авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ  БИБЛИОТЕКА

АВТОРЕФЕРАТЫ КАНДИДАТСКИХ, ДОКТОРСКИХ ДИССЕРТАЦИЙ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ

Стабилизация динамической нейтрали пневматической подвески атс путем совершенствования конструктивных параметров регулятора уровня пола и его привода

на правах рукописи

Гасанов Мирза Муртазалиевич СТАБИЛИЗАЦИЯ ДИНАМИЧЕСКОЙ НЕЙТРАЛИ ПНЕВМАТИЧЕСКОЙ ПОДВЕСКИ АТС ПУТЕМ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ КОНСТРУКТИВНЫХ ПАРАМЕТРОВ РЕГУЛЯТОРА УРОВНЯ ПОЛА И ЕГО ПРИВОДА 05.05.03 – Колёсные и гусеничные машины

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Волгоград – 2010

Работа выполнена в Махачкалинском филиале Московского автомобильно дорожного государственного технического университета (МАДИ) Научный руководитель доктор технических наук, доцент Рябов Игорь Михайлович.

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор Ляшенко Михаил Вольфредович.

кандидат технических наук, доцент Сергеев Александр Павлович.

Ведущее предприятие Автобусное производство «Волжанин», г. Волжский

Защита состоится 24 декабря 2010 г. в 12 час. на заседании диссертаци онного совета Д 212.028.03 при Волгоградском государственном техническом университете по адресу: 400131, проспект Ленина 28, ауд. 209.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Волгоградского государ ственного технического университета.

Автореферат разослан “” ноября 2010 г.

Ученый секретарь Ожогин В.А.

диссертационного совета

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы Совершенствование подвески имеет большое значе ние, так как ее качество не только определяет плавность хода, но и оказывает зна чительное влияние на другие эксплуатационные свойства АТС: топливную эко номичность, устойчивость, проходимость, безотказность, долговечность и тягово скоростные свойства. Скорость движения АТС по неровным дорогам обычно ог раничивается не мощностью двигателя, а качеством подвески. Поэтому, недоста точное качество подвески ведет к общему снижению эффективности автомобиль ного транспорта.

Одной из наиболее перспективных подвесок для АТС, особенно автобусов является регулируемая пневматическая подвеска, которая обеспечивает повыше ние плавности хода по сравнению с металлическими подвесками (рессорными, пружинными, торсионными) и снижение динамического хода подвески, так как она позволяет поддерживать постоянный уровень пола АТС при изменении ста тической нагрузки. Однако при движении по неровной дороге происходит значи тельное смещение вниз динамического нейтрального положения колебаний кузо ва (динамической нейтрали) вследствие несимметричности характеристик амор тизаторов, а также из-за несовершенства характеристик регуляторов уровня пола (РУП), которые определяются их конструктивными параметрами. Это заставляет конструкторов увеличивать динамический ход подвески и уровень пола автобу сов, что создает неудобства для пассажиров. Для облегчения входа и выхода пас сажиров, повышения поперечной устойчивости автобусов, необходимо изыскать возможности снижения уровня пола. Процесс регулирования уровня пола требует расхода сжатого воздуха, на получение которого требуются затраты топлива. В связи с этим возникает также проблема уменьшения расходе воздуха при движе нии автобуса. Наиболее простым путем решения указанных проблем является стабилизация динамической нейтрали за счет совершенствования конструктивных параметров РУП и его привода. Цель и задачи исследования. Целью настоящей научной работы является стабилизация динамической нейтрали (ДН) пневматической подвески для сниже ния уровня пола автобусов, а также уменьшение расхода воздуха на регулирова ние путем совершенствования конструктивных параметров регулятора уровня по ла и его привода.

В соответствии с поставленной целью в работе сформулированы следую щие задачи:

– разработать теоретические предпосылки для совершенствования конструк тивных параметров РУП пневматической подвески АТС;

– исследовать влияние РУП на эксплуатационные свойства пневматической подвески;

Автор выражает глубокую признательность д.т.н., профессору В.А. Гудкову за оказан ную помощь при анализе и обсуждении полученных результатов – разработать методику определения оптимальных проходных сечений РУП, обеспечивающих стабилизацию динамической нейтрали;

– определить конструктивные параметры РУП, и его упругодемпфирующего привода, позволяющие стабилизировать динамическую нейтраль и умень шить расход воздуха при движении автобуса;

– изготовить РУП и их упругодемпфирующие приводы с усовершенствован ными параметрами и провести стендовые экспериментальные исследования регуляторов и дорожные испытания автобуса, проверить адекватность раз работанных математических моделей.

Объекты исследования – серийные РУП и выполненные на их базе экспе риментальные регуляторы уровня пола, упругодемпфирующий привод РУП, а также автобус ЛАЗ – 52591, который оборудовался различными регуляторами и измерительной аппаратурой для проведения дорожных испытаний.

Предметом исследования являются характеристики РУП и его упруго демпфирующего привода, обеспечивающие стабилизацию динамической нейтра ли и уменьшение расхода воздуха при регулировании уровня пола автобуса.

Методы исследования. Методы исследования основаны на применении фундаментальных уравнений механики и термодинамики. При решении системы дифференциальных уравнений второго порядка использован численный метод Рунге-Кутта. В экспериментальном исследовании использовались разработанные методики с использованием поверенного оборудования и приборов, графоанали тический метод и метод корреляционного анализа.



Достоверность результатов обеспечивается корректностью постановки за дачи, обоснованностью допущений принятых в математической модели, приме нением известных математических методов, использованием фундаментальных уравнений механики, деталей машин, теории подрессоривания, качественной и количественной сходимостью результатов теоретических и экспериментальных исследований.

Научная новизна состоит в разработке теории, математических моделей и инженерной методики расчета регулятора уровня пола с инерционной упруго демпфирующей обратной связью. Уточнены математические модели пневматиче ской подвески с РУП, которые учитывают отвод тепла через стенки пневматиче ских упругих элементов, отрыв колеса от дороги и пробои подвески, их адекват ность подтверждена экспериментально.

Практическая значимость полученных результатов 1. Применение усовершенствованного РУП позволит снизить уровень пола авто буса на 5 – 10% и уменьшить расход воздуха на 10 – 15 %.

2. Разработанная математическая модель регулируемой пневматической подвес ки является более точной, т.к. позволяет учитывать параметры упругодемпфи рующего привода регулятора, отвод тепла через стенки пневматических упру гих элементов, отрыв колеса от дороги и пробои подвески.

3. Разработанный регулятор, может использоваться для стабилизации динамиче ской нейтрали в пневматических подвесках городских автобусов ЛиАЗ-5256, ЛАЗ-5259, а также в других, автобусах и грузовых транспортных средствах.

Методика определения рациональных конструктивных параметров РУП может быть использована при проектировании и исследовании регуляторов других конструкций.





Личный вклад соискателя. Автор разработал математическую модель ре гулируемой пневматической подвески с упругодемпфирующим приводом регуля тора, методику расчета площади проходных сечений РУП и провел все расчеты.

Участвовал в подготовке, проведении и обработке результатов стендовых и до рожных экспериментальных исследований регуляторов и пневматической подвес ки городского автобуса.

Апробация результатов диссертации. Основные положения работы док ладывались: на уч.-практ. конф. ВолгГТУ (Волгоград, 2007-2010 г.), на науч. се минарах ВолгГТУ (Волгоград, 2008 г., 2010 г.), на международной конференции «Прогресс транспортных средств и систем 2009 г.», на ХIII международной от раслевой научно-практической конференции «Россия периода реформ» 20 – мая 2009 г.

Публикации. Содержание основных положений диссертационной работы опубликовано в 6-х печатных работах, из них 2 входят в перечень изданий, ре комендуемых ВАК.

Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, общих выводов, списка литературы и приложения. Работа содержит страниц, 15 таблиц и 47 рисунков.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении показана актуальность темы, сформулированы основные идеи и дана краткая аннотация работы.

В первой главе рассмотрены актуальные вопросы повышения плавности хода АТС путем совершенствования конструктивных параметров регулятора уровня пола пневматической подвески, выполнен обзор литературы по теме дис сертации. Вопросами теории и практики подвески АТС занимались отечествен ные и зарубежные ученые: Горелик А.М., Акопян Р.А., Дербаремдикер А.Д., Джохадзе Г.Д., Афанасьев В.Л., Гридасов Г.Г., Пархиловский И.Г., Певзнер Я.М., Ротенберг Р.В., Силаев А.А., Скиндер И.Ю., Успенский И.Н., Хачатуров А.А., Фурунжиев Р.И., Яценко Н.Н., Bernadet I., Bilek B., Bourcier de Carbon, Breton I., Bidwell I.B., Deist H., Forest K., Peckham E.G., Hansen K.M., Nystrom N.E., Mitschke M., Sirven M.I. и других, на основе анализа работ которых выявлены недостатки систем управления пневматической подвеской определена цель и поставлены за дачи исследования.

Вторая глава посвящена математическому моделированию пневматиче ской подвески с упругодемпфирующим приводом регулятора.

Расчетная схема колебательной системы эквивалентной пневматической подвеске с упругодемпфирующим приводом РУП (рис. 2) – трехмассовая. Она со держит неподрессоренную массу mнп, подрессоренную массу Mп и небольшую массу привода регулятора mп (0,15 кг). Все массы связаны между собой упругими (1, 3, 5) и демпфирующими (2, 4, 6) связями. Неподрессоренная масса опирается на дорогу через шину, которая в модели представлена упругим элементом 3 с же сткостью cш и амортизатором 4 с коэффициентом сопротивления kш, характери зующими радиальную жесткость шины и затухание в ней.

а) б) Рис. 2. Расчетная схема пневматической подвески транспортного средства с упругодемпфирующим приводом регулятора уровня пола Движение системы рассматривалось в инерциальной системе координат, связанной с землей. Координату X будем отсчитывать от положения статического равновесия подрессоренной массы Mп, а координату Y - от положения статическо го равновесия неподрессоренной массы mнп. Система движется под действием ки нематического возмущения, обусловленного микропрофилем дороги, который описывается функцией:

q = q (t ), (1) где t - время в с.

Для исследования колебательной системы был применен принцип Даламбе ра. Уравнения, описывающие данную систему, примут вид (рисунок 1 б)):

Fип Gп + Fбал Fам = 0;

(2) Fинп Gнп Fбал + Fам Fамш + Fш = 0.

Здесь: Fип – сила инерции подрессоренной массы;

Gп – сила тяжести подрессорен ной массы;

Fбал – сила, создаваемая упругим элементом;

Fам – сила, создаваемая амортизатором;

Fинп – сила инерции неподрессоренной массы;

Gнп – сила тяжести неподрессоренной массы;

Fамш – сила, имитирующая амортизирующие свойства шины;

Fш – сила, имитирующая упругие свойства шины.

При разработке математической модели пневматической подвески были приняты следующие допущения:

1) стенки баллона абсолютно нерастяжимы;

2) воздух считается идеальным газом.

Первое допущение позволяет предположить, что геометрические характе ристики пневматического упругого элемента не зависят от температуры и давле ния воздуха внутри баллона. Данное допущение значительно упрощает математи ческое моделирование, так как объём и эффективная площадь баллона определя ются только в зависимости от его деформации. В литературе доказано, что допу щение о нерастяжимости стенок пневматического баллона является вполне обос нованным. Второе допущение также является обоснованным, т.к. давление в пневмобаллонах и ресивере мало.

Характеристика упругого элемента была представлена тремя участками. Зна чение усилия в подвеске по участкам характеристики:

P S (h) + cсж (hсж h) при h hсж ;

F (h) = P S (h) при hсж h hотб ;

(3) P S (h) + c (h h ) при h h, отб отб отб где h = X – Y – текущее значение высоты пневмобаллона, ссж – жесткость резино вого буфера сжатия, сотб – жесткость резинового буфера отбоя;

Р – давление в пневмобаллоне;

S(h) – эффективная площадь пневмобаллона в зависимости от де формации h. Давление воздуха определялось из уравнения Менделеева Клапейрона.

Характеристика амортизатора принята линейной, несимметричной, что явля ется общепринятым допущением в теории подрессоривания. Тогда сила сопро тивления амортизатора определяется по зависимости:

dx dy dx dy k отб при, dx dy dt dt dt dt Fam, =, (4) dt dt dx dy dx dy k спс при, dt dt dt dt где k отб, k спс – коэффициент сопротивления амортизатора соответственно при от бое и при сжатии. Коэффициенты определялись методом энергетической линеа ризации.

Упругая характеристика шины состояла из трех участков и описывалась сле дующей зависимостью:

0 при ( y q) f ш, о Fш ( y, q) = cш ( f ш ( y q)) при f ш ( y q) f ш, (5) о max о сш ( f ш f ш ) + cоб ( f ш ( y q)) при ( y q) f ш, о max max max где f ш – начальная деформация шины;

q – высота неровностей дороги;

cш – жесткость шины, f ш – минимальная высота шины до упора в обод колеса, cоб – max жесткость обода колеса. Такое представление упругой характеристики шины по зволяет учитывать отрыв колеса от дороги. Амортизирующие свойства шины имитируются силой, пропорциональной скорости деформации шины:

dy dq dy dq Fамш, = k ш при ( y q ) f ш, (6) dt dt dt dt где kш – коэффициент демпфирования шины.

Силы инерции подрессоренной Fип и неподрессоренной Fинп масс:

d2 x d2 y = mП 2, = mНП 2.

FИП FИНП (7) dt dt Производная температуры пневмобаллона:

(T Tнар ) P S dV dh kt dT b dh dt, = (8) G CV dt dV - производная объема пневмобаллона по деформации, м3/м, k t – коэффи где dh циент теплопроводности, S – площадь поверхности пневмобаллона, м2;

b – тол щина стенки пневмобаллона, Тнар – температура окружающей среды.

После подстановки этих выражений в систему (2) получим:

d2x dx dy mП 2 mП g + F ( x, y, T ) FАМ, = 0, dt dt dt d2 y dx dy dy dq (t ) mНП 2 mНП g F ( x, y, T ) + FАМ, + FШ ( y, q (t )) FАМШ, = 0, dt dt dt dt dt dT S d( x y ) 1 dV = k t (T Tнар ) P.

dt dt G CV b d( x y ) (9) Решение системы уравнений (9) осуществлялось численным методом Рунге Кутты второго порядка. Расчет производился для пневматической подвески авто буса ЛАЗ-5259. Неровности дороги были заданы синусоидальным профилем. Ре зультаты расчета колебаний подрессоренной массы приведены на рисунке 3. Из рисунка видно, что в начале движения колебания обусловлены двумя гармониче скими составляющими: колебаниями подвески с собственной частотой, и с часто той возмущения от неровностей дороги. По мере затухания низкочастотной гар моники, обусловленной собственной частотой подвески, колебания переходят в режим установившегося движения. При этом подрессоренная масса совершает колебания с частотой возмущающего воздействия, а ДН быстро смещается вниз, уменьшая динамический ход подвески. Пробой подвески определялся по колеба ниям высоты пневматического баллона (рисунок 4). Отрыв колеса от дороги оп ределялся по равенству нулю значение силы шины.

Неустановившееся движение Установившееся движение 0,03 X подрессоренная масса неподрессоренная масса профиль дороги 0, x, м 0, y, м 0, Y q, м 0, q 0,005 0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5, t, сек Рис. 3. Расчетная осциллограмма колебаний подрессоренной и неподрессоренной масс автобуса ЛАЗ-5259 при синусоидальном кинематическом возбуждении 0, буфер отбоя 0, 0, статическое нейтральное 0,02 положение 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3, -0, h, м -0, -0, -0, динамическое нейтральное буфер сжатия удар в буфер сжатия -0,1 положение -0, t, сек Рис. 4. Колебания подвески автобуса ЛАЗ-5259 с ударами в буфер сжатия (с пробоями в буфер сжатия) Учитывался отвод тепла через стенки баллона, что несколько усложняет, но вместе с тем уточняет математическую модель. Сравнительный анализ расчетов движения колебательной системы с учетом теплоотвода через стенки баллона и без него, показал, что такие параметры колебаний, как амплитуда колебаний, ско рость и ускорение подрессоренной массы остаются абсолютно идентичными. В то же время смещения ДН подрессоренной массы при расчете с учетом теплоотвода имеют несколько меньшие значения. При моделировании пневматической под вески применена теория функциональных преобразований. Рассмотрены особен ности устройства и работы РУП, предложена и реализована методика определе ния суммарного коэффициента гидравлических сопротивлений.

На втором этапе рассмотрен упругодемпфирующий привод регулятора. В соответствии с расчетной схемой (рисунок 2 а)), математическая модель подвески транспортного средства с упругодемпфирующим приводом регулятора уровня пола может быть представлена в виде следующей линейной системы дифферен циальных уравнений:

M п && + k р ( x y ) + cр ( x y ) = 0;

x && mнп && + k ш ( y q ) + cш ( y q ) k р ( x y ) cр ( x y ) k п ( z y ) cп ( z y ) = 0;

(10) y && & && && m + k ( z y ) + c ( z y ) = 0.

& п& п п В результате решения системы получена формула для расчета АЧХ относи тельных колебаний между подрессоренной массой и массой регулятора:

(1 2 рр 2 пп р2 ) 2 + (2 рр + 2 пп 2 ппр2 ) z =, (11) (1 2 рр 2 пп п2 ) 2 + (2 рр + 2 пп 2 ррп2 ) x kр Mп kп mп, п =, р =, п = где р =.

cр cп 2 cр M п 2 c п mп В третьей глава посвящена определению рациональных конструкционных параметров РУП и его упругодемпфирующего привода.

Задача обеспечения минимального расхода воздуха подвеской и минималь ной вероятности пробоя подвески сводится к определению площади проходных сечений регулятора в зависимости от отклонения рычага РУП из условия совпа дения динамического и статического нейтральных положений подвески. Реаль ные, ступенчатые конструкции регуляторов в механических системах управления не позволяют получить точного совпадения динамического и статического ней трального положений во всем диапазоне возмущающих частот. Амплитуда коле баний рычага регулятора, при которой наблюдается совпадение статической и ди намической нейтрали, выбирается с учетом условий эксплуатации АТС по разра ботанной методике, с использованием амплитудно-частотных характеристик вы соты пневматического упругого элемента при различной высоте неровностей (ри сунок 5).

При использовании предложенного РУП с упругодемпфирующим приводом перемещения конца его рычага, перемещения рычага в зоне высокочастотного ре зонанса значительно уменьшаются, чем достигается снижение расхода воздуха, что повышает топливную экономичность автобуса.

Рис. 5. Амплитудно-частотная характеристика относительных колебаний конца рычага регулятора автобуса ЛАЗ-5259 при движении по дорогам с различной высотой неровностей: 1 – 0,01 м;

2 – 0,015 м;

3 – 0,02 м;

4 – 0,025 м, кривые 1-4 соответствуют жесткому приводу, кривая 5 – упругодемпфирующему приводу регулятора.

Получены зависимости площади проходных сечений регулятора от угла от клонения рычага на впуске и на выпуске (рисунок 6):

dG ( ) R Tатм f вп ( ) = dt, (12) 1 ( ) vкр Pрес 2 k ( ( ) ln ( )) dG ( ) R T ( ) f вып ( ) = dt. (13) 1 ( ) k R T ( ) Pбал 2 k ( ( ) ln ( )) Здесь Рбал и Ррес – давление воздуха в пневмобаллоне и в ресивере, k = 1,41 – показатель адиабаты;

R = 287,14 – газовая постоянная для воздуха, – коэффици ент сопротивления трубопровода, Т – абсолютная температура воздуха, – от ношение давлений в ресивере и пневмобаллоне. Мгновенный расход воздуха че dG = f c v1 1, рез местное сопротивление: где fc – площадь поперечного се dt чения струи;

v1 – скорость струи в выходном сечении канала, 1 – плотность воз духа в выходном сечении канала.

- 5 - 4 - 3 f, м - 2 - 1 Впуск Выпуск -0,8 -0,6 -0,4 -0,2 0 0,2 0,4 0,6 0,, рад Рис. 6. Зависимости площади проходных сечений серийного, и усовершенствованного РУП от угла поворота рычага В конструкции предложенного регулятора МФ МАД ГТУ модификации подвергается всего лишь одна деталь - плунжер, что позволяет в минимальные сроки перейти на производство усовершенствованного РУП, а также расширить модельный ряд выпускаемых регуляторов для различных типов АТС.

Разработана программа, которая позволяет определять зависимость площади проходных сечений регулятора от угла поворота его рычага из условия обеспече ния определенного закона смещения ДН, а также решение обратной задачи: по из вестной зависимости площади проходных сечений регулятора определить смеще ние ДН. Определены оптимальные параметры упругодемпфирующего привода РУП. Жесткость упругого элемента должна обеспечивать собственную частота колебаний в 1,4 раза ниже собственной частоты колебаний неподрессоренных масс подвески, а относительный коэффициент затухания 0,2…0,3.

Расчеты показали, что расход воздуха пневматической подвеской в резуль тате усовершенствования РУП уменьшается на 28% в области низкочастотного резонанса, на 40% в области высокочастотного соответственно, а в среднем более чем на 20 %, учитывая большую вероятность высокочастотного резонанса в усло виях эксплуатации (рис. 7).

- 2,5 - 2 - 1,5 dG, кг/сек - 1 Серийный регулятор - 0,5 Усовершенствованный регулятор 5 0 1 2 3 4 6 8 9 Рис. 7. Расход воздуха серийным и усовершенствованным регуляторами в зависимости от частоты возмущающего воздействия Четвертая глава посвящена экспериментальным исследованиям регулято ров уровня пола. При стендовых испытаниях РУП определялась статическая ха рактеристика расхода воздуха, долговечность, время выравнивания кузова при изменении статической нагрузки от снаряженной массы АТС до полной массы.

Целью дорожных испытаний являлась проверка теоретических предпосылок о влиянии РУП на параметры колебаний подрессоренной и неподрессоренной масс и смещение ДН. Для этого проводилась запись колебаний пневмоподвески с се рийными и с усовершенствованными регуляторами. Для проведения эксперимен тов был создан контрольно-измерительный комплекс. Типичные осциллограммы колебаний ДН передней и задней подвесок при движении автобуса ЛАЗ-52591 с серийным РУП показаны на рис. 9, а с усовершенствованным – на рис. 10.

0, 0, h, м 35 40 45 50 55 -0, -0, -0, t, сек 0, 0, h, м 35 40 45 50 55 -0, -0, t, сек Рис. 9. Осциллограммы колебаний пневматической подвески автобуса ЛАЗ-52591с серийным регулятором уровня пола 0, 0, 0, h, м 25 30 35 40 45 50 -0, -0, t, сек 0, 0, 0, h, м 0, 30 32 34 36 38 40 42 44 46 -0, -0, t, сек Рис. 10. Осциллограмма колебаний пневматической подвески автобуса ЛАЗ 52591с усовершенствованным регулятором уровня пола Как видно из сравнения полученных осциллограмм (рисунки 10 и 9), усо вершенствованный регулятор обеспечивает значительно более стабильное поло жение ДН несколько выше статического, а серийный регулятор дестабилизирует положение ДН и смещает ее вниз.

Сравнение результатов экспериментальных и теоретических исследований показали их удовлетворительную сходимость. Например, в зоне первого резо нансного всплеска амплитудно-частотной характеристики погрешность составила 6 – 11%, что доказывает адекватность разработанной математической модели.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ 1. Несовершенство характеристик РУП, которые определяются его конструктив ными параметрами, вызывает в типичных условиях эксплуатации АТС смещение вниз динамической нейтрали (ДН), что приводит к частым пробоям подвески, снижает плавность ход, уменьшает срок службы кузова и других агрегатов, ухуд шает комфортность пассажиров, ускоряет износ дорог и не позволяют снизить уровень пола автобуса.

2. Разработаны теоретические предпосылки совершенствования конструкционных параметров РУП пневматической подвески АТС, включающие математическую модель регулируемой пневматической подвески с упругодемпфирующим приво дом РУП, учитывающую отвод тепла через стенки пневмобаллонов, отрыв колеса от дороги и пробои подвески. Совершенствование конструктивных параметров РУП, заключается в определении закона изменения его проходных сечений по уг лу поворота рычага, при котором в процессе движении АТС он стабилизирует по ложение ДН, т.е. компенсирует ее снижение, обусловленное несимметричной ха рактеристикой амортизаторов, и одновременно уменьшает расход воздуха под веской.

3. Разработана методика, которая позволяет на стадии проектирования оценить влияние конструктивных параметров РУП положение ДН подвески и определить рациональные значения этих параметров, обеспечивающие стабилизацию ДН в условиях эксплуатации. Применение разработанной методики при проектирова нии пневматической подвески позволяет более точно определить необходимый динамический ход подвески, уменьшить вероятность пробоя подвески и снизить уровень пола автобуса на 5-10%.

4. Разработанные рекомендации по совершенствованию конструктивных пара метров РУП и использованию упругодемпфирующего привода РУП, позволяют повысить ресурс РУП на 30 %, а также снизить расход воздуха подвеской автобу са ЛАЗ-52591 при движении в среднем на 20 %, что снижает эксплуатационные расходы и расход топлива.

5. Положение ДН подрессоренной массы в регулируемой пневматической подвес ке зависит главным образом от соотношения площади проходных сечений и гид равлических сопротивлений регулятора уровня пола на впуске и на выпуске. Для снижения расхода воздуха регулятором необходимо стремиться к наиболее близ кому расположению динамического и статического нейтральных положений под вески.

6. Сухое трение в регуляторе влияет на точность регулирования и должно быть минимальным. Частота собственных колебаний упругодемпфирующего привода РУП выбирается в межрезонансной зоне (около 3 Гц), причем, чем больше сухое трение, тем выше должна быть собственная частота.

7. Результаты проведенных стендовых и дорожных экспериментальных исследо ваний удовлетворительно согласуются с результатами расчетов, выполненных с использованием разработанной математической модели. Погрешность расчетов отклонения ДН в зоне первого резонансного всплеска амплитудно-частотной ха рактеристики, составляет 6...11%.

Основные материалы диссертации опубликованы в ниже перечислен ных 6-ти публикациях, 2 из которых входят в перечень изданий, рекомендован ных ВАК:

1. Рябов И.М. Математическое моделирование пневматической подвески транспортного средства с упругодемпфирующим приводом регулятора стати ческого положения/ И.М.Рябов, К.В. Чернышов, Т.В. Пылинская, М.М. Гаса нов, М.Ш. Абдуллаев, Ш.Д. Гечекбаев // Современные технологии. Системный анализ. Моделирование. 2009. Выпуск 3№ (23). С. 143 – 147.

2. Рябов И.М. Экспериментальное исследование усовершенствованного регу лятора уровня пола пневматической подвески / И.М. Рябов, К.В. Чернышов, М.Ш. Абдуллаев, М.М. Гасанов // сборник «Россия периода реформ: материа лы ХIII Международной отраслевой научно-практической конференции» (20 – 22 мая) Волгоград 2009. С. 225 – 231.

3. Рябов И. М. Определение суммарного коэффициента гидравлических сопро тивлений пневматической цепи регулируемой пневматической подвески / И.М.

Рябов, И. Н. Уруков, М.М, Гасанов // Прогресс транспортных средств и сис тем - 2009: матер. междунар. науч.-практ. конф., (13-15 октября 2009 г.) /ВолгГТУ и др. - Волгоград, 2009.- Ч. 4. Гудков В.А. Диалектический подход к конструктивной эволюции шин и ко лес автомобилей/ В.А. Гудков, И.М Рябов, М.М, Гасанов, М.М. Муртузов // Шина плюс: всеукраинский журнал. – 2010. – №1. С. 15 – 19.

5. Гудков В.А. Анализ направления развития современных конструкций шин / В.А. Гудков, И.М Рябов, М.М, Гасанов, Т.Б. Залимханов, М.М. Муртузов // Шина плюс: всеукраинский журнал. – 2010. – №2. С. 9 – 11.

6. Рябов И.М. Оценка вибронагруженности водителя и пассажиров маршрут ного такси ГАЗ-322132 с учетом условий эксплуатации / И.М.Рябов, В.В. Но виков, К.В. Чернышов, М.Г., Гасанов М.М., Абдуллаев, Ш.Д. Гечекбаев // Грузовик &. – М.: Машиностроение, 2009. – № 8. С. 2 – 5.

Личный вклад автора. В работах [1- 6] автор принимал непосредственное участие, разработал математическую модель регулируемой пневматической подвески с упругодемпфирующим приводом регулятора, методику расчета площади проходных сечений РУП и провел все расчеты. Участвовал в подго товке, проведении и обработке результатов стендовых и дорожных экспери ментальных исследований регуляторов и пневматической подвески городского автобуса.

Подписано в печать 20.11.2010 г.

Формат 60х84 1/16. Печать офсетная.

Усл. печ. л. 1,0. Тираж 100 экз. Заказ 2013.

Типография МФ МАДГТУ (МАДИ).

367026 г.Махачкала, пр. Акушинского, 13.



 

Похожие работы:





 
2013 www.netess.ru - «Бесплатная библиотека авторефератов кандидатских и докторских диссертаций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.