действий:
1. Выбор среднего сопротивления перемещению при средней скорости движения подвижного элемента амортизатора.
2. Выбор значения коэффициента сопротивления Кс и скорости движения жидкости через обходной
канал.
3. Расчет пропускной площади обходного канала.
4. Построение демпфирующей характеристики амортизатора, обеспечиваемой гидравлическим сопротивлением обходного канала.
Выбор среднего сопротивления перемещению при средней скорости движения подвижного элемента амортизатора произведен по демпфирующей характеристике нового амортизатора, устанавливаемого в переднюю подвеску распространенной ТТМ на шасси грузового ТС - автокрана «Клинцы КС-35719-1-02» на шасси КамАЗ-43253 (рис. 6) [3]. Среднее сопротивление Рс равно 20 кН при скорости подвижного элемента амортизатора 0,2 м/с.
15
Кс м
Рис. 4. Зависимость коэффициента сопротивления Кс (Н/мм2) прокачке АЖ марки ГРЖ-12 от скорости движения жидкости гж (мм/с) через обходной канал при температуре минус 24° С
Рис. 5. Коэффициент корректировки Кк^С) площади пропускного отверстия в зависимости от температуры
а
Скорость перемещения подвижного блока цилиндров, м с
Рис 6. Демпфирующая характеристика нового амортизатора при рабочей температуре 60" С
На основании скорости v-i и площади кольца жидкости шириной А в полости А (FА) рассчитывается расход Q1 жидкости через обходной канал (рис. 7):
Ql = П • ^ . (2)
о
з
н и
О
^
эе 5
а<ю
6*10
4x10
2*10
щ О.
0 0.1 0.2 0.3 0.4 О.э Скорость жидкости V-], м/с
Рис 7. Результат моделирования в маткад-программе расхода жидкости через обходной канал в зависимости от скорости перемещения VI подвижного элемента амортизатора
Площадь FВ отверстия должна обеспечить прокачку АЖ со средним сопротивлением Pс движению подвижного блока цилиндров 20 кН при блокировке прохода жидкости через ДКС амортизатора вследствие понижения температуры ниже - 24° С. Площадь FВ рассчитывается через расход Q1 и скорость течения жидкости через обходной канал, от которой зависит коэффициент сопротивления Kс прокачке АЖ. В то же время площадь FВ определяется диаметром dВ втулки 8 и высотой НВ :
01
- = кВ • п • d в
(3)
где м - коэффициент расхода жидкости.
Задаваясь значениями и dв , рассчитывается высота hв , причем ее максимальная величина соответствует температуре блокировки ДКС, минус 24° С. С повышением температуры пропускная площадь Fв и высота hв будут уменьшаться в соответствии с коэффициентом корректировки Кк (С) (обозначение в скобках С означает зависимость от температуры в градусах Цельсия) площади пропускного отверстия в зависимости от температуры (рис. 8):
^ (С) = ^ (-24° С) • Кк (С). (4)
545
v
-30 - 20 - 10 0 10 20 Температура жидкости, оС
Рис. 8. Результат моделирования зависимости высоты Нв от температуры АЖ в маткад-программе
Сопротивление Рс перемещению подвижного элемента амортизатора определяется перепадом давления Ар на обходном канале (рис. 9):
Ар(С) =
Рс (С) =
б,2 Рж
2(^в (С ))2 Ар(С)
^д '
(5)
(6)
где рж - плотность АЖ (860 кг/м3).
Коэффициент расхода жидкости не учитывается, т.к. был учтен ранее в формуле (3) при расчете площади обходного канала .
Демпфирующая характеристика амортизатора, обеспечиваемая гидравлическим сопротивлением обходного канала при блокировке ЖКС, соответствует среднему сопротивлению перемещения подвижного элемента (рис. 9).
I
Скорость перемещения подвижного блока цилиндров, м/с
Рис. 9. Результат моделирования сопротивления перемещению подвижного элемента амортизатора
в маткад-программе при температуре -24° С
Произведена оценка влияния температуры на упругие свойства газовой пружины амортизатора. Установлено, что при понижении температуры газа уменьшается его давление внутри амортизатора, что влияет на величину жесткости газовой пружины и сказывается на способности восприятия динамической нагрузки со стороны дороги.
Согласно закону Шарля, давление газа при постоянном объеме (изохорный процесс) меняется линейно с температурой по формуле [16]:
Р1 = Ро -(1+ М), (7)
где Р1 - давление газа при температуре ^ , взятой по шкале Цельсия, ро - давление газа при 0° С, в - термический коэффициент, в = 1/273,15 .
Из формулы (7) следует, что давление р2 при температуре ^ может быть вычислено по формуле:
1 +P■t2
Р2 = Р1 -
(8)
1+в-Г1
Анализ характеристик разработанного амортизатора в маткад-программе показал, что, относительно давления газа при 0° С давление уменьшится на 22 % при í = -50°С и увеличится на 23 % при Г = 60°С (рис. 10). Средняя жесткость газовой пружины снизится на 20 % при изменении температуры от 0 до -24° С и на 43 % при -50° С (рис. 11).
Указанное снижение жесткости газовой пружины некритично, т. к. имеющейся жесткости будет вполне достаточно для обеспечения плавности хода при движении с невысокой скоростью (до 10 км/час) в период прогрева газа. Газ нагреется от минус 50° С до 0° С в течение одной-трех минут движения в зависимости от характера неровностей дороги.
Характеристики процессов функционирования гидравлических и пневматических элементов амортизатора при низких температурах, установленные на основании выполненных исследований, позволяют реализовывать новые конструктивные решения по адаптации гидропневматических амортизаторов к арктическим условиям.
2x10"
1x10"
\ \N /60е s *v С 00С
-5 00С * *.
0.1 0.12 0.14 0.16 0.18 0.2
Диаметр газового поршня, м
1.2
0.В
0.6
50
50 0С
Температура паза,
а б
Рис. 10. Влияние температуры газа на давление (а) и на относительное изменение давления по сравнению
с давлением при 00 С (б)
Температура газа, 0С
Рис. 11. Влияние температуры газа на относительное изменение жесткости газовой пружины
по сравнению с жесткостью при 00 С
Гидравлическая часть амортизаторов наиболее подвержена влиянию низких температур вследствие значительного изменения вязкости амортизаторной жидкости. Поэтому именно эта часть подлежит конструктивной доработке для адаптации амортизатора к арктическим условиям. Изменение характеристик пневматической части не столь значительно при понижении температуры, поэтому не требуется внесения доработок в ее конструкцию.
Вышеизложенное позволяет сделать следующие выводы.
1. Новое конструктивное исполнение гидропневматического амортизатора, адаптированного к арктическим условиям, позволяет реализовать мобильные качества ТТМ, выполненных на базе шасси грузовых автомобилей, обеспечивая плавность хода по неровным дорогам, характерным для Арктики, и исключая блокировку амортизирующих свойств подвески при низких температурах.
2. Новый амортизатор имеет требуемые параметры демпфирующих и упругих характеристик уже на начальном периоде движения, когда рабочая жидкость гидравлических амортизаторов не прогрета до положительной температуры.
3. На основании теоретических исследований установлены характеристики процессов функционирования гидравлических и пневматических элементов амортизатора при низких температурах, позволяющие реализовывать новые конструктивные решения по адаптации гидропневматических амортизаторов к арктическим условиям.
Благодарности. Статья публикуется по результатам проведения научно-исследовательских работ, проводимых в рамках конкурса грантов на выполнение научно-исследовательских работ научно-педагогическими работниками СПбГАСУ (ФГБОУ ВО «Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет») в 2024 году.
Список литературы
1. Домнышев Д.А. Обеспечение эксплуатационных характеристик гидравлических амортизаторов автомобилей, используемых в сельском хозяйстве при низких температурах: дис. ... канд. техн. наук. Новосибирск, 2021. 168 с.
2. Казорин П.С. Влияние низких температур на работу гидравлических амортизаторов // Вооружение и военная специальная техника. 2022. № 5-6. С. 141-148. DOI: 10.53816/23061456_2022_5-6_141.
3. Исследование процессов обеспечения плавности хода транспортно-технологических машин на базе шасси грузовых автомобилей в сложных дорожных условиях / Репин С.В., Масленников Н.А., Орлов Д.С., Лутов Д.С. // Транспортное, горное и строительное машиностроение: наука и производство. 2023. № 23. С. 76-84.
4. Патент 194004 РФ. Двухтрубный гидропневматический амортизатор / С.В. Репин, С.С. Евтюков, Д.С. Орлов. Опубл. 22.11.2019. Бюл. № 33.
5. Hryciow Z. An Investigation of the Influence of Temperature and Technical Condition on the Hydraulic Shock Absorber Characteristics. Applied Sciences. 2022. V. 12(24). P. 12765. https://doi.org/10.3390/app122412765.
6. Pavlov N. Influence of shock absorber temperature on vehicle ride comfort and road holding // MATEC Web of Conferences. 2017. V. 133. P. 02006. DOI: 10.1051/matecconf/201713302006.
7. Demic M., Diligenski D., Milovanovic M. A contribution to research of the influence of degradation of vehicle vibration parameters on thermal load of shock absorbers // Journal of Applied Engineering Science. 2013. V. 11(1). P. 23-30. DOI: 10.5937/jaes11-3270.
8. Estimation of the oil temperature in adjustable vibration dampers / K. Reif, K. Schmidt, F. Schimmack, F. Niedermeier, N. Kennes // ATZ Worldwide. 2010. V. 112(3). P. 22-27.
9. Warczek J., Burdzik R., Perun G. The method for identification of damping coefficient of the trucks suspension // Key Engineering Materials. 2014. V. 588. P. 281-289.
10. Гидравлический амортизатор с переменным сопротивлением / Новиков В.В., Рябов И.М., Чернышов К.В. Поздеев А.В., Марков Г.В. // Вестник науки и образования. 2018. № 6(42). Том 1. С. 7-12.
11. Антонов И.В., Рыков С.П. Автомобильный амортизатор, адаптированный к низким температурам. Конструкция, оценка параметров // Системы. Методы. Технологии. 2019. № 3 (43). С. 29-34.
12. Рыков С.П., Куприянов А.П. Автомобильный амортизатор, адаптированный к низким температурам. Конструкция и характеристики // Труды Братского государственного университета. Серия: Естественные и инженерные науки. 2010. Т.1. С. 183-191.
13. Болштянский А.П., Балакин П.Д. Гидравлический тракт переменного сопротивления в устройствах амортизаторов // Омский научный вестник. 2007. № 3 (60). С. 69-70.
14. Автомобильный термостат. Принцип работы и неисправности. [Электронный ресурс]. URL: https://www.drive2.ru/b/1767918/ (дата обращения 10.04.2024).
15. ГОСТ 34339-2017. Автомобильные транспортные средства. Амортизаторы гидравлические телескопические. Технические требования и методы испытаний. М.: Стандартинформ, 2018. 23 с.
16. Яворский Б.М., Детлаф А.А. Справочник по физике для инженеров и студентов М.: Наука, 1971. 939 с.
Репин Сергей Васильевич, д-р техн. наук, профессор, [email protected], Россия, Санкт-Петербург, Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет,
Пушкарев Александр Евгеньевич, д-р техн. наук, профессор, [email protected], Россия, Санкт-Петербург, Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет,
Литвин Роман Андреевич, канд. техн. наук, доцент, roman. ltv@mail. ru, Россия, Санкт-Петербург, Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет,
Орлов Денис Сергеевич, аспирант, orl [email protected], Россия, Санкт-Петербург, Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет,
Головин Константин Александрович, д-р техн. наук, доцент, заведующий кафедрой, kagolovin@mail. ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет
ADAPTATION OF HYDROPNEUMATIC SHOCK ABSORBER OF MOBILE CONSTRUCTION MACHINES FOR LOW
TEMPERATURE OPERATION
S.V. Repin, A.E. Pushkarev, R.A. Litvin, D.S. Orlov, K.A. Golovin
The article is devoted to ensuring the performance of hydropneumatic shock absorbers of vehicle chassis in low temperature conditions. Based on theoretical studies, the characteristics of the functioning processes of hydraulic and pneumatic shock absorber elements under low temperature conditions have been established, allowing the implementation of new design solutions for adapting hydropneumatic shock absorbers to arctic conditions. A design of a hydropneumatic shock absorber has been developed for transport and technological machines, made on the basis of a truck chassis adapted to Arctic conditions.
Key words: hydropneumatic shock absorber, low temperatures, shock absorber fluid, damping characteristic, elastic characteristic.
Repin Sergei Vasilievich, doctor of technical sciences, professor, repinserge@mail. ru, Russia, St. Petersburg, St. Petersburg State University of Architecture and Civil Engineering,
Pushkarev Alexander Evgenievich, doctor of technical sciences, professor, pushkarev-agn@mail. ru, Russia, St. Petersburg, St. Petersburg State University of Architecture and Civil Engineering,
Litvin Roman Andreevich, candidate of technical sciences, docent, roman. ltv@mail. ru, Russia, St. Petersburg, St. Petersburg State University of Architecture and Civil Engineering,
Orlov Denis Sergeevich, postgraduate, [email protected], Russia, St. Petersburg, St. Petersburg State University of Architecture and Civil Engineering,
Golovin Konstantin Alexandrovich, doctor of technical sciences, docent, head of department, [email protected], Russia, Tula, Tula State University
