автореферат диссертации по транспортному, горному и строительному машиностроению, 05.05.03, диссертация на тему:Улучшение виброзащитных свойств и стабильности характеристик пневмогидравлических рессор

кандидата технических наук
Чернышов, Константин Владимирович
город
Волгоград
год
1999
специальность ВАК РФ
05.05.03
цена
450 рублей
Диссертация по транспортному, горному и строительному машиностроению на тему «Улучшение виброзащитных свойств и стабильности характеристик пневмогидравлических рессор»

Автореферат диссертации по теме "Улучшение виброзащитных свойств и стабильности характеристик пневмогидравлических рессор"

/о.

> * » >

/

«чу

' "-3 '} на правах тгкомн

■ ^ ч^

N

%

Чернышов Константин Владимирович

УЛУЧШЕНИЕ ВИБРОЗАЩИТНЫХ СВОЙСТВ И СТАБИЛЬНОСТИ ХАРАКТЕРИСТИК ПНЕВМОГИДРАВЛИЧЕСКИХ РЕССОР

Специальность 05.05.03 — Колёсные а гусеничные машины

АВТОРЕФЕРАТ диссертации ва соискание ученой степеня кандидата технических наук

Волгоград -1999

Работа выполнена на кафедре "Автоматические установки" Волгоградского государственного технического университета

Научные руководители:

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор А.А.Ревия, кандидат технических наук, доцент И.М.Рябов доктор технических наук, профессор В.М.Тручпов, кандидат технических наук, доцент АЛ.Ссргеев

Ведущее предприятие - ОАО "Волгоградский тракторный завод".

Защита состоится 11 февраля 2000 г. в__час. на заседании

диссертационного совета К.06376.02 в Волгоградском государственном техническом университете по адресу: 400131, проспект Ленина 28.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Волгоградского государственного технического университета.

Автореферат разослан "_30_" декабря 1999 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета В-А.Ожогвн

ГС С""," ' . Л". I _-- ' "______1

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы диссертации. Пневмогидравлические рессоры по сравнению с другими типами рессор, обладают рядом преимуществ. Они имеют меньшие габариты, сочетают в одном узле упругие и демпфирующие свойства, а выход их из строя не внезапный (как, например, вследствие разрыва резино-кордной оболочки или поломки пружины), а постепенный вследствие утечек рабочей среды. Пнсвмогидравлические рессоры применяются в подвесках большегрузных автосамосвалов (БелАЗ и др.), быстроходных гусеничных машин различного назначения (тягачи, транспортеры и др.) и легковых автомобилей (Ситроен и др.). Однако более широкому распространению этих рессор препятствует нестабильность их характеристик, обусловленная утечкой жидкости и газа через уплотнения, и зависимостью свойств I аза и жидкости от температуры. Основным недостатком всех типов пневмогидравлических рессор является зависимость их характеристик от температуры. Изменение температуры приводит к изменению упругой характеристики рессоры, ухудшению плавности хода, изменению клиренса, утяжелению услошш работы ходовой части (частым пробоям, чрезмерному натяжению гусеницы). Поэтому изыскание способов стабилизации упругой характеристики по температуре является важнейшей задачей совершенствования пневмогидравлических рессор. Утечки рабочей среды через уплотнения также приводят к изменению рабочих характеристик пневмогидравлических рессор. Например, при эксплуатации автосамосва-лоз БелАЗ-540 уже через 3 - 4,5 тыс. км пробега примерно у 65% рессор требуется корректировка упругих характеристик. Таким образом, стабилизация характеристик пневмогидравлических рессор по утечкам таюкс является весьма актуальной. В пневмогидравлических рессорах, как правило, используются гидродемпферы с разгрузочными клапанами. Конструкции таких демпферов обеспечивают прогрессивное увеличение сопротивления на дроссельном участке и практически постоянное сопротивление на клапанном участке демпфирующей характеристики. Однако такой вид характеристики не является опта-

мальным, так как при высокочастотном спектре возмущения (в зареэонансной зоне колебаний) гидравлическое сопротивление вызывает увеличение колебаний и бесполезный нагрев рабочей жидкости. Поэтому актуально создание регулируемых демпферов в зависимости от частоты и других параметров колебаний.

Цель работы заключается в улучшении виброзашнтных свойств и повышении стабильности характеристик пневмогидравличееких рессор путСм регулирования массы рабочего газа, оптимизации управления демпфированием и снижения утечек рабочей среды через уплотнения

Методы исследовании. Решение поставленных задач получено на основе методов теоретической механики, в частности теории колебаний, технической термодинамики, математической теории онтимачьного управления, вычислительной математики и программирования. Экспериментальные исследования рессор проводились по разработанным при участии автора методикам на специальном комплексе стендового оборудования.

Объекты исследований. Объектами исследований являлись экспериментальные пневмогидравлические рессоры грузоподъемностью до 2-х тонн, выполненные на базе штатных рессор быстроходных гусеничных машин.

Научная новщна.

1. Разработаны основы теории пневмогидравличееких рессор с автоматической стабилизацией упругой характеристики по темперагуре путем изменения массы рабочего газа

2. Разработаны теоретические основы оптимального управления демпфированием при мгновенном и немгновенном переключении.

3. Разработаны математические модели:

1) пневмогидравличееких рессор со стабилизацией упругой характеристики по температуре;

2) колебательных систем различных структур с оптимальным управлением демпфированием по частоте и в цикле колебаний.

Практическая ценность:

1. Разработанная методика расчета дополнительного объёма позволяет определить оптимальные параметры пневмогилравлическнх рессор с устройством для стабилишши упругой характеристики по температуре и пригодна для любых типов пневмогилравлическнх рессор.

2. Разработанная методика экспериментального исследования утечек жидкости через уплотнения пневмогидравличсских рессор позволяет оперативно и с достаточной точностью определять утечку жидкости в условиях нагру-женпя, близких к реальным.

3 Созданные экспериментальные пневмогидравлические рессоры позволяют исследовать характеристики демпферов различной структуры, а также проверять адекватность математических моделей.

4. Созданные, испытанные на физических моделях и защищенные 10 патентами РФ пневмогидравлические рессоры имеют почищенные виброзанигт-ные свойсгва и стабильность характеристик.

Реализация работы. Работа выполнялась по договорам с заводами "ВгТЗ", "Баррикады". "МТЗ", а также фирмой "Дксиос" которым переданы соответствующие отчёты и акты испытаний (имеется акт внедрения результатов исследования).

Апробация работы. Основные положения работы докладывались на научно-технических конференциях ВолгГГУ (Волгоград. 1992 - 1999), на ! и 2 межвузовских научно-практических конференциях (Волгоград, декабрь 1994, ноябрь 1995 г.). ВСХИ (Волгоград, 1994 - 1996). БПИ (Врянск. 1993), НГТУ (Нижний Новгород, 1994), международных научно-практических конференциях в ТУ (София, 1998) и ВолгГГУ (Волгоград, 1999).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 27 печатных работ, в том числе 10 патентов.

Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, обишх выводов и предложении, списка литературы, включающего 130 найме-

ь

новаций. Работа содержит 220 страниц машинописного текста, включающего 2 таблицы и 43 рисунка.

Основные положения, выносимые на защиту.

1. Основы теории пневмогидравлических рессор с автоматической стабилизацией упругой характеристики по температуре путем изменения массы рабочего газа.

2. Теоретические основы оптимального управления демпфированием при мгновенном и немгновенном переключении.

3. Математические модели:

- пневмогидравлических рессор со стабилизацией упругой характеристики по температуре;

- колебательных систем различных структур с оптимальным управлением . демпфированием.

4. Методики экспериментальных исследований пневмогидравлических рессор.

5. Результаты расчСтно-теорстического и экспериментального исследование пневмогидравлических рессор.

6. Разработанные пневмогидравлические рессоры с улучшенными вибро-защитиымн свойствами и стабильностью характеристик, применение которых обеспечивает повышение эксплуатационных качеств автотранспортных средств, защищенные 10 патентами.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы и приведена краткая аннотация работы.

В первой главе " Актуальные вопросы создания и исследования пневмогидравлических рессор" на основе анализа современного состояния исследуемой проблемы поставлены задачи диссертации. Произведена сравнительная

оценка различных типов пневмогидравлических рессор. Рассмотрено влияние особенностей конструкции и условий работы пнсвмогидравлической рессоры на её виброзащитные свойства и стабильность характеристик, а именно, плия-ние температуры, утечек и демпфирования на стабильность характеристик и виброзашигные свойства пневмогидравлических рессор.

Широкий диапазон эксплуатационных температур пневмогидравлических рессор отрицательно сказывается на стабильности характеристик рессор и их виброзащитных свойствах. Основное влияние изменение температуры оказывает на упругую характеристику пневмогидравлических рессор и проявляется в уменьшении либо динамического хода при снижении температуры, л',:бо статического хода при повышении температуры. Кроме того, на упругую характеристику оказывают влияние утечки рабочей среда через уплотнения рессоры. Вопросам стабилизации упругой характериешки по температуре и утечкам посвящены работы А.Н.Г'устомясова, Л.И.Дебрых, Н.Г.Кузиецоза,

A.А.Мельникова, В.В.Новикова, В.Ф.Платонова, И.М.Рябова, В С.Устнменко и др. Этими авторами разработаны различные устройства для стабилизации характеристик пневмогидравлических рессор. Однэко предложенные устройства в силу различных причин нельзя считать совершенными. Поэтому проблема стабилизации упругой характеристики пневмогидравлических рессор остается актуальной.

Важное влияние на виброзащипше свойства пневмогидравлических рессор оказывает демпфирование. Кроме того, демпфирование является причиной сильного нагрева рабочей жидкости и приводит к тому, что одно из преимуществ пневмогидравлических рессор, а именно сочетание в одном элементе упругих и демпфирующих свойств, становится недостатком. Вопросам демпфирования подвесок посвящено большое количество работ отечественных и зарубежных авторов - А.А.Дмитрисва, А.Д.Дербаремдикера, А.А.Мелышкова,

B.В.Новнкова, Я.М.Певзнера, Р.В.Ротснберга, И.М.Рябова, Р.И.Фурукжиевз, А.А.Хачатурова, Ю.И.Чупракова, Н.Н.Яценко, М.Мичке и др., в которых кс-

следовано влияние различных характеристик демпфирования на виброзащитные свойства существующих типов подвесок. Благодаря этим работам потенциальные возможности известных принципов демпфирования практически исчерпаны. Поэтому актуальной является разработка новых принципов демпфирования как для улучшения виброзашшных свойств подвесок автотранспортных средств, так и дня уменьшения тепловыделения в демпфирующих устройствах.

В соответствии с вышеизложенным поставлены следующие задачи:

1. Разработать основы теории пневмогидравлических рессор со стабилизацией упругой характеристики по температуре путйм введения дополнительного объема, в том числе методику определения величины дополнительного объема, а также магматическую модель пневмогидравлической рессоры с устройством стабилизации упругой характеристики по температуре для оптимизации параметров указанного типа рессор.

2. Разработать математическую модель пнсвмогидравлической рессоры с оптимальным управлением демпфированием по частоте колебании, позволяющую оптимизировать параметры устройств управления демпфированием.

3. Провести анализ распределения энергии в цикле колебаний одномассо-вой колебательной системы с демпфирующим элементом с целью выявления новых способов повышения виброзачигшых свойств подвесок автотранспортных средств

4. Разработать математические модели колебательных систем, позволяющие выявить потенциальные возможности новых способов повышения виброзащитных свойств подвесок, а также оценить виброзащитные свойства этих подвесок.

5. Разработать методики экспериментального исследования утечек жидкости через уплотнения пневмогидравлических рессор, а также экспериментального исследования пневмогидравлических рессор с устройствами, основанными на новых способах повышения виброзащитных свойств.

6. Провести расчйтно-теоретнческое и экспериментальное исследование пневмогидравлических рессор с улучшенными виброзащитнымн свойствами и стабильностью характеристик.

7. Разработать конструкции пнеммогидравличсских рессор со стабильными характеристиками и повышенными виброзащитнымн свойствами.

Во второй главе " Разработка теоретических основ улучшения виброзащитных свойств и стабильности характеристик пневмогидравлических рессор" разработаны основы теории пневмогидравлических рессор со стабилизацией упругой характеристики по температуре путём введения в конструкцию рессоры дополнительного объёма рабочего газа (рис. 1). Разработала методика определения величины дополнительного объема, а также математическая модель пиевмогидразличсской рессоры с устройством стабилизации упругой характеристики по температу ре для оптимизации параметров указанного типа рессор.

Разработана математическая модель пиевмогидразличсской рессоры с оптимальным управлением демпфированием по частоте колебаний посродст-вом маятникового устройства, позволяющая оптимизировать параметр« устройств управления демпфированием. :

2

Рис. 1. Расчетная стема пиезмогндравличеекой рессоры с устройством для стаЗилкзэ.'Ши упругой характеристики по температуре за счет 1перг»ш колебаний: 1 - пневмогидрэвличе-ска» рессора; 2 - шток-поршень; 3 - пере! сродка; 4 - дросселирующая система; 5 - ллзваюшнй поршень; 6 - клапан двухстороннего действия; 7 - биметаллическая пружина; I', - раСочкй объем; К,) - дополнительный объ&м

-5

Проведён энергетический анализ одномассовой колебательной системы с демпфирующим элементом, указаны участки эффективной и неэффективной работы демпфера, и предложен показатель - коэффициент полезного действия демпфера - для оценки эффективности работы демпфера:

П=1-Аи/Л,

где Ан - неэффективная работа, совершаемая демпфером за цикл колебаний, А - полная работа демпфера за цикл колебаний. При расчете КПД демпфера пневмогидравлической рессоры в качестве работы демпфера используется суммарная работа всех диссипативных сил в рессоре.

С использованием математической теории оптимального управления Л.С.Понтряпша определены моменты переключения при оптимальном управлении демпфированием в цикле колебаний при условии минимизации перемещений подрессоренной массы для повышения КПД демпфера. Первый момент переключения (момент мгновенного снижения демпфирования) соответствует моменту остановки абсолютного перемещения подрессоренной массы. Второй момеш" переключения (момент мгновенного увеличения демпфирования) соответствует моменту остановки относительного перемещения подрессоренной массы. Для наибольшего эффекта оптимального управления необходимо, чтобы в момент мгновенного снижения демпфирования сила упругого сопротивления была равна статической нагрузке.

Разработаны математические модели одномассовой колебательной системы с оптимальным управлением демпфированием в цикле колебаний при условии мгновенного переключения, позволяющие выявить потенциальные возможности оптимального управления.

Разработаны математические модели одномассовой колебательной системы с оптимальным управлением демпфированием в цикле колебаний при условии немгновенного переключения, соответствующие экспериментальным моделям пневмогидравлических рессор, созданным для проверки указанного способа управления демпфированием.

В третьей главе "Методики экспериментального исследования пневмогид-равлимеских рессор с улучшенными внброзащитными свойствами и стабильностью характеристик" приведено описание созданного оригинального комплекса лабораторных установок.

Разработана методика и установка для экспериментального определения утечек рабочей жидкости через уплотнения пневмогидравлических рессор с высокой точностью в условиях, близких к реальным.

Разработана методика и экспериментатьная установка для определения виброзащитных свойств пневмогидравлических рессор с оптимальным управлением демпфированием по частоте колебаний с помощью маятникового устройства.

Разработаны методики и экспериментальные установки для определения виброззшитных свойств пневмогидравлических рессор с оптимальным управлением демпфированием в цикле колебаний с помощью маятника, а также посредством электромагнитного клапана.

Для проведения экспериментов нспользовазся стенд для исследования пневмогидравлических рессор и одноопорных колебательных систем, созданный на кафедре автоматических установок ВолГГУ, внедренный в учебный процесс и включенный в состав испытательной лаборатории ВодгГТУ, аккредитованной Госстандартом РФ для проведения сертификационных испытаний подвесок.

В четвертой главе "Экспериментальное и расчСтко-теоретическое исследование пневмогидравлических рессор с улучшенными виброзащитними свойствами и стабильностью характеристик" анализируются результаты проведенных исследовании.

Исследования утечки жидкости через уплотнения, выполненные го различных материалов, показали, что уплотнения, полученные точением (ЕСОРЦЛ, фторопласт, ЕС01ШВВЕ1*-2. полиуретан Кг 0208) обеспечивают большую герметичность, чем уплотнения, полученные литьём (смесь "0").

Применение уплотнений, полученных точением из материала ЕССЖиВВЕЯ-2. в пневмогидравлических рессорах обеспечит снижение утечек более чем в 8 раз, что значительно повысит стабильность их характеристик.

Исследование влияния параметров пневмогидравлической рессоры и условий её эксплуатации на величину дополнительного объёма устройства для стабилизации упругой характеристики показало, что эта величина существенно зависит от степени сжатия рессоры и диапазона эксплуатационных температур. Так для рессор с высокой степенью сжатия (больше 1,7) в диапазоне температур - 50 ... + 150 °С величина дополнительного объёма составляет менее 50% от основного объёма, а в диапазоне температур - 20 ... + 120 "С - менее 30%. Для мягких рессор расчётная величина дополнительного объема превышает величину основного объёма в несколько раз, а при приближении степени сжатия рессоры к величине, равной отношению температур включения клапана при нагреве и охлаждении рессоры, эта расчётная величина стремится к бесконечности. Поэтому для мягких рессор, с целью сохранения их габаритов, дополнительный объём целесообразно получать путём деления основного объёма.

Оценка влияния оптимального управления демпфированием на виброзащитные свойства подвески (проведенная решением математической модели аналитическим методом поэтапного интегрирования (припасовывания) и численным методом Рунге-Кутта 4-го порядка, а также путём экспериментального исследования физических моделей - пневмогидравлической рессоры, содержащей демпфер с маятниковым регулятором, и пневмогидравлической рессоры, содержащей демпфер с электромагнитным клапаном), показала, что потенциальная амплитудно-частотная характеристика колебательной системы не имеет резонансного пика (рис. 2). Однако при этом величина оптимального коэффициента апериодичности зависит от относительной частоты возмущения и в дорезонансной и резонансной зонах велика (</>/). Тем не менее, даже при постоянной величине коэффициента у/ на всём диапазоне частот оптимальное управление демпфированием обеспечивает высокие виброзащитные свойства.

г /

О.!

1 2

1 1 у/ ■1 / 3 / ,

к. г

Риг. 2. Характеристики одномассовой колебательной системы с оптимальный управлением демпфированием при гармоническом кинематическом вотчущении:

1 - потенциальная амплитудно-частотная характеристика / (I), 2 - зависимость относительного коэффициента затухания у/ от относительной частоты ншмущения /, обеспечивающая потенциальную амплитудно-частотную хараки-рнстику; 3 - фато-частотная характеристика /?,"- / (»); 4 - зависимость величины участка работы колебательной системы с отключенным демпфированием /Г от относительной частоты возмущения /

В пятой главе "Предложения по улучшению виброэащитных свойств и стабильности характеристик пневмогйдравлических рессор" (триведены описания новых структур пневмогидравлических рессор с улучшенными виброзащитными свойствами и стабильностью характеристик.

Для повышения стабильности характеристик рессоры но утечкам рабочей среды и ее надёжности разработана конструкция пневмогидравлической рессоры с устройством, автоматически возвращающим утечки в процессе эксплуатации за счет энергии колебаний (патент РФ № 2086828).

Для стабилизации упругой характеристики лневмогидравлической рессоры по температуре разработана конструкция устройства, автоматически изменяющего массу газа за счёт использования дополнительного объёма и энергии колебаний (патент РФ Кг 2075183).

Для улучшения виброзащитных свойств пневмогидравлических рессор и снижения тепловыделения разработаны демпферы, особенностью конструкций которых является наличие постоянно открытого основного дроссельного канала и дополнительного дроссельного канала, который при низкой частоте колебаний подвески находится в закрытом состоянии. При высокой частоте колебаний подвески происходит открытие дополнительного дроссельного канала, что обеспечивает мягкую демпфирующую характеристику (патенты РФ № 2045832, 2045833, 2045834, 2074555, 2102253). Кроме того, разработаны конструкции, в которых управление демпфированием осуществляется не только по частоте, но и по амплитуде колебаний (патенты РФ № 2089377, 2090407), а также демпфер, у которого клапанный участок демпфирующей характеристики имеет отрицательную жёсткость (патент РФ № 2055752).

На рис. 3 показана пневмогидравлическая рессора 1 подвески транспортного средства, с демпфирующим узлом А, саморегулируемым по частоте относительных колебаний. При низкочастотных колебаниях рессоры 1 дополнительный дроссельный канал 22 закрыт, что обеспечивает жёсткую демпфирующую характеристику. При высокочастотных колебаниях рессоры 1 подача жидкости насосом, образованным поршнем 12 и двумя клапанами - всасывающим 24 и нагнетательным 26, в верхнюю кольцевую плунжерную полость 17 становится больше её расхода из этой полости через дроссельный паз 18, что приводит к подъёму двухступенчатого плунжера 10 и открытию дополнительного дроссельного канала 22. В результате этого обеспечивается мягкая демпфирующая характеристика.

// 22 20 19

Рис. 3. Пиевмогнлравличегкая рессора по патент; РФ №2045832 с демпфирующим утлом, саморегулируемым по частоте относительны* колебаний: А - демпфирующий узел; 1 - рессора; 8 - обратный клапан; 9 - основной дроссельный канал; 10 - двухступенчатый плунжер; 12 - поршень; 17 - верхняя кольцевая плунжерная полость; 18 - дроссельный паз; 22 - дополнительный дроссельный канал; 24 - всасывающий клапан; 26 - нагнетательный клапан

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И ПРЕДЛОЖЕНИЯ

1. Разработаны основы теорий пневмогидравлических рессор со стабилизацией упругой характеристики по температуре и оптимального управления демпфированием.

2. Разработаны математические модели:

- пиевмогидравлической рессоры с устройством стабилизации упругой характеристики по температуре, которая позволяет оптимизировать параметры указанного типа рессор;

- гшевмогидравлической рессоры с оптимальным управлением демпфированием по частоте колебаний, позволяющая оптимизировать параметры маятникового устройства управления демпфированием;

- одномассовой колебательной системы с оптимальным управлением демпфированием в цикле колебаний при условии мгновенного переключения, позволяющая выявить потенциальные возможности оптимального управления демпфированием в цикле колебаний;

- одномассовой колебательной системы с оптимальным управлением демпфированием в цикле колебаний при условии немгновенного переключения маятниковым и электромагнитным устройствами, позволяющие оценить виброзащитные свойства подвесок с указанным принципом управления демпфированием.

3. Разработаны методики и установки:

- для экспериментального определения утечек рабочей жидкости через уплотнения пневмогидравлических рессор с высокой точностью в условиях, близких к реатьным;

- для определения виброзащитных свойств пневмогидравлических рессор с оптимальным управлением демпфированием по частоте колебаний с помощью маятникового устройства;

- для определения виброзащитных свойств пневмогидравлических рессор с оптимальным управлением демпфированием в цикле колебаний с помощью маятника, а также посредством электромагнитного клапана

4. Исследования утечки жидкости через уплотнения, выполненные из различных материалов, показали, что уплотнения, полученные точением (ЕСОР1Ж, фторопласт, ЕСОЯиВВЕЯ-2, полиуретан № 0208) обеспечивают большую герметичность, чем уплотнения, полученные литьем. Применение уплотнений, полученных точением из материала ЕСОЯиВВЕЯ-2, в пневмогидравлических рессорах обеспечит снижение утечек более чем в 8 раз, что значительно повысит стабильность их характеристик.

5. Исследование влияния параметров пневмогидравлической рессоры и условий ей эксплуатации на величину дополнительного объема устройства для стабилизации упругой характеристики покачало, что эта величина существенно зависит от степени сжатия рессоры и диапазона эксплуатационных температур. Так для рессор с высокой степенью сжатия (больше 1,7) в диапазоне температур - 50 - +■ 150 °С величина дополнительного объёма составляет менее 50% от основного объема, а в диапазоне температур - 20 - + 120 "С - менее 30%. Для мягких рессор расчетная величина дополнительного объёма превышает величину основного объема в несколько раз, а при приближении степени сжатия рессоры к величине, равной отношению температур включения клапана при нагреве и охлаждении рессоры, эта расчетная величина стремится к бесконечности. Поэтому для мягких рессор, с целью сохранения их габартов, дополнительный объ£м целесообразно получать пут См деления основного объема.

6. Оценка влияния от ималыюго управления демпфированием на виброзащитные свойства подвески (проведенная решением математической модели аналитическим методом поэтапного интегрирования (прнпасовывания) и численным методом Рунге-Кутта 4-го порядка, а также путем экспериментального исследования физических моделей - пневмогидравлической рессоры, содержа-шей демпфер с маятниковым регулятором, и пневмогидравлической рессоры, содержащей демпфер с электромагнитным клапаном), показала, что амплитудно-частотная характеристика колебательной системы не имеет резонансного пика. Однако при этом величина оптимального коэффициента ^ зависит от относительной частоты возмущения и в дорезонансной и резонансной зонах велика (iff > I). Тем не менее, даже при постоянной величине коэффициента у на всём диапазоне частот оптимальное управление демпфированном обеспечивает высокие виброзащитные свойства.

7. Па основании проведённых теоретических и экспериментальных исследований пневмопцравлических рессор предложен ряд конструкций, заши-

щСнных 10 патентами и обеспечивающих улучшение виброзашитных свойств и стабильности характеристик рессор.

7.1. Для повышения стабильности характеристик рессоры по утечкам рабочей среды и е£ надёжности разработана конструкция иневмогидравлической рессоры с устройством, автоматически возвращающим утечки в процессе эксплуатации за счет энергии колебаний.

7.2. Для стабилизации упругой характеристики пневмогидравлической рессоры по температуре разработана конструкция устройства, автоматически гоменяющего массу газа за счет использования дополнительного объема и энергии колебаний.

7.3. Для улучшения виброзащитных свойств пневмогидравлических рессор и снижения тепловыделения разработаны демпферы, особенностью конструкций которых является наличие постоянно открытого основного дроссельного канала и дополнительного дроссельного канала, который при низкой частоте колебаний подвески закрыт. При высокой частоте колебаний подвески происходит открытие дополнительного дроссельного канала, что обеспечивает мягкую демпфирующую характеристику. Кроме того, разработаны конструкции, в которых управление демпфированием осуществляется не только по частоте, но и по амплитуде колебаний, а также демпфер, у которого клапанный участок демпфирующей характеристики имеет отрицательную жесткость.

Основное содержание диссертации опубликовано в работах:

1. Новиков В.В., Рябов И.М., Чернышев К.В. Пути уменьшения влияния температуры на упругую характеристику пневмогидравлических рессор автотранспортных средств // Новые промышленные техника и технологии. Компьютерное обеспечение и компьютерные технологии. Тезисы докладов 1 межвузовской научно-практической конференции студентов и молодых ученых (5-9 декабря 1994 г.) / ВГПУ. - Волгоград, 1994. - С. 142 - 143.

2. Пути улучшения характеристик гидравлических демпферов подвески автотранспортных средств / Новиков В.В., Чернышев К.В., Рябов И.М., Колма-ков В.И., Болотина Е.В., Трофимов И.Ю., Каратаев И.В. // Новые промышлен- ' юле техника и технологии. Компьютерное обеспечение и компьютерные технологии. Тезисы докладов I межвузовской научно-практической конференции студентов и молодых учСных (5-9 декабря 1994 г.) / ВП1У. - Волгоград, 1994. -С. 144-145.

3. Чернышев К.В., Рябов И.М., Новиков В.В. Результаты сравнительных экспериментальных исследований уплотнений поршня из известных и новых материалов // Новые промышленные техника и технологии. Компьютерное обеспечение и компьютерные технологии. Тезисы докладов 1 межвузовской научно-пра!стической конференции студентов и молодых учечы.х >' ВГГ1У. -Волгоград, 1994.-С. 151 - 152.

4. Рябов И.М., Новиков В.В., Чернышев К В. Стабилизация рабочих характеристик нерегулируемых иневмогндравлических рессор (НПГР) // Повышение эффективности проектирования, испытаний и эксплуатации двигателей, автомобилей, вездеходных, спец. строит, а дорожных машин: Тезисы докладов и сообщений. Международная изучно-тсхиичсская конференция / Нижегородский государственный технический университет. - Нижний Новгород, 1994. -Доп. том. - С.117.

5. Новиков В.В., Рябов И.М., Чернышев К.В. Устаюзка для исследования трения уплотнений возпратно-поступательного движения пневмогилравличе-сетм рессор // Износостойкость машин: Тезисы докладов. Международна научно-техническая конференция / Брянский технологический институт. -Брянск, 1994. - 4.1. -С.93.

6. Чернышев К.В., Рябов И.М., Новиков В.В. Пневматическая рессора телескопического типа с устройством для стабилизации упругой характеристики по температуре за счет энергии колебаний // Сборник научных статей студентов

и молодых ученых Волгоградской области: (по итогам 1 межвузовской научно-праетической конференции дек. 1994 г.)-Волгоград, 1995. - 4.1.-С. 28-32.

7. КПД амортизатора транспортного средства при резонансе / Рябов U.M., Новиков В.В., Чернышов К.В., Васильев A.B. // Эффективность эксплуатации транспорта: Межвузовский научный сборник / Саратовский государственный технический университет. - Саратов, 1995. - С. 81 - 86.

8. Пневмогидравлическая рессора подвески транспортного средства: Пат.

2045832 РФ, МКИ 6 В 60 G 11/26, F 16 F 9/34 / Новиков В.В., Рябов И М.. Чернышов К.В. - ВолгГТУ, 1995.

9. Пневмогидравлическая рессора подвески транспортного средства: Пат.

2045833 РФ, МКИ 6 В 60 G 11/26, F 16 F 9/34 / Новиков В.В., Рябов И.М., Чернышов К.В. - ВолгГТУ, 1995.

10. Пневмогидравлическая рессора подвески транспортного средства: Пат. 2045834 РФ, МКИ 6 В 60 G 11/26, F 16 F 9/34 / Новиков В.В., Рябов И М., Чернышов К.В. - ВолгГТУ, 1995.

11. Пневмогидравлическая рессора транспортного средства: Пат. 2055752 РФ, МКИ 6 В 60 G 11/26, F 16 F 9/54 / Рябов И.М . Новиков В.В., Чернышов К.В.-ВолгГТУ, 1996.

12. Адаптивная подвеска автомобиля / Новиков В.В., Чернышов К.В., Васильев A.B., Захарьин А.Б. //11 межвузовская научно-практическая конференция студентов и молодых ученых Волгоградской области 27 ноября - 1 декабря 1995 г.: Сборник научных статей / Волгоградская ассоциация студенческой профсоюзной организации и др. - Волгоград. 1997. - Вып. 5. - С. 222 - 224.

13. Анализ работы демпфирующих устройств виброзашитных систем / Чернышов К.В., Новиков В.В., Васильев A.B., Захарьин А.Б. // II межвузовская научно-практическая конференция студентов и молодых ученых Волгоградской области 27 ноября - 1 декабря 1995 г.: Сборник научных статей / Волгоградская ассоциация студенческой профсоюзной организации и др. - Волгоград, 1997. -Выа 5.-С. 233 - 234.

14. Результаты сравнительных испытаний серийного и экспериментального демпферов с различными характеристиками клапанного участка / Чернышев К В., Новиков В В., Васильев A.B., Захарьин А.Б. // II межвузовская научно-практическая конференция студентов и молодых ученых Волгоградской области 27 ноября - I декабря 1995 г.: Сборник научных статей / Волгоградская ассоциация студенческой профсоюзной организации и др. - Волгоград, ] 997. -Вып. 5.-С. 234-235.

15. Разработка и экспериментальное исследование пневмогидравлических рессор с адаптивным демпфированием / Рябов И.М., Новиков В В., Чернышов К В., Васильев A.B. // Эксплуатация современного транспорта: Межвузовский научный сборник / Саратовский государственный технический университет. -Саратов, 1997.-С 89-96.

16. Исследование циклового способа регулирования неупругого сопротивления подвески АТС / Рмбон U.M.. Новиков В.В.. Чернышов К.В., Васильев A.B. // Эксплуатация современного транспорта: Межвузозский научный сборник / Саратовский государственный технический университет - Саратов, 1997. - С.96 - 102.

17. Пневмогидравлическая рессора подвески транспортного средства: Пат 2074555 РФ. МКИ 6 В 60 G 11/26 / Колмаков В.И., Новиков В.В., Рябов И М., Чернышов К.В. - ВолгГТУ, 1997.

18. Пневмогидравлическая подвеска транспортного средства: Пат. 2075183 РФ, МКИ 6 В 60 G 13/06, F 16 F 5/00 / Рябов И.М., Новиков ВВ., Чернышев К.В. - ВолгГТУ, 1997.

19. Пневмогидравлическая рессора подвески транспортного средства: Пат. 2086828 РФ, МКИ 6 В 60 G 11/26 / Новиков В.В., Рябов И.М., Чернышов К.В. - ВолгГГУ, 1997.

20. Пневмогидравлическая рессора подвески транспортного средства: Пат. 2089407 РФ, МКИ 6 В 60 G 11/26 / Новиков В.В., Рябов И.М., Чернышов К В. - ВолгГТУ, 1997.

21. Пневмогидравлнческая рессора подвески транспортного средства: Пат. 2090377 РФ, МКИ 6 В 60 G 11/26 / Новиков В.В., Рябов И.М., Чернышов К.В.-ВолгГТУ, 1997.

22. Новый способ гашения колебаний / Рябов И.М., Новиков В.В., Чернышов К.В., Васильев A.B. //Motauto'98: Proceeding = труды / Union of mechanical engineering and etc. - Sofia, 1998. - Vol. 3. - C/S. 153 - 156.

23. Распределение энергии в цикле колебаний подвески АТС / Рябов И.М., Новиков В.В., Чернышов К.В., Васильев A.B., Осинцсв О.В. // Справочник. Инженерный журнал. - 1998. -№ 4. - С. 31 -33.

24. Пневмогидравлнческая рессора подвески транспортного средства: Пат. 2102253 РФ, МКИ 6 В 60 G U/26, F 16 F 9/34 / Новиков В.В., Болотина Е.В., Рябов И.М., Чернышов К.В., Колмаков В.И. - ВолгГГУ, 1997.

25. Анализ и классификация известных стендов для испытаний колес и подвесок АТС / Бурякова М.В., Рябов И.М., Новиков В.В., Чернышов К.В., Васильев A.B. // Актуальные проблемы эксплуатации транспорта: Межвузовский научный сборник / Саратовский государственный технический университет, Поволжское отделение академии транспорта. - Саратов. 1998. С. 78 - 83.

26. Изыскание способов регулирования амортизаторов / К.В.Чернышов,

A.В.Васильев, В.В.Воробьёв, М.В.Бурякова // IV Межвузовская конференция студентов и молодых ученых Волгограда и Волгоградской области: Тезисы докладов / Волгоградский государственный технический университет. - Волгоград, 1999.-С81 -82.

27. Исследование инерционно-фрикционного амортизатора "СКАРН" /

B.В.Новиков, И.М.Рябов, К.В.Чернышов. Д.В.Быкодоров, В.В.Воробьёв, А.В.Галов // Прогресс транспортных средств и систем: Материалы международной научно-практической конференции (7-10 сентября 1999 г.). 4.2. / Волгоградский государственный технический университет. - Волгоград, 1999. -

C.160-161.

Оглавление автор диссертации — кандидата технических наук Чернышов, Константин Владимирович

ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1. Актуальные вопросы создания и исследования пневмогидравлических рессор.

1.1. Основные типы пневмогидравлических рессор и их сравнительная оценка.

1.2. Влияние особенностей конструкции и условий работы пневмогидравлической рессоры на её свойства и стабильность характеристик.

1.2.1. Влияние температуры на характеристики пневмогидравлической рессоры.

1.2.2. Влияние утечек на стабильность характеристик пневмогидравлической рессоры.

1.2.3. Влияние демпфирования на виброзащитные свойства и стабильность характеристик пневмогидравлической рессоры

1.3. Цель и задачи исследования.

Глава 2. Разработка теоретических основ улучшения виброзащитных свойств и стабильности характеристик пневмогидравлических рессор.

2.1. Основы теории пневмогидравлических рессор со стабилизацией упругой характеристики по температуре.

2.1.1. Определение величины дополнительного объёма пневмогидравлических рессор.

2.1.2. Математическая модель одномассовой колебательной системы с пневмогидравлической рессорой, содержащей устройство для стабилизации упругой характеристики по температуре.

2.2. Теоретические основы оптимального управления демпфированием

2.2.1. Разработка математической модели пневмогидравлической рессоры с оптимальным управлением демпфированием по частоте колебаний.

2.2.2. Энергетический анализ одномассовой колебательной системы с демпфирующим элементом.

2.2.3. Определение моментов переключения при оптимальном управлении демпфированием в цикле колебаний.

2.2.4. Математические модели одномассовой колебательной системы с оптимальным управлением демпфированием в цикле колебаний при условии мгновенного переключения.

2.2.5. Разработка математических моделей одномассовой колебательной системы с оптимальным управлением демпфированием в цикле колебаний при условии немгновенного переключения.

2.3. Выводы.

Глава 3. Методики экспериментального исследования пневмогидравлических рессор с улучшенными виброзащитными свойствами и стабильностью характеристик

3.1. Методика экспериментального исследования утечек жидкости через уплотнения пневмогидравлической рессоры.

3.2. Методики экспериментального исследования пневмогидравлических рессор, содержащих демпфер с оптимальным управлением.

3.2.1. Методика экспериментального исследования пневмогидравлической рессоры с маятниковым управлением демпфированием по частоте колебаний.

3.2.2. Методика экспериментального исследования пневмогидравлической рессоры с маятниковым управлением демпфированием в цикле колебаний.

3.2.3. Методика экспериментального исследования пневмогидравлической рессоры с электромагнитным клапаном для управления демпфированием в цикле колебаний

3.3. Выводы.

Глава 4. Экспериментальное и расчётно-теоретическое исследование пневмогидравлических рессор с улучшенными виброзащитными свойствами и стабильностью характеристик

4.1. Исследование утечек жидкости через уплотнения пневмогидравлических рессор и анализ результатов.

4.2. Исследование пневмогидравлических рессор с устройством для стабилизации упругой характеристики по температуре и анализ результатов.

4.2.1. Исследование влияния параметров пневмогидравлической рессоры и условий её эксплуатации на величину дополнительного объёма

4.2.2. Исследование процесса стабилизации упругой характеристики пневмогидравлических рессор с устройством для стабилизации упругой характеристики по температуре.

4.3. Исследование характеристик колебательных систем, содержащих демпферы с оптимальным управлением, и анализ результатов.

4.3.1. Исследование моделей пневмогидравлических рессор с оптимальным управлением демпфированием по частоте колебаний

4.3.2. Расчётно-теоретическое исследование математической модели колебательной системы, содержащей демпфер с оптимальным управлением в цикле колебаний, методом поэтапного интегрирования.

4.3.3. Решение математической модели колебательной системы, содержащей демпфер с оптимальным управлением в цикле колебаний, численным методом.

4.3.4. Исследование моделей пневмогидравлических рессор, содержащих демпфер с маятниковым регулятором и с электромагнитным клапаном.

4.4. Выводы.

Глава 5. Предложения по улучшению виброзащитных свойств и стабильности характеристик пневмогидравлических рессор

5.1. Пневмогидравлическая рессора с устройством для стабилизации упругой характеристики по температуре.

5.2. Пневмогидравлические рессоры с повышенной эффективностью работы демпфирующих узлов.

5.2.1. Пневмогидравлическая рессора с демпфером, обеспечивающим отрицательную жёсткость клапанного участка демпфирующей характеристики.

5.2.2. Пневмогидравлические рессоры с демпфирующими узлами, саморегулируемыми по частоте относительных колебаний.

5.2.3. Пневмогидравлическая рессора с демпфирующим узлом, саморегулируемым по частоте и амплитуде относительных колебаний.

5.3. Пневмогидравлическая рессора с устройством для автоматического возвращения утечек газа и жидкости через уплотнения за счёт энергии колебаний.

5.4. Выводы.

Введение 1999 год, диссертация по транспортному, горному и строительному машиностроению, Чернышов, Константин Владимирович

В настоящее время наряду с традиционными подвесками, имеющими металлические упругие элементы и амортизаторы, всё чаще применяются пневматические подвески в виде резинокордных оболочек и телескопических пневмо-гидравлических рессор. Пневмогидравлические рессоры по сравнению с другими типами рессор имеют небольшие габариты и массу, высокую энергоёмкость, обеспечивают в одном узле одновременно упругие и демпфирующие свойства, обладают наиболее желательной с точки зрения плавности хода нелинейной упругой характеристикой, а выход их из строя не внезапный, а постепенный. Кроме того, в подвесках с пневмогидравлическими рессорами проще обеспечить регулирование клиренса машины.

Однако пневмогидравлическим рессорам присущи существенные недостатки. Основным недостатком является зависимость упругой характеристики от температуры, которая проявляется в изменении статического и динамического хода подвески, что, в свою очередь, может привести к полной потере работоспособности рессоры. К изменению статического хода подвесок с пневмогидравлическими рессорами приводят также утечки рабочей среды (жидкости и газа) через уплотнения. Так, например, при эксплуатации автосамосвалов БелАЗ-540 уже через 3 - 4,5 тыс. км пробега примерно у 65% рессор требуется корректировка упругих характеристик. К недостаткам пневмогидравлических рессор относится их повышенный нагрев и недостаточные виброзащитные свойства вследствие низкой эффективности демпфирующих устройств. Это связано с тем, что конструкции существующих демпферов пневмогидравлических рессор, как правило, обеспечивают прогрессивное увеличение сопротивления на дроссельном участке и практически постоянное сопротивление на клапанном участке демпфирующей характеристики. Однако такой вид характеристики не является оптимальным, так как в зарезонансной зоне колебаний гидравлическое сопротивление вызывает увеличение колебаний и бесполезный нагрев рабочей жидкости.

Поэтому важным направлением совершенствования пневмогидравличе-ских рессор является разработка рессор, содержащих устройства для стабилизации характеристик по температуре и утечкам рабочей среды, а также обладающих эффективным демпфированием.

В связи с этим в настоящей работе поставлена общая задача: улучшить виброзащигные свойства и стабильность характеристик пневмогидравлических рессор с целью повышения плавности хода, топливной экономичности и эксплуатационной надёжности транспортных средств.

Работа выполнена на кафедре "Автоматические установки" ВолгГТУ, где в течение ряда лет ведутся работы по изысканию путей стабилизации упругих характеристик пневмогидравлических рессор, а также по совершенствованию конструкций серийных демпферов подвесок автотранспортных средств, выпускаемых предприятиями Волгограда, Минска и других городов.

Работа состоит из пяти глав.

В первой главе изложено современное состояние проблемы создания и исследования пневмогидравлических рессор. Рассмотрены основные типы пневмогидравлических рессор и дана их сравнительная оценка. Произведён анализ влияния особенностей конструкции и условий работы пневмогидравли-ческой рессоры на её виброзащитные свойства и стабильность характеристик. Поставлены задачи диссертации.

Во второй главе даны теоретические основы пневмогидравлических рессор со стабилизацией упругой характеристики по температуре и оптимального управления демпфированием. Разработаны математические модели пневмогид-равлической рессоры с устройством стабилизации упругой характеристики по температуре и одномассовых колебательных систем с оптимальным управлением демпфированием по частоте колебаний, а также в цикле колебаний при условии мгновенного и немгновенного переключения.

В третьей главе разработаны методики и установки для экспериментального определения утечек рабочей жидкости через уплотнения пневмогидравли-ческих рессор с высокой точностью в условиях, близких к реальным, а также для определения виброзащитных свойств пневмогидравлических рессор с оптимальным управлением демпфированием по частоте и в цикле колебаний.

В четвертой главе изложены расчётно-теоретические и экспериментальные исследования пневмогидравлических рессор с улучшенными виброзащитными свойствами и стабильностью характеристик, а также произведён анализ результатов исследований.

В пятой главе на основании проведённых теоретических и экспериментальных исследований пневмогидравлических рессор предложен ряд конструкций, обеспечивающих улучшение виброзащитных свойств и стабильности характеристик рессор.

В заключение даны общие выводы и рекомендации по итогам работы.

В приложении к работе представлено описание стенда для исследования упругих элементов, а также приведены программы расчёта работы пневмогидравлических рессор по разработанным математическим моделям, дипломы, акты испытаний и акты внедрения.

Заключение диссертация на тему "Улучшение виброзащитных свойств и стабильности характеристик пневмогидравлических рессор"

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И ПРЕДЛОЖЕНИЯ

1. Разработаны основы теорий пневмогидравлических рессор со стабилизацией упругой характеристики по температуре и оптимального управления демпфированием.

2. Разработаны математические модели:

- пневмогидравлической рессоры с устройством стабилизации упругой характеристики по температуре, которая позволяет оптимизировать параметры указанного типа рессор;

- пневмогидравлической рессоры с оптимальным управлением демпфированием по частоте колебаний, позволяющая оптимизировать параметры маятникового устройства управления демпфированием;

- одномассовой колебательной системы с оптимальным управлением демпфированием в цикле колебаний при условии мгновенного переключения, позволяющая выявить потенциальные возможности оптимального управления демпфированием в цикле колебаний;

- одномассовой колебательной системы с оптимальным управлением демпфированием в цикле колебаний при условии немгновенного переключения маятниковым и электромагнитным устройствами, позволяющие оценить виброзащитные свойства подвесок с указанным принципом управления демпфированием.

3. Создан новый стенд (патент РФ № 22133459) с широкими функциональными возможностями и разработаны методики и установки:

- для экспериментального определения утечек рабочей жидкости через уплотнения пневмогидравлических рессор с высокой точностью в условиях, близких к реальным;

- для определения виброзащитных свойств пневмогидравлических рессор с оптимальным управлением демпфированием по частоте колебаний с помощью маятникового устройства;

- для определения виброзащитных свойств пневмогидравлических рессор с оптимальным управлением демпфированием в цикле колебаний с помощью маятника, а также посредством электромагнитного клапана.

4. Исследования утечки жидкости через уплотнения, выполненные из различных материалов, показали, что уплотнения, полученные точением обеспечивают большую герметичность, чем уплотнения, полученные литьём. Применение уплотнений, полученных точением из материала ECORUBBER-2, в пневмогидравлических рессорах обеспечит снижение утечек более чем в 8 раз, что значительно повысит стабильность их характеристик.

5. Исследование влияния параметров пневмогидравлической рессоры и условий её эксплуатации на величину дополнительного объёма устройства для стабилизации упругой характеристики показало, что эта величина существенно зависит от степени сжатия рессоры и диапазона эксплуатационных температур. Так для рессор с высокой степенью сжатия (больше 1,7) в диапазоне температур - 50 . + 150 °С величина дополнительного объёма составляет менее 50% от основного объёма, а в диапазоне температур - 20 . + 120 °С - менее 30%. Для мягких рессор расчётная величина дополнительного объёма превышает величину основного объёма в несколько раз, а при приближении степени сжатия рессоры к величине, равной отношению температур включения клапана при нагреве и охлаждении рессоры, эта расчётная величина стремится к бесконечности. Поэтому для мягких рессор, с целью сохранения их габаритов, дополнительный объём целесообразно получать путём деления основного объёма.

6. Оценка влияния оптимального управления демпфированием на виброзащитные свойства подвески (проведённая решением математической модели аналитическим методом поэтапного интегрирования (припасовывания) и численным методом Рунге-Кутта 4-го порядка, а также путём экспериментального исследования физических моделей - пневмогидравлической рессоры, содержащей демпфер с маятниковым регулятором, и пневмогидравлической рессоры, содержащей демпфер с электромагнитным клапаном), показала, что амплитудно-частотная характеристика колебательной системы не имеет резонансного пика. Однако при этом величина оптимального коэффициента у/ зависит от относительной частоты возмущения и в дорезонансной и резонансной зонах велика (у/> 1). Тем не менее, даже при постоянной величине коэффициента у/на всём диапазоне частот оптимальное управление демпфированием обеспечивает высокие виброзащитные свойства.

7. На основании проведённых теоретических и экспериментальных исследований пневмогидравлических рессор предложен ряд конструкций, защищенных 10 патентами и обеспечивающих улучшение виброзащитных свойств и стабильности характеристик рессор.

Для повышения стабильности характеристик рессоры по утечкам рабочей среды и её надёжности разработана конструкция пневмогидравлической рессоры с устройством, автоматически возвращающим утечки в процессе эксплуатации за счёт энергии колебаний.

Для стабилизации упругой характеристики пневмогидравлической рессоры по температуре разработана конструкция устройства, автоматически изменяющего массу газа за счёт использования дополнительного объёма и энергии колебаний.

Для улучшения виброзащитных свойств пневмогидравлических рессор и снижения тепловыделения разработаны демпферы, особенностью конструкций которых является наличие постоянно открытого основного дроссельного канала и дополнительного дроссельного канала, который при низкой частоте колебаний подвески закрыт. При высокой частоте колебаний подвески происходит открытие дополнительного дроссельного канала, что обеспечивает мягкую демпфирующую характеристику. Кроме того, разработаны конструкции, в которых управление демпфированием осуществляется не только по частоте, но и по амплитуде колебаний, а также демпфер, у которого клапанный участок демпфирующей характеристики имеет отрицательную жёсткость.

Библиография Чернышов, Константин Владимирович, диссертация по теме Колесные и гусеничные машины

1. Автомобили: машины большой единичной мощности: Учеб. пособ. / М.С.Высоцкий, А.И.Гришкевич, А.В.Зотов и др.; под ред. М.С.Высоцкого, А.И.Гришкевича. -Мн.: Выс.шк., 1988. 160 с.

2. Автомобиль-самосвал БелАЗ-540 / А.Г.Денисов, Л.И.Добрых, А.В.Зотов и др.; Под ред. З.Л.Сироткина. -М.: Машиностроение, 1971. 326 с.

3. Акопян P.A. Пневматическое подрессоривание автотранспортных средств. Львов: Вшца школа, изд-во при Львов, ун-те, 1979. - 218 с.

4. Амортизатор с автоматическим управлением. Пат. 5305860 США, МКИ 5 F 16 F 9/46; Опубл. 26.04.94.

5. Амортизатор с регулируемым демпфированием. Пат. 5097929 США, МКИ 5 F 16 F 9/34; Опубл. 24.03.92.

6. Амортизатор с регулируемым демпфированием. Заявка ФРГ № 3636482; МКИ 4 В 60 G 13/08; Опубл. 28.04.88.

7. Андронов A.A., Витт A.A., Хайкин С.Э. Теория колебаний. М.: Наука, Главная редакция физико-математической литературы, 1981. - 568 с.

8. Атанс М., Фалб П.Л. Оптимальное управление. Перевод с английского; под ред. Ю.И.Топчеева. М.: Машиностроение, 1968. - 764 с.

9. Бартенев Г.М., Лавреныъев В.В. Трение и износ полимеров. JL: Химия, 1972.-344 с.

10. БаштаТ.М. Машиностроительная гидравлика. -М.: Машиностроение, 1971.-672 с.

11. Болтянский В.Г. Математические методы оптимального управления. -М,: Наука, Главная редакция физико-математической литературы, 1966. 308 с.

12. Веденяпин В.Г. Общая методика экспериментального исследования и обработки опытных данных. Изд. 3., доп. и перераб. - М.: Колос, 1973. - 199 с.

13. Веселов Г.П. Зависимости для расчёта упругих характеристик пнев-морессор высокого давления // Изв. вузов, Машиностроение. 1983. - № 2. - С. 34-37.

14. Вибрации в технике: Справочник в 6-ти т. / Ред. совет: В 41 В.Н. Че-ломей (пред.) М.: Машиностроение, 1980.

15. Т.З. Колебания машин, конструкций и их элементов / Под. ред. Ф.М.Диментберга и К.С.Колесникова. 1980. 544 с.

16. Вибрации в технике: Справочник в 6-ти т. / Ред. совет: В 41 В.Н. Че-ломей (пред.) М.: Машиностроение, 1980.

17. Т.6. Защита от вибраций и ударов / Под ред. К.В. Фролова. М.: Машиностроение, 1981. - 456 с.

18. Ден-Гартог Дж. П. Механические колебания. М.: Физматгиз, 1960.580 с.

19. Дербаремдикер А.Д. Амортизаторы транспортных машин. М.: Машиностроение, 1985. - 200 с.

20. Дербаремдикер А.Д. Гидравлические амортизаторы автомобилей. -М.: Машиностроение, 1969. 236 с.

21. Динамика системы дорога шина - автомобиль - водитель / A.A. Ха-чатуров, JI.B. Афанасьев, B.C. Васильев и др.; Под ред. А.А.Хачатурова. - М.: Машиностроение, 1976. - 535 с.

22. Дмитриев A.A., Чобиток В.А., Тельминов A.B. Теория и расчёт нелинейных систем подрессоривания гусеничных машин М.: Машиностроение, 1976.-207 с.

23. Добрых JI. И. Шумский М.Ф., Крыжановский Н.К. Силовая установка, трансмиссия и подвеска карьерных автомобилей-самосвалов БелАЗ-7519 и Бе-лАЗ-75191 //Автомобильнаяпромышленность. 1984. -№ 6. - С. 13-15.

24. Егоров Ю.В. Нелинейные системы оптимального управления // Математика на службе инженера (Основы теории оптимального управления): Сборник. М.: Энергия, 1970. - С. 43 - 55.

25. Журавлев С.С. Исследование влияния параметров пневмогидравличе-ских подвесок на плавность хода сверхтяжелых автомобилей: Дис. . канд. техн. наук. Минск, 1972. - 212 с.

26. Зайдель А.Н. Ошибки измерений физических величин. Л.: Наука, 1974.- 108 с.

27. Испытания уплотнительных устройств при возвратно-поступательном движении деталей: Учеб. пособ. / B.J1. Строков, A.A. Карсаков, Ю.Г. Лапынин, В.И. Пындак / СХИ. Волгоград, 1987. - 20 с.

28. К вопросу об упругих свойствах гидропневматических подвесок / Ми-хайлин A.A., Бытик Н.С., Зыков В.А.: Моск. автомех. ин-т. М., 1993. -7с.-Рус. - ДЕП. В НИИинформатопроме 29.03.93, № 2171 - ап 93.

29. Колебания автомобиля. Испытания и исследования / Я.М.Певзнер, Г.Г.Гридасов, А.Д.Конев и др.; Под ред. Я.М.Певзнера М.: Машиностроение, 1979. -208 с.

30. Кондаков JI.A. Уплотнения гидравлических систем. М.: Машиностроение, 1972. - 240 с.

31. Кондаков JI.A. Рабочие жидкости и уплотнения гидравлических систем. М.: Машиностроение, 1982. - 216 с.

32. Корн Г., Корн Т. Справочник по математике для научных работников и инженеров. 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Наука, 1977. - 832 с.

33. Литвинов A.C. Фаробин Я.Е. Автомобиль: Теория эксплуатационных свойств. -М.: Машиностроение, 1989. 240 с.

34. Макаров Г.В. Уплотнительные устройства. 2-е изд., перераб. и доп. -JL: Машиностроение, 1973. - 232 с.

35. Математическая энциклопедия / Гл. ред. И.М.Виноградов. М.: Советская Энциклопедия, 1977 - 1985. - Т. 1-5.

36. Метод регулирования демпфирования. Пат. 4821849 США, МКИ F 16 F 9/18; Опубл. 18.04.89.

37. Новиков В.В. Виброзащитные свойства и стабильность характеристик пневогидравличских рессор без разделителя для автотранспортных средств: Дис. . канд. техн. наук. Волгоград, 1990. - 204 с.

38. Новиков В.В., Рябов И.М., Кузнецов Н.Г. Пути снижения сил сухого трения в пневмогидравлических рессорах // Повышение надёжности сельскохозяйственной техники: Сб. науч. тр. / Редкол. A.M. Гаврилов и др. / СХИ. Волгоград, 1987.-С. 93-99.

39. Новиков В.В., Рябов И.М., Кузнецов Н.Г. Исследование виброзащитных свойств и стабильности характеристик упруго-демпфирующих устройств пневмогидравлического типа / ВолгПИ. Волгоград, 1989. - 32 с. - Деп. в ЦНИИТЭИавтопром 27.07.89, № 1917.

40. Новый способ гашения колебаний / И.М.Рябов, В.В.Новиков, К.В.Чернышов, А.В.Васильев. // Motauto'98: Proceeding = труды / Union of mechanical engineering and etc. Sofia, 1998. - Vol. 3. - C/S. 153 - 156.

41. Олейников В.А., Зотов H.C., Пришвин A.M. Основы оптимального и экстремального управления. М.: Высшая школа, 1969. - 296 с.

42. Орлов П.И. Основы конструирования: Справочно-методическое по-соб. в 2-х кн.; Под ред. П.Н. Усачева. 3-е изд. испр. - М.: Машиностроение, 1988.-Кн. 1 -560 с.

43. Пановко Я.Г. Введение в теорию механических колебаний: Учебное пособие по вузов. М.: Наука, Главная редакция физико-математической литературы, 1991. -256 с.

44. Пановко Я.Г. Основы прикладной теории колебаний и удара. М.: Машиностроение, 1976. - 320 с.

45. Певзнер Я.М., Горелик A.M. Пневматические и гидропневматические подвески. -М.: Машгиз, 1963. 319 с.

46. Петренко A.M. Гуров М.М. Стенд для исследования систем с пневмо-гидравлическими упругими элементами // Автомобильная промышленность. -1981.-№5.- С. 22-23.

47. Петров Ю.П. Вариационные методы теории оптимального управления. Л.: Энергия, 1977. - 280 с.

48. Платонов В.Ф., Лепашвили Г.Р. Гусеничные и колёсные транспортные машины. М.: Машиностроение, 1986. - 296 с.

49. Пневмогидравлическая подвеска транспортного средства: Пат. 2075183 РФ, МКИ 6 В 60 G 13/06, F 16 F 5/00 / И.М.Рябов, В.В.Новиков, К.В.Чернышов: ВолгГТУ, 1997.

50. Пневмогидравлическая рессора: A.c. 996768, СССР, МКИ 5 F 16 F 5/00/ И.М.Рябов, В.Н.Котельников, Г.П.Веселов: ВПИ, 1983.

51. Пневмогидравлическая рессора: A.c. 1059318, СССР, МКИ 5 F 16 F 5/00/ И.М.Рябов, В.Н.Котельников: ВПИ, 1983.

52. Пневмогидравлическая рессора: A.c. 1099142, СССР, МКИ 5 F 16 F 5/00/И.М.Рябов, В.В.Новиков: ВПИ, 1984.

53. Пневмогидравлическая рессора: A.c. 1099143, СССР, МКИ 5 F 16 F 5/00/ И.М.Рябов, В.Н.Котельников, Н.Г.Кузнецов: ВПИ, 1984.

54. Пневмогидравлическая рессора: A.c. 1099144, СССР, МКИ 5 F 16 F 5/00/И.М.Рябов, В.В.Новиков: ВПИ: 1984.

55. Пневмогидравлическая рессора: A.c. 1216476, СССР, МКИ 4 F 16 F 5/00/И.М.Рябов, В.В.Новиков: ВолгПИ: 1986.

56. Пневмогидравлическая рессора: A.c. 1291761, СССР, МКИ 3 F 16 F 5/00/ И.М.Рябов, В.В.Новиков: ВолгПИ: 1987.

57. Пневмогидравлическая рессора: A.c. 1430638, СССР, МКИ 4 F 16 F 9/06 / И.М.Рябов, В.В.Новиков: ВолгПИ: 1988.

58. Пневмогидравлическая рессора: A.c. 1441099, СССР, МКИ 4 F 16 F 5/00/ И.М.Рябов, В.В.Новиков, С.В.Новикова: ВолгПИ. 1988.

59. Пневмогидравлическая рессора: A.c. 1545016, СССР, МКИ 4 F 16 F 9/06 / И.М.Рябов, В.В.Новиков, В.И.Колмаков: ВолгПИ, 1990.

60. Пневмогидравлическая рессора: A.c. 1631207, СССР, МКИ 5 F 16 F 5/00 / И.М.Рябов, В.В.Новиков, С.В.Новикова: ВолгПИ, 1991.

61. Пневмогидравлическая рессора: A.c. 1631209, СССР, МКИ 5 F 16 F 9/06 / И.М.Рябов, В.В.Новиков, Н.Г.Кузнецов, В.Д.Черняев: ВолгПИ, 1991.

62. Пневмогидравлическая рессора: Пат. 2089406 РФ, МКИ 6 В 60 G 11/26, F 16 F 5/00 / И.М.Рябов, В.В.Новиков: ВолгГТУ, 1997.

63. Пневмогидравлическая рессора для транспортных средств: A.c. 2002141, РФ, МКИ 5 F 16 F 9/06 / В.В.Новиков, И.М.Рябов: ВолгПИ, 1993.

64. Пневмогидравлическая рессора подвески транспортного средства: Пат. 2045832 РФ, МКИ 6 В 60 G 11/26, F 16 F 9/34 / В.В.Новиков, И.М.Рябов, К.В.Чернышев: ВолгГТУ, 1995.

65. Пневмогидравлическая рессора подвески транспортного средства: Пат. 2045833 РФ, МКИ 6 В 60 G 11/26, F 16 F 9/34 / В.В.Новиков, И.М.Рябов, К.В.Чернышев: ВолгГТУ, 1995.

66. Пневмогидравлическая рессора подвески транспортного средства: Пат. 2045834 РФ, МКИ 6 В 60 G 11/26, F 16 F 9/34 / В.В.Новиков, И.М.Рябов, К.В.Чернышев: ВолгГТУ, 1995.

67. Пневмогидравлическая рессора подвески транспортного средства: Пат. 2074555 РФ, МКИ 6 В 60 G 11/26 / В.И.Колмаков, В.В.Новиков, И.М.Рябов, К.В.Чернышев: ВолгГТУ, 1997.

68. Пневмогидравлическая рессора подвески транспортного средства: Пат. 2086828 РФ, МКИ 6 В 60 G 11/26 / В.В.Новиков, И.М.Рябов, К.В.Чернышов: ВолгГТУ, 1997.

69. Пневмогидравлическая рессора подвески транспортного средства: Пат. 2089407 РФ, МКИ 6 В 60 G 11/26 / В.В.Новиков, И.М.Рябов, К.В.Чернышов: ВолгГТУ, 1997.

70. Пневмогидравлическая рессора подвески транспортного средства: Пат. 2090377 РФ, МКИ 6 В 60 G 11/26 / В.В.Новиков, И.М.Рябов, К.В.Чернышов: ВолгГТУ, 1997.

71. Пневмогидравлическая рессора подвески транспортного средства: Пат. 2102253 РФ, МКИ 6 В 60 G 11/26, F 16 F 9/34 / В.В.Новиков, Е.В.Болотина, И.М.Рябов, К.В.Чернышов, В.И.Колмаков: ВолгГТУ, 1997.

72. Пневмогидравлическая рессора транспортного средства: A.c. 1028533, СССР, МКИ 5 F 16 F 5/00/ И.М.Рябов, В.Н.Котельников, В.И.Колмаков, ВПИ, 1983.

73. Пневмогидравлическая рессора транспортного средства: A.c. (Пат. РФ) 1703882, СССР, МКИ 5 F 16 F 5/00 / В.В.Новиков, И.М.Рябов: ВолгПИ, 1992.

74. Пневмогидравлическая рессора транспортного средства: Пат. 2055752 РФ, МКИ 6 В 60 G 11/26, F 16 F 9/54 / И.М.Рябов, В.В.Новиков, К.В.Чернышов: ВолгГТУ, 1996.

75. Пневмогидравлическая рессора транспортных средств: A.c. 1618917, СССР, МКИ 5 F 16 F 5/00 / И.М.Рябов, В.В.Новиков, И.И.Ибрагимов: Волг-ПИ, 1991.

76. Победин A.B., Ходес И.В., Мезенцев М.С. Автоматизация проектирования подвески трактора: Учеб. пособ. Волгоград: ВолгПИ, 1990. - 109 с.

77. Подвеска транспортного средства: A.c. 1134820 СССР, МКИ 4 В 60G 17/00 / И.М.Рябов, В.В.Новиков: ВолгПИ, 1986.

78. Подвеска транспортного средства: A.c. 1207818, СССР, МКИ 4 В 60 G 17/00 / И.М.Рябов, В.В.Новиков: ВолгПИ. 1986.

79. Понтрягин Л.С., Болтянский В.Г., Гамкрелидзе Р.В., Мищенко Е.Ф. Математическая теория оптимальных процессов. М.: Наука, 1976. - 392 с.

80. Понтрягин JI.С. Принцип максимума в оптимальном управлении. -М.: Наука. Главная редакция физико-математической литературы, 1989. 64 с.

81. Раймпель И. Шасси автомобиля: Элементы подвески / Пер. с нем.

82. A.Л.Карнухина: Под ред. Г.Г. Гридасова. М.: Машиностроение, 1987. - 288 с.

83. Распределение энергии в цикле колебаний подвески АТС / И.М.Рябов,

84. B.В.Новиков, К.В.Чернышов, А.В.Васильев, О.В.Осинцев // Справочник. Инженерный журнал. 1998. -№ 4. - С. 31 -33.

85. Ротенберг Р.В. Подвеска автомобиля. Колебания и плавность хода. -3-е изд. М.: Машиностроение, 1972. - 392 с.

86. Рябов И.М. Изыскание способов стабилизации характеристик пнево-гидравличских рессор мобильных машин: Дис. . канд. техн. наук. Волгоград, 1983.-268 с.

87. Рябов И.М., Новиков В.В., Чернышов К.В. КПД амортизатора транспортного средства при резонансе // Эффективность эксплуатации транспорта: Межвузовский научный сборник / Саратовский государственный технический университет. Саратов, 1995. - С. 81 - 86.

88. Саморегулируемая пневмогидравлическая рессора: A.c. 1134820 СССР, МКИ F 16 F 5/00 / И.М.Рябов, В.В.Новиков: ВПИ, 1985.

89. Сафронов Ю.Г., Синев А.В., Соловьев B.C., Чепелев М.М. Активные подвески. Без электроники // Автомобильная промышленность. 1992. - № 3. -С. 15-16.

90. Ситроен "ИксМ" гидропневматические подвески / Биолкини Романо, Джанкарло Бернарда // Автотехника. 1992. - № 4. - С. 64-75. Рус.

91. Скиднер И.Б., Лиепа Ю.А. Гидравлические телескопические амортизаторы. М.: Машиностроение, 1968. 124 с.

92. Способ защиты объектов от вибрации: А.с. 1427108, СССР, F 16 F 9/06 / В.И.Чернышёв, 1985.

93. Стенд для испытания упругих элементов: А.с. 1332176, СССР, 3 МКИ G 01 Ml7/04 / И.М.Рябов, В.В.Новиков, В.И.Колмаков: ВПИ, 1987.

94. Стенд для испытания пневматических шин и упругих элементов транспортных средств: Пат. 22133459 РФ, МКИ 6 G 01, М 17/02, 17/04 / И.М.Рябов, В.В.Новиков, К.В.Чернышов, А.В.Васильев, М.В.Бурякова: ВолгГТУ, 1999.

95. Тимошенко С.П. Колебания в инженерном деле. М.: Наука, 1967.444 с.

96. Троицкий В.А. Оптимальные процессы колебаний механических систем. Л.: Машиностроение (Ленинградское отделение), 1976. - 248 с.

97. Труханов В.М. Надёжность изделий машиностроения. Теория и практика: -М.: Машиностроение, 1996. 336 с.

98. Уплотнения и уплотнительная техника: Справочник / Л.А. Кондаков, А.И. Голубев, В.Б. Овандер и др.; Под общ. ред. А.И. Голубева, Л.А. Кондакова. -М.: Машиностроение, 1986. 464 с.

99. Успенский И.Н., Мельников A.A. Проектирования подвески автомобиля. -М.: Машиностроение, 1976. 168 с.

100. Устименко B.C., Садовников А.Н., Гусев В.И. Пневмогидравличе-ская подвеска с устройством для стабилизации характеристик // Изв. вузов. -Машиностроение. 1974. - № 9. - С. 101 - 103.

101. Физическая энциклопедия. / Гл. ред. А.М.Прохоров М.: Советская Энциклопедия - Большая Российская Энциклопедия. - 1988 - 1998. - Т. 1-5.

102. Фурунжиев Р.И. Исследование некоторых вопросов демпфирования колебаний автомобиля: Автореф. дис. . канд. техн. наук. Минск., 1965. - 17 с.

103. Фурунжиев Р.И. Останин А.Н. Управление колебаниями многоопорных машин. М.: Машиностроение, 1984. - 206 с.

104. Цимпефин И.М., Штейн В.Д. Эксплуатация карьерных автосамосвалов: Учеб. -М.: Высш.шк., 1987. 320 с.

105. Цирлин A.M., Балакирев B.C., Дудников Е.Г. Вариационные методы оптимизации управляемых объектов. М.: Энергия, 1975. - 448 с.

106. Чупраков Ю.И. Гидравлические системы защиты человека-оператора от общей вибрации. М.: Машиностроение, 1987. - 224 с.

107. Экономика автомобильной промышленности и тракторостроения: Учеб. пособ. / А.А.Невелов, В.И.Козырев, А.П.Ковалев и др.: Под ред. A.A. Не-велова и В.И. Козырева. М.: Высш. шк., 1989. - 311 с.

108. Яценко H.H., Прутчиков O.K. Плавность хода грузовых автомобилей. М.: Машиностроение, 1969. - 219 с.

109. Biess G., Erfurth Н, Zeidler G. Optimale Prozesse und Systeme. BSB B.G.Teubner Verlagsgesellschafl, Berlin, 1974, 108 p.

110. Jante A. Zur Theorie Des Kraftwagens. Akademie-Verlag, Berlin, 1974,349 p.

111. Mitschke M. Nichtlineare Feder und Dampferkennungen in Kraftfahrzeng. - ATZ, 1969, 71, № l,p. 14-21.

112. Pradko F., Orr I.R., Lee R.A. Human vibration analysis. "SAE Preprint". 1965, № 650426, p. 109 - 117.