Математическая модель системы подрессоривания кабины зерно- и кормоуборочных комбайнов с учетом динамических свойств несущей системы

Полный текст

Введение Непрерывный технологический прогресс предполагает создание новых образцов техники с улучшенными эксплуатационными параметрами, большей производительности, что обязательно интенсифицирует рост действующих от них вибрационных и акустических полей, причем, как правило, темпы этого роста опережают темпы по созданию новых методов и средств виброакустической защиты [1]. В современном машиностроении все чаще возникают случаи, когда производительность машин и механизмов конструкторы ограничивают по соображениям виброакустической безопасности. Создание эффективно функционирующих систем подрессоривания является важной научно-технической задачей, обеспечивающей не только улучшение условий труда водителей и операторов транспортно-технологических машин (ТТМ), но и повышение их производительности как основного функционального свойства. Среди самоходных ТТМ зерноуборочные комбайны (ЗУК) и кормоуборочные комбайны (КУК) по условиям эксплуатации, особенностям компоновки и колебаний следует выделять в особый класс машин [1-5], которые воспринимают не только свойственные самоходным машинам силовые возмущения от опорной поверхности, но и широкополосные полигармонические возмущения, генерируемые множеством технологических источников. В проведенных экспериментальных исследованиях также отмечено проявление резонансных явлений обусловленных упругостью некоторых элементов несущей системы [2-5]. В современном понимании решение задач управления вибрационным состоянием объектов предполагает проведение процедур параметрической оптимизации и оптимизационного синтеза, обязательным условием реализации которых является применение расчетных динамических моделей, в связи с чем разработка математических и имитационных моделей пространственных колебаний кабины на сегодняшний день имеет важное практическое значение для современного комбайностроения, а научные исследования в этом направлении особенно актуальны. Цель исследования На основе экспериментальных исследований установлены особенности вибронагруженности кабины ЗУК, заключающиеся в существенном отличии полного значения виброускорений кабины в передних и задних присоединительных точках кабины к несущей системе [2]. Выделенные особенности обусловлены упругими деформациями несущей системы изгибной и крутильной форм [5], однако в настоящее время существующие подходы к проектированию виброзащитных систем ТТМ [6-8] предполагают применение расчетных моделей пространственных колебаний кабины на абсолютно жестких несущих системах, что в отношении ЗУК и КУК неприемлемо. Целью исследования в рамках данной работы является разработка математической модели системы подрессоривания и пространственных колебаний кабины ЗУК и КУК с учетом динамических свойств несущей системы кабины. Материалы и методы Система подрессоривания кабины большинства существующих ТТМ состоит из четырех виброизолирующих опор, соединяющих кабину с ее несущей системой упруго-вязкими связями, при этом сама несущая система представляется абсолютно жестким элементом конструкции машины [6-9]. Данные обстоятельства позволяют установить, что кинематические воздействия на кабину распределены симметрично по ее опорным точкам. Тогда принципиальная и расчетные схемы системы подрессоривания кабины будут иметь вид, представленный на рис. 1, где Оm Xm Ym Zm - неподвижная система координат, связанная корпусом машины; Оc Xc Yc Zc - неподвижная система координат, связанная с центром масс кабины с началом в центре масс кабины Оc; Оc' Xc' Yc' Zc' - подвижная система координат, связанная с центром масс кабины с началом в центре масс кабины Оc', после поворота; n - номер виброизолирующей опоры подвески кабины, n = I, II, III, IV; j - количество виброизолирующих опор подвески кабины, j = 4; A1, A2, A3, A4 - точки крепления к несущей системе соответственно I, II, III, IV виброизолирующей опоры подвески кабины; A5, A6, A7, A8 - точки крепления к кабине соответственно I, II, III, IV виброизолирующей опоры подвески кабины; αn, βn,

Об авторах

П. В Сиротин

Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова

Email: spv_61@mail.ru
к.т.н. Новочеркасск, Ростовская область, Россия

И. Ю Лебединский

Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова

Новочеркасск, Ростовская область, Россия

М. М Жилейкин

Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана

д.т.н. Москва, Россия

Список литературы

Дополнительные файлы