Selection method of tracked vehicle damping characteristics

Abstract

Введение. При проектировании быстроходных транспортных машин неизбежно возникает вопрос преодоления с хода единичных препятствий -как созданных искусственно (контрэскарп и т. д.), так и сформировавшихся естественным путем (овраги, обрывистые бере-га водных преград и т. п.). Это связано не только с возрастающими возможностями системы подрессоривания (СП), но и с существенно улучшившимися за последнее время тяговыми свойствами [1][2][3]. Со-временные быстроходные гусеничные машины имеют высокую удельную мощность (например, машина Ripsaw EV2 (США) -до 155 л. с./т [4]), что позволяет обеспечивать среднюю скорость движе-ния по тяговым возможностям не менее 60…70 км/ч [5]. Ограниче-ние средней скорости движения, таким образом, обусловлено только несовершенством СП, иными словами -ее недостаточной энергоем-костью [6].Повышение энергоемкости СП, однако, имеет пределы: для эки-пажных машин она ограничена физиологическими возможностями че-ловека. Без специальной подготовки человек может выдержать кратко-временные ускорения до 35 м/с 2 на уровне «довольно неприятных ощущений» [7]. Таким образом, предельные силы в СП должны быть такими, чтобы ускорения на месте механика-водителя от действия упругих и неупругих сил не превышали указанного значения.Инженерный журнал: наука и инновации # 6·2017Предельно допустимые ускорения ограничивают значение сум-марной удельной потенциальной энергии подвески и одновременно позволяют ввести однозначную связь между полным ходом под-вески f п и ее энергоемкостью U:где M п -подрессоренная масса машины, кг; z̈ -предельно допу-стимые ускорения, м/с 2 . В то же время при известном полном ходе подвески и известных допускаемых ускорениях можно определить предельную высоту единичной неровности, падение с которой будет сопровождаться ускорениями, не превышающими допустимых. Эта зависимость име-ет видИными словами, если выразить ускорения z̈ в долях от ускорения свободного падения, можно сказать, что предельная высота падения машины равна значению относительного замедления, умноженному на полный ход подвески. Так, предельная высота падения состав-ляет 3f п для допустимых перегрузок 3g и 3,5f п -для перегрузок 3,5g. Из приведенных зависимостей ясно, что дополнительно увели-чить предельную высоту преодолеваемой с хода единичной неровно-сти можно лишь ценой возрастания допустимых перегрузок, что не-желательно для экипажных машин [8]. Таким образом, можно резю-мировать, что выбор сопротивления для демпфирующего элемента СП сводится к нахождению такой характеристики демпфирующего элемента, которая при известной характеристике упругого элемента подвески позволит обеспечить требуемую энергоемкость [7,9].В статье показано, что демпфирующую характеристику можно подобрать путем имитационного математического моделирования и выделения демпфирующей характеристики из суммарной силы со-противления СП [7].Описание математической модели подбора демпфирующей характеристики. Имитационная математическая модель представля-ет собой модель, описывающую свободное падение одномассовой колебательной системы с заданной высоты (...