Моделювання динаміки колісних транспортних засобів під час руху шляхом із нерівностями

Автор(и)

  • Роман Антонович Нанівський Національна академія сухопутних військ імені гетьмана Петра Сагайдачного, м. Львів

DOI:

https://doi.org/10.31649/2413-4503-2022-16-2-72-80

Ключові слова:

колісний транспортний засіб, система підресорювання, нелінійна пружна характеристика, поздовжньо-кутові коливання, амплітуда, частота

Анотація

У роботі викладено основні положення методології аналітичного дослідження впливу поодиноких нерівностей шляху на поздовжньо-кутові коливання підресореного корпусу колісних транспортних засобів. За фізичну модель для проведення досліджень вибрано плоску систему трьох тіл (передній, задній мости, підресорена частина), відносний рух яких здійснюється у вертикальній площині. Особливістю її є те, що підресорена та непідресорена частини взаємодіють між собою пружними амортизаторами із нелінійними характеристиками відновлювальної сили. Щодо нерівностей шляху, то вважається, що вони описуються гладкими функціями і під час руху колісного транспортного засобу шини безвідривно контактують із опорною поверхнею. Побудовано математичну модель динаміки підресореної частини, яка описується нелінійним диференціальним рівнянням другого порядку із такою особливістю: права його частина є кусково-неперервною функцією. За фізично обґрунтованих припущень побудовано розв’язок диференціального рівняння, яке описує відносні поздовжньо-кутові коливання підресореної частини. Він базується на ідеї використання: спеціальних періодичних Ateb-функцій для побудови розв’язку диференціальних рівнянь із степеневою нелінійністю; побудови асимптотичних наближень з використанням вказаних функцій для нових класів диференціальних рівнянь. У сукупності наведене дозволило отримати диференціальні рівняння у стандартному вигляді, які описують амплітудно-частотну характеристику коливань підресореної частини. Щодо впливу поодиноких нерівностей на динаміку підресореної частини, то амплітуда поздовжньо-кутових коливань виходу із нерівності є меншою: за більших швидкостей руху транспортних засобів; для систем підвісок із регресивним законом зміни відновлювальної сили пружних амортизаторів; за менших величин їхньої статичної деформації для прогресивної характеристики системи підресорювання (і більших – для регресивної). Отримано аналітичні залежності, проведено розрахунки та побудовано залежності, які описують амплітуду та частоту цих коливань від параметрів нерівностей та швидкості руху.
Отримані результати можуть бути базою не тільки для оцінки якості системи підресорювання, але і розробки алгоритмів системи керування жорсткістю підвіски з метою покращення експлуатаційних характеристик.

Біографія автора

Роман Антонович Нанівський, Національна академія сухопутних військ імені гетьмана Петра Сагайдачного, м. Львів

канд. техн. наук, доцент, начальник науково-організаційного відділу

Посилання

Г. А. Смирнов, Теория движения колесных машин. Москва, Россия. Машиностроение, 1981.

Е. Е. Александров, Я. В. Грита, В. В. Дущенко и др. Колебания в транспортных машинах, Харьков, Украина: ХДПУ,

Е. Е. Александров, Д. О. Волонцевич, В. В. Дущенко, В. В. Епифанов, Н. В. Кохановский, Математическое моделирование процессов возмущенного движения агрегатов и систем бронетанковой техники. Харьков, Украина: НТУ “ХПИ”, 2012.

Р. В. Ротенберг, Подвеска автомобиля. Москва, Россия. Машиностроение, 1972.

А. П. Солтус, Теорія експлуатаційних властивостей автомобіля: навчальний посібник для ВНЗ. Київ, Україна. Арістей, 2010.

В. В. Дущенко, Системи підресорювання військових гусеничних і колісних машин: розрахунок і синтез. Харьків, Україна: НТУ “ХПІ”, 2018.

Воениздат. Руководство по эргономическому обеспечению создания военной техники сухопутных войск (РЭО-СВ-80). Москва, Россия: Воениздат, 1981.

Вибрационная безопасность. Общие требования. ГОСТ 12.2.012-2005.

M. Hrubel, R. Nanivskyi, M. Sokil, «Influence of characteristics of wheeled vehicle suspensions of its road-holding along curved stretches of track,» Science & militariy. Liptovscy Mikulas, Slovak Republska, vol. 9, no. 1, pp. 15-19, 2014.

Б. І. Сокіл «Вплив характеристики підвіски на вертикальні та поперечно-кутові коливання корпусу армійських автомобілів багатоцільового призначення» на 4-а НТК Проблемні питання розвитку озброєння і військової техніки Київ. ЦНДІ. 2013.

Б. І. Сокіл, Р. А. Нанівський, М. Г. Грубель, «Власні вертикальні коливання корпусу автомобіля з урахуванням нелінійних характеристик пружної підвіски» Автошляховик України: науково-виробничий журнал. № 5 (235), с. 15-18. 2013.

М. Г. Грубель, Р. А. Нанівський, М. Б. Сокіл, «Коливання ПЧ КТЗ та їх вплив на стійкість руху вздовж криволінійної ділянки шляху», Науковий вісник НЛТУ України: збірник науково-технічних праць. РВВ НЛТУ України, вип. 24.1., с. 155-162, 2014.

М. Г. Грубель, Р. А. Нанівський, М. Б. Сокіл, «Резонансні коливання ПЧ колісних транспортних засобів під час руху вздовж впорядкованої системи нерівностей», Вісник Вінницького політехнічного інституту, № 1. с. 155-161, 2015.

B. Sokil, O. Lyashuk, M. Sokil, P. Popovich, Y. Vovk, O. Perenchuk. «Dynamic Effect of Cushion Part of Wheeled Vehicles on Their Steerability (2018)», International Jornal of Automotive and Mechanical Engineering, vol. 15, issue 1, pp. 4880-4892, March. DOI: https://doi.org/10.15282/ijame.15.1.2018.1.0380.

Н. Н. Боголюбов, Ю. А. Митропольский, Асимптотические методы в теории нелинейных колебаний. Москва, Россия: Наука, 1974.

Н. Н. Моисеев, Асимптотические методы нелинейной механики: учеб. пособие для ун-тов. Москва, Россия: Наука, 1981.

П. М.Сеник, И. П. Смерека, Б. И. Сокил, «Асимптотический метод и периодические Ateb-функции в теории существенно нелинейных колебаний», в Асимптотические и качественные методы в теории дифференц. уравнений. Киев. Изд-во Ин-та математики, 1977.

П. М. Сеник, «Про Ateb-функції». Доп. АН УРСР № 1. 1968.

М. Назаркевич, Дослідження залежностей Beta- та Ateb-функцій. Lviv Politechnic National Institutional Repository. http://ena.lp.edu.ua

##submission.downloads##

Переглядів анотації: 269

Опубліковано

2023-01-17

Як цитувати

[1]
Р. А. Нанівський, «Моделювання динаміки колісних транспортних засобів під час руху шляхом із нерівностями», ВМТ, вип. 16, вип. 2, с. 72–80, Січ 2023.

Номер

Розділ

Articles

Метрики

Завантаження

Дані завантаження ще не доступні.

Статті цього автора (авторів), які найбільше читають