автореферат диссертации по транспортному, горному и строительному машиностроению, 05.05.03, диссертация на тему:Разработка мероприятий по снижению нагруженности несущих систем автомобилей-цистерн методами физического моделирования

МОСКОВСКИЙ ОРДЕНА ТРУДОЕОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ АВТОМОБИЛЬНО-ДОРОХНЫЛ ИНСТИТУТ

На правах рукописи

МОРОЗОВ АЛЕКСАНДР ИГОРЕВИЧ

РАЗРАБОТКА МЕРОПРИЯТИЯ ПО СНИЖЕНИИ НАГРУЖЕНВОСТИ НАГРУЖЕЕЮСТИ НЕСУЩОС СЕСГЕК АЕТСМ0ЕИЛ2Л-ЦИСТЕРН МЕТОДАМ! ФИЗИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ

05.05.03 - Автомобили и тракторы

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Мэскза 1991

Работа выполнена на кафедре "Автомобили" шсковского ордена Трудового Красного Здаиени автомэбидыю-дорожного института. "

Научный руководитель - кандидат технических наук, доцент А С. Парник.

Официальные оппоненты: Агейкин Я. С., доктор технических наук»

профессор, профессор кафэдры "Автомобили и двигатели" Московского автомобилестроительного института (ВТУЗ при ЗИЛе);

Роенхо В. Е, кандидат технических паук, доцэят, заместитель начальника кафедры "Еожарнзя техника" Высшей инженерной по-яарцо-техничгской еколы МВД СССР.

Ведущая организация - ОКБ "ПОЕМАШ", г. Прщукк Черниговской области.

Защита состоится "1^-" 199_^года в "3.0" часов з:а

заседании специализированного совета К 053.30.09 ВАК СССР при Московском ордена Трудового Красного Знамени автомобильно-дородном институте по адресу: 125829, ГСП, „МэскЕа, А-319, Ленинградский лрослеет, д. 64, аудитория 42.

■ С диссертацией можно ознакомиться е библиотеке института.

Отзывы в двух экземплярах с подписью, заверенной гербовой печатью, высылать ученому сскрстарк специализированного совета К 053.30.09 ВАК СССР по тому зке адресу.

Телефон для справок 155-03-38.

Автореферат разослан С^.^-Ц'для^дд'^ Г0Да<

Ученый секретарь специализированного совета кандидат технических наук,

доцент В. И. Власов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работа. Номенклатура выпускаемых в Советском Союзе автомобилей-цистерн (АД) растет о каядым годом. К концу 80-х годов они составляли до 25% грузового автомобильного парка страны. Использование АЦ обеспечивает высокую сохранность перевозимых грузов, сокращает время погрузочно-раз груз очных работ, снижает себестоимость единицы транспортной работы.

Опыт эксплуатации АД показывает, что долговечность несущей системы этого вида специализированного подвижного состава существенно ниже, чем у несущей системы автомобиля базовой модели. Сравнение пробегов до отказа несущей система АЦ на шасси ЗШ-130 о гналогкчннм показателем бортового автомобиля на том жэ пасси свидетельствует о том, что долговечность несущей системы АЦ на превя-шает 20>5 соответствувдего показателя базового шасси.

Как правило, несущая система АЦ включает раму базового шассй, цистерну и устройство для ее 'крепления к раме. Попытки устранить отказы обечайки цистерна силами ремонтных зон автопредприятий • •(например, наложением "заплат" на повреяденнне участки) малоэффективны,-т.к: после непродолжительной эксплуатации отказы наступают вновь. При выходе из строя рамы ее приходится заменять; Прогнозировать та место в время появления отказа весьма слозкво, поскольку к груше диагностируемых моаио отнести не более 1256 отказов несущих систем автотранспортных средств. Таким образом, устранение отказов несущих систем АЦ--" процесс сложный, требующий значительных временных к материальных затрет. При этом потери', которые несет хозяйство от выхода'АЦ из строя, не ограничивается затратами на его восстановление, - имеет место также косвенные затраты, определяемые исключением автомобиля из транспортного процесса на время ремоша.

Следовательно, проблема повышения долговечности несущих систем АЦ. актуальна и имеет вахное хозяйственное значение.

Пель оабрта. Цашэ работы является разработка мероприятий по снижению динамической нагруженности несущих систем АЦ с применением методов физичээсяого моделирования.

Научная новизна работы:

- разработана методика исследования на фнзяческих моделях Еагругеняосгя нэсуцих систем АЦ;

- изучено вшяние формы емкости на вагруЕенностъ несущей системы АЦ;

- разработана классификация методов снееэния нагругенностн: несущис систем Ж;

- проведено нсследованже особенностей процесса нагругенвя не-сугцзй системы АД при поперечно-угловых колебаниях ЕодргссореЕных ¡лаоо;

- прздлоЕеиз конкретные неропржиш по снменЕю наг-ружэЕж>стЕ несуки снстш АЛ.

Практическая ценность работы:

- предогогвшшя методака гсслвдовалЕй на фнзЕчзскгх глоделяз параметров нагрухеяностп несуцэй системы АД позволяет сократить вре,\щ к стозмость Есшгааннй;

- представленная в работе жлассЕфагацая методов сееязвея дзше кичеекой вагрузвНЕостЕ несущнг сиетем AIT позволяет внбрагь коккрст ные ыеропргягжя ей улучшению долговэчноагзг nocymsz конструкций АЦ г оцевить ег влишге на изменение таких вксштуатационшсс свойств как устойчивость, управляемость, плавность хода;

- опнсапкий в работе динамический гаситель колебаний яидкосп в виде U -образного трубопровода обеспечивает существенное улу^ шение показателей динамической пагругеяноети несущей системы_АЦ.

¿дробадга работы. Диссертационная работа рассматривалась н была одобрена на заседании кадзедрн "Аетоиобиж" Московского авто-иобюгьно-доронного ЕЕстЕтута в 19Э1 г. Основные положения п резузп таты диссертации докладывались и обсуждались на"45-ой, 4&-ой и 47-ой научно-методических и научно-исследовательских конференциях МАДИ в 1987, 1988 и 1989 гг.

Публикации. По результатам работы опубликовано 3 статьи к выполнен научно-тахнича ский отчет.

Объем работа. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литература и приложений. Работа содержит 151 страницу, в том числе 122 страницы машинописного текста, 31 pi сунох, 3 таблицы, список литература из 99 наименований к 10 приложений.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В первой удава пряведан анализ данных по долговечности несущих систем АЦ, выполнен обзор работ, досвященшк исследованию вопросов динамической нагругеяности несущих конструкций автомобиля. Особое внимание, учитывая современные тенденции развития методов исследования, удалено методу моделирования, в •частности, методам моделирования колебаний гвдкости в подвгшшх цистернах. Обоснован выбор метода исследований. Сформулированы цель и задачи исследования'.

Традиционно для изучения вопросов динамической натруженности несущих систем использовались экспериментадьнне исследования реальных автомобилей. В последнее время все более широкое распространение начинают получать стендовне' испытания и методы моделирования. -

Из числа методов моделирования наибольшее внимание до сих пор уделялось методам математического моделирования. К достоинствам математических моделей относят сравнительную простоту применения, быстроту получения результатов,'возможность варьировать в широких пределах исходными данными.

Существующая линейная теория совместного движения тела с жидким заяоднениеи ошснвает некоторые весьма сугзественнне особенности реального поведения системн "тело - жидкость". В частности, линейные уравнения позволят установить изменение характеристик устойчивости движения при наличии у жидкости свободной' поверхности. Математические метода решения линейных задач теории движения абсолютно твердых тел с жидкостью разработаны достаточно хорош, однако для понимания сложного характера взаимодействия тел с жидкостью во многих случаях линейная, трактовка" вопроса оказывается недостаточной. Экспериментально ута давно установлено, что колебания жидкости с большой ашлитудой свободной поверхности обладает рядом' особенностей, не подлежащих объяснению в рамках линейной теории. Для-аналитического описания колебаний гшдкосги с большой амплитудой необходимо рассматривать решение олгштшг задач математической физики в нелинейной постановка. Регонээ этих задач, как правило, связано с большими принципиальная трудностями. Поэтому количественные: данные по решению задач о взаимодействии тел с жидкостью в нелинейной постановке немногочисленна. В особенности

ото относятся к решению нелинейных краевых задач: гидродинамики < рангчензого объема яздкоети со свободной поверхность*}.

Перечисленные вшпо трудности вызвали интерес исследователе! к механЕческям аналогам колебаний етдкости в сосуде. В этом направлении выполнено ута довольно значительное число работ.

Тем ае менее, для решения ряда задач взаимодействия тела и квдкостг (особенно, если емкость имеет сложную геометрическую фо му к конструктивнне элементы) все-таки остается незаменимыми мет дн экспериментального исследования, в частности, метода физического ыоделироваявя. Посладнш эконожкчвсхсн более выгодна, чей дорожные к стендовые испытания натурных образцов, проще к нагляднее аналитических исследований. Указаннне методы моделирования е^э не получили распространения для исследования вопросов, связаз ных с АД. Мозно указать лишь некоторые отечественные работы, например, Куяаковского Б. Л. и Кавгырева A.B., где для изучения конкретных вопросов использовались физические модели ц&стерн. Однако', набор критериев подобия, используемых в указаяшх работах, не может быть признанным достаточным для решения задач настоящей работы. Поэтому опыт предшественников получше дальнейшее-развитие, "

На основание аналшза опубликованных работ, с учетом современных тенденций развития методов исследований ж поставленной цели работы определились следующие основные задачи настоящего исследования.■ -

1. С целью получения исходной для фхзнчесхого моделирования информации провзсти коишсекс натурных испытаний автомобиля АЦ-40(130)63Б. В ходе испытаний исследовать особенности процесса нагруаения несущей системы при поперечно-угловых колебаниях подрессоренных масс.

2." Для обоснования возмоаносги использования методов физического моделирования провести сравнительной анализ параметров динамической нагружаяности несущей системы АЦ по результатам натурных и модельных испаганий.

3. Sa физических моделях исследовать влияние формы поперечного сечения емхосги и степени ее заполнения на параметры динамической яагрузшняоети несущей системы АЦ*

4. Разработать глас cid?-ссадин методов снннанш динамической на-груаэнеости несущей системы ¿II. Предлагать конкретные мероприятия по сняганшо дзжажчесхой нагружеяности.

Зо второй главе описана методика и приведены результаты экспериментальных исслвдо£&нгй динамической нагруженности несущей сиетеш_^омо(5ига_Щ-4О(130)63Б_при поперечно-угловых колебаниях подрессоренянх масс.

Испытания проводились на стеаде с хриэошшшо-оатукным нагру-. аащии устройством. В результате установлено:

1. Для порознего автомобиля ЛД-40(130) 63Б при поперечно-утло-вых колебаниях подрессоренных касс в области частот кагруяаиия 0,5..,8,0 Гц характерны четыре резонанса реакции в узле крапления цистерны к раме.шасси (рис.1).'Первый (1,4 Ii*) обусловлен peso-наасннкя колебаниями подрзссорегных масс как твердого тола, агорой (1,75 Гц) рэзуяБтаг,'? есвтздетая частотавозбуждения с собственной частотой колебаний цистерна. Третий резонанс

(2,о'...3,0 Doc) объясняется близостью час-гот и воздействий к расчетному парцгальяс-му значению частоты 1-го -гона крутильных кояе- • банвй рамы. Четвертый (6,75 Гц) - следствий • резонансных колебаний кабшн.

2. Нагйолэз заметно влияние груза на кзыенение характера на-грузания несущей системы проявляется в области 0,75 Гц (ркс.2), где ладность добавляет не свойственный подрессоренным кассам при порожней цистерне резонанс реакции в узла крепления емкости к рамэ пасск; - -. '

3. Еадкость обеспечивает сдвиг (на 0',1..'.0,2 Гц) резонансов реакции в узле крепления в сторону более низких частот (рис.2).

47 Наиболее опасна с точка зрения иагругенности несущей система 1-ый и 3-ий тона колебаний жидкости.

5." При поперечно-угловых колебаниях подрессоренных масс (рис.2) жидкость увеличивает нагружензоств несущей системы по сравнению сö случаем порожней цистерны з среднем на 15% меныпэ, чем при колебаниях продольно-угловых (рис.3). Это связано с участием в процессе поперечно-угловых колебаний меньших объемов жидкости. ~ '

6. При продольно-угловых (рис.3) колебаниях подрессоренных касс на любом резонансном реаимз и при любой степени заполнения ¡падкость увеличивает динамическую реакции в узле крепления.

ккн

ЙасЛ. АЧХ реакции в узле крепления цистерны к раме

шасси АЦ-40(130)63Б. Степень заполнения £ = О

,кН

п 1 1 • » \

й- 1 и 1 ! м 11 \ 1

1 т ■» 1 /■тС 1! \| и п

1 и % \у1' ч и \1

4 //

ю

2.0

3,0

Рис.2. АЛХ рэакцот в узле крепления цисте|яы к раме шасси АЦ-40(130)63Б при поперечно-упговых колебаниях подрессоренных масс . ■ -

------степень заполнения б = 0,00;

—---- степень заполнения <£ = 0,50;

-----степень заполнения & = 0,75;

--степень заполнения & =1,00

9,0 8,0

то вд

5,0 40 3.0

ю

?

щ И' \

/ Л ■1 Л ( \ ^ \ \ \ \ V V- л ___

/ 1 1 — ч ___, Л \ \ ___/у .У » V

// / * 1 • —\— \ "ч Л • \ N

/ !/ 1 1! / \ \

( и • -

0.с

Ш

2,0

3,0

чо

Рис.3. АЧ1 ракцки в узле крепления; цистерны к раме шасси 1Ц-40(130)63Б при: продольно-угловых колебаиях лодрессоренннх масс

---;— степень заполнения , В =. 0,00;

---степень заполнения =0,50;

--- степень заполнения = 0,75;

--— степень заполнения = 1,00

При поперечно-угловых (рис.2) колебаниях на некоторых режимах жидкость оказывает демпфирующее действие на процесс колебаний системы "цистерна-рама".

В третьей главе изложена методика изучения на физических моделях некоторых параметров динамической нагружанности несущей системы АЦ.'Методами физического моделирования исследован вопрос о влиянии формы емкости и степени ее заполнения на параметры на-гругзнеости несущей системы АЦ.

• Необходимым и достаточным условием подобия модели и оригинала является равенство значений критериев подобия.

Для получения выражений критериев подобия в соответствии с правилами теории подобия необходимо знать уравнения, описываздие процесс возмущенного движения жидкости. В качестве первого основного уравнения: принимается динамическое уравнение движения жидкос-

ти:

бу, 0у,

~ бх бу .91

ар

84 ,, У у,

1бхэ буа бга]

сп

сР

ох бв . . г94 +б4 . бгуа

бу а

бу

9хг бу*

/Ш

бх " 6у 2 . "0у2. . уу .бх2 буг 9гЧ

' Здесь - плотность кидкости, V/ - скорость, Р - дав-

ление, ^Ц - коэффициент вязкости.

В качестве второго основного уравнения принимается уравнение сплошности:

(Г)

Запишем урашвние Навье-Стокса в векторном виде:

= (3)

Уравнение не звэлжно зависеть от выбора единиц входящих в него физически валищ ( v, р, ^ ). Введем безразмерные величины

-Ук.у-Зс ,у_у .7 - г.

ДН

Здесь ос,уд - единицы по координате; 2 - характерный размер; - безразмерное врет. Подставим эти величины в уравнение (3):

После ряда преобразований получим внракение

1 Ш .V & .V &: й* АЁ. ш \llffi чву у: р>г а*

Цех)" т

(6)

ЗЬ \/сЛо/^ _ критерий Струхаля (или критерий

р ъ гоиохроннъети).

' 1"* ~ \/о/\0с) _ критерий Фруда.

~ 4 13

- критерий Эйлера.

- критерий Взйнольдс'а.

Условия подобая гидродинадаческих процессов сводятся к следующему: М-\//а-критерий Маха, О - местная скорость звука. Критерий Ей не указан, т.к. является определяешь. Для соблюдения подобия движений по критерии - Ей достаточно выполнить условие

. Дяя обоснования возможности4 использования методов физического моделирования были проведены сравнительные испытания Щ с натурной и модельной емкостями (рис.4). Анализ параметров нагружен-ности несущей системы при установке на раму натурной и модельной цистерн показал:

I. Качественный характер.нагружения несущей системы при установке на раму шасси модели емкости сохраняется. В исследуемом диапазоне частот возбуждения число рззояаясов реакции в узле крапления для натура а модели одинаково.'

■ 2. Резонансн АЧХ модели, обусловленное совпадением частот возбуждения с собетвэяннмя частота!,та колебаний гадкостн по форме 1-го тона, смещены относительно состаэтствуйциг рззонавсов АЧХ натуры з сторону более высоких частот.

3. При вкбор-з линейного каштана моделирования, равные 2,

к масштаба по плотности няд-костг, разным 1, касса груза з модели уменызается в 8 раз по сравнению с кассой груза в натуре. Прк-близетеяько в вто ге число раз СЕикапгся абсолютные значения резонансных динамических реакций в узле крепления модели по сравнения с соответствует®,; показателем натуры в области первого резонанса.

4. При зшене натурной емкости модельной меняются парциальные частоты колебаний подрессоренных масс. В результате' снижения зэса подрессоренных масс 2-о5, 3-ий и'4-ый резонансн реакции смещается в сторону более высоких частот.' Абсолютные значения динамических реакций в областях 3-го, 5-го и 4-го резонансов уменьшается для модели по сравнения с натурой в число раз, приблизительно равное масштабу по массе.

Удовлетворительная сходимость результатов натурных и модельных испытаний доказывает принципиальную возможность использовать методы физического моделирования для исследования динамической загруженности несущих систем АЦ.

КкН

то

6.0 5,0

ад

3.0 2,0 ю 0,0

р

{

'г

У 'I1 ' \ I 1 с/ Л 1 \ < >

г \ 1 1 ( \ V./ ✓ / \ \ \ \ \

1 1 1

1 1 1 1

ю

2.0

3,0

ко

Ос1

5,0

Рис. 4. АЧХ реакции в узле крепления цистерны к раме васси АД-40(130) 63В. Емкость прямоугольного сечения. Степень заполнения 5 =0.50

--натура;

---- - модель

На физических моделях цистерн трех наиболее распространенных форм поперечного сечения (крутлая, эллиптическая, прямоугольная) исследован вопрос влияния формы емкости и степени ее заполнения на нагруженность несущей системы АЦ (рис.5). В результате установлено, что нагруженность несущей систеш зависит от формы емкости. В числе параметров, определяющих нагруженность - форма боковых стенок цистерны, расстояние между ниии на уровне свободной поверхности жидкости, момент инерции относительно оси крена. Первые два показателя оказывает определяющее' влияние на формирование параметров яагруженности в области частот возбуждения до I Гц, последний - в области частот возбуждения более I Их. При этом предпочтительной с точки зрения нагружэяности по сравнении с прямоугольной и цилиндрической цистернами является эллиптическая емкость.

В четвертой главе представлена классификация методов снижения динамической нагрунэнности несущей системы АЦ. Предложены конкретные мероприятия по повышению долговечности несущей системы. Классификация вклзачаот в себя широкий спектр мероприятий, связанных не только со снижением конкретно динамической нагруженности несущей систеш, - в нее включены также мероприятия по улучшению таких эксплуатационных свойств АЦ как устойчивость, управляемость, плавность хода. Улучшение перечисленных показателей имеет следствием снижение уровня колебаний систеш,' а это, в свою очередь, как доказано Теслекко Г.П., обеспечивает снижение динамической нагруженности несущих конструкций автомобиля.

Основными метода,® снижения динамической нагруженности несущей системы АЦ являйся: I) смещение рабочего режима, 2) изменение система и 3) введение в систему сопротивлений, рассеивающих работу возбуждающих сил. /

Суть первого метода сводится к такому выбору скоростей при движении по дороге с определенной длиной волны неровности, чтобы частота воздействий со стороны дороги (частота возмущающей силы) не совпадала с собственными частотами колебаний элементов системы "АЦ - жидкий груз".

Второй метод ограничения колебаний система заключается в таком изменении ее характеристик, чтобы собственная частота, а следовательно, и резонансы сдвинулись в сторону от нужного режима. Мероприятия по ограничении колебаний системы "АЦ - жидкий груз", свя-

(1кН

3.0

2.0

4,0

0,0

•мЧ Л1

\\ 1 1 \ /1 1 «

- 1 IV ■ » [ V 1 » п *

\\ у •V 1

\

10.

2,0

3.0

40

\),с

-1

5,0

Рис. 5. АЧХ реакции в узде крепления модельной емкости к раме шасси АЦ- 40(130) 53В. Степень заполнения £ =0.50

-- прямоугольная цистерна;

----круглая цистерна;

---- эллиптическая цистерна

занные с ее изменением, можно разделить на три группьи меры, учитывающие особенности жидкого груза как колебательной системы; меры, учитывающие обвдае принципы компоновки автомобиля; меры, связанные с изменением жесткостньк свойств подвески.

В основе первой группы мероприятий лежит учет особенностей перевозимого груза. Как правило, грузом являются ыаловязкие, весьма активные в динамическом отношении жидкости. Смысл первой группы мероприятий заключается в таком изменении системы "АЦ-жидкий груз", при котором динамическая активность жидкости будет ограничена. Этого добиваются изменением механических свойств груза, изменением положения продольной оси цистерны относительно продольной оси автомобиля, изменением положения цистерны относительно базы автомобиля, делением емкости на отсеки и. наконец, изменением формы емкости.

Вторая группа мероприятий предусматривает изменение системы, исходя из общих компоновочных соображений. В основе этих мероприятий лежит положение о зависимости параметров колебаний автомобиля от распределения его подрессоренных масс относительно координатных осей, проходящих через центр тяжести, а также от высоты расположения последнего. К вопросам компоновки АЦ можно отнести также перераспределение масс по осям вследствие перемещений жидкости в цистерне при изменении режимов движения или при угловом положении АЦ относительно горизонта. В значительной степени наг-руженность несущей системы определяется способом установки на раму шасси жесткого кузова-цистерны.

Третья группа мероприятий предполагает изменение жесткостных параметров подвески АЦ с целью изменения парциальных частот колебаний его подрессоренных масс. Это позволяет избежать резонансных колебаний кузова и жидкости по форме основного тона.

Третьим методом ограничения колебаний является введение в-систему сопротивлений, рассеивающих работу возбуждаших сил. Наиболее эффективное рассеяние энергии колебаний системы можно обеспечить путем помещения в емкость специальных демпферов колебаний жидкости, использования для установки цистерны на раму шасси упругодемпфирущих опор, оптимизации параметров демпфирования подвески автомобиля.

Следует заметить, что рассеяние энергии колебаний АЦ осуществляется в общем случае не только с помощью специальных искусственно вводимых в систему демпферов, - затраты энергии вдут . тагаз на деформации оперной поверхности, на тренкэ в материале элементов несущей системы. Демпфирование имеет место такта в сочленениях конструкции, соединительных элементах. Диссипативныш свойствами обладает и сам груз. Такого рода демпфирование называют естественным. Оно таюке включено в классификаций

, В качестве аффективного мероприятия по снижении динамической нагружанности несущей системы предлагается установка в емкость АЦ динамического гасителя колебаний гкдкости в виде перевернутого

- образного трубопровода (рис. 6). Динамический гаситель" колебаний представляет собой устройство, в котором возникает сила инерции, уменьшающая уровень колебаний основной системы. • Динамический гаситель выполняется в виде дополнительной массы, присоединенной с лошдыо упругого и демпфирующего элементов к основной системе. Принцип действия заключается в том, что дополнительна? масса своими колебаниями на частоте внешнего возбуждения гасит колебания основной системы. В случае перевернутого - образного трубопровода роль основной системы выполняет жидкость в объеме цистерны, роль дополнительной - столбы жидкости в стояках трубопровода. Б том случае, когда колебание столба кидкости в трубопроводе таково, что оно суммируется с волновым всплеском в цистерне, а собственная частота колебаний столба жидкости. равна или почти равна частоте колебаний основного объема жидкости по " форме 1-го тона, общая система имеет вибрационные характеристики, связанные с инёрционностьа При этом перевернутый "U - образный трубопровод играет роль динамического демпфера.

Перепада давления воздуха, заключенного между столбами жидкости 'в стояках 13 - образного трубопровода, оказывают демпфирующее действий на перемещение столбов лвдкосги. Это демпфирование ишет нелинейный характер. , Амплитуды резокасных колебаний гладкости в объеме4цистерны подавляются до величин, -оставляющих 1/6... 1/10 от тех значений, которые существуют без гашения.

Рис.6. Цистерна с жидкостью и динамическим гасителем колебаний в ввде перевернутого TJ -образного трубопровода

швода И РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1. Для решения ряда задач динамики тела с жидким заполнением в частности, для исследования некоторых показахелей'динамической нагруженности несущих систем АЦ целесообразно использование методов физического моделирования. Последние экономически более выгодны пс сравнении с исследованиями натуры, проще и нагляднее аналитических исследований.

2. Нагружешость несущей системы АД зависит от формы емкости, В числе параметров, определяющих нагруженкость - форма боковых ст,енок цистерны, расстояние меаду ними на уровне свободной поверхности ¡падкости, момент инерции относительно оси крена. Первые два показателя оказывает определяющее влияние на формирование параметров загруженности в области частот возбуадения до I 11ц, последний - в области частот возбуждения более I 1ц.

3. В качестве мероприятия по снижению нагруженности несущей системы предлагается установка на раму шасси эллиптической цистерны, обеспечивающей наименьшие средние показатели динамической на-груженностн по 'сравнешж с цилиндрической и прямоугольной цистернами.

4. В качестве, эффективного мероприятия по снижению нагруженное™ предлагается установка в цистерну динамического гасителя колебаний з виде 13 -образного трубопровода. Такой гаситель позволяет подавлять амплитуды резонансных колебаний жидкости до величин, составляющих 1/6... 1/10 от-значений, существующих без гашения

5. Предлагается классификация методов снижения динамической нагруженности несущих систем АЦ, разработанная с учетом классических подходов к устранению нежелательных механических колебаний. Классификация охватывает не только .мероприятия по снижению непосредственно динамической нагруженной:и, но и мероприятия по улучшению таких эксплуатационных свойств АЦ как устойчивость, управляемость, плавность хода. Улучшение перечисленных свойств одновременно снижает нагрухенность несущих конструкций АЦ.

6. Исследованы особенности ^процесса нагружения несущей системы АЦ при поперечно-угловых колебаниях подрессоренных масс. Наиболее заметно влияние груза на изменение характера нагружения несущей системы проявляется в области 0,75 Гц, 1де кидкость, со-

вершая рэзонаксные колебания: по форде 1-го тона, добавляет не свойственный подрессоренным массам при порошей цистерне резонанс реакции в узле крепления емкости к раме шасси. Наибольший вклад в изменение характера нагрукения несущей системы по сравнению со случаем порожних подрессоренных масс вносят 1-ый и 3-ий тона колебаний гадкооти.

7. Сравнительный анализ показателей нагрукенности несущей систем АЦ при поперечно-и продольно-угловых колебаниях подрессоренных масс показал: при поперечно-угловых колебаниях жидкость увеличивает динамическую нагружэняость несущей системы в среднем ка 15$ меньше, чем при колебаниях продольно-угловых.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Паршщ A.C., Морозов А.И. Классификационные признаки автомобилей-цистерн// Пути совершенствования автомобиля и его агрегатов: Об .каучн.тр./ШДИ. - 1988, с .115-119.

2. Морозов A.JI. Теория испытания технических систем и ее приложение к исследованию процессов движений кидкости в подвижных отсеказ// Повышение производительности и безопасности автомобилей: С0.научн.тр./!ЩИ.-1989, с.90-93.

3. Парши A.C., Морозов А.И. Riöop параметров модельной емкости при физическом моделировании процессов колебаний жидкого ■ груза в бочках автомобилей-цистерн//. Совершенствование агрегатов и систем автомобилей: Сб.научн.тр./1ВДИ. - 1990, с.7-12.