CC BY
14
ном скольжении (рсц = 0,7 колеса должны быть отклонены от продольной оси на два градуса вправо (0 = 2° ) и наклонены от вертикали на четыре градуса также вправо (ОСк = 4°).
Расчетные углы установки колес для других фонов с более слабыми грунтами ((рсц =0,5...0,3) будут больше, однако следует принимать минимальные углы. В этом случае на фонах с более слабыми грунтами жатка будет двигаться с отклонениями продольной оси вправо на 1...2 градуса, т.е. будет «отставать». Однако, это отклонение будет меньше, чем при нулевой установке колес (0 = 0, ОСк = 0 ), как это принято в существующих конструкциях.
Предложенный метод позволяет рассматривать устойчивость хода жатки в рамках общепринятых понятий устойчивости движения. На участке возрастания коэффициента бокового сдвига (рисунок 2) случайное увеличение сил сопротивления (вызванное, например, наездом на препятствие правым колесом) приводит к возрастанию восстанавливающего момента, и жатка возвратится в исходное положение. Если же увеличение сил сопротивления будет таким, что реализуемый коэффициент сопротивления боковому сдвигу перейдет через максимум, то выравнивание жатки будет невозможно. В этом случае восстановление хода жатки будет возможно только при уменьшении сил сопротивления, при котором реализуемый коэффициент сопротивления боковому сдвигу будет ниже его предельного значения фсц.
Выполненные исследования позволяют сделать следующие выводы.
Движение прицепной жатки происходит с уводом колес, обусловленным деформацией пневматических шин и грунта. Расчеты, проведенные с учетом этих факторов, позволяют определить длину сницы и углы установки колес, при которых обеспечивается устойчивое движение жатки без отклонения ее продольной оси от направления движения. При этом улучшаются условия работы режущего аппарата, мотовила и полевого делителя. Улучшаются сцепные свойства шин с грунтом и равномерно нагружаются подшипники осей колес.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Беккер М.Г. Введение в теорию систем местность-машина. М.:
Машиностроение, 1973. 520 с.
2. Чудаков Е.А. Избранные труды. Т.1. Теория автомобиля. М.: Изд-во
АН СССР, 1961. 458с.
Н.В. Ага, В.Ф. Ажмегов
Курганский государственный университет, г.Курган
МЕТОД ОЦЕНКИ ПЛАВНОСТИ ХОДА АТС ПРИ ДВИЖЕНИИ ПО НЕОДНОРОДНОМУ ДОРОЖНОМУ УЧАСТКУ
Проблема адекватной количественной оценки плавности хода серийных и проектируемых АТС, несмотря на многочисленные исследования, продолжает оставаться актуальной. Главным образом это связано с многообразием эксплуатационных условий движения автотранспорта, особенно при эксплуатации в дорожной сети Российской Федерации, в то время как общепринятые методы оценки плавности хода, изложенные в стандартах ИСО 2631-1-97 и ГОСТ 12.1.012-90, это многообразие никак не учитывают.
Как известно, одной из основных проблем, возникающих при синтезе пассивной системы подрессоривания АТС, является необходимость принятия компромиссного проектного решения, так как параметры виброзащитных систем, оптимальные для движения по дорогам высокого качества, часто являются неудовлетворительными для дорог худшего качества, и наоборот. При проектировании же активной системы подрессоривания встает вопрос сравнения различных вариантов ее настройки с позиций комфорта человека-оператора при движении по различным дорогам.
В этой связи представляется целесообразным создание расчетной методики, которая позволяла бы количественным образом оценить тот или иной вариант подвески автомобиля с позиций плавности хода на этапе проектирования не в каких-то конкретных условиях движения (асфальтобетонная, булыжная дорога), а в условиях эксплуатации, максимально приближенных к реальным, то есть при движении по совокупности дорог разного типа. Определенная работа в этом направлении некоторыми учеными ведется [1].
Такая расчетная методика, очевидно, должна базироваться на вероятностном моделировании условий движения АТС, путем синтеза некоторого "представительного" ездового цикла для оценки плавности хода, аналогичного, например, ездовым циклам, используемым для моделирования и испытаний на топливную экономичность.
К формированию "представительного" (далее - испытательного) ездового цикла для оценки плавности хода можно высказать несколько предпосылок.
Во-первых, для автомобилей каждого класса должен использоваться свой испытательный цикл. Во-вторых, испытательный цикл должен состоять из некоторого количества участков дорог ограниченной длины с различным микропрофилем, причем в пределах одного участка параметры микропрофиля изменяться не должны. В сочетании с третьим условием - постоянством скорости движения на каждом участке, это формирует квазистационарный процесс колебаний АТС, который в реальности, как показали исследования [2], и имеет место при эксплуатации автомобиля.
В качестве параметров, характеризующих каждый из участков дорог ездового цикла, как следует из предыдущего абзаца, следует принять следующие: -характеристика микропрофиля (параметры спектральной плотности), ОС{ -доля времени движения по / - му участку дороги по отношению к общей временной протяженности цикла, Ц. - скорость движения по / - му участку дороги.
Для выбора критерия оценки плавности хода можно руководствоваться следующими соображениями. Как отмечено в [3], транспортные средства, движущиеся по дорогам со случайным микропрофилем, подвержены действию широкополосной вибрации. В таком случае, в соответствии с ГОСТ 12.1.012-90, вибрационная нагрузка на оператора на его рабочем месте является непостоянной, и определяется через дозу вибрации и эквивалентное корректированное значение контролируемого параметра, которые вычисляются соответственно по формулам
Т
о
иэкв = Щт, (2)
где 1 - время воздействия вибрации, с; и - корректированное по частоте значение контролируемого параметра; т - показатель эквивалентности физиологи-
СЕРИЯ «ЕСТЕСТВЕННЫЕ И ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ», ВЫПУСК 1
121
ческого действия вибрации (для непостоянной вибрации согласно ГОСТ 12.1.012-90 т = 2).
Для испытательного цикла в качестве параметра и ,
характеристики вибронагруженности оператора на каждом из участков, следует взять показатель, описанный в международном стандарте ИСО 2631-1-97 как базовый для оценки плавности хода, то есть среднеквадратичное
значение сгж корректированных по частоте виброускорений по одной из трех ортогональных осей координат (той, где это значение больше, чем по другим осям), либо полное среднеквадратичное значение корректированных виброускорений <Т (если ускорения по двум другим осям превышают 25 % ускорения по той оси, где оно больше всего). Так как вышеуказанный параметр <Т при движении в испытательном цикле изменяется дискретно, от участка к участку, формула (1) приобретает вид
ti+1
с у2 dt
а учитывая, что и на каждом из участ-
ков <Т — const, окончательно доза вибрации определится следующим образом:
D = Усг h
¿—i yi г ■
Формула (2) в таком случае запишется в следующем
виде:
ст
э кв
Уст 2t
i—t yi 1
Z=1
T
интегральный критерий оценки плавности хода явно лучшим образом, чем традиционный, будет отражать качество виброзащитных систем АТС в реальных условиях движения, и даст конструктору больше информации для сравнения различных вариантов при проектировании виброзащитных систем, как пассивных, так и активных.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Карунин А.Л., Кретов A.B., Кулешов М.Ю. Оценочный критерий
плавности хода легковых автомобилей малого класса //Автомобильная промышленность. 2002. № 12. С. 11-13.
2. Ажмегов В. Ф. Исследование и оптимизация систем подрессоривания
автомобиля с учетом многообразия условий эксплуатации и влияния его колебаний на скорость движения: Дис. ...канд. техн. наук. Курган, 1980. 227 с.
3. Устименко В.С, Лощаков Г.В., Назаров Н.М., Титов А.Н. Проблемы
сертификационной оценки вибронагруженности человека-оператора и плавности хода АТС//Автомобильная промышленность. 1998. № 1. С. 10-12.
а поскольку ~ — , то в окончательном варианте
критерий оценки плавности хода при движении по неоднородному дорожному участку - эквивалентное корректированное значение виброускорений, определится так:
CT
экв
I2>,
a
Для правильного формирования испытательного цикла, очевидно, необходимы обширные статистические исследования автомобилей разных классов для установления закономерностей распределения пробега, а точнее, времени движения по различным типам дорог, а также непосредственно выбор типов дорог для включения их в испытательный цикл. Необходимы также исследования и для выбора скоростей движения по каждому
I -му участку дороги, а также определения степени загрузки автомобиля при движении в ездовом цикле.
Можно также отметить, что если АТС проектируется с расчетом на производство или продажи в других странах (что в настоящее время является распространенным явлением), то испытательный цикл должен формироваться с учетом особенностей конкретной страны, т.е. с использованием таких факторов, как протяженность и качество дорожной сети, местная специфика использования автомобилей и т.д.
При выполнении этих условий описанный в статье
122
ВЕСТНИК КГУ, 2005. №4
