CC BY
122
Рис. 3. Результаты испытания молекулярного накопителя на режиме пуска дизеля КамАЗ 740.13-260 с использованием БНРД № 8.
Из анализа рисунка 2 видно, что было выполнено 10 пусков. После каждого выполненного пуска происходила кратковременная зарядка накопителя. Исследования позволяют оценить длительность времени накопления электроэнергии после пуска двигателя при работе генератора автомобиля, а также способности генератора обеспечить должный заряд МНЭ.
Одновременно с пусками, как отмечалось выше, с применением БНРД фиксировались частоты вращения коленчатого вала двигателя (см. кривые на рисунке 3). Визуально просматривается явная корреляция между изменениями напряжения МНЭ и частотой вращения коленчатого вала двигателя. Дальнейшие исследования позволяют, на наш взгляд, определить количественно взаимосвязь между изменением частоты вращения коленчатого вала двигателя и напряжением на зажимах накопителя. Также при испытаниях при различных температурах можно установить зависимость, связывающую температуру окружающей среды с минимально допустимым напряжением накопителя для надежного пуска двигателя, характеризуемого пусковой частотой коленчатого вала.
Таким образом, использование блока непрерывной регистрации данных позволяет определить возможности молекулярного накопителя для применения в различных температурных условиях, построить имитационную модель и провести оптимизацию его режимов работы при использовании для надежного обеспечения пуска двигателей.
По мере накопления данных методами теории идентификации можно построить математическую модель работы комбинированной системы электроснабжения автомобиля и установить области вариаций параметров системы, обеспечивающих оптимальный режим работы двигателя.
Исследование плавности хода гусеничной машины со связанной системой
подрессоривания
Головашкин Ф.П.
МГТУ «МАМИ»
Движение гусеничной машины (ГМ) сопровождается колебательными процессами ее корпуса.
Колебания корпуса гусеничной машины оказывают отрицательное влияние на самочувствие и утомляемость экипажа и, как следствие, снижают качество и оперативность работ, выполняемых экипажем. Вынужденное снижение скорости движения машины ниже той величины, которая допускается сопротивлением движению, приводит к снижению показателя подвижности ГМ - средней скорости движения.
Кроме этого, возрастание амплитуд колебаний до жестких ударов балансиров в ограни-
чители хода (пробой подвески) негативно отражается на работоспособности аппаратуры, размещенной в гусеничной машине, что приводит к поломкам в узлах и агрегатах шасси.
Наиболее перспективными для быстроходных гусеничных машин являются подвески с нелинейной характеристикой упругого элемента и гидравлической передачей усилия - пнев-могидравлические подвески, которые позволяют обеспечить оптимальные показатели под-рессоривания и демпфирования корпуса ГМ. Конструктивно они компактны и сочетают в одном узле свойства упругого и демпфирующего элементов.
Высокую плавность хода быстроходных гусеничных машин можно реализовать с помощью связанной системы подрессоривания (ССП) на базе пневмогидравлической подвески.
Установка на ГМ связанной системы подрессоривания, в которой хотя бы одна из сил, действующая от катка на корпус гусеничной машины, зависит от величины или скорости перемещения не только данного катка, но и других катков, позволяет получить требуемую оптимальную характеристику упругих элементов подвески и амортизаторов.
Использование различных вариантов связей в ССП позволяет получить оптимальную плавность хода ГМ по всей совокупности дорожных условий. Учитывая конструктивные особенности такой подвески, возможно наложение различных видов гидравлических связей как на упругие элементы подвески, так и на амортизаторы:
• параллельной (связь узлов подвески по бортам ГМ);
• накрест (связь между бортами ГМ);
• комбинированной (связь, сочетающая первые два типа).
Проведенный анализ [1], [2] выявил определенную зависимость между видом наложенной связи и показателями плавности хода ГМ.
Однако для оценки эффективности видов связи в подвеске конкретных образцов ГМ необходима методика, позволяющая рассчитывать показатели плавности хода таких ГМ со связанной системой подрессоривания. Для составления методики расчета описываются процессы, происходящие в связанной системе подрессоривания, выявляются закономерности перераспределения нагрузок в подвеске.
В качестве примера на рис. 1 представлена принципиальная кинематическая схема ССП, объединенная с системой регулирования положения корпуса (СРПК) [3].
Математическая модель, состоящая из двух подсистем - подсистемы первого в связи катка с подвеской (рис. 2) и подсистемы второго в связи катка с подвеской (рис. 3) - позволяет определить взаимосвязь упругого звена и рабочей жидкости пневмогидравлических подвесок при наложении гидравлических связей.
Теоретическое исследование и расчет систем подрессоривания основывается на результатах исследования дифференциальных уравнений колебаний подрессоренного корпуса ГМ.
Уравнения (2) и (3) являются решением дифференциального уравнения колебаний подрессоренного корпуса ГМ (1).
] = 2п
то ■ г = Ер - Со;
]=1
(1)
] = 2п
1
п
(2)
2
п
(3)
" ШТ1 .
Рис. 1.
рЖ1 рЖ_ПБ1
ТЖ1 ТЖ_ПБ1
^Ж1 ^Ж_ПБ1
Рис. 2.
где: - вертикальное ускорение центра масс подрессоренного корпуса ГМ;
ф - угловое ускорение подрессоренного корпуса ГМ вокруг центра масс;
т2 = тк + т^ - подрессоренная масса ГМ; при этом: тк - масса корпуса ГМ;
т^ - масса деталей МТУ и гусеничного движителя, участвующих в относительном движении ГМ;
Т0 - сила предварительного натяжения гусеницы;
Рк. - вертикальная упругая нагрузка на ось ] -го опорного катка от пневмогидравличе-ской рессоры (ИГР);
РА] - вертикальная демпфирующая нагрузка на ось ] -го опорного катка от амортизатора;
I] - расстояние по горизонтали от центра масс ГМ до оси ] -го опорного катка;
т = т + т т2
и ф и к ^ 'п^ВК п
где: Jк - момент инерции подрессоренной массы корпуса ГМ относительно её центра масс;
ЬВК - расстояние по горизонтали от центра масс ГМ до оси ведущего колеса.
Вывод решения в работе не приводится, т.к. он описан в работах [1], [4].
Получение значений Рк] и РА]. с учетом наложенных связей в ССП является целью этой
методики. Подставляя значения Рк. и РА]. в формулы (2) и (3), вычисляем одни из основных
показателей плавности хода ГМ - вертикальные и угловые ускорения корпуса ГМ при движении машины с заданной скоростью.
Полученные данные сравниваются с аналогичными значениями для индивидуальной системы подрессоривания и делается вывод о целесообразности применения связанной системы для конкретного образца ГМ.
Методику можно использовать для расчета плавности хода как вновь проектируемой, так и для модернизации существующей гусеничной техники.
На рис. 4 и 5 приведены экспериментальные значения максимальных вертикальных ускорений точек на корпусе реальной ГМ с индивидуальной системой подрессоривания и расчетные значения тех же показателей для аналогичной ГМ со связанной системой подрессо-ривания. Экспериментальные и расчетные данные получены для условия движения ГМ по участку дороги с синусоидальным профилем, на рис. 4 - с длиной волны 5 м и амплитудой 0,08 м, а на рис. 5 - с длиной волны 8 м и амплитудой 0,15 м.
Сплошные кривые на рис 4 и 5 соответствуют значениям расчетных максимальных вертикальных ускорений в центре масс ГМ (кривая 1), на месте механика-водителя (кривая 2), на корме ГМ (криваяЗ). Пунктирные кривые (4, 5, 6) соответствуют аналогичным расчетным данным для ГМ с ССП. Линия 7 показывает максимально допустимые вертикальные ускорения для реальной ГМ (0,7 §).
Из рис. 4 и 5 видно, что применение представленной связанной системы подрессорива-ния позволяет существенно снизить значения максимальных вертикальных ускорений на месте механика-водителя и на корме ГМ. Уменьшаются также величины максимальных вертикальных ускорений и в центре масс гусеничной машины, особенно при движении со скоростью более 35 км/ч.
Сравнительный анализ показал, что применение ССП на ГМ с пневмогидравлической подвеской при движении машины по совокупности дорожных условий позволит снизить значения максимальных вертикальных ускорений на месте механика-водителя, на корме и в центре масс ГМ в пределах 11 - 65 %.
30 40 50 V, КМ/Ч 0 30 40 Е0 V, км/ч
Рис. 4. Рис. 5.
Анализ схемы ССП (рис. 1) позволяет сделать вывод о незначительном конструктивном усложнении системы подрессоривания. Управление связанной системой подрессоривания не представляет трудностей для механиков-водителей.
В связи с этим является актуальным создание рациональной ССП на базе пневмогид-равлической подвески, позволяющей уменьшить негативное влияние колебательных процессов на экипаж и оборудование быстроходной гусеничной машины и повысить эффективность применения ГМ.
Литература.
1. Ладур А.Д. Исследование малых колебаний корпуса танка со связанными системами подрессоривания. Информационный выпуск. - М.: Издание академии БТВ, 1966.
2. Теоретическое исследование плавности хода машин со связанными амортизаторами. Отчет по НИР. - М.: Академия БТВ, 1968.
3. Головашкин Ф.П. Система подрессоривания со связанными гидропневматическими рессорами. Патент на полезную модель ЯИ № 64142 от 27.06.2007 г., приоритет от 23.09.2005 г.
4. Дмитриев А.А., Чобиток В.А., Тельминов А.В. Теория и расчет нелинейных систем подрессоривания гусеничных машин. - М.: «Машиностроение», 1976. - 207 с.
Алгоритм и результаты расчета электромагнитной форсунки бензинового
двигателя
д.т.н., проф. Ерохов В.И., Макарова М.П.
МГТУ «МАМИ»
Электромагнитная форсунка представляет собой быстродействующий клапан, обеспечивающий дозированную подачу топлива в цилиндры двигателя. Электрическое поле, создаваемое в обмотке электромагнита ЭМФ под воздействием электрических импульсов, посы-
