Содержание к диссертации
Введение
1. Состояние вопроса. цель и задачи исследования
1.1. Роль транспортных работ в производстве сельскохозяйственной продукции 15
1.2. Состояние проблемы, анализ и обобщение результатов исследований 16
1.3. Способы снижения амплитуды колебаний прицепа тракторно-транспортных агрегатов 29
1.4. Выводы. Цельизадачи исследования 41
2. Математическое моделирование процесса движения тракторно-транспортного агрегата, оснащенного устройством снижения амплитуды колебаний прицепа
2.1 Особенности теоретического исследования тракторно-транспортного агрегата 43
2.2 Общие допущения, принятые при исследовании движения ТТА 46
2.3 Система уравнений движения ТТА и ее описание
2.3.1 Система уравнений движения трактора и ее описание 47
2.3.2 Система уравнений движения прицепа и ее описание 51
2.4 Разработка конструкции устройства снижения амплитуды колебаний прицепа 53
2.5 Анализ работы устройства снижения амплитуды колебаний прицепа.. 60
2.6 Определение коэффициента коррекции увода 77
2.7 Определение критической скорости ТТА и влияния на нее основных конструктивных параметров прицепа 79
2.8 Определение параметров амплитуды и частоты колебаний прицепа... 89
2.9 Влияние устройства на эргономические показатели ТТА 96
2.10 Выводы 99
3. Экспериментальная установка, программа и общая методика исследований
3.1 Задачи экспериментального исследования 100
3.2 Выбор и обоснование объекта исследования 101
3.3 Описание экспериментальной установки 102
3.4 Программа и содержание экспериментальных исследований 104
3.5 Измерительные приборы и оборудование, применяемые для проведения экспериментальных исследований ...'. 105
3.6 Тарировка и определение погрешности измерительных приборов и оборудования 111
3.7 Методика определения некоторых экспериментальных величин
3.7.1 Методика определения отклонения задней оси прицепа от оси симметрии трактора 112
3.7.2 Методика определения центробежной силы инерции 112
3.7.3 Методика определения скорости движения 112
3.8 Методика проведения дорожных исследований
3.8.1 Подготовка ТТА 113
3.8.2 Подготовка измерительной аппаратуры 113
3.8.3 Подготовка участка дороги и выполнение опыта 114
3.9 Методика обработки экспериментальных данных 115
3.10 Выводы 117
4. Результаты экспериментальных исследований тракторно-транспортного агрегата с устройством снижения амплитуды колебаний прицепа
4.1 Влияние массы перевозимого груза на параметры колебаний прицепа при движении ТТА 119
4.2 Влияние скорости движения на параметры колебаний прицепа ТТА ... 124
4.3 Влияние зазора в сцепном устройстве ТТА на параметры колебаний прицепа 127
4.4 Влияние устройства снижения амплитуды колебаний прицепа на тяговое усилие 131
4.5 Влияние устройства снижения амплитуды колебаний прицепа на топливную экономичность ТТА 133
4.6 Влияние устройства снижения амплитуды колебаний прицепа на среднюю скорость движения ТТА 134
4.7 Влияние устройства снижения амплитуды колебаний прицепа на количества поворотов управляемых колес трактора 135
4.8 Влияние устройства снижения амплитуды колебаний прицепа на отклонение прицепа от прямолинейной траектории при экстренном торможении 139
4.9 Выводы 147
5. Эксплуатационная и экономическая оценка работы ТТА, оборудованного устройством снижения амплитуды колебаний
5.1 Методика проведения эксплуатационных испытаний ТТА 149
5.2 Результаты проведения эксплуатационных испытаний ТТА 150
5.3 Определение экономической эффективности применения ТТА, оборудованного устройством снижения амплитуды колебаний прицепа... 150
Общие выводы по работе 154
Список использованной литературы
- Состояние проблемы, анализ и обобщение результатов исследований
- Система уравнений движения ТТА и ее описание
- Измерительные приборы и оборудование, применяемые для проведения экспериментальных исследований
- Влияние скорости движения на параметры колебаний прицепа ТТА
Введение к работе
Технологические процессы производства продукции в растениеводстве, животноводстве и других отраслях сельского хозяйства включают в себя множество механизированных работ, немаловажную часть которых составляют транспортные работы. Их выполнение связано с значительными энергетическими и трудовыми затратами. Статистика показывает, что доля затрат, связанных с транспортировкой грузов, составляет 25-40% от общей суммы затрат на производимую продукцию. При производстве силоса и сенажа эти затраты достигают 60-70% [1, 2, 3]. С увеличением производства продукции сельского хозяйства эти затраты будут неуклонно возрастать.
Для производства данного объема работ, на внутрихозяйственных перевозках, наряду с автомобилями широко используется тракторный транспорт преимущественно на базе колесных тракторов, как наиболее приспособленных для транспортных работ. Рациональность применения колесных тракторов обосновывается возможностью их движения как по грунтовым, так и по асфальтированным дорогам. Удельный вес перевозок тракторным транспортом составляет 50-60%» от общего объема внутрихозяйственных перевозок в сельском хозяйстве.
Высокого уровня достигло применение тракторного транспорта в странах Западной Европы и США. Так в хозяйствах ведущих стран Западной Европы (Германия, Италия, Франция и др.) около 70-90% перевозок сельскохозяйственных грузов осуществляется тракторным транспортом.
Возрастающая потребность в перевозках сельскохозяйственных грузов требует увеличения производительности внутрихозяйственного транспорта, повышение его экономичности, безопасности и комфорта.
Большую часть годового времени тракторы используются на транспортных работах. Наиболее распространенными тягачами, используемые на транспортных работах, являются такие тракторы, как МТЗ-
80/82, T-150K, К-701. На сегодняшний день на их долю приходится до 30% грузооборота [4], в частности тракторы класса 1.4 выполняют до 50% и более от всего объема транспортных работ, однако при выполнении этого вида работ загрузка двигателя составляет 20-50%. Причиной тому - несоблюдение требований безопасности движения, недостаточные тягово-сцепные свойства, неудовлетворительная устойчивость движения, накладывающие ограничение на увеличение грузоподъемности прицепа и скорости движения.
В процессе движения транспортного агрегата наблюдается ряд нежелательных явлений, одним из которых является увод прицепа в сторону, приводящих к ухудшению динамических процессов тракторно-транспортного агрегата (ТТА). Эти колебания оказывают влияние на все показатели ТТА и в каждую сторону не должны превышать 3% [5-7] габаритной ширины прицепа или трактора. Движение трактора на внутрихозяйственных перевозках грузов сопровождается непрерывными колебаниями как всей машины в целом, так и отдельных её узлов и агрегатов. Основными источниками низкочастотных колебаний являются неровности, непостоянная твердость и влажность дорожного полотна.
Колебания масс трактора сопровождается подводом и рассеянием энергии, покрываемыми за счет мощности двигателя. При этом ухудшаются тягово-экономические показатели трактора, а также управляемость, устойчивость, надежность, плавность хода и условия труда оператора.
Внешние силы, действующие на транспортный агрегат помимо управляющих, всегда являются для водителя случайными и неизвестными и стремятся нарушить продольное ориентирование осей тягача и прицепа относительно дороги. Вызванные этими силами отклонения в траектории движения и курсовом положении могут быть устранены лишь в результате корректирующих управляющих воздействий. Необходимые число и величина корректирующих поворотов рулевого колеса зависит как от величины и характера приложения случайных сил, так и от характера реакции тягача на возмущения, что зависит от конструктивных особенностей.
Внешние силы могут возникать из-за разных условий качения колес, расположенных как на разных осях, так и на одной оси, из-за наезда одним или несколькими колесами на препятствие. Кроме того условия движения тягача и прицепа так же различны. Существенное влияние на амплитуду колебаний прицепа может оказывать и аэродинамическая нагрузка, особенно при транспортировке грузов малой плотности, так как прицеп в этом случае имеет существенную боковую площадь.
Особую опасность представляют собой поперечные колебания прицепа в горизонтальной плоскости, обычно возникающие при достижении скорости 15-20 км/ч. В результате курсовых виляний тягача и прицепа увеличивается ширина полосы движения ТТА, что отрицательно сказывается на безопасности движения - появляется опасность заноса и схода с дороги, затрудняется управление трактором, повышается нагрузка на крюке и расход топлива, увеличивается износ шин.
Наиболее перспективным направлением повышения эксплуатационных показателей автотракторных поездов является уменьшение виляния прицепа в поперечной плоскости. Это явление оказывает решающее влияние на безопасность и скорость прямолинейного движения. Наиболее удобным способом решения этой проблемы является применение специальных устройств, уменьшающих виляние.
Актуальность темы. Неотъемлемой частью технологических процессов по возделыванию сельскохозяйственных культур являются транспортные работы. На их выполнение требуются значительные энергетические и трудовые затраты. Статистические данные показывают, что доля затрат на транспортировку грузов в сельском хозяйстве составляет 25-40% от общих затрат на производимую продукцию, при этом доля тракторных внутрихозяйственных перевозок достигает 60%.
Грузоподъемность и скорость движения транспортных поездов часто ограничивается не мощностью двигателя, а, как показали исследования
11 [1,2,3], недостаточными тягово - сцепными свойствами, низкой плавностью хода и значительными колебаниями прицепа.
Также необходимо отметить то, что распространенные тракторные прицепы обладают большей склонностью к колебаниям по сравнению с тягачами, так как обладают большей массой, более высоким расположением центра масс.
В связи с этим, работа, которая направлена на снижение амплитуды колебаний прицепа ТТА, является актуальной и имеет важное народнохозяйственное значение.
Проблемная ситуация - увеличение производительности ТТА связано с увеличением грузоподъемности и скорости его движения. Однако при увеличении скорости и грузоподъемности ТТА возникают существенные колебания прицепа, накладывающие ограничение на увеличение скорости движения и грузоподъемности ТТА.
Цель работы - повышение эффективности использования тракторно-транспортного агрегата за счет применения устройства снижения амплитуды колебаний прицепа.
Объект исследования - устройство снижения амплитуды колебаний прицепа тракторно-транспортного агрегата на базе трактора МТЗ-80 и прицепа 2ПТСМ.
Предмет исследования - процесс движения ТТА оборудованного устройством снижения амплитуды колебаний прицепа.
Методика исследований включает в себя теоретические исследования динамических процессов, протекающих при эксплуатации ТТА, оснащенного устройством снижения амплитуды колебаний прицепа, и эксплуатационные испытания ТТА в составе трактора МТЗ-80 и прицепа 2ПТС-4, оснащенного экспериментальным устройством снижения амплитуды колебаний прицепа, в хозяйствах Саратовской области.
При проведении исследований использовались современные вычислительные методы. Запись результатов эксплуатационных испытаний
проводилась с помощью многоканального осциллографа К-2022 и усилителя ТОПАЗ-3-02. Машинная обработка полученных экспериментальных данных осуществлялась при помощи дигитайзера "Graphics master - П" СС 45-4.
Научная новизна диссертации заключается в решении задачи снижения амплитуды колебаний прицепа, улучшении условий труда оператора и повышении безопасности движения ТТА за счет применения устройства снижения амплитуды колебаний прицепа, в анализе и обобщении теоретических положений и экспериментальных исследований, в результате которых:
разработана методика, позволяющая получить зависимости влияния конструктивных параметров прицепа на амплитуду его колебаний и количество корректирующих поворотов управляемых колес трактора;
разработана математическая модель ТТА, оборудованного устройством снижения амплитуды колебаний прицепа;
определены оптимальные соотношения параметров устройства снижения амплитуды колебаний прицепа;
создана методика, позволяющая на стадии проектирования определить рациональные конструктивные параметры прицепов и устройств, снижающих амплитуды колебаний прицепа, которые обеспечивают наилучшие показатели ТТА.
Практическая ценность. Разработана новая конструкция устройства /патент на изобретение №2270102/, применение которого при эксплуатации ТТА позволяет:
Снизить амплитуду колебаний прицепа.
Повысить производительность в 1,1 - 1,15 раза за счет увеличения скорости движения ТТА, улучшить условия труда оператора и повысить безопасность движения ТТА.
Получить от внедрения устройства снижения амплитуды колебаний прицепа годовой экономический эффект в сумме 15703,77 руб. на один ТТА.
Пути реализации работы. Результаты исследований могут быть использованы на сельскохозяйственных и других предприятиях министерства сельского хозяйства России, которые используют для перевозки различных грузов тракторный транспорт, а также при создании подобных устройств в конструкторских бюро предприятий сельскохозяйственного машиностроения для тракторов различных тяговых классов и в учебном процессе вузов аграрного образования.
Результаты исследований использованы и внедрены:
-в ОАО «ПРИЦЕП», г. Балашов, в конструкции прицепов 2ПТС-4 и 2ПТС-6;
-в Федеральном государственном унитарном предприятии «Головное конструкторское бюро по тракторным и автомобильным прицепам», г. Балашов, в конструкции прицепа ГКБ-887Б (2ПТСМ);
в колхозе им. Ленина, г. Саратов Балашовский район;
в ЗАО «Земля», г. Энгельс.
Научные положения и результаты работы, выносимые на защиту:
Модель движения тракторно-транспортного агрегата, учитывающая влияние конструкции прицепа, характеристик шин и дорожного покрытия;
Закономерности влияния эксплуатационных факторов и параметров устройства на амплитуду колебаний прицепа тракторно-транспортного агрегата;
Результаты сравнительных испытаний тракторного поезда без и с устройством;
4. Результаты технико-экономической оценки предлагаемой разработки.
Апробация. Основные положения работы доложены, обсуждены и
одобрены:
- на межгосударственном научно-техническом семинаре «Проблемы
экономичности и эксплуатации двигателей внутреннего сгорания в АПК
СНГ», г. Саратов в 2003-2005 гг;
на 16 региональной научно-практической конференции ВУЗов Поволжья и Предуралья «Повышение эффективности использования автотракторной и сельскохозяйственной техники», г. Пенза, 2005 г.;
на конференции «Транспортные системы Сибири», г. Красноярск, 2005 г.;
на Всероссийской научно-практической конференции, посвященной 117-й годовщине со дня рождения академика Николая Ивановича Вавилова «Вавиловские чтения - 2004», г, Саратов, 2004 г.
на научно-техническом семинаре «Оптимизация рабочих процессов автотракторных средств», г, Саратов, 2003 г.;
на расширенном заседании кафедры «Тракторы и автомобили» СГАУ им. Н.И. Вавилова в 2006 г..
Публикации. Основные положения диссертации изложены в 17 работах, в том числе 4 в центральной печати, 2 патента на изобретения, 1 патент на полезную модель.
Общий объем составляет 2,78 п.л., из которых 1,69 п.л. принадлежат лично соискателю.
Структура и объем работы. Диссертация изложена на 198 страницах машинописного текста, в том числе 27 страниц приложений и состоит из введения, пяти разделов, общих выводов по работе, списка литературы и 16 приложений. Содержит 2 таблицы и 85 рисунков. Список использованной литературы включает в себя 142 наименования, из них 12 на иностранном языке.
1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ
Состояние проблемы, анализ и обобщение результатов исследований
Эффективность использования тракторов на транспортных работах определяется составом тракторного агрегата (количеством прицепов, их типом и общей грузоподъемностью), тягово-сцепными и энергетическими показателями трактора, маневренностью, скоростью движения, тормозными качествами ТТА, его устойчивостью и т.д.
Важнейшим показателем эффективности тракторных поездов является производительность. Применение энергонасыщенных тракторов позволяет повысить эффективность ТТА путем увеличения их грузоподъемности и скорости движения. Однако применение энергонасыщенных ТТА сопровождается снижением устойчивости движения, что ухудшает эксплуатационные показатели. Снижение устойчивости тракторных поездов приводит к возникновению повышенных колебательных процессов в системе «дорога -прицеп - трактор - оператор», ухудшает плавность хода и тормозные свойства.
Рассмотрение структуры как общей системы, определяющей содержание всей проблемы, так и подсистем показывает, что для решения вопросов, связанных с повышением курсовой устойчивости и эргономики, включая разработку методов оценки и ее повышения необходимо: 1. Снизить амплитуду колебаний прицепа; 2. Повысить безопасность движения; 3. Улучшить эргономику ТТА; 4. Улучшить технико-экономические показатели ТТА.
Система «дорога - прицеп - трактор - оператор» не имеет жестких функциональных связей, так как процессы, происходящие в системе, носят случайный характер и во многом коррелируются внешними факторами (свойство дорожного полотна, квалификация оператора и др.).
В месте с тем, поиск максимально приближенных к реальным функциональных связей крайне необходим, для проведения расчетных оценок с целью выявления наиболее эффективных мероприятий, направленных на снижение амплитуды колебаний прицепа ТТА.
В исследования в области разработки расчетных методов оценки динамической системы «дорога - прицеп - трактор - оператор» существенный вклад внесли как отечественные исследователи Аксенов А.Н., Антонов Д.А., Астриянц А.А., Власко Ю.М., Высоцкий М.С., Гинцбург Л.Л., Додонов Б.М., Келдыш М.В., Фаробин Я.Е., Хачатуров А.А., Чудаков Е.А.,
Гамаюнов П.П., Погорелов СВ. [8-21] - так и зарубежные ученые: Birger М., Jindra F., Paslay P.R., Slibar A., Ziegler Н., Dietz О. и др. [22-32].
Начало исследований устойчивости автомобиля и причин возникновения поперечных колебаний было положено в 20-30-х годах в связи с усложнением конструкции автомобилей и появления проблемы бокового увода шин низкого давления при возросших скоростях движения.
В нашей стране наиболее ранние исследования проводились Горячкиным В.П. [33] и Жуковским М.Е. [34,35], использовавшие деформационные теории, которые устанавливают зависимость боковой силы, вызывающей поперечные колебания не с угловым отклонением вектора скорости движения, а с боковыми деформациями колеса, и поэтому позволяли решать задачи колебаний в боковом направлении.
Это направление теорий качения колеса с уводом обладает значительными недостатками, которые (если не рассматривать специальных случаев движения: поперечные колебания, происходящие с относительно большой частотой (шимми), или неустановившийся увод при существенной скорости изменения угла увода) в большинстве случаев сводят на нет все их преимущества. Основным недостатком данной теории является то, что она основана на предположении отсутствия элементарного (частичного) проскальзывания в контакте колеса с опорной поверхностью при малых боковых силах. Предположение отсутствия элементарного проскальзывания приводит к ошибочному заключению о совпадении кривизны средней линии шины в зоне контакта и кривизны траектории движения колеса.
В качестве одной из возможных направлений повышения снижения величины колебаний и курсовой устойчивости авторы рассматривали снижение высокочастотных самопроизвольных колебаний колес - «шимми».
Так например, в работах [36,37] установлено что «шимми» колес, описывающиеся уравнениями (1.1)-(1.2), отрицательно сказываются на устойчивости снижая ее, затрудняют управление транспортным средством, приводят к ускоренному изнашиванию шин.
Система уравнений движения ТТА и ее описание
Следующий вид принятый к рассмотрению математической модели, одномассовая плоская модель с добавлением более детального распределения всех сил действующих в плоскости на каждое отдельное колесо. При этом принимаются во внимание наклон управляемых колес в вертикальной плоскости, распределение крутящих моментов по ведущим колесам трактора. Принципиально данная схема мало чем отличается от выше описанной, но позволяет более детально приложить на колеса, а значит и к прицепу силы, действующие от элементов подвески звеньев, воздействия сил инерции. Наиболее подробной при рассмотрении движения системы механических тел, является пространственная схема (иногда в качестве упрощения при расчетах принимают пространственную схему для исследуемого звена, и плоские схемы для движения других звеньев. При этом, конечно же, принимается в расчет и допустимая точность решения (Разоренов Н.А. [100], Литвинов А.С. [78] и др.)).
Многомассовая плоская модель помогает решить уже гораздо больше задач, но все же не позволяет объективно определять такие качественные параметры, как плавность хода, спектр ускорений всех материальных точек механической системы и т.д..
Многомассовая пространственная механическая система позволяет качественно по-другому решать многие задачи для определения свойств элементов подвески, прочностных расчетов рам и других элементов, определять влияние параметров подвески упругой системы «дорога-колесо-подрессоренная часть» на плавность, равномерность движения, эксплуатационные качества. При этом возникают трудности при моделировании поверхности, по которой происходит движение всех элементов механической системы. Часто поверхность моделируется для узкого круга задач в виде закона изменения координат относительно главной координатной системы. Так во время движения всей механической системы с последовательным прохождением всеми ее звеньями неровности берется воздействие от одной отдельно взятой неровности (обычно параметры неровностей при моделировании экспериментов меняют по значению).
Однако уже А. А. Хачатуровым [19] и некоторыми другими исследователями [101] применяется вероятностная модель поверхности и всех неровностей на ней. Поверхность задается координатами с использованием вероятностного закона распределения высот, ширины неровностей случайным образом и описывается несколькими параметрами (спектральные плотности высоты неровностей и их радиусов).
Из выше изложенного следует, что исследование параметров движения трактора с учетом факторов и связей между отдельными элементами представляет собой сложную задачу, решение которой с применением эффективной расчетной модели позволит качественно улучшить рассмотрение параметров движения ТТА.
ТТА можно рассматривать как движущуюся механическую систему твердых тел с массами сосредоточенными в центрах тяжести, имеющих между своими звеньями определенные связи: динамические, кинематические, сигналы управления (или закон поворота управляемых колес) [102-104].
До сих пор особую сложность при составлении модели представляет теоретически нерешенный вопрос моделирования качения при уводе упругой шины. При этом многими исследователями этот вопрос решался слишком упрощенно, что приводило к явным ограничениям при решении общих задач [1,17,36,45].
Для получения оптимальной математической модели принимаем следующие допущения: - остов, рама, подвеска и оси колес трактора считаются абсолютно жесткими; - остов, рама, подвеска и оси колес прицепа считаются абсолютно жесткими ,- трактор и прицеп имеют центральную симметрию; - все силы, действующие на колеса ТТА, суммируются в равнодействующие по осям; - боковые силы, действующие на оси трактора и прицепа заменяются реакциями дороги; - управляемые колеса трактора имеют одинаковый угол поворота; - управляемые колеса прицепа имеют одинаковый угол поворота; - углы увода и коэффициенты сопротивления уводу одинаковы для колес одной оси; - точка сцепа трактора и прицепа движется прямолинейно без поперечных колебаний с постоянной скоростью.
Измерительные приборы и оборудование, применяемые для проведения экспериментальных исследований
В соответствии с результатами теоретических исследований для проведения экспериментальных исследований и регистрации необходимых параметров была собрана тензометрическая установка на базе трактора МТЗ-80, включающая в себя многоканальный осциллограф К-2022, тензометрический усилитель ТОПАЗ-3-02, датчики и источники питания (рисунок 3.5,3.6).
Тензометрическая установка состояла из осциллографа К-2022, усилителя ТОПАЗ-3-02, системы питания аппаратуры, датчиков и соединительных проводов.
Система питания измерительных приборов и оборудования, включающая в себя три аккумуляторные батареи 6СТ-132, устанавливалась в прицепе 2ПТС-4.
При регистрации усилия в тягово-сцепном устройстве использовались известные методы тензометрирования [117-121].
Для измерения тягового усилия использовалось кольцевое тяговое динамометрическое звено конструкции ВИСХОМ [122].
Рабочая скорость тракторно-транспортного агрегата измерялась с помощью путеизмерительного «пятого» колеса (рисунок 3.8), на ободе которого размещались постоянные магниты, а на вилке - отметчики типа «геркон».
Тарировка измерительных приборов проводилась перед началом экспериментальных исследований и после их завершения.
При подготовке экспериментальных исследований и тарировке тензозвеньев нами были учтены возможные источники погрешностей [117,119,123,124] и приняты необходимые меры для их уменьшения.
Тарировка датчиков угловых перемещений выполнялась на измерительной аппаратуре. Каждое перемещение поворотного рычага датчика по координатной сетке выполнялось в обе стороны от нейтрального положения через 0,035 рад в пределах от 0 до 0,21 рад и фиксировалось на осциллографической пленке.
Тарировка силоизмерительного звена производилась с помощью тягового гидравлического динамографа ВИСХОМ [125].
Тарировка измерительного оборудования и определение погрешности средств измерения проводились согласно РТМ 70.13/29.007-88 «Научно-техническая документация по метрологическому обеспечению испытаний сельскохозяйственной техники». При этом соблюдались правила работы со средствами измерения, указанные в инструкциях по эксплуатации [126-128]. Ниже представлены ошибки средств измерения при определении необходимого параметра, которые составили следующие значения:
Частоты вращения путеизмерительного «пятого» колеса - 1,5%; Расхода топлива - 2,6%; Сила тяги на крюке трактора - 3%; Угол поворота направляющих колес трактора - 2,8%; Угол поворота передней оси прицепа - 2,5%; Угол поворота задней оси прицепа относительно передней - 2,9% Датчик ускорения прицепа - 4%; Время опыта 1,1%.
Перед каждым опытом проводились следующие операции с измерительной аппаратурой: включение и «прогрев» приборов по рекомендациям в технических паспортах приборов, проверка и балансировка измерительных каналов, проверка работоспособности первичных преобразователей сигнала, фокусировка «нулевых» положений световых лучей вибраторов осциллографа, проверка работы отметчика времени осциллографа, запись нулевых линий осциллограммы.
При проведении опыта ТТА двигался по ровному зачетному участку дороги в прямом и обратном направлении. Длина зачетного участка дороги определялась из условия получения достоверного результата замера топлива.
Зачетный участок разбивался на 2 участка: участок прямолинейного движения и участок торможения. Осциллографирование производилось на участках раздельно.
Разметка участка прямолинейного движения и движение по нему ТТА производилось следующим образом. Внутри зачетного участка определялись «контрольные участки», на которых проводилась запись исходных величин. Перед зачетным участком и после него определялся участок «въезд-выезд». На участке «въезд-выезд» устанавливается необходимая скорость движения ТТА. При въезде на зачетный участок (пересечение трактором указателя) производилось включение расходомера топлива, при пересечении указателя «контрольный участок» производится включение осциллографа. После прохождения «контрольного участка» производится отключение осциллографа, на участке «въезд-выезд» отключается расходомер топлива. После завершения опыта производится повторная запись нулевых линий.
Проведение опыта при торможении ТТА проводилось на ровном участке дороги [116,129-131]. Перед началом движения фиксировались нулевые линии, ТТА разгонялся до необходимой скорости, и в момент ее достижения выжималась педаль сцепления и включалась запись на осциллограф. Через 1-2 секунды производилось торможение. После полной остановки ТТА осуществлялась повторная запись нулевых линий. При проведении опыта по определению отклонения прицепа от прямолинейной траектории, для исключения погрешности зависящей от начального отклонения прицепа, в кабине трактора находилось два человека: один -оператор, а другой определял подавал оператору команду о начальном моменте торможения таким образом, чтобы прицеп по возможности максимально соответствовал предыдущему начальному моменту торможения. В этом случае прицеп в начальный момент торможения имеет сопоставимое начальное отклонение от прямолинейной траектории. Все опыты проводились 3 раза в каждом направлении.
Влияние скорости движения на параметры колебаний прицепа ТТА
Из графика влияния массы перевозимого груза на отклонение осей прицепа от прямолинейной траектории при экстренном торможении на асфальтированной дороге (разностороннее расположении осей относительно прямолинейной траектории в начальный момент торможения) после остановки (рисунок 4.21) видно, что наличие устройства позволяет уменьшить отклонение прицепа от прямолинейной траектории при экстренном торможении: передней оси на 0,07-0,334 м (20,3-42,5%); заднего среза грузовой платформы прицепа на 0,03-0,22 м (16,6-42%).
Такое значительное снижение отклонений прицепа объясняется двумя факторами: во-первых главной причиной возникновения таких отклонений является начальное отклонение прицепа от прямолинейной траектории, а так как данной устройство снижает амплитуду колебаний прицепа (амплитуда соответствует начальному отклонению заднего среза грузовой .платформы), то и начальное отклонение так же снижается; во-вторых в данном случае устройство разворачивает поворотный круг таким образом, что бы его линия симметрии совпала с линией симметрии остова и усиляет стабилизирующие свойства шин, существенно тем самым снижая отклонение и передней и задней осей, снижая тем самым и отклонение заднего среза грузовой платформы прицепа.
Из графика влияния массы перевозимого груза на отклонение осей прицепа от прямолинейной траектории при экстренном торможении на асфальтированной дороге (одностороннее расположении осей относительно прямолинейной траектории в начальный момент торможения) после остановки (рисунок 4.22) видно, что наличие устройства позволяет уменьшить отклонение прицепа от прямолинейной траектории при экстренном торможении: передней оси на 0,02-0,056 м (10-17,6%); заднего среза грузовой платформы прицепа на 0,057-0,139 м (19,9-30,1%).
Снижение отклонений прицепа объясняется уменьшением начального отклонения и усилением стабилизирующих свойств шин, хотя видно, что снижение отклонения колес передней оси незначительно по сравнению со снижением отклонения заднего среза грузовой платформы, что объясняется тем, что снижение отклонения заднего среза грузовой платформы обеспечивается, главным образом, за счет стабилизирующих свойств шин колес передней оси, ухудшая условия их движения.
Из графика влияния угла уклона на отклонение осей прицепа от прямолинейной траектории при экстренном торможении на асфальтированной дороге (разностороннее расположении осей относительно прямолинейной траектории в начальный момент торможения) после остановки (рисунок 4.23) видно, что наличие устройства позволяет уменьшить отклонение прицепа от прямолинейной траектории при экстренном торможении после остановки: передней оси на 0,169-0,44 м (37,2-45,2%); заднего среза грузовой платформы на 0,093-0,2 м (24-33,3%).
Из графика влияния угла уклона на отклонение осей прицепа от прямолинейной траектории при экстренном торможении на асфальтированной дороге (одностороннее расположении осей относительно прямолинейной траектории в начальный момент торможения) после остановки (рисунок 4.24) видно, что наличие устройства позволяет уменьшить отклонение прицепа от прямолинейной траектории при экстренном торможении: передней оси на 0,038-0,1 м (19,4-29,6%); заднего среза грузовой платформы прицепа на 0,088-0,17 м (20,5-32,6%).
Из графика влияния массы перевозимого груза на отклонение осей прицепа от прямолинейной траектории при экстренном торможении на грунтовой дороге (разностороннее расположении осей относительно прямолинейной траектории в начальный момент торможения) после остановки (рисунок 4.25) видно, что наличие устройства позволяет уменьшить отклонение прицепа от прямолинейной траектории при экстренном торможении: передней оси на 0,008-0,32 м (13,1-29,6%); заднего среза грузовой платформы прицепа на 0,05-0,23 м (14,2-35,3%).
Из графика влияния массы перевозимого груза на отклонение осей прицепа от прямолинейной траектории при экстренном торможении на грунтовой дороге (одностороннее расположении осей относительно прямолинейной траектории в начальный момент торможения) после остановки (рисунок 4.26) видно, что наличие устройства позволяет уменьшить отклонение прицепа от прямолинейной траектории при экстренном торможении: передней оси на 0,02-0,089 м (8,1-20,8%); заднего среза грузовой платформы прицепа на 0,087-0,174 м (15,9-25,7%).
