Содержание к диссертации
Введение
1. Состояние вопроса. цель и задачи исследования
1.1. Перспективы развития автотракторного транспорта в сельском хозяйстве 14
1.2. Проблемы безопасности движения автотракторных поездов и факторы, определяющие их поперечно-горизонтальную устойчивость и причины ее нарушения 17
1.3. Краткий анализ исследований по устойчивости движения прицепных звеньев автотракторных поездов 26
1.4. Мероприятия по повышению эксплуатационных показателей тракторных поездов за счет улучшения по перечно-горизонталь ной устойчивости 38
1.5. Цель и задачи исследования 48
2. Разработка математической модели динамики горизонтального движения тракторного поезда с регулятором курсового угла двухосного прицепа
2.1. Методика теоретического исследования динамики движения тракторного поезда с регулятором курсового угла методом математического моделирования 50
2.2. Функциональная и структурная схема элементов системы тракторного поезда с регулятором курсового угла как объекта управления и регулирования 52
2.3. Математическая модель управляющих и возмущающих воздействий в динамической системе тракторного поезда с регулятором курсового угла прицепа 57
2.4. Математическая модель динамики горизонтальных движений прицепов тракторного поезда с упругим демпфером в сцепном устройстве... 61
2.5. Математическая модель динамики электрогидравлического регулятора курсового угла двухосного прицепа 65
2.5.1. Статические характеристики элементов системы тракторного по-езда с регулятором курсового угла 68
2.5.2. Динамические характеристики элементов системы тракторного поезда с регулятором курсового угла 71
2.6. Математическая модель динамики горизонтальных движений прицепов тракторного поезда с упругим демпфером и регулятором курсового угла 73
2.7. Воплощение теоретических исследований в техническом решении... 75
2.8. Основные показатели и критерии оценки поперечно-горизонтальной устойчивости тракторного поезда с регулятором курсового угла 78
2.9. Оценка параметров, точности и адекватности разработанной математической модели тракторного поезда с регулятором курсового угла... 80
2.10. Выводы по разработке математической модели тракторного поезда 81
3. Программа и методика экспериментальных исследований
3.1. Программа исследования 83
3.2. Выбор и обоснование объекта исследования 84
3.3. Методика экспериментальных исследований неравномерного движения тракторного поезда 85
3.4. Имитационная установка моделирования внешних возмущений в дорожных (полевых) условиях 87
3.5. Оборудование и приборы в экспериментальных исследованиях 91
3.6. Тарировка и определение погрешности измерения 97
3.7. Методика определения скорости движения тракторного поезда 98
3.8. Методика проведения дорожных исследований 98
3.9. Обработка полученных данных 100
4. Анализ результатов теоретических и экспериментальных исследований устойчивости движения тракторного поезда
4.1. Физическая сущность колебательного процесса траісгорного поезда . 101
4.2. Анализ результатов моделирования свободных малых колебаний курсовых углов осей двухосных прицепов тракторного поезда с демпфером 108
4.3. Результаты моделирования и анализ влияния параметров регулятора курсового угла на динамику свободных колебаний курсовых углов осей двухосных прицепов тракторного поезда 113
4.4. Результаты моделирования и анализ влияния возмущающих воздействий в системе тракторного поезда с регулятором курсового угла 118
4.4.1. Результаты моделирования и анализ влияния возмущающих воздействий в форме прямоугольного скачка в математической модели динамики тракторного поезда с регулятором курсового угла и без регулятора 122
4.4.2. Результаты моделирования и анализ влияния возмущающих воздействий в форме прямоугольного импульса в математической модели динамики тракторного поезда с регулятором курсового угла и без регулятора 125
4.4.3. Результаты моделирования и сравнительный анализ влияния характеристик неровностей дороги на показатели курсовой устойчивости тракторного поезда с регулятором курсового угла и без регулятора 131
4.5. Анализ и сопоставление результатов расчета на ПЭВМ и натурных экспериментов 136
4.6. Анализ динамики колебаний прицепных звеньев тракторного поезда при неравномерном движении 139
4.7. Выводы по результатам моделирования и анализу курсовой устойчивости тракторного поезда с регулятором курсового угла 142
5. Эксплуатационная и экономическая оценка работы траісгорного поезда, оборудованного тягово-сцепным устройством с регулятором курсового угла
5.1. Методика проведения эксплуатационных испытаний тракторного поезда 143
5.2. Результаты проведения эксплуатационных испытаний тракторного поезда
5.3. Определение экономической эффективности применения трактор
ного поезда, оборудованного регулятором курсового угла 144
Общие выводы 149
Список используемой литературы
- Перспективы развития автотракторного транспорта в сельском хозяйстве
- Методика теоретического исследования динамики движения тракторного поезда с регулятором курсового угла методом математического моделирования
- Методика экспериментальных исследований неравномерного движения тракторного поезда
- Физическая сущность колебательного процесса траісгорного поезда
Введение к работе
Актуальность темы. Увеличивающийся объем перевозок, разнообразие дорожных условий и специфика транспортных перевозок приводит к необходимости использования тракторных поездов. Применение таких энергонасыщенных тракторов как МТЗ-80/82, Т-150К, К-701 в составе тракторных поездов открывает возможность увеличения скорости и грузоподъемности прицепов. Однако, создание тракторных поездов породило достаточно сложную проблему - обеспечение поперечно-горизонтальной устойчивости их движения.
С увеличением скорости движения тракторного поезда (ТП) возникают и растут вместе со скоростью размахи поперечных горизонтальных колебаний (виляний) его прицепных звеньев. При определенных скоростях размахи этих колебаний становятся настолько велики, что это может привести к созданию аварийной ситуации на дорогах общего пользования, кроме того, возникают ударные нагрузки в сцепных устройствах, что затрудняет управление тракторным поездом. Наблюдается также повышенный износ шин у прицепов.
Таким образом, дальнейшее увеличение скорости, а следовательно и производительности ТП, ограничивается его неустойчивостью.
Поэтому вопросы повышения устойчивости и безопасности движения приобретают достаточную актуальность и значимость.
Работа проводится в соответствии с планом развития Саратовской области по выполнению научного направления 1.2.9."Комплексная региональная программа научно-технического прогресса в Агропромышленном комплексе Поволжского экономического района на 20лет до 2010 года" /Ш гос. регистрации 840005200/ и комплексной темы №5 НИР Саратовского государственного аграрного университета имени Н.И.Вавилова "Повышение надежности и эффективности использования мобильной техники в сельском хозяйстве", раздел №3 "Эффективность использования и повышение работоспособности тракторной техники при эксплуатации".
Цель работы - повышение эффективности и безопасности использования тракторных поездов путем улучшения устойчи-
, (>ОС. НАЦИОНАЛЬНАЯ I
2ЪЯЩ
вости прямолинейного движения посредством использования регулятора курсового угла, включаемого в конструкцию тягово-сцепного устройства.
Объект исследований - тракторный поезд с регулятором курсового угла на базе трактора МТЗ-80/82 с двумя прицепами типа 2ПТС-4.
Предметом исследования является динамика тракторного поезда, определение динамических процессов, определяющих устойчивость и управляемость тракторных поездов.
Методики исследований. Для достижения поставленной цели и решения комплекса задач использовались теоретические и экспериментальные методы исследований. Теоретические исследования проводили на основе математического моделирования динамических процессов, протекающих при эксплуатации тракторного поезда, оснащенного регулятором курсового угла.
Экспериментальные исследования проводились в лабораторных и полевых условиях по специальным методикам с применением существующих ГОСТов на испытание сельскохозяйственной техники. В исследованиях применялись типовые измерительные средства и аппаратура. Статистическая обработка экспериментальных данных и математическое моделирование проводились с использованием ПЭВМ.
Научная новизна работы заключается в решение вопроса повышения поперечно-горизонтальной устойчивости тракторного поезда путем применения тягово-сцепного устройства (ТСУ) с регулятором курсового угла (РКУ), анализе и обобщении теоретических положений экспериментальных исследований, в результате клорыхустановлены:
характер и степень влияния возмущающих воздействий в математической модели динамики тракторного поезда с регулятором курсового угла и без него;
осуществлено теоретическое обобщение и выбор РКУ тракторных поездов;
разработана математическая модель динамики ТП, оборудованного РКУ замыкающего прицепа;
закономерности влияния конструктивных параметров РКУ на динамику свободных колебаний осей двухосных при-
цепов тракторного поезда;
- влияние характеристик дороги на показатели курсовой ус
тойчивости ТП с РКУ и без РКУ.
Практическая ценность. Разработана конструкция тягово-сцепного устройства с регулятором курсового угла (патент на изобретение №2213015 от 27.09.03 г., патент на полезную модель №38679 от 10.07.04 г), применение которого позволяет передвигаться тракторному поезду в нормативном коридоре, не превышая 3...4 % от габаритной ширины транспортного средства (согласно техническим требованиям к конструкции и эксплуатации самодельных тракторов, малогабаритных тракторов, мотоблоков и транспортных средств к ним); разработана методика расчета тя-гово-сцепного устройства с регулятором курсового угла для тракторных поездов с различными тракторами.
Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждены теоретическими исследованиями, выполненными с применением математических методов и обработанных с помощью современных средств вычислительной техники; лабораторно-полевыми и эксплуатационными испытаниями тракторного поезда в ОАО «Прицеп», ФГУП ГКБ по тракторным и автомобильным прицепам, в хозяйствах Саратовской области в колхозе им. Ленина Балашовского района; ЗАО «Красный партизан» Новоузенского района; высокой сходимостью результатов экспериментальных и теоретических исследований.
Апробация работы. Основные положения работы были доложены, обсуждены, апробированы и получили положительную оценку:
на научных конференциях профессорско-преподавательского состава и аспирантов Саратовского ГАУ в 2001-2004 г.г.;
на научных конференциях профессорско-преподавательского состава и аспирантов Саратовского ГТУ в 2003-2004 г.г.;
на ежегодном международном научно-техническом семинаре "Проблемы экономичности и эксплуатации двигателей внутреннего сгорания в АПК СНГ" (2001-2005 г.г.);
на Всероссийской научно-технической конференции «Механика и процессы управления моторно-трансмиссионных систем транспортных машин», г. Курган, 2003 г.;
на техническом совете ФГУП ГКБ по тракторным и автомобильным прицепам в 2004 г.;
на техническом совете ОАО «Прицеп» в 2004 г.;
на расширенном заседании кафедры "Тракторы и автомобили" СГАУ им. Н.И. Вавилова в 2005 г.
Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в 11 научных работах, в том числе 3 статьи в центральной печати, 6 в сборниках научных работ, 1 патент на изобретение и 1 патент на полезную модель. Общий объем публикаций составляет 2,35 п.л., из которых 1,56 п.л. принадлежат лично соискателю.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти разделов, общих выводов по работе, списка литературы и приложений. Работа изложена на 195 страницах машинописного текста, в том числе 26 стр. приложения и содержит 12 таблиц и 72 рисунка. Список используемой литературы включает в себя 122 наименования, из них 16 - на иностранном языке.
Перспективы развития автотракторного транспорта в сельском хозяйстве
В 2003 г. объем перевозок в сельском хозяйстве России составил 4,1 млрд. т на 1 Га пашни 31 т, а к 2010 г. он может увеличиться до 7,2 млрд. т, т.е. до 50 т на 1 Га.
Рост грузооборота произойдет благодаря увеличению объема производства продукции растениеводства и животноводства, а также объема перевозок строительных, скоропортящихся и наливных грузов (таблица 1.1).
Снижение темпов пополнения и обновления парков транспортных и погрузочных средств за последние годы привело к ухудшению их технического уровня, неудовлетворительному состоянию производственной базы, а также к снижению их работоспособности.
Более 30% транспортных и погрузочных средств эксплуатируется за пределами нормативного срока службы, остальная часть приближается к этому состоянию. Как следствие, существенно ухудшаются показатели безопасности и экономической эффективности работы транспортных средств [5].
Доминирующее значение автотранспорта можно объяснить более низкой себестоимостью автоперевозок при хороших условиях. Виды автомобильных перевозок до 2010 г. представлены в таблице 1.2.
Особую трудность создают грузы, связанные с вывозкой урожая («пиковые» грузы). Потребность в универсальных автомобилях приходится на напряженный период. С учетом специализации сельскохозяйственного производства «пиковыми» грузами являются: зеленые корма (Нечерноземная зона); свекла (Черноземная зона); зерно (Степная зона).
Нечерноземная зона — зона развитого животноводства и интенсивного строительства. Поэтому условия этой зоны благоприятствуют равномерной загрузке автотранспорта. Средний радиус перевозки зеленых кормов не превышает 5 км, что позволяет выгодно использовать и тракторные поезда.
Наибольшую трудность приходится испытывать при транспортном обслуживании уборочной техники в зонах свеклосеяния и зернового направления, поэтому привлекается автотранспорт из народного хозяйства, что приводит к дополнительным материальным затратам.
В уборочный период в перспективе до 2010 г. необходимо использовать тракторный транспорт, позволяющий выполнять более 35 ... 40% среднего годового объема перевозок.
Для сравнения следует отметить, что с помощью тракторов в Норвегии перевозится до 95% грузов, в Германии — до 80%, в Венгрии - до 77% [5].
Системой технологий и машин на 2000 - 2010 гг. предусмотрено развитие тракторного транспорта в направлении повышения грузоподъемности прицепов до 15...30 т, увеличение транспортной скорости до 40 км/ч, оснащения универсальных прицепов сменными кузовами, а специализированных — приспособлениями для погрузки и выгрузки. Рост грузоподъемности потребует реконструкции весового хозяйства сельскохозяйственных, заготовительных и перерабатывающих предприятий.
Для транспортных работ планируют применять тракторы различных тяговых классов. Для рационального распределения транспортных работ между автомобильным и тракторным транспортом к 2010 г. будет налажен выпуск универсальных автотракторных прицепов, прицепов — контейнеров, тележек с активным приводом.
Для увеличения вместимости тракторных прицепов и обеспечения загруженности двигателей необходимы устройства по уплотнению груза при перевозке сенажа и соломы. Существующие тракторные прицепы позволяют загрузить двигатель трактора на 45 ... 55%.
Учитывая недостаточное использование тягово—мощностных качеств тракторов К—701 на транспортных работах и возможность повышения производительности на 15 ... 20% возникает необходимость довести грузоподъемность тракторного поезда до 28 т.
Ряд узлов и деталей тракторных прицепов должны быть унифицированы с автомобильными прицепами.
К 2010 г. необходимо повысить производительность тракторных поездов на 10 ... 15% путем увеличения грузоподъемности на 12 ... 15% и применения автоматического открывания бортов; повысить ресурс до капитального ремонта на 400 ч (ресурс 4400 ч); снизить металлоемкость прицепов на 10 ... 15%; довести коэффициент готовности прицепов до 0,998.
Внедрить тракторные прицепы с активным передним мостом, установить шины с пониженным давлением (0,75 МПа), дооборудовать прицепы и полуприцепы основными, надставными и сменными бортами, а также автоматическим устройством для затормаживания колес в случае аварийной расцепки с трактором.
Методика теоретического исследования динамики движения тракторного поезда с регулятором курсового угла методом математического моделирования
Математическое моделирование динамики движения ТП осуществляется по следующим в ряд последовательно этапам: формирование основных допу щений упрощений, выделение основных процессов, элементов, связей между ними; формирование функциональной и структурной схем и исследуемого объекта и регулятора; формирование математических моделей динамики; оценка коэффициентов математических моделей; выбор начальных условий и параметров (характеристик) возмущений; исследование математических моделей; анализ результатов моделирования.
При разработке математических моделей ТП приняты следующие основные допущения: -с целью упрощения, вертикальные перемещения масс не рассматриваются; -элементы каждого из прицепов представляют собой два твердых не упругих тела с постоянными значениями масс и моментов инерции относительно их осей качания; -колебания элементов прицепов малы, амплитуды колебаний не превышают ограничений на движение в элементах сцепного устройства; —силы сухого трения в подвижных сочленениях не рассматриваются; -силы гидравлического трения пропорциональны скорости относительного перемещения элементов.
В качестве исходных уравнений для разработки математической модели ТП использованы фундаментальные уравнения динамики поступательного и вращательного движения твердого тела на основе второго закона Ньютона в механике. Упрощение вида математической модели ТП производилось линеаризацией нелинейных функций в системе дифференциальных уравнений с обыкновенными производными (с постоянными коэффициентами) посредством разложения их в ряд Тейлора. Формирование математической модели электрогидравлического РІСУ и исследование математической модели ТП осуществлялись на основе методов теорий динамических систем, автоматического управления и регулирования.
Идентификация значений параметров математической модели и возмущающих воздействий, представленных в форме системы линейных дифференциальных уравнений с обыкновенными производными, производилась на осно ве авторегрессионных методов для динамических систем по данным экспериментов в процессе неустановившегося движения ТП.
Качественные особенности динамики движения ТП оценивались по виду переходных процессов ОСНОВЕІЬІХ переменных математической модели, характеризующих состояние ТП: координаты перемещения масс, курсовые углы прицепов, их скорости и ускорения.
Динамические характеристики прицепов представлялись в следующих формах: переходных процессов изменения во времени переменных математической модели; фазовых портретов переменных состояния; передаточных функций; амплитудных и фазовых частотных характеристик.
Качественная оценка устойчивости динамики движения исследуемой конструкции ТП для каждого из варьируемых значений констант математической модели (РІСУ) производилась по: значениям собственных частот и коэффициентов демпфирования; по расположению и смещению корней характеристического уравнения математической модели.
Анализ математической модели ТП и ее элементов осуществлялся на основе методов анализа линейных динамических систем и теории устойчивости.
Точность и адекватность математической модели реальным физическим процессам в ТП оценивались по данным физического эксперимента с применением статистических оценок: максимальное, среднее арифметическое, среднее квадратическое отклонения, дисперсия.
Исследование динамики переходных процессов в математической модели ТП выполнялось посредством численного интегрирования системы дифференциальных уравнений с обыкновенными производными методом вычислительной математики Рунга-Кутта.
Методика экспериментальных исследований неравномерного движения тракторного поезда
Учитывая необходимость, более полного изучения влияния различных факторов эксплуатационных и конструктивных параметров на курсовую устойчивость движения многозвенного тракторного поезда были проведены эксперименты для решения двух основных задач: - подтвердить правильность разработанной методики инженерных расчетов устойчивости системы тракторного поезда с регулятором курсового угла; - сравнить характер колебаний прицепных звеньев в условиях неравномерного поступательного движения, т.е. изучить особенности динамики колебаний, которые не представляется возможным оценить теоретическим методом. В связи с этим были определены два этапа экспериментальных исследований: - разработка установки для моделирования отклонений курсовых углов от возмущений дорожного полотна в эксплуатационных условиях; - натурные испытания в реальных условиях с целью решения второй поставленной задачи.
Первый этап исследований заключался в разработке (создании) специального оборудования (имитационной установки) для моделирования возмущающих воздействий со стороны дороги, вызывающих изменение курсовых углов и тормозных моментов в реальных условиях при движении по прямолинейному участку. Вывести замыкающее прицепное звено из устойчивого прямолинейного положения предлагается за счет притормаживания одного из задних колес прицепа. При этом конструкция тормозной системы трактора и прицепа сведена к минимальным изменениям.
Выполнение натурных экспериментов предопределило подготовку и монтаж измерительной аппаратуры, и дорожные испытания тракторного поезда. При этом в программу испытаний входили заезды тракторного поезда при условии постепенного нарастания поступательной скорости его движения до предельно возможных значений. В отдельных экспериментах применялось кратковременное торможение с целью выяснения динамики поперечных горизонтальных колебаний прицепных звеньев.
Весь комплекс экспериментальных исследований был выполнен в Саратовской области, в ЗАО «Красный партизан» Новоузенского района, в колхозе им. Ленина Балашовского района.
В транспортном парке сельского хозяйства России значительный удельный вес занимают колесные тракторы, среди которых наибольшее распространение получили тракторы МТЗ-80/82. С тракторами этой марки при выполнении транспортных работ обычно агрегатируется прицеп 2ПТС-4 (ГКБ-887Б-793). Поэтому для проведения натурных исследований был выбран тракторный поезд в составе трактора МТЗ-80 и двух прицепов 2ПТС-4 (ГКБ-887Б-793) (рисунок 3.1).
Трактор МТЗ-82 выпуска 1990 года с заводским номером 16650753 и наработкой 8512 моточасов перед началом экспериментальных исследований прошел соответствующую подготовку, заключающуюся в проведении технического обслуживания № 2. Прицеп 2ПТС-4 выпуска 1992 г., перед началом началом экспериментальных исследований прошел технический осмотр и техническое обслуживание №1.
Экспериментальные исследования по определению особенностей поперечных горизонтальных колебаний замыкающего прицепного звена в условиях неравномерного движения проводились с учетом методик согласно ГОСТ 7057-81 [92] на основных агрофонах и типажах почв, характерных для Поволжья.
С целью исключения влияния дополнительных факторов использовались методы контрольных опытов и рекомендации по исключению резко изменяющихся факторов [93]. Во время проведения эксперимента регистрировались следующие основные параметры: - скорость движения тракторного поезда («пятое колесо»); - скорость движения прицепного звена; - масса перевозимого груза; - тормозные моменты на колесах задней оси прицепа с помощью имитационной установки (скачок, импульс); - угол между продольными осями трактора и передней оси прицепа (yi); - угол между продольными осями переднего и заднего моста прицепа (уг); - сила тяги на крюке; - расход топлива. Также регистрировались метеоусловия.
После каждого опыта проводилась первичная обработка информации, получаемой со счетчиков импульсов и ее анализ. В случае «выброса» - резкого изменения регистрируемых величин производилось повторение опыта. Осциллограмма и другая исходная информация обрабатывались в соответствии с методами [94-98].
Для проведения сравнительных испытаний тракторный поезд был оборудован одновременно прицепами с серийной сцепкой и прицепом с предлагаемым тя-гово-сцепным устройством (рисунок 3.2), срабатывающим с помощью регулятора курсового увода (рисунок 3.3).
Физическая сущность колебательного процесса траісгорного поезда
Как уже отмечалось в п. 1.2., большинство исследователей при оценке устойчивости движения однозвенных и многозвенных автотракторных поездов в качестве критерия устойчивости принимали критическую скорость. Данный критерий был впервые определен для однозвенного автопоезда в работе [34] и в дальнейшем уточнению не подвергался. Существующая формулировка определяет критическую скорость, как скорость возникновения автоколебательного процесса. Действительно, одноосный прицеп с эластичными шинами и зазором в сцепном устройстве при условии поступательного прямолинейного движения точки сцепки представляет собой механическую систему с самовозбуждающими колебаниями, т.е. автоколебаниями.
Автоколебания представляют собой периодическое движение, возникающее не вследствие наличия внешних по отношению к системе периодических воздействий, а вследствие собственных динамических свойств механической системы. Заметим, что согласно теории [111, 112] собственные колебания таких систем имеют предельный цикл, одним из параметров которого является максимальное значение амплитуды собственных колебаний. Суть предельного цикла в условиях движения одноосного прицепа состоит в том, что при отсутствии внешних воздействий и постепенного роста скорости движения автопоезда, амплитуда поперечных горизонтальных колебаний, возникших на определенной скорости, достигает своего максимального значения и не увеличивается; с дальнейшим ростом скорости движения. Для наглядности явления автоколебаний приведем из работы Я.Х.Закина [34] осциллограмму поперечных горизонтальных колебаний одноосного прицепа (рисунок 4.1).
Принципиально иная картина наблюдается при движении многозвенного автотракторного поезда. Выполненные нами эксперименты с натурным тракторным поездом показали отсутствие автоколебательного процесса в чистом виде, поскольку с ростом скорости движения увеличивались размахи колебаний его звеньев, а начальные колебания наблюдались практически с момента начала движения.
А скорость Б В I Ось прямолинейного движения крюка тягача Рисунок 4.1. Поперечные горизонтальные колебания одноосного прицепа [34]: A - момент начала автоколебаний и соответствующая этому состоянию критическая скорость автопоезда; Б - момент установления автоколебаний (предельный цикл) и соответствующая скорость; БВ — участок установленных колебаний при V const.
Описание особенностей динамики виляний прицепных звеньев представлено далее в п. 4.3 на примере движения тракторного поезда. В качестве подтверждения зависимости роста колебаний от увеличения скорости движения тракторного поезда приводим на рисунке 4.2 осциллограмму взаимных угловых отклонений кинематических звеньев замыкающего двухосного прицепа 2ГТТС-4-793.
Сравнивая две осциллограммы (рисунок 4.1 и рисунок 4.2) отметим, что для первой характерно наличие предельных значений размахов колебаний, т.е. очевидна контрастная картина динамики автоколебательных систем, для второй осциллограммы - отсутствие этой закономерности.
Для выяснения физической сущности исследуемого колебательного процесса представим многозвенный автотракторный поезд с позиций теории автоматического регулирования [113-115].
В соответствии с этой теорией каждое элементарное кинематическое звено автотракторного поезда содержит в себе объект регулирования и регулятор. Под объектом регулирования понимается агрегат, в нашем случае это кинематическое звено, в котором происходит процесс, подлежащий регулированию. Автоматически действующее устройство или элемент конструкции, предназначенные для выполнения задачи регулирования называются регуляторами. На одном объекте регулирования могут находиться несколько регуляторов, каждый из которых выполняет свою задачу.
На рисунке 4.3 представлена условная упрощенная структурная схема І -го элементарного кинематического звена многозвенного автотракторного поезда - параметр Xj, который представляет собой амплитудно-частотную характеристику предшествующего виляющего кинематического звена, обычно называемый задающим воздействием. Выходной параметр Х\+и, который необходимо регулировать, в данном случае сводить к минимальному значению с целью уменьшения воздействия на последующее кинематическое звено, называется регулируемой величиной. Что касается регулятора, то он служит для формирования корректирующего воздействия j на объект регулирования с целью возможно более точного выполнения своей задачи приведения траектории качения кинематического эвена к прямолинейному движению по величине обратной связи rji. Характеристика параметра Г; зависит от конструктивных особенностей и места положения регулятора в кинематическом звене. При этом величина корректирующего воздействия j должна иметь противоположный знак величине параметра Xj с тем, чтобы уменьшать возмущающее воздействие последнего на кинематическое звено. Кроме задающего воздействия Xj в реальных условиях неизбежно возникают случайные возмущающие воздействия у; на элементарное кинематическое звено со стороны опорной поверхности качения и аэродинамические силы, величина которых, при небольших скоростях, в общем-то невелика.
