Введение
1. Проблема проектирования систем подрессоривания и ходовых систем гусеничных тягово-транспортных средств 12
1.1. Особенности конструкций ходовых систем современных гусеничных машин 13
1.2. Исследования колебательных процессов гусеничных ТТС 18
1.2.1. Источники колебаний и вибрации 20
1.2.2. Неровности опорных поверхностей 23
1.2.3. Методы исследований статистических характеристик профилей дорог и полей; 27
1.2.4. Виброактивность гусеничного движителя 34
1.2.5. Виброактивность ведущего участка гусеничной цепи 35
1.2.6. Вибрационный спектр колебаний кабин 38
1.2.7. Вибрации на рабочем месте оператора 41
1.2.8. Влияние вибраций на организм человека 49
1.2.9. Критерии виброактивности 51
1.2.10. Методы испытаний и их соответствие условиям эксплуатации 54
1.3. Цель и задачи исследования 59
2. Анализ методов математического моделирования колеба тельных процессов тягово-транспортных средств 61
2.1. Динамика движения 62
2.1.1. Численные методы исследования динамики движения 62
2.1.2. Моделирование динамики движения методами статистической теории подрессоривания 70
2.2. Ведущий участок гусеничного движителя 72
2.3. Модели взаимодействия гусеничного движителя с опорной поверхностью 76
2.4. Модели деформируемых опорных поверхностей 81
2.5. Моделирование колебаний кабин 87
2.6. Моделирование тела человека как колебательной системы 90
2.7. Разработка методики оптимизации систем подрессоривания 93
2.8. Разработка экспертной системы принятия технического ре-шения 96
2.9. Выводы 99
3. Методы оценки качества систем подрессоривания и ходовых систем гусеничных тягово-транспортных средств 102
3.1. Статистическая оценка загруженности гусеничных ТТС видами сельскохозяйственных работ 104
3.2. Влияние почвенно-климатических особенностей региона на условия эксплуатации 110
3.3. Методика формирования обобщенного полигона неровностей 116
3.3.1. Функции распределения неровностей полигона 116
3.3.2. Обоснование длины реализации полигона 124
3.4. Влияние блокирования подвески силами сухого трения на реализацию тягового усилия 125
3.5. Влияние динамики ТТС на уплотняющее воздействие движителей на почву 129
3.6. Критерии оптимизации параметров и характеристик систем подрессоривания и ходовых систем 132
3.6.1. Критерии плавности хода по уровню воздействия вибраций на человека 133
3.6.2. Критерий динамического уплотняющего воздействия движителей 134
3.6.3. Критерий плавности хода по обеспечению технологических требований 135
3.6.4. Интегральный критерий плавности хода 136
3.7. Выводы 138
4. Метод моделирования взаимодействия гусеничного движителя с почвой на основе расчета квазиравновесного состояния опорной ветви гусеничного движителя 140
4.1. Классификация факторов, влияющих на опорную проходимость 140
4.2. Модель квазиравновесного состояния звена гусеничной цепи 142
4.2.1. Укладка звеньев лобового участка гусеничной цепи первым катком 149
4.2.2. Взаимодействие звена гусеничной цепи с почвой 151
4.2.3. Взаимодействие нескольких звеньев гусеничной цепи с почвой 153
4.2.4. Взаимодействие звеньев опорного участка гусеницы с последующими катками 156
4.2.5. Взаимодействие ведущего участка гусеничной цепи с последним катком 158
4.3. Моделирование физико-механических характеристик почвы 161
4.4. Моделирование деформации опорного основания 164
4.5. Моделирование перехода опорного катка со звена на звено 165
4.6. Выводы 168
5. Разработка обобщенной математической модели МТА как теоретической базы для оптимизации систем подрессоривания и ходовых систем 169
5.1. Постановка задач колебательных процессов ТТС 170
5.2. Обоснование допущений, принятых при создании динамиче-
ских моделей МТА. 174
5.3. Структура динамической системы МТА 179
5.3.1. Обоснование степени сложности динамической модели 180
5.3.2. Обоснование принятых степеней свободы колебаний
масс и межмассовых связей 182
5.3.3. Структурная схема динамической системы 185
5.3.4. Обобщенная расчетная схема динамической системы 187
5.4. Математическое описание динамической системы МТА 189
5.4.1. Кинематические возмущения 197
5.4.2. Звенчатость гусеничного движителя 202
5.4.3. Возмущения от крюковой нагрузки 208
5.4.4. Нелинейные упруго-диссипативные характеристики
систем подрессоривания 212
5.4.5. Статические силы в системах подрессоривания 216
5.5. Описание программного комплекса «Динамика МТА» 220
5.6. Выводы 223
6. Развитие метода проектирования подрессоривания и элементов кабины ТТС 225
6.1. Источники вибровозмущений кабины ТТС 226
6.2. Моделирование динамической системы - «кабина ТТС» 228
6.2.1. Моделирование узлов и агрегатов кабины 231
6.2.2. Определение плотности конечно-элементной сетки 233
6.3. Математическая модель кабины ТТС на основе метода ко-
нечных элементов 236
6.3.1. Матрица жесткостей конструкции 236
6.3.2. Матрица масс конструкции. 244
6.3.3. Матрица демпфирования конструкции 247
6.3.4. Вектор нагрузок конструкции 250
6.3.5. Вектор перемещений конструкции 251
6.3.6. Напряжения в элементах конструкции 252
6.3.7. Уровень звукового давления в кабине 254
6.4. Экспериментальное исследование динамических характеристик виброизоляторов 255
6.4.1. Методика экспериментального исследования 259
6.4.2. Результаты исследования виброизоляторов. 261
6.5. Экспериментальное исследование динамических характеристик кабины ТТС 263
6.5.1. Методика испытания 264
6.5.2. Испытательное оборудование 266
6.5.3. Точность измерений 266
6.5.4. Сходимость результатов теоретического и экспериментального исследований. 268
6.6. Оптимизация характеристик системы подрессоривания и элементов кабины 272
6.6.1. Методика оптимизации 272
6.6.2. Измерительно-программный комплекс для исследования динамических характеристик кабин ТТС 274
6.6.3. Экспериментально-измерительная установка 276
6.6.4. Описание вынужденных колебаний системы «кабина
ТТС» 279
6.6.5. Кинематические возмущения колебаний кабины 285
6.7. Выводы 290
7. Теоретические и экспериментальные исследования динамики гусеничных МТА 292
7.1. Экспериментальное исследование динамики МТА 292
7.1.1. Определение статических параметров 293
7.1.2. Определение динамических параметров 298
7.1.3. Экспериментальная установка 301
7.2. Теоретическое исследование плавности хода тракторов семейства ВТ в составе МТА 303
7.3. Исследование возможностей повышения опорной проходимости тракторов семейства ВТ 313
7.4. Выводы и рекомендации 316
8. Теоретическое исследование конструктивных возможностей
повышения навесоспособности тракторов семейства ВТ 318
8.1. Обоснование возможности повышения навесоспособности 318
8.2. Классификация способов повышения навесоспособности 321 8 3* Программный комплекс «Динамика подъёма навесного орудия» 324
8.3.1. Описание возмущающих воздействий 325
8.3.2. Описание исходных данных и результатов работы программного комплекса 326
8.3.3. Адекватность результатов математической модели 327
8.4. Оптимизация параметров трактора с целью повышения наве-
соспособности 328
8.4.1. Расчет навесоспособности серийного трактора ВТ 100 328
8.4.2. Расчет навесоспособности трактора ВТ 100 с постоянной дополнительной опорой 330
8.4.3. Расчет навесоспособности трактора ВТ 100 с дополнительной выдвижной опорой 332
8.5. Вывод 335
Основные результаты и выводы < 336
Список ссылочной литературы
