Содержание к диссертации
Введение
I. Состояние вопроса, обоснование применения связанной системы подрессоривания на быстроходныхТМ. Выбор объекта и постановка задач исследования . 10
1.1. Влияние негативных факторов, возникающих при движении гусеничной машины. 10
1.21 Анализ работ по теоретическому исследованию и конструированию систем подрессоривания ГМ. 13
1.2. Г. Анализ работ по теории и расчету систем подрессоривания ГМ. 13
1.2.2. Анализ работ по конструированию систем подрессоривания ГМ. 19
1.3. Выбор расчетных условий движения ГМ. 22
1.4. Классификация систем подрессоривания, их сравнительный анализ и- обоснование применения связанных систем подрессоривания на быстроходных ГМ. Выбор объекта аналитических и экспериментальных исследований . 27
1.5. Выводы. 38»
III Методика расчета показателей плавности хода быстроходных ГМ со связанной пневмогидравлической системой подрессоривания . 40
II. 1. Основные положения и условия методики. 40
II. 1.1. Общая структура методики. 41
II.2. Построение математической модели ГМ со связанными ПГР. 44
II.2.1. Выбор системы координат. 44
П.2.2. Характеристика рабочих процессов в ПГР. 45
П.2.3. Функциональная модель ПГР. 48
П.2.4. Расчетная схема связанной пневмогидравлической системы подрессоривания 50
П.2.4.1. Механическая подсистема подвески первого опорного катка. 52
П.2.4.2. Гидравлическая подсистема подвески первого
опорного катка с соединительным трубопроводом. 56
П.2.4.3. Гидравлическая подсистема подвески шестого опорного катка. 60
П.2.4.4. Механическая подсистема подвески шестого опорного катка. 62
П.З. Формирование исходных данных для расчета. 64
Н.3.1. Показатели исходного статического положения ГМ. 64
П.З.2. Показатели ПГР и газо-гидравлической связи. 64
II.3.3. Показатели трассы и режимов движения ГМ. 66
И.3.4. Начальные и конечные условия расчета. 66
П.4. Определение показателей упругодемпфирующей характеристики подвески. 67
П.4.1. Определение геометрических показателей рычажно-балансирной подвески ИГР. 68
И.4.2. Силовой расчет для режима «Начало движения ГМ». 71
П.4.3. Силовой расчет для режима «Установившееся движение ГМ». 73
П.4.4. Расчет с учетом влияния сжимаемости рабочей жидкости. 75
П.4.5. Определение текущего положения осиу'-го опорного катка. 77
И.4.6. Определение значений упругодемпфирующей характеристики независимой подвески . 78'
П.4.7. Определение значений упругодемпфирующей характеристики связанных попарно подвесок крайних опорных катков. 80
П.4.7.1. Определение значений механической подсистемы подвески первого опорного катка. 8 Г
П.4.7.2. Определение значений гидравлической подсистемы подвески первого опорного катка. 83
ІІ.4.7.3. Определение значений гидравлической подсистемы подвески шестого опорного катка. 84
И.4.7.4. Определение значений механической подсистемы подвески шестого опорного катка. 85
П.5. Определение параметров плавности хода ГМ. 87
П.5.1. Уравнения движения ГМ. " 87
И.5.2. Определение показателей положения корпуса. 91
П.5.3. Определение ускорений точек корпуса ГМ. 92
П.5.4. Определение показателей скоростной характеристики. 94
И.5.5. Сохранение результатов расчета. 95
П.6. Оценка показателей плавности хода ГМ. 96
III. Расчет и оценка показателей плавности хода быстроходной ГМ со связанной пневмогидравлической системой подрессоривания . 97
III. 1. Исходные данные для проведения расчета. 97
Ш.2. Построение упругой характеристики ПГР. 102
Ш.2.1. Предварительный расчет показателей ПГР для
статического положения ГМ. 103
ІІІ.2.2. Расчет упругой характеристики ПГР для режима «Начало движения ГМ». 104
Ш.2.3. Предварительный расчет показателей ПГР для режима «Установившееся движение ГМ». 105
Ш.2.4. Расчет упругой характеристики ПГР для режима «Установившееся движение ГМ». 106
Ш.2.4.1. Расчет упругой характеристики ПГР с учетом сжимаемости жидкости. 107
Ш.З. Построение демпфирующей характеристики амортизатора. 111
Ш.4. Расчет показателей плавности хода ГМ. 115
Ш.5. Анализ результатов расчета и выводы. 116
IV. Экспериментальные исследования. 121
IV. 1. Стендовые испытания связанной системы подрессоривания. 121
IV. 1.1. Программа и методика стендовых испытаний. 125
IV. 1.2. Результаты стендовых испытаний и их анализ. 127
Основные результаты и выводы. 135
Список литературы
- Классификация систем подрессоривания, их сравнительный анализ и- обоснование применения связанных систем подрессоривания на быстроходных ГМ. Выбор объекта аналитических и экспериментальных исследований
- Расчетная схема связанной пневмогидравлической системы подрессоривания
- Определение значений упругодемпфирующей характеристики независимой подвески
- Расчет упругой характеристики ПГР для режима «Начало движения ГМ».
Введение к работе
Актуальность работы.
Движение гусеничной машины (ГМ) сопровождается-колебательными процессами ее корпуса.
Колебания корпуса ГМ 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.
Возрастание амплитуд колебаний до жестких ударов балансиров в ограничители хода (пробой подвески) негативно отражается на работоспособности аппаратуры, размещенной в гусеничной машине и приводит к поломкам в узлах и агрегатах шасси.
Существующие на данный момент системы подрессоривания (СП) не в полной мере обеспечивают требуемые показатели плавности хода, особенно при высоких скоростях движения.
Высокую плавность хода ГМ возможно реализовать с помощью связанной, системы подрессоривания (ССП) корпуса ГМ, в сочетании с использованием пневмогидравлической подвески, которая имеет оптимальные характеристики упругого элемента и амортизатора.
Использование различных вариантов связей в связанной системе подрессоривания дает возможность обеспечить оптимальную плавность хода, не ограничивающую по совокупности дорожных условий среднюю скорость движения ГМ различного назначения.
В связи с этим является актуальным создание рациональной ССП на базе пневмогидравлической подвески, позволяющей уменьшить негативное влияние колебательных процессов на экипаж и оборудование быстроходной гусеничной машины.
Цель и задачи исследования.
Цель — обоснование возможности создания рациональной связанной системы подрессоривания на базе пневмогидравлическои подвески для модернизируемых и перспективных ГМ различного назначения, позволяющей улучшить показатели плавности хода.
Для достижения цели, поставленной в данной работе, были определены следующие задачи исследования:
- разработка методики расчета основных показателей плавности хода БХГМ со связанной пневмогидравлическои системой подрессоривания;
- разработка методики определения нагрузок на оси опорных катков в, связанной пневмогидравлическои системе подрессоривания, учитывающей наложенные гидравлические связи в подвесках;
- создание математической модели ГМ со связанной пневмогидравлическои системой подрессоривания, позволяющей определить взаимозависимость параметров газа и рабочей жидкости в подвесках;
- проведение экспериментального исследования пневмогидравлическои связанной системы подрессоривания ГМ.
Предмети объект исследования.
Определение параметров и характеристик связанной системы подрессоривания с пневмогидравлическими рессорами (ПГР) для модернизируемых и перспективных быстроходных гусеничных машин промежуточной весовой категории (изделие ГМ-352).
Методы исследования.
В работе применены теоретические и экспериментальные методы исследования. Теоретические методы основаны на теории движения колесных и гусеничных машин с использованием основных положений гидравлики. Экспериментальные исследования основаны на теории планирования эксперимента.
Научная новизна и теоретическая значимость полученных результатов.
1. Разработана методика расчета основных показателей плавности хода быстроходных ГМ со связанной пневмогидравлическои системой подрессо ривания, позволяющая получить расчетные значения близкие к реальным.
2. Разработана методика расчета нагрузок на оси опорных катков в связанной пневмогидравлической системе подрессоривания, учитывающая наложенные гидравлические связи в подвесках.
3. Создана математическая модель ГМ со связанной пневмогидравлической системой подрессоривания, определяющая взаимозависимость параметров газа и рабочей жидкости в подвесках.
Достоверность результатов исследования.
Выполненные теоретические исследования подтверждены результатами стендовых испытаний экспериментального образца связанной пневмогидравлической системы подрессоривания, проведенными на аттестованном испытательном оборудовании ОАО «Метровагонмаш».
Практическая значимость полученных результатов..
Разработанные теоретические методы расчета и моделирования позволяют на стадии проектирования определить наиболее рациональные гидравлические связи в связанной системе подрессоривания для получения требуемых показателей плавности хода ГМ.
Основные результаты работы могут быть использованы в научно-исследовательских институтах и конструкторских бюро машиностроительных предприятий при проектировании и создании ходовых частей и систем, подрессоривания перспективных быстроходных гусеничных машин, а также при модернизации серийных ГМ.
Основные положения диссертации, выносимые на защиту.
- методика расчета основных показателей плавности хода ГМ со связанной пневмогидравлической системой подрессоривания;
- методика расчета нагрузок на оси опорных катков в связанной пневмогидравлической системе подрессоривания; учитывающая наложенные гидравлические связи в подвесках;
- математическая модель ГМ со связанной пневмогидравлической системой подрессоривания, определяющая взаимозависимость параметров газа и рабочей жидкости в подвесках;
- результаты экспериментальных исследований связанной системы подрессоривания, подтверждающие правомерность разработанных методик.
Реализация результатов работы.
Результаты работы использованы в научно-исследовательской работе "Викинг-2" и опытно-конструкторских работах ОАО "Метровагонмаш".
Апробация результатов диссертации.
Основные положения работы докладывались и обсуждались: на 49-ой Международной научно-технической конференции ААИ «Приоритеты развития отечественного автотракторостроения и подготовки инженерных и научных кадров» (Москва, МГТУ "МАМИ", 2005г.); на Международной конференции «Военная автомобильная техника XXI века» (Москва, ГАБТУМО РФ, 2006г.); на технических совещаниях ОКБ-40 ОАО "Метровагонмаш" (2004-2007 гг.).
Публикации.
По теме диссертации опубликовано 4 работы: три статьи и один патент на полезную модель.
Структура и объем диссертации.
Диссертация состоит из введения, четырех глав основной части, общих выводов, библиографического списка используемой литературы из 31 наименования. Работа содержит 139 страниц, 50 рисунков, 18 таблиц.
Классификация систем подрессоривания, их сравнительный анализ и- обоснование применения связанных систем подрессоривания на быстроходных ГМ. Выбор объекта аналитических и экспериментальных исследований
Для выбора оптимального типа системы подрессоривания рассмотрим основные требования к подвеске и классификацию существующих систем подрессоривания и проведем их сравнительный анализ.
Основными требованиями к подвеске быстроходных гусеничных машин являются:
1. Обеспечение высокой плавности хода гусеничной машины при движении с максимально возможными по запасу мощности двигателя скоро- " стями по дорогам и местности. Подвеска не должна ограничивать скорость движения гусеничной машины в указанных условиях.
2. Достаточные запасы прочности, высокая износостойкость и долговечность, что обеспечивается назначением соответствующих запасов прочности, а также хорошими условиями смазки трущихся деталей и надежной, работой уплотнений.
3. Обеспечение необходимого распределения нагрузок на катки ГМ.
4. Обеспечение удовлетворительного колебательного режима для нормального исполнения экипажем своих функций.
5. Регулирование положения корпуса и величины дорожного просвета (клиренса) гусеничной машины.
6. Малый вес и габариты. Вес узлов подвески современных ГМ составляет 3,7 — 7 % от общего веса машины. Для некоторых типов машин важным является уменьшение объема, занимаемого подвеской внутри корпуса. Этот объем у современных гусеничных машин составляет 6 - 10 % от общего внутреннего объема корпуса.
Простота и удобство обслуживания. Что обеспечивается применением универсальной смазки; введением минимального количества мест регулировки; уменьшением продолжительности и периодичности технического обслуживания в процессе эксплуатации; доступностью мест регулировки и смазки; удобством монтажа и демонтажа узлов и агрегатов.
По конструкции связи опорных катков с корпусом, подвески подразделяются на жесткие, полужесткие, упругие и смешанные [20].
В работе рассматриваются только упругие подвески, так как они обеспечивают наибольшую плавность хода при высоких скоростях движения быстроходных ГМ.
По способу соединения осей опорных катков с корпусом упругие подвески можно разделить на индивидуальные (независимые), связанные (зависимые) и смешанные.
По материалу и конструкции упругого элемента подвески могут быть: - с металлическим упругим элементом, который выполняется в виде торсионной рессоры, простой, двойной или пучковой; винтовых пружин; листовых рессор. - с неметаллическим упругим элементом, выполняемым в виде пневматической рессоры; пневмогидравлической рессоры; гидравлической рессоры; резиновой рессоры.
Чаще всего используются металлические упругие элементы. Преимущество металлических подвесок, объясняющее их широкое распространение в технике, заключается в простоте устройства и высокой надежности работы в различных условиях. Наибольшее распространение получили торсионные подвески, для которых характерна близкая к линейной зависимость деформации от нагрузки. Для получения же нелинейной характеристики возможно применение дополнительных упругих элементов: надрессорников и амортизаторов. Последние обеспечивают также и уменьшение колебаний корпуса на упругих связях за счет частичного поглощения энергии колебаний.
В подвесках с неметаллическими упругими элементами, особенно с гидропневматическим, можно получить оптимальную нелинейную характеристику, что позволяет значительно улучшить плавность хода. В них более полно, чем в металлических рессорах, используется объем деформируемого рабочего тела. Благодаря этому они могут быть более компактными и легкими, что немаловажно при компоновке изделия, а наличие гидравлической части позволяет в самой подвеске сочетать свойства упругого элемента и амортизатора. Кроме этого, возможно регулирование положения корпуса.
Однако недостатками такой подвески являются сложность изготовления, трудность создания надежных уплотнений и усложнение эксплуатации, особенно в различных климатических условиях [20].
С учетом вышесказанного, можно сделать вывод о перспективности установки гидропневматических систем подрессоривания на современных ГМ, поэтому подвески с металлическими упругими элементами в работе не рассматриваются.
При исследовании колебаний корпуса ГМ важны не конструктивные особенности подвески, а особенности ее характеристик, которые отражают связь силы, действующей от катка на корпус ГМ через подвеску, с кинемати- ческими характеристиками движения катка относительно корпуса ГМ [13]. В связи с этим в классификации пневмогидравлических подвесок по, конструктивному исполнению нет необходимости.
На основе анализа множества конструктивных решений составлена классификационная схема связанных подвесок, представленная на плакате рис. 1.7. Возможно наложение связей, как на упругие элементы, так и на амортизаторы. По типу наложенные связи подразделяются на параллельные . (связь узлов подвески по бортам), накрест (между бортами), комбинированные.
Для обоснования целесообразности применения связанной системы подрессоривания сравним индивидуальную и связанную, с различными способами связи, систему подрессоривания.
Для сравнения рассмотрим три схемы системы подрессоривания, представленные в работе А.Д. Ладура [9].
Во всех схемах, расстояние от центра масс ГМ до осей катков равны (/,=-/., ; /2=-/3); жесткость упругих элементов одинакова для всех катков (с\=с2=с3=с4=с); сопротивление прямого и обратного хода одинаково, и равно для всех амортизаторов (i\ = r2 = r3 = rA = г).
Расчетная схема связанной пневмогидравлической системы подрессоривания
На рис. II. 1. представлена структура методики для расчета показателей плавности хода ГМ, выполненная в виде укрупненной блок-схемы, в которой выделяют следующие элементы: - формирование исходного числового материала для расчета; - составление математической модели ГМ; - формирование условий для расчета; - расчет; - сохранение и анализ результатов расчета.
Блок №1 «Исходные данные». В этом блоке сгруппированы все исходные данные, необходимые для расчета: - геометрические размеры рычажно-балансирной подвески, ходовой части и связей, определяемые по чертежно-конструкторскои документации; - массово-инерционные и упругодемпфирующие характеристики многоопорной ГМ; - геометрия профиля трассы.
Блок №2 «Создание математической модели ГМ» описывает математическую модель ГМ с пневмогидравлической ССП, на основе уравнений колебаний подрессоренного корпуса и уравнений связи для системы подрессо-ривания.
Блок №3 «Начальные условия». В этом блоке задаются все начальные значения, определяющие условия расчета, т.е. начало и конец счета, шаг расчета по времени движения или по перемещению модели ГМ, скорость движения ГМ.
Блок К4 «Расчет нагрузок на оси опорных катков PKj и PAj». На данном этапе, по составленным уравнениям связи вычисляются значения нагрузки на оси опорных катков от упругих элементов и амортизаторов подвесок, для каждого момента времени.
Блок №5 «Расчет показателей плавности хода ГМ». В блоке рассчитываются значения вертикальных и угловых ускорений действующих в определенных точках на корпусе ГМ (место механика-водителя, центр масс ГМ, условная точка на корме ГМ)
Расчет показателей плавности хода гусеничной машины выполняется непрерывно до тех пор, пока расчетный путь ГМ не достигнет максимальной заданной величины, равной: L = L,_, + AL LXfAX , где AL - перемещение, соответствующее шагу расчета At по времени. Расчет завершается окончательно при выполнении условия V VXLLX .
Для каждого фиксированного значения скорости движения ГМ формируется массив расчетных значений в виде функций по времени. По достижении максимального значения скорости расчет прекращается.
Блок №6 «Оценка показателей плавности хода ГМ». В этом блоке окончательно формируется массив показателей, характеризующих плавность хода ГМ, в виде зависимости от скорости прямолинейного установившегося движения ГМ по заданному участку трассы.
Затем, на основании сопоставления расчетных данных для ССП с аналогичными данными для индивидуальной системы подрессоривания или с требуемыми показателями плавности хода, делается вывод об эффективности и полноте наложенных связей в подвеске для конкретного образца ГМ.
Для анализа процессов проходящих в связанной системе подрессори-вания и определения взаимозависимости газа и рабочей жидкости в связанных подвесках составляется математическая модель ГМ с пневмогидравли-ческой ССП.
Для построения математической модели ГМ используется система уравнений колебаний подрессоренного корпуса ГМ и уравнения связи ПГР.
Рассматривается ГМ со связанными попарно, гидравлическим трубопроводом, ПГР крайних опорных катков, хотя методика позволяет рассчитывать любые парные параллельные гидравлические связи в подвеске ГМ.
Для описания прямолинейного движения гусеничной машины выберем следующие обобщенные координаты (рис. П.2): х - перемещение центра масс корпуса ГМ в направлении движения; z — вертикальное перемещение центра масс корпуса ГМ; ср - угловое перемещение корпуса ГМ в вертикальной плоскости относительно поперечной оси, проходящей через центр масс корпуса.
Система обобщенных координат принята декартова, правая. H0S - неподвижная система координат, определяющая положение ГМ на трассе, с началом в т. О, при котором в исходном положении ГМ вертикальная ось ОН проходит через ось задних опорных катков; Z0X - подвижная система координат, определяющая положение корпуса модели относительно центра масс. Профиль пути, по которому движется машина, может быть записан в виде функциональной зависимости: H = H(s), (2.1) где Н — отклонение профиля пути по вертикали относительно горизонтальной линии, принятой за начало отсчета высот неровностей; s - координата, отсчитываемая от неподвижной точки на местности в направлении движения ГМ.
Определение значений упругодемпфирующей характеристики независимой подвески
При графическом способе, когда упругодемпфирующая характеристика ПГР задана в виде массивов значений hK и Рк для упругой характеристики и массивов значений hK и Рл для демпфирующей характеристики амортизатора, коэффициенты упругодемпфирующей характеристики ПГР определяются для каждого текущего значения пути оси/-го опорного катка.
Текущий коэффициент линейной жесткости упругой характеристики подвески: c{j,t) =, (2.85) AhK(j,t) hK(j,t)-hK{j,l-\) где АРкб, t) khK(j, t) - приращение соответственно вертикальной силы и хода оси у -го опорного катка на графике упругой характеристики Рк — f 0?к) ПГР на данном шаге счета; t - текущее время; Ьк0, 0 Ьк6 t V - вертикальный ход у-го опорного катка, полученный расчетом соответственно на текущем шагу t и на предыдущем шаге / -1 счета; РкО 0 РкО I D - вертикальная сила, действующая на ось у -го опорного катка, полученная по графику упругой характеристики Рк =f О к) соответственно по текущему hK(j, t) и предыдущему hK(j, t-1) шаге счета.
Текущий демпфирующий коэффициент амортизатора в подвеске определяется аналогично по формуле: где АРлО, t), Л/ (/, t) - приращение соответственно вертикальной силы и скорости хода у -го опорного катка на графике демпфирующей характеристи ки амортизатора Рл =f(hK) ПГР за один шаг счета. При аналитическом способе, когда упругодемпфирующие характеристики ПГР заданы в виде степенной функции: у = А0 +АГ х + А2- х2 + ... + Ап.г х" 1 + Ап- х (2.87) коэффициенты упругодемпфирующей характеристики ГПР определяются для каждого текущего значения пути оси у -го опорного катка по нижеприведенным расчетным зависимостям. Текущий коэффициент жесткости ПГР на каждом шаге определяется по формуле: с = г7 2 88) где РкО 0 —У - функция в аналитическом выражении у =f(x) - текущая сила; Ьк6 t) =х- аргумент в аналитическом выражении у =f(x) - текущий ход: Коэффициент демпфирования амортизатора на каждом шагу определяется по формуле: 0.0 = - , (2-89) где PA(j,t) = у - функция в аналитическом -выражении у =f(x) - текущая сила; К 6 0 —х- аргумент в аналитическом выражении у =f(x) - текущая1 скорость.
Коэффициенты упругодемпфирующих характеристик связанных попарно подвесок крайних опорных катков определяются решением уравнений связи, составленных в соответствии со схемой на рис. П.7. Подробно методика расчета описана в п. П.2.2.
Для каждой подсистемы ПГР составляются уравнения, описывающие;, рабочие процессы.
Решение уравнений каждой подсистемы дает значения всех расчетных геометрических и силовых величин только для своей подсистемы. Результаты расчета передаются по цепочке следующей подсистеме в качестве исходных данных для решения уравнений этой подсистемы.
Последовательно решая уравнения каждой подсистемы, начиная с механической подсистемы ПГР 1-го опорного катка, и кончая механической подсистемой ПГР следующего опорного катка, определяются все силовые и геометрические значения газо-гидравлической связи. И по ним окончательно находят значения упругодемпфирующей характеристики для пары опорных катков в связанных подвесках.
Для исключения дублирования в выводе расчетных зависимостей по определению значений упругодемпфирующей характеристики ПГР принимается, что в исходных данных заданы упругая характеристика ПГР и демпфирующая характеристика амортизатора только в аналитическом виде.
Расчет упругой характеристики ПГР для режима «Начало движения ГМ».
Для построения упругой характеристики ПГР для режима "Установившееся движение ГМ" определяются показатели всех силовых факторов ПГР при статическом положении ГМ (т.е. при hK = fa), которые изменились при повышении температуры рабочей жидкости и газа в ПГР с учетом задаваемой температуры воздуха окружающей среды.
При предварительном расчете геометрические значения принимаются по результатам предварительного расчета, приведенных в таблице 3.3 "Расчет статических параметров ПГР для режима "Начало движения ГМ".
Для расчета значений силовых факторов использовался алгоритм силового расчета для режима "Установившееся движение ГМ" (п. II.4.3).
В расчете упругой характеристики ПГР для-режима "Установившееся движение ГМ" учитывается увеличение высоты приведенного объема рабочей жидкости в ПГР при повышении её температуры в гидроцилиндре и температуры газа в пневмобаллоне с учетом задаваемой температуры воздуха окружающей среды.
Если для этого режима задана та же величина дорожного просвета, что и для. режима "Начало- движения ГМ", то принимаются без изменения, все значения, статических параметров рычажно-балансирной подвески, полученные в предварительном расчете параметров ПГР для статического положения ГМ. Уточняются только параметры всех силовых факторов в ПГР.
При расчете параметров ПГР для1 режима "Установившееся движение ГМ" используется алгоритм геометрического расчета (п. П.4.1) и алгоритм силового расчета для этого режима (п. П.4.3).
Результаты расчета заносятся в таблицу 3.5. Для построения упругой характеристики ПГР для-режима "Установившееся движение ГМ" используется массив значений в столбцах hK и Рку таб-" лицы 3.5.
Расчет упругой характеристики ПГР с учетом сжимаемости жидкости проводится только для одного режима "Установившееся движение ГМ".
Давление рабочей жидкости в гидроцилиндре ПГР с учетом её сжимаемости определяется из системы уравнений для режима "Установившееся движение ГМ" (см. п. П.4.4, формула (2.76):
Расчет системы уравнений проводился с помощью отечественного пакета прикладных программ (ППП) «ЭВРРЖА», разработанного и применяемого для расчетов на ОАО «Метровагонмаш». 111111 «ЭВРИКА» позволяет решать эту систему в неявном виде, без всяких преобразований.
На рис. Ш.З представлен многооконный интерфейс ППП "ЭВРИКА". В окне "Ред" представлена в текстовом виде вышеприведенная система уравнений и значения вводимых параметров. В окне "Решение" - результаты расчета.
Вводимый переменный параметр (окно "Ред" нарис. Ш.З): Sn =Хп - ход поршня, принимаемый по табл. 3.5; Вводимые постоянные параметры (окно "Ред" на рис. Ш.З): Не = hcrjy= 0,224 м (см. табл. 3.5); Рс =рст ГУ =20,857 МПа(см. табл. 3.5); А1/=аж= 7,5Е-05; иэп=1Д5. Выводимый переменный параметр (окно "Решение" на рис. Ш.З): Pz =рцу- давление рабочей жидкости в гидроцилиндре ПГР. Результаты расчета заносятся в таблицу 3.6.
1). Расчет начинается с определения горизонтального пути пройденного центром масс ГМ и каждым опорным катком по неровностям (см. формулы 2.78-2.80), задавая необходимый шаг расчета по времени At.
2). Определяется вертикальный ход каждого опорного катка с учетом статического хода (2.81-2.83).
3). Используя значения вертикального хода опорных катков и исходные данные таблицы 3.2, полученные из конструкторской документации, определяется ход поршней в гидроцилиндрах ПГР (2.50-2.56 и 2.96).
Положительные значения соответствуют прямому ходу катка, а отрицательные — обратному.
4). Определяются объемы гидроцилиндров и соответственно исходные приращения объемов в гидроцилиндрах каждой подвески (2.100).
5). Исходя из соотношения площадей проходных отверстий между гид роцилиндром и пневмобаллоном, и между связанными гидроцилиндрами (см. табл. 3.2) определяется реальный объем связанных гидроцилиндров и (. реальный ход поршня в связанных подвесках. " I
6). Так как изменение объема газа в ПБ пропорционально изменению объема жидкости в ГЦ, вычисляется, изменение объема и давления газа в пневмобаллоне для индивидуальных и связанных подвесок (2.106 и 2.107). Полученные показатели для связанных подвесок проверяются с учетом перепада давлений между гидроцилиндром и пневмобаллонном и между связанными подвесками, а также с учетом расхода рабочей жидкости в гидроцилиндрах.
7). При известном перемещении поршня по формулам 2.73-2.75 вычисляется давление рабочей жидкости в ГЦ ПГР, усилие на штоке ГЦ ПГР и вертикальное усилие, приведенное к оси опорного катка, для индивидуальных и связанных узлов подвески.
После определения перепада давлений и расхода рабочей жидкости в связанных подвесках рассчитываются уточненные значения усилия на штоке ГЦ ПГР и вертикального усилия, приведенного к оси шестого (второго в связи) опорного катка.
