Введение к работе
А к туалыюсть исследований многоосных автомобилей обусловлена необходимостью решать задачу повышения их качества но стадии проектирования, когда возможно всестороннее рассмотрение конструкции и может быть учтено большое число часто противоречивых требования. Сложность и комплексность проблем, требующих решения в процессе создания машин качественно нового уровня, предполагает использование важнейших достижений фундаментальных наук. Распространение классических принципов механики на системы с нєголоиочіньїмн связями и распределёнными параметрами является на сегодня наиболее результативным. Эти методы широко используются в машиностроении.
Рост числа публикаций по многоосным автомобилям, наблюдающийся в отечественной и зарубежной литературе, вызван, в частности тем, что в настоящее время в машиностроении стоит задача создания- большегрузных транспортных средств весом 500-1000 и более тонн, которые должны отличаться особенно большими размерами базы: Среди многих проблем, связанных с их проектированием и эксплуатацией, выделяются впнсьпваемость в поворот и устойчивость движения. Фактор скорости существенен при исследовании устойчивости любых колесных машин. Для многоосных автомобилей добавляется ещё один фактор -многоопорность ходовой части.
Анализ работ по исследованию разнообразных конструкций миогоос- ных автомобилей показал, что одним из путей повышения их устойчивости является усовершенствование конструкции шасси и схемы рулевого управления. Однако, задача оценки схем рулевых управлений по критериям устойчивости всесторонне не исследована и их рациональные конструктивные параметры не определены. Поэтому изучение закономерностей динамического поведения многоосных автомобилей, которое способствует появлению обоснованных конструтегорских решений и реализации уже имеющихся рекомендаций, обеспечивающих повышение устойчивости
- t -
ітЕїіжетаїі за счёт оптимальной компоновки шасси и рулевого уппавлетк, яй-..?стся актуальной задачей, имеющей научное и практическое знание.
Цель исследовании: повышение устойчивости, движения мж>-гоосііогс автомобиля за счёт рационального выбора числа колесных осей и схемы рулевого управления.
М с то о и к а исследования: В работе использовались теоретические и экспериментальные методы исследований. Теоретическая часть работы включала математическое моделирование прямолинейного движения многоосных автомобилей с различными схемами рулевого управления и аналитический анализ его устойчивости. Теоретические исследования базировались на законах неголономной механики, теорий матриц и устойчивости по Ляпунову, а также иа некоторых эффективных критериях устойчивости, основанных на аначизе характеристического уравнения системы. Экспериментальные исследования проводились с использованием общепринятых методик к стандартного оборудования. При обработке экспериментальных данных использовались методы математической статистики и теории вероятностей.
Научная новизна работы:
Ш предложена и разработана методика аналитического решения задачи ус
тойчивости глэешодинейного движения многоосного автомобиля, позво
ляющая дать обоснованные рекомендации при проектировании опти
мальных систем шасси и рулевого управления на базе обшей оненкк их
схемы;
е анализ значимости влияния количества и размещения колесных осей на
устойчивость движения автомобиля проведён с использованием теории
М. В. Келдыша о качении упругого пневматика, выведены соответст
вующие формулы; ...... . ..-, .",....
6 разработаны мзтематнчегкие модели движения .автомобиля с произволь-f.:.v числом осей и различными схемами рулевого управления прь его
малых отклонениях от прямолинейной траектории, которые позволяют оценить влияние уводов и смещений, возникающих при наложении не-голономных связей на колеса, и угловых перемещений управляемых осей з вертикальной плоскости; Я теоретически обоснованы и экспериментально доказаны преимущества разработанных математических моделей в рассматриваемой области изменения переменных; Я получила дальнейшее развитие методика исследования систем, имеющих значительную размерность вектора состояния, которая легко алгоритмизируется и допускает эффективную реализацию на ЭВМ. Практическая ценность работы состоит в построении алгоритма для решения задач данного типа и применимости полученных результатов на стадии проектирования или доводки нового образца. Полученная математическая модель позволяет анализировать устойчивость движения многоосных машин, а также решать широкий круг научных и Прикладных вопросов общей динамики объектов этого класса. Формулы, полученные в данной работе, позволяют оценить устойчивость любого автомобиля с различным числом и расположением управляемых и неуправляемых колес, что позволяет определить резерві» повышения его качества на основе учёта взаимосвязей многих параметров, влияющих на устойчивость движения.
Да.чы рекомендации по выбору конструктивных элементов шасси и рациональных скоростных режимов эксплуатации многоосных автомобилей. Реализация результатов р а 6 от ы: Материалы диссертации приняты к использованию яа Кременчугском автозаводе при разработке шестиосного автомобиля КрАЗ -6443. Основные научные положения я рекомендации исследования используются в учебном процессе кафедры «Теоретической механики» Полтавского технического университета.
-б -
Апробация р а 5 о ты: Основные положения работы докла-оывались и обсуждались на Всеет, тоном научно-техническом совещании «Совершенствование механосборочного производства к пути развитая тех-подогни» (Воронеж, 1991 г.), на Международной научно - технической і.-епферсгщия «Проблеми автомобільного транспорту на сучасному етапі» (Киев. 1996 г. ), на научных конференциях Полтавского инженерно -строительного института (1990,1991,1992,1993 г.г,), Полтавского технического'университета (1995,1996 г.г.), на международной конференции Ме-tody obliczeniovve і badawcze w rozivozu systemovv pojazdow saraochodowych і maszyn roboczych samojezdnych. Matsrialy VI Sympozjum pod redakciq Kazimierza Lejdy.(Rzeszow, 1996г). Работа также докладывалась на заседании кафедры «Автомобили» Украинского транспортного университета (Киев, 1997 г.).
Пу бликации: По материалам диссертации опубликовано 13 работ. Структура и объём работ: Диссертация состоит из введения, четырёх глав, общих выводов, списка литературы из 190 наименс-. ваний и содержит 131 страницу машинописного текста, 30 рисунков, 2 таблицы.
