Содержание к диссертации
ВВЕДЕНИЕ 4
ГЛАВА I. СПЕЦИФИКА ТРЕБОВАНИЙ К ГОДВЕСКЕ ТРАКТОРНОГО СИДЕНИЯ И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ 7
1.1. Внешние возмущения 7
1.2. Предельно-допустимый уровень вибраций 10
1.3. Конструктивные ограничения 13
1.4. Анализ основных параметров и конструкций подвесок сиденья тракторов 15
1.5. Задачи исследований 28
ГЛАВА 2. ВЫБОР СХЕМЫ И КОНСТРУКТИВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ПОДВЕСКИ
2.1. Возмущений, действующих на подвеску сиденья трактора T-I50K 32
2.2. Выбор функциональной схемы подвески 42
2.3. Расчетная схема и математическая модель подвески 46
ГЛАВА 3. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ПНЕВМАТИЧЕСКОЙ ПОДВЕСКИ СВЕДЕНЬЯ И ЕЕ ОБОСНОВАНИЕ 51
3.1. Уравнение движения приведенных масс сиденья и тракториста 51
3.2. Управляющая сила на штоке высотостабилизирующего устройства 59
3.3. Характеристика гидравлического амортизатора 64
3.4. Динамические и термодинамические процессы в пневматической подвеске сиденья 66
3.5. Исследование пневматической подвески сиденья приближенными методами 71
3.6. Расчетные возмущения 88
ГЛАВА 4. ВЫБОР ОШИМАЛЫШ ПАРАМЕТРОВ ПОДВЕСКИ СИДЕНЬЯ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ЕЕ - 2
4.1. Обоснование параметров высотостабилизирующего устройства 92
4.2. Исследование сил трения в подвеске 100
4.3. Оптимизация основных параметров подвески 106
4.4. Экспериментальное исследование амортизатора и определение его параметров 118
4.5. Экспериментальное исследование виброзащитных свойств подвески на стендах 1
4.5.1. Переходная характеристика подвески 124
4.5.2. Исследование виброзащитных свойств подвески при синусоидальных возмущениях 127
4.5.3. Исследование реакции подвески на ударное воздействие 131
4.6. Исследование подвески на тракторе Т-І50К 136
4.6.1. Методика проведения экспериментальных исследований
4.6.2. Результаты полевых исследований 1 4.7. Оценка погрешности эксперимента 143
4.8. Выбор параметров подвески и теоретические исследования ее виброзащитных свойств при действии случайных возмущений 146
ГЛАВА 5. ПЕРСПЕКТИВЫ, ЭКОНОМИЧЕСКАЯ Ш&ЕКТЙВНОСТЪ И ВЫВОДИ ПО ДИССЕРТАЦИИ 180
5.1. Разработка практических рекомендаций по конструкции и параметрам подвески 180
5.2. Экономическая эффективность подвески 182
5.3. Выводы по диссертации 189
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 193
ПРИЛОЖЕНИЕ I. Проверка генератора случайных чисел 205
ПРИЛОЖЕНИЕ 2. Листинг программы 208
ПРИЛОЖЕНИЕ 3. Проверка гипотезы нормального распределения сил трения в подвеске 210
ПРИЛОЖЕНИЕ 4. Блок-схема программы 216
ПРИЛОЖЕНИЕ 5. Листинг программ для формирования коррелированных случайных возмущений 224
ПРИЛОЖЕНИЕ б. Коэффициенты аппроксимирующей формулы для корреляционных функций ускорений 225
ПРИЛОЖЕНИЕ 7. Программа вычисления коэффициентов виброизоляции
ПРИЛОЖЕНИЕ 8. Результаты экспериментальных исследований виброзащитных свойств подвесок сиденья 227
ПРИЛОЖЕНИЕ 9. Акт № 10 о внедрении результатов научно-исследовательской работы по теме: "Разработка научно обоснованных средств защиты тракториста от воздействия низкочастотных колебаний " 229
ПРИЛОЖЕНИЕ 10. Справка об использовании теоретических положений и результатов экспериментальных исследований 2
Введение к работе
Конкретизируя решения ХХУІ съезда партии применительно к потребностям экономического строительства на современном этапе, Июньский /1983 г./ Пленум Щ КПСС указал ключевую задачу экономики -кардинальное повышение производительности труда на основе ускоренного внедрения в практику достижений науки, техники и передового опыта/1 /.
Для повышения уровня интенсивности сельскохозяйственного производства тракторное и сельскохозяйственное машиностроение в одиннадцатой пятилетке увеличит выпуск новых и модернизированных энергонасыщенных тракторов.
Применение энергонасыщенных тракторов позволяет увеличить производительность машинно-тракторного агрегата /МТА/ за счет увеличения ширины захвата сельскохозяйственных орудий, грузоподъемности прицепов, а также скорости движения. Однако с ростом скоростей ухудшаются условия труда тракториста, прежде всего из-за повышения уровня колебаний рабочего места.
Уровень колебаний является одним из основных эргономических показателей, так как он влияет на утомляемость тракториста и, следовательно, на производительность МТА. Тракторист с целью снижения уровня колебаний рабочего места вынужден снижать скорость движения трактора. Кроме того, колебания являются причиной возникновения расстройств нервной системы, язвенной болезни желудка, деформации позвоночника, гинекологических заболеваний механизаторов-женщин. Следовательно, снижение ускорений на сиденье трактора является одной из важнейших задач, решение которой позволит повысить производительность труда.
Подвески сиденья, применяемые как на отечественных, так и на зарубежных тракторах, не достаточно защищают тракториста от низкочастотных колебаний /1,5-3 Гц /. В работах, посвященных виброза - 5 щите, имеются рекомендации о применении возможно более мягкого упругого элемента, В практике тракторостроения подавляющее большинство подвесок сиденья имеет механический упругий элемент /пружина, торсион, рессора/. При применении механического упругого элемента возникают конструктивные трудности из-за большого статического прогиба, кроме того, повышается чувствительность подвески к изменению величины подрессоренной массы за счет изменения посадки тракториста. Для обеспечения полной зашиты тракториста от колебаний сиденье должно иметь такую же относительную амплитуду перемещения, как и пол кабины, но со сдвигом по фазе 180°. Однако амплитуда перемещения сиденья требованиями эргономики ограничена /+ 75 мм/. Амплитуда перемещения пола кабины зависит от скорости движения трактора и неровностей дороги. При движении трактора могут происходить удары сиденья в ограничители. Следовательно, необходимо так выбрать параметры подвески, формирующие характеристику ее, чтобы исключить пробои и значительно снизить ускорения на сиденье.
В связи с этим в настоящей работе ставилось целью создать подвеску сиденья, защищающую тракториста от низкочастотных колебаний. При этом решались такие вопросы: выбор типа подвески, создание опытного образца, математической модели, определение оптимальных параметров, теоретическое и экспериментальное исследование виброзащитных свойств при синусоидальных и случайных возмущениях, разработка конструкции и выработка практических рекомендаций.
Она включает часть опытно-конструкторских разработок и научно-исследовательских работ выполненных в Харьковском политехническом институте и в Харьковском институте механизации и электрофика-ции сельского хозяйства под руководством доктора технических наук профессора Аниловича В.Я.
Тема работы предусмотрена "Перечнем рекомендуемых направлений диссертационных работ по проблемам автомобильных дорог, автомобиль -6- ного транспорта, автомобилестроения и тракторостроения", который рассмотрен и одобрен экспертным Советом ВАК СССР по транспорту.
