Математична модель коливань робочого місця оператора транспортного засобу

Анотація

При експлуатації більшості транспортних та енергетичних засобів виникає небезпека шкідливої дії вібраційних коливань на оператора засобу. Для зменшення цієї шкідливої дії призначені підвіска та інші пружні елементи, такі як ресори, різноманітні демпфери тощо. Одним з методів зменшення шкідливого впливу коливань є забезпечення їх допустимих параметрів шляхом вибору пружно-в’язких в’язей між коливальними масами в залежності від параметрів поверхні та рушія, швидкості руху, коливальних мас та параметрами в’язей між ними.

При дослідженні амплітудно-частотних характеристик коливань робочого місця оператора були введені деякі припущення та спрощення, як наприклад, що збурююча дія з боку опорної поверхні носить гармонічний характер; механічні параметри рушія можуть бути представлені як абсолютно тверде тіло або деформоване тіло з наявними пружно-в’язкими властивостями; амплітудо-частотні збурення від рушія можуть передаватись до робочого місяця через пружно-в’язкі в’язі, що характеризуються лінійним зв’язком пружних сил з переміщеннями та лінійним зв’язком в’язких сил зі швидкостями переміщень; всі коливання розглядаються у вигляді одновимірних переміщень.

Для складання рівняння руху елементів системи був використаний класичний підхід з використанням рівняння Лагранжа другого роду. Була отримана система рівнянь, яка пов’язує між собою параметри системи «опорна поверхня–пружні елементи–робоче місце». Аналітичного розв’язку системи рівнянь  отримати не можливо, тому її можна розв’язати лише чисельним методом.

Чисельне розв’язання отриманого рівняння при різних геометричних параметрах опорної поверхні та колеса, при різних значеннях механічних властивостей опорної поверхні, модулів пружності та в’язкості, а також відомих значеннях приведених та визначених приєднаних мас дозволяє визначити раціональні величини пружних та в’язких елементів, що забезпечать допустимі амплітудо-частотні характеристики коливань  робочого місця оператора.