Вплив геометричних параметрів рушія колісного транспортного засобу та нерівностей опорної поверхні на швидкість руху та частоту збурюючої дії

Abstract

В статті досліджено питання впливу стану опорної поверхні і геометричних параметрів колеса трактора на швидкість його руху та частоту вібраційних коливань, які виникають при цьому. Це питання має значне теоретичне та практичне значення, адже викликані нерівностями дороги коливання рами і коліс спричиняють значне погіршення експлуатаційних показників роботи трактора. Ці питання вивчалось низкою дослідників, але вони мали різноманітний вузьконаправлений характер. Саме тому була поставлена задача розглянути більш глибоко зв’язок стану колеса і покриття з параметрами вібраційних коливань, які виникають підчас руху. При теоретичних дослідженнях був встановлений зв’язок довжини хорд колеса та нерівностями між двома точками контакту колеса. Рівняння опорної поверхні було представлено сінусоїдою зі змінним амплітудним коефіцієнтом. В залежності від співвідношення радіуса колеса та геометричних розмірів виступів та западин опорної поверхні були отримані дві групи рівнянь, які описують параметри вібраційних коливань. Результати аналітичних досліджень були проілюстровані відповідними геометричними залежностями. Для перевірки теоретичних посилань були проведені експериментальні дослідження з системою вимірювання параметрів вібраційних коливань керованих мостів колісних сільськогосподарських тракторів. Дослідження виконували на двох варіантах дорожнього покриття. Результати експериментальних досліджень представлені графічно у вигляді осцилограм віброприскорення керованого моста трактора, а також у табличній формі. Проведені теоретичні та експериментальні дослідження показують, що між величиною радіуса колеса і параметрами вібраційних коливань існує обернена залежність. При збільшенні поступальної швидкості руху трактора параметри вібраційних коливань також зростають.

The influence of the condition of the support surface and geometrical parameters of the tractor wheel on the speed of its movement and the frequency of vibrational vibrations that arise in this case are investigates in the article. This issue is of considerable theoretical and practical importance, because the irregularities of the frame and wheel oscillations of the road lead to a significant deterioration of the tractor's operational performance. This question has been studied by a number of researchers, but they were diverse and narrow-minded. For this reason, the task was to examine more deeply the relationship between the condition of the wheel and the coating with the vibration oscillation parameters that occur during movement. In theoretical studies, the relationship between the wheel chord length and the irregularities between the two wheel contact points were established. The equation of the reference surface was represented by a sine wave with a variable amplitude coefficient. Depending on the ratio of the wheel radius and the geometric dimensions of the projections and the depressions of the support surface, two sets of equations were obtained describing the parameters of vibrational vibrations. The results of the analytical studies were illustrated by the corresponding geometric dependencies. In order to verify the theoretical references, experimental studies were conducted with a system for measuring the vibration oscillation parameters of the wheeled wheeled agricultural tractors. The studies were performed on two pavement variants. The results of the experimental studies are presented graphically in the form of oscilloscope vibration acceleration of the driven axle of the tractor, as well as in tabular form. Conducted theoretical and experimental studies show that there is an inverse relationship between the magnitude of the wheel radius and the vibration oscillation parameters. As the translational speed of the tractor increases, the vibration oscillation parameters also increase.

В статье исследованы вопросы влияния состояния опорной поверхности и геометрических параметров колеса трактора на скорость его движения и частоту вибрационных колебаний возникающих при этом. Этот вопрос имеет значительное теоретическое и практическое значение, ведь вызванные неровностями дороги колебания рамы и колес приводят к значительному ухудшению эксплуатационных показателей работы трактора. Данный вопрос изучался целым рядом исследователей, но они имели разнообразный узконаправленный характер. Именно поэтому была поставлена задача рассмотреть более глубоко связь состояния колеса и покрытия с параметрами вибрационных колебаний, возникающих во время движения. При теоретических исследованиях была установлена связь длины хорд колеса и неровностями между двумя точками контакта колеса. Уравнение опорной поверхности было представлено синусоидою с переменным амплитудным коэффициентом. В зависимости от соотношения радиуса колеса и геометрических размеров выступов и впадин опорной поверхности были получены две группы уравнений, описывающих параметры вибрационных колебаний. Результаты аналитических исследований были проиллюстрированы соответствующими геометрическими зависимостями. Для проверки теоретических ссылок были проведены экспериментальные исследования с системой измерения параметров вибрации колебаний управляемых мостов колесных сельскохозяйственных тракторов. Исследования проводили на двух вариантах дорожного покрытия. Результаты экспериментальных исследований представлены графически в виде осциллограмм виброускорения управляемого моста трактора, а также в табличной форме. Проведенные теоретические и экспериментальные исследования показывают, что между величиной радиуса колеса и параметрами вибрационных колебаний существует обратная зависимость. При увеличении поступательной скорости движения трактора параметры вибрационных колебаний также растут.