автореферат диссертации по безопасности жизнедеятельности человека, 05.26.01, диссертация на тему:Улучшение условий труда операторов транспортных средств путем разработки и реализации виброзащитных систем с импульсным управлением

СПНКТ-ПЕТЕРБ9РГСШ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ ВНИВЕРСИТЕГ

На правах рукописи

Черннаев Владимир Иванович

НЛУЧИЕНИЕ УСЛОВИЙ ТРУДЯ ОПЕРАТОРОВ ТРЙНСП0РТН8Х СРЕДСТВ ПУТЕМ РАЗРАБОТКИ И РЕАЛИЗАЦИИ ВИБРОЗМИТШ СИСТЕМ С ИМПУЛЬСННИ УПРАВЛЕНИЕМ

Сивциалытсть - 05.25.01 Охрана труда и пояарная безопасность

Автореферат диссертации на соискание дченоА степени доктора технически* надк

Санкт-Пвтербцрг 1394

Работа выполнена в Орловском государственном политехнической институте

Научннй консультант - доктор технических наци, профессор В.Л.РОСЛЯКОВ

Официальные оппоненты: доктор технических наук Н.М-ИВАНОВ

доктор технических наук Й.Л.ОСННОВСШ доктор технических наук В.П.ГРЕБНЕВ

Ведущая • организации - ВНИИОТ

Защита состоится 20 января 1993 г. в 14 часов 30 минут на заседании специализированного совета Д 120.37.07 при Санкт-Петербургском государственном аграрном университете по адресу: 189620, Санкт-Петербург, Пушкин, йкадемический проспект, 23, ауд.329.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Санкт-Петербургского государственного аграрного университета

Автореферат разослан " 11 1994 г.

Ученый секретарь специализированного совета, л/^Л

доктор технических наук, профессор Л ^г*' Ф.Д.К0С0УХ0В

, профессор . профессор , профессор

ОбЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. При непосредственной участии человека-оператора в технологических операциях современных производств на него неизбежно воздействуют неблагоприятные фактора окруяающей среды, приводящие к дхудиении работоспособности и, как следствие, к снижения производительности труда. Особое место в ряду неблагоприятных факторов занимает производственная вибрация. Для сельскохозяйственного и дорояно-строительного производства это в основном транспортная вибрация. Систематическое воздействие вибрации на человека рассматривается медициной как мощный стресс-фактор, оказывающий отрицательное влияние на работоспособность, эмоции и умственную деятельность, а такяе повышающий вероятность различных заболеваний и несчастных случаев. Особую опасность для человека представляет постепенное, скрытое развитие профессионального заболевания, именуемого вибрационной болезньп. Таким образом предопро-деляется слоиная и до конца не ревенная проблема защиты человека-оператора от транспортной вибрации.

Одна из причин повыиенного уровня вибраций на рабочих местах операторов транспортных средств связана с тем, что устройства виброзащитной техники, которые в настоящее время используются в подвесках сидений (демпферы, упругие элементы), по своим свойствам и реализуемым характеристикам зачастую не отвечают установленным научным требованиям. Другая и главная причина - это отсутствие в подвесках сидений специальных устройств управления колебаниями. Поскольку неуправляемые (пассивные) виброзащитиые системы во многом уступают по эффективности управляемым виброзащитным системам, то достияение полоиительных результатов в данной области всецело связано с внедрением последних. Однако следует отметить, что созданные на основе фундаментальных разработок теории нелинейных колебаний и теории "прямого" управления активные виброзащитнна системы не внедряются по причине больной стоимости. Решающее значение имеет и то обстоятельство, что для их работ требуптей дополнительные вневние источники энергии, т.е. велика энергоемкость процесса управления. С другой стороны, отказ от принципа прямого управления и переход к непрямому (в пределе к импульсному) управлению сулит определенные выгоды. Во-первых, непрямое управление позволяет использовать все многообразие оптимизационно-алго-

ритмически^ процедур для воспроизведения различных динамических эффектов, обусловленных изменением накладываемых, связей и структур, а во-вторых, достигается ценой относительно малых энергозатрат.

Поскольку создание, виброзащитных систем с импульсным управлением, предназначенных для зациты человека-оператора от транспортной вибрации, это сложная задача механики, базирующаяся на математических результатах теории управления системами с. переменными структурами и связями, то решение ее без научных исследований чисто изобретательским путем вряд ли возможно.. В этой связи разработка теории виброзащитных систем с импульсным управлением и создание на ее основе принципиально новых устройств виброзащитной техники применительно' к подвескам сидений транспортных средств представляются актуальными.

Исследования по теме диссертации выполнялись в соответствии с Общероссийской научно-технической программой "Вибрация. Исследование ви¿paции. Меры по предотвращению и снижению вредных воздействий". Код темы по ГАСНТИ: 8?,55.31..

Часть работ проводилась по договорам о творческом содружестве с головной организацией отрасли - ВНИИОТ, а также с АО СКТБ Автогрейдер г.Орел, ХТЗ и ЛТЗ,

Цель работы, в плане защиты человека-оператора неподрессорен-ных колесных машин (дорожно-строительных, сельскохозяйственных) от транспортной вибрации, заключается в разработке теории виброзацит-ных систем с импульсным управлением и выработке на ее основе практических рекомендаций по совершенствовании существующих систем виброзацитн. При этом ставились следующие задачи: 1. Провести синтез базовых моделей виброзащитных систем с импульсным управлением, используя положения теории оптимального управления; 2. Разработать механико-математические модели и конструктивные схемы импульсных средств виброзащиты, формирующих диссипативные, восстанавливающие и инерционные силы по принципу активного воздействия; 3. Провести расчет» и моделирование базовых моделей при детерминированных и случайных воздействиях; 4. Провести анализ эффективности опытных образцов виброзащитных устройств по результатам экспериментальных исследований и . обосновать технико-экономические показатели их внедрения.

. Научную новизну составляют: 1. Научно-обоснованные требования, предъявляемые к подвескам сидсний машин сельскохозяйственного и

дорояного машиностроения; 2. Теория и синтез базовых моделей виброзащитных систем с импульсным управлением, их математическое описание и систематизация на основе операций способов виброзащиты;

3, Оптимальные алгоритмы переключения структур и налояения связей в подвесках сидений в соответствии с принятым критерием качества;

4. Конструкции подвески сиденья пневматического типа с переключением камер по опорным сигналам, демпферов прерывистого действия и рекуператоров потенциальной и кинетической энергии; 5. Уточненное механико-математическое описание системы: микрорельеф-маиина-сиденье-человек и результаты моделирования ее на ЭВМ.

Практическую ценность имеют: 1. Принципиально новые, запиленные авторскими свидетельствами и патентами, образцы демпферов прерывистого действия и многосекционная пневматическая подвеска сиденья с улучшенными противоударными и виброзащитными свойствами, обеспечивающие выполнение отечественных и зарубеяных норм по уровню вертикальных низкочастотных колебаний на рабочем месте водителей неподрессореииых колесных мавин .в иироком диапазоне реяимов двияения по неровностям различных типов дорог и агрофонов; 2. Методы расчета и синтеза импульсных систем вибрйзачиты на основе которых разработан комплект программ пи моделировании различных условий движения сельскохозяйственных и дорояно-строительннх машин на ЭВМ и оптимизации параметров систем виброзациты, позволявший, при использовании прёдлояенных алгоритмов, существенно снизить затраты машинного времени и в процессе проектирования новой техники наметить конструктивные мероприятия по достияению нормативных у^вней колебаний на рабочем месте водителя;

Апробация,- Основные положения и результаты исследований докладывались и обсуядались на научно-технических конференциях ВЗМИ ( 1979.. .1982 г.), на расширенном научно-техническом . совете ГСКБ по энергонасыщенным пахотным тракторам производственного объединения ХТЗ С 1982 г.), на научно-технических' советах КубНИИТиМ (1904 г.), Воронеяского сельскохозяйственного института (1984 г.) и 0Ф МИП с 1993 г.), на Всесоюзной конференции "Интеграция науки и производства в отраслях агропромышленного комплекса (Вильнюс, 1984 г.), на научно-технических конференциях ОрелГПИ (1985... 1994 г.), на научном семинаре кафедры "Техническая, механика" Московского автомобилестроительного института (1388 г.), на II Всесоюзной конференции "Проблемы виброизоляции машин и приборов"

(Иркутск, 1989 г.), на II Всероссийской конференции по динамике и управлении, движением шагающих машин (Волгоград, 1992 г.), на мев-дународном, семинаре "Современные технологические и информационные процессы в машиностроении'' (Орел, 1993 г.).

Реализация результатов исследований. Полученные результаты исследований внедрены в ГСКБ по энергонасыщенным пахотным тракторам производственного объединения "Харьковский тракторный завод" и использованы при разработке перспективной конструкции пневматической подвески сиденья трактора Т-150К. Харьковскому тракторному заводу переданы описание, текст и блок-схемы программ по оптимизации параметров виорозащитных устройств. По согласованной программе исследований был разработан и изготовлен опытный образец пневматис ческой подвески сиденья, а такие проведен полный комплекс его натурных испытаний по межотраслевой методике на заводском полигоне.

Техническая Документация, включавшая теоретические сведения, методику и алгоритмы расчета параметров подвески сиденья на ЭВМ, экспериментальные данные лабораторных и Полевых испытаний, описание принципа действия' и сборочные чертежи опытных образцов сидений с пневматической подвеской, а такне методика расчета экономической эффективности виброзащиты рабочего места водителя транспортного средства переданы АО СКТБ "йвтогрейдер" г.Срел и ВШШОТ и используются при разработке перспективных конструкций подвесок сидений и научном обосновании нормативных документов по виброзащитв в сельскохозяйственном производстве.

Ведется работа по внедрению гидрайлического демпфера прерывистого действия, предназначенного для установки в подвеске унифицированного тракторного сиденья, на АО "Липецкий тракторный завод".

Структура и объем. Диссертация состоит из • введения, вести глав,- общих выводов и рекомендаций, списка литературы (302 наименования) и четырех прилоаений.

Основной текст содер«ит 339 страниц, 75 рисунков и 26 таблиц. В приложений Сна 92 страницах) помещены программы для ЭВМ, методики исследований, описание технических решений и документация.

Публикации. По теме диссертации опубликобано 30 печатных работ в том числе получены 10 авторских свидетельств и два патента РФ. Часть результатов исследований изложена в восьми депонированных научно-технических отчетах 1ШП и ВНИИОТ.

На защиту выносятся: 1. Концепция непрямого импульсного упра-

вления в системах виброзащиты человека-оператора; 2, Структура, модели и техиическиа средства систем импульсной виброзащиты,' 3. Метод систематизации виброзацитных систем по функциональным признакам - операциям способов виброзакитк. формирующим диссипа-тивные, восстанавливающие и инерционные силы по принципу активного воздействия: 4. Информационное обеспечение импульсного управления и ее связь с критериями эффективности виброзациты; 5. Оптимальные алгоритмы моделирования и управления подвески"с переменной структурой и связями в условиях функционирования системы: человек-маиина-дорога толе).

СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА

Изучения проблем, связанных с виброзаа;итой человека-оператора мобильных иаиин сельскохозяйственного и дороано-строитольного назначения уделяется больаое внимание как в нашей стране, так и за руйвкрм. Известим общетеоретические работы в этой области таких авторов, как С.Л.Тимошенко, Я.Г.Пановко, З.Л.Бидермана, Н.В.Буте-нина, Ю.И.Неймарка, М.З.Колпвского, К.В.Фролова.

Больное внимание уделяется изучении динамики самих мобильных мании и, в частности, закономерностям формирования внепних, по отнояенив к виврозацитной система сиденья, возмущений на остове малины, как составной части рассматриваемой проблемы. Остановлено, что наряду с классической динамикой механических систем с конечным числом степеней свободы целесообразно применение методов статистической динамики. Подтверждение этого моино найти в работах В.В.Болотина, Я.П.Силаепа, Й.А.Хачатурова, А.З.Лурье, 8.Б.Ларина, Н.Ф.Диментберга, В.А.Светлицкого и многих других авторов.

Общие подходи и рекомендации по улучшении динамики тракторов изложены в работах И.О,Барского, В.Я.Аниловича, В.П.Рослякова, б.И.Кальченко, Специфика и динамические особенности функционирования сельскохозяйственных и дорожно-строительных мавин разбираются в работах Б.И.Турбина, Е.Ю.Малиновского, Н,Н.Иванова, В.Л.Гребнева.

Особенность всех зтих мобильных мааим заключается в том, что они являются своеобразными "механическими фильтрами", усиливающими амплитуды колебаний в определенных полосах частот. Сложный спектральный состав зтих колебаний неблагоприятен для восприятия человека-оператора и при выполнении основных технологических

операций дровни случайных низкочастотных вертикальных колебаний на рабочих местах водителей машинно-тракторных агрегатов и дороано--строительных машин превышают допустимые значения, установленные действующими санитарными нормами. Это связано е тем, что существующие пассивные подвески сидений малозффиктивны, т.е. в большинстве случаев.они усиливают вертикальные колебания остова маыины.

Вместе с тем, при разработке новых средств виброзащиты наблюдается упрощенный подход к рассматриваемой проблеме, выражающийся в односторонних конструктивных решениях, не учитывающих всей совокупности факторов, влияние которых монет иметь решающее значение на эффективность виброзащити. В частности, можно указать на определенные трудности создания систем виброзащиты человека-опера-тора, связанные с учетом динамики тела человека и вторичных проявлений, вызываемых рефлекторными реакциями "живого звена". Практические аспекгы затронутой проблемы отражены в работах К.К.Глухарева, Б.й,Потемкина, В.С.Соловьева, Ю.Г.Сафронова, М.В,Хвангня и других авторов. Наряду с этим главные причины затруднений, встречающихся на пути создания виброзащитных систем, вытекают из противоречивого характера функционирования образующих их подсистем.

Снижение собственной частоты объекта по сравнению с частотой кинематического возыущения дает положительный эффект только при стсутствии силового воздействия я при узкополосном спектре кинематического возмущения. Поскольку в реальных условиях весовые нагрузки и рабочие усилия со стороны человека-оператора постоянно изменяются, то при мягком подвесе виброзащитная система становится неустойчивой - наблюдаются большие перемещения, затрудняющие нормальные. связи человека-оператора с органами управления, пробои подвески и т.п. С другой стороны, при случайных возмущениях со сплоиным спектром происходит "захват" собственной частоты объекта, как бы низко она ни находилась, и проявляются резонансные явления. Срезание резонансных пиков посредством увеличения демпфирования автоматически ухудвает виброзащитные свойства системы в зарезонан-сной области частот, где для практического достижения нормативных показателей достаточно "нулевого" демпфирования.

Вполне очевидно, ,что преодолеть указанные противоречия в рамках линейных систем невозможно. В связи с этим большие надежды возлагаются . на использование нелинейных виброзащитных систем, которые при физически реализуемых значениях параметров обеспечи-

- 7 -

вают пояснительный эффект виброзащиты.

благодаря работам Р.И.Фуруняиева, й.В.Синева, Н.Н.Болотника, В.П.Троицкого, А.Л.Осиновского, Н.Д.Генкина и других: авторов 0 настоящее время выявлены принципиальные возмомности достияения минимальных уровней колебаний на рабочем месте водителя транспортных средств. Однако, если говорить об активных1 виброзащитных системах, где наиболее полно воплощаются достияения фундаментальных теоретических разработок, то из-за относительно больной стоимости и малой надежности они не начли широкого практического применения в транспортном машиностроении,

Термин "полуактивная виброзащитная система", нашедший свое место в современной литературе, отраяает направленность и наметившуюся тенденцию совершенствования виброзащитных систем, заключающуюся в придании им свойств объектов с непрямым управлением. Сохраняя основные преимущества активных виброзащитных систем (как объектов с прямым управлением), они позволяют избеяать больших и неоправданных энергетических затрат на управление. Основы данного научного направления заложены в работах С.В, Елисеева при рассмотрении систем с переменной структурой и дополнительными связями. Формальное представление нелинейных эффектов, проявляющихся при скачкообразных изменениях структур и налояении дополнительных связей в пассивных виброзащитных системах, как результат некоторого импульсного воздействия, позволяет в теоретическом плане обосновать новый класс виброзащитных систем с импульсным управлением. Определенный подход к решении данных систем мояно неГПти в работах С,В. Емельянова, Я.З. Ципкина по системам автоматики и в математических трудах французских авторов (Бенсуан А., Лион Ж.).

В случае непрерывного управления его "стоимость", грубо говоря, "пропорциональна" длительности применения управления. При импульсном управлении, напротив, решение осуществлять управление приводит к появлению определенной минимальной стоимости, не зависящей от уровня управления. Это, разумеется, приводит к невозмояности применять Такое управление непрерывным образом. Предельный вариант непрямого управления реализуется в режиме импульсного воздействия при минимуме энергозатрат, не зависящем от достигаемого эффекта виорозащиты. Поскольку при импульсном управлении состояние системы в некоторые моменты времени меняется скачкообразно, то моменты

срабатывания, интенсивность и число импульсов являются переменными, совокупность которых и определяет импульсное управление.

Специфика рассматриваемых проблем, относящихся к интересующим нас устройствам виброзащитной техники, определяется рядом важных нерешенных задач. Одна из них заклачается в установлении свази между принимаемым критерием качества и алгоритмическими условиями, задающими импульсное управление. Здесь ае монно указать и на недостаточную разработанность математического аппарата синтеза базовых моделей виброзащитных систем с импульсным управлением, предназначенных преимущественно для зашиты человека-оператора от транспортной вибрации.

Отсутствие обобщающей теории импульсных систем виброзащип сдериивает процесс их совериенствования и внедрения. По этой же причине нет данных об оптимальных алгоритмах управления . отдельных структур подвески в рамках информационного обеспечения, однозначно определяемого по принятому критерию качества; отсутствует научио--оооснованкезя классификация виброзацитных ' систем • с импульсным управлением, обобщающая достигнутые результаты в данной области и ориентирующая исследования на приоритетных направлениях (известные формальные приемы систематизации не позволяют анализировать эффективность применения средств виброзащиты по существу, исходя из некоторых основополагающих и принципиальных положений).

Имеющиеся данные о работе "импульсных систем виброзащиты свидетельствует о том, что переключение структур происходит при сиене фиксируемых априорных ситуаций - иначе предписаний или условий. Допускается использование для этих целей различных нелинейных проявлений (переключений по опорным сигналам) на основе программируемых элементов памяти, зафиксированных в актуализированных свойствах конструкций подвески. При этом известные системы с динамическими преобразователям» структур различного типа в определенных диапазонах частот, не уступают, а в ряде случаев превосходят по эффективности лучшие образцы активных систем.

й тоав время анализ результатов патентного поиска и литературных источников, по импульсным устройствам переключателей структур подвесок показал, что в настоящее время1нет достаточно простых и надеиных демпферов прерывного действия (периодическое отключение диссипатиекых сил является необходимым условием их оптимальности). Более того, не обнарумено устройств рекуперации энергии подвикных

и упругих элементов подвески, поддерживающих оптимальный компенсационный процесс как результат циклической последовательности накопления энергии (кинетической или потенциальной) и возвращение ео в систему с положительным эффектом По принципу активного воздействия.

Проведен обзор методов исследований существенно нелинейных и управляемых систем виброзащиты при детерминированных и случайных возмущениях. Выявлено, что в теоретическом плане при решении проблем виброзащити наряду с выбором механико-математических моделей виброзащитных устройств и транспортных средств в целом следует особо тщательно подходить к вопросам моделирования входных возмущений, принимая во внимание особенности расчетной схемы кабины и динамику систем: дорога-колесо и человек-машина. При этом целесообразно использовать численные методы моделирования колебательных процессов на ЗЙИ.

СИНТЕЗ УПРАВЛЯЕМЫХ СИСТЕМ ВИБРОЗАЩИТИ

Неотъемлемым и рациональным моментом всякой управляемой системы является ен оптимальность по представляемым критериям качества, а в болев широком плане это установление и поддержание режима оптимального управления. Существенным является то. что при предельно-минимальном уровне расхода энергии на управление от внеганего источника, при котором еще сохраняется управляемость системы, синтез оптимального управления базируется на трех, связанна между собой, критериях:

1. Критерии качества , устанавливаемого в зависимости от целей функционирования системы во времени;

2. Критерии энергоемкости 1г , который определяет минимальное потребление энергии на управление;

3. Критерии управляемости 13.

Для активных систем вида

X - Пх.Ь) + и С1)

управление и "напрямую" зависит о? знвргоресурса источника, т.е. оптимизация критерия качества 1< достигается за счет определенного ухудшения в показаниях критерия энергоемкости 1г.,В рамках системы (1) это противоречие не снимается. Кроме того, прямое действие управления на объект предопределяет его "повышенную чувстви-

твльность" к области допустимых значений или накладываемых ограничений, - сцивние этой области однозначно приводит к потере управ-лаемости.

Качественно ноши возможности получим при переходе к системам с непрямым управлением

X = Пх.П + Ф(и,хЛ), (2)

где компенсационное воздействие соотносится с функцией Ф(ц,хД), в которую; управление входит как аргумент,

С введением функции Ф(и,хД) появляется принципиальная воз-мо1Ность снять вышеуказанное противоречие между критериями I, и 12 за счет-проявлэния нелинейных свойств функции Ф(и,хД). Так, если функция Ф(и,хД) имеет конечные значения при малых и или и-»-о-, то это значит, что при. минимуме потребления энергии на управление компенсационные свойства системы и, соответственно, управляемость сохраняются.

Показано, что предельный вариант оптимизации, при котором достигается абсолютный минимум критерия энергоемкости, связывается с импульсным вариантом непрямого управления в (2). Б свою очередь, реализация импульсного, управления обеспечивается исполнительным механизмом, воздействующим на упруго-демпфирущее звено в заданном реииие, а корректировка движения объекта, посредством налонения ограничений, осуществляется механизмом наложения связей (периодически фиксирующим положение объекта относительно подвианого основания}.

К основной задаче синтеза оптимального импульсного управления относится задача наховдениа при заданном критерии качества его информационного обеспечения, как совокупности предписаний (условий переключения структуры), доопределяющих дифференциальные уравнения двияеяия объекта.

Первоначально рассматривалось управление, отождествляемое с параметрами упруго-двмпфирующвго звана. На основе принципа максимума для исходной системы дифференциальных уравнений движения объекта составлялся гамилы-ниан, анализ которого показал, что необходимым условием "оптимальности рассматриваемого параметрического управления является наличие скачков демпфирования и аесткости, следующих при смене знака произведения вспомогательной функции, соответственно, на относительную скорость и смещение. Чтобы определить предписания через априорные ситуации, на смену которых реагирует

импульсное управление, необходимо найти вспомогательную функции из системы сопряженных уравнений. Непосредственное реивнив сопряяен-ных уравнений крайне затруднено - неизвестны коэффициенты и начальные условия, скачкообразное изменение параметров ■ меняет структуру, уравнений и фактически долины решаться несколько независимых систем, причем с припасовнванием по моментам переключений;

С другой стороны для определения переключений, достаточно знать моменты времени обращения в ноль и последовательность смени знака отдельной, отнесенной к конкретному параметру упруго-демпфи-руюцего звена, вспомогательной функции, Данные обстоятельства позволяют избеяать непосредственного решения системы сопряяенных уравнений, поскольку допускают использование* в качестве вспомогательной функция некоторой произвольной функции, тождественной ей по перечисленным выше признакам.

В результате сопоставления уравнения Беллмана и принципа максимума установлено, что вспомогательные функции выражаются через координаты градиента поля минимизируемого По угравлению функционала, или, что одно и то ие, критерия качества с переменной нижней границей. Показано, что в экстремальных точках поля вспомогательные функции, а такяе подынтегральное выражение критерия качества ооращаются в ноль. Отсюда вспомогательная функция выделяется как значимая часть обобщенного аргумента подынтегрального, выражения или ее частной производной по обобщенному аргументу, а знак устанавливается с учетом знака приращения координаты градиента поля.

По данной методике были определены вспомогательные функции и соответствующие предписания, определяющие информационное обеспечение импульсного управления для типовых критериев качества.

Прогнозирование двияения системы при импульсном управлении осуществляется по мгновенным величинам переменных состояния и при использовании локального критерия качества как некоторого обобщенного параметра, при смене знака которого подннтёгрльное выравение принятого критерия качества обращается в ноль. Отмечается, что нулевым значениям "образующей совокупности" информационного обеспечения всегда мияно поставить в соответствие некоторую другую комбинацию из компонент входных и выходных сигналов и рассматривать их как опорные сигналы. . .

й конечной итоге эффективность импульсного управления зависит от формируемого компенсационного воздействия. Поэтому на следующем

этапе-синтеза оптимального импульсного управления активное (прямое) управление» как компенсационное воздействие, отождествлялось с диссипагиврыми, восстанавливающими и инерционными силами. Было установлено, что компенсационное воздействие оптимально только когда изменяется по релейному закону с переключением при смене знака соответствующего предписания.

С этих позиций диссипативные силы, зависящие от вязкого сопротивления, не обеспечивают постоянства компенсационного воздействия по верхней границе, т.к. при малых величинах относительной скорости они также малы. Естественная и практически доступная возможность реализации оптимального компенсационного воздействия, соотнесенного с диссипативными силами, заключается в использовании сухо! го трения, как переключаемого при импульсном управлении параметра.

При рассмотрении возможности задания оптимального компенсационного воздействия посредством восстанавливающих сил учитывалось влияние дополнительных упругих элементов, подключаемых в результате импульсного управления параллельно несущему упругому элементу, и то обстоятельство, что восстанавливающие силы зависят как от относительного смещения, так и от эффекта позиционирования или действия с запаздыванием, Было показано, что разнонаправленность деформирования дополнительных упругих элементов на соответсьующих интервалах позволяет организовать рекуперативный процесс накопления потенциальной энергии и возвращение ее в систему с положительным эффектом.

Аналогичный результат получен и при рассмотрении влияния на динамические свойства системы инерционных сил, - найдена циклическая последовательность накопления и возвращения в систему кинетической энергии на базе рекуператоров инерционного типа.

Рекуператор в системе виброзащиты выполняет роль внешнего источника энергии с ограниченной мощностью. Причем, в отличие от источников энергии, активных систем его мощность (энергия) непостоянна и зависит от характера Протекания динамических процессов в самой системе. Взаимодействие рекуператора и системы проявляется как результат импульсного управления, переключающего направление потоков анергии, непосредственно влияющих на формирование компенсационного воздействия.

8 результате проведенного синтеза выявлено, что, кроме упруго-демпфирующего звена; размещенного между объектом- и основанием, и

аппаратных средств информационного обеспечения - датчиков, блока управления и каналов обратной связи, обобщенная схема виброзащит-иой системы с импульсным управлением (си. рис. 1) включает: в первом варианте - при объединении подсистем параметрического и силового управления - механизм наложения связи и Исполнительный механизм; во втором варианте - при использовании компенсационных устройств - рекуператоры потенциальной и кинетической энергии.

В ряде конструкций, где используется колебательная энергия подвижных частей исполнительного механизма или механизма наложения связей и информационность процесса обеспечивается бвз преобразования механических колебаний в "электрические сигналы, блок управления отсутствует.

- Практические аспекты проведенного синтеза заключаются в том, что были выявлены принципиальные конструктивные схемы подвесок, реализующие соатватстпуищие способа прерывистого демпфирования,_ скачкообразного изменения иосткости несущего упругого элемента и рекуперации потенциальной и кинетической энергии колебательных процессов. В тоже время, на основе представлений, связанных с

Рис. 1 Обобщенная схема виброзацчтной системы с импульсным управлением: 1,2- датчики; 3 - блок управления^ - механизм наложения связей; 3 - упруго-демпфирующее звено; б - исполнительный механизм; '1 - рекуператор энергии (I) - потенциальной, Т - кинетической)

- 14 -опорными «ригналами, разработана простая и надеяная конструкция двухкамерной пневматической подвески, в которой проявляется аффект отключения; камер при критической скорости истечения воздуха. Среди других устройств виброзацитной техники, где использовались простые средства слежения по опорным сигналам, следует отметить различные модификации амортизаторов с золотниковыми регуляторами, переклича-телями и "встроенными клапанами.

В целом проведенный синтез управляемых виброзащитных систем позволил выявить новый класс виброзащитных систем с импульсным управлением непрямого действия, разработать методику нахокденип информационного обеспечения и предлокить соответствующие аппаратные средства реализации - исполнительный механизм, воздействующий на упруго-демпфирующее звено, механизм наложения связей, периодически фиксирующий положение объекта относительно основания, а также рекуператор потенциальной или кинетической энергии, выполняющий роль внешнего, периодически подзаряжаемого, источника энергии.

СИСТЕМАТИЗАЦИЯ ВИБРОЗАЩИТНЫХ СИСТЕМ С ИМПУЛЬСНЫМ ' ' УПРАВЛЕНИЕМ

Процесс импульсного управления представлен в виде последовательности отдельных операций. Непосредственно для виброзащитных систем с импульсным управлением воспроизводимая и устойчивая (повторяемая) совокупность операций отображает скачкообразные и программируемые изменения параметров упруго-демпфирующих и инерционных звеньев н осуществляемые при сиене заданной последовательности априорных ситуаций, определяемых через компоненты состояния системы в виде' условий или предписаний. Программируемые реакции системы на внешние "проявления среды" осуществляются по условиям, фиксируемым в виде простейших, "неделимых", из-за потери информативности, предписаний, которые и определяют первооснову соответствующих операций. Развернутая во времени система уровней, поочередно описывающая движение объекта в определенных предписанием временных интервалах, является одновременно и математическим описанием операций. Как следствие, процесс работы виброзащитных систем с импульсным управлением может быть представлен в виде последовательности сменяемых операций, относящихся к тому или иному слосооу аиорозааиты.1

Выделенные структурные группы операций (инфЬркационная, инвариантная, прерывистого демпфирования, скачкообразного измене-нения шесткости, рекуперативная) использовались для 'формального перехода к базовый, смешанным и универсальным моделям виброзациг-ных систем с импульсным управлением (см. рис. 2). Все модели данного класса обладают существенной новизной. Более тЬго, модели, реализующие рекуперативный процесс, вообще представлены в настоящем исследовании впервые.

Базовая модель ОМ-1 описывается системой дифференциального и конечно-разностных уравнений:

шх+с1 х-у >=РСЪ) при у( Ъ )#0, (3)

0 ' и х^-х^ при у(Ьл)=0

ВиЬрезащцтнт системы

Пааибныр

УпраВляемыс

с инп ульснын 1 улраЗлеш/т I

акти&ми

Рис. 2 Классификация виброзащитных систем с импульсным управлением

- - 16 -

Здесь |П - число обращений скорости основания у в ноль с момента отсчета. Индекс минус и шшс характеризуют процесс непосредственного и после п-ого момента времени

Для. базовой модели БМ-2 имеем; ,,

их+с(х-у)=Р(Ь) при ху<0, или ху>0 и 1хк1у1, (4)

х5=у+!Ку-хй) при ху>0 и 1хЫу1, где К - коэффициент восстановления при ударе. Системы уравнений (3) и (4) описывают движение объекта при периодическом срабатывании механизма наложения связей. На объект периодически накладывается неудернивавщая связь в виде ограничителя относительного смещения и,, тем самым, реализуется инвариантная группа операций, определяющая специфические свойства виброзащитнык систем, основное предназначение которых заключается в устранении нежелательных последствий силового возмущения.

Базовая модель прерывистого демпфирования (БМ-З) описывается следующей, развернутой во времени, системой дифференциальных уравнений: •

их+с(х-у )=Р( 1) при х(х-у)<0, (5)

вкЧЬ(х-у)-с(х-у)гр(Ь) при х(х-у)>0

Реализуемые здесь операции не позволяют демпфирующему устройству работать как передатчику энергии (усилий) от основания на объект. Напротив, временные интервалы его включения определены таким образом, что процесс демпфирования способствует уменьшению кинетической энергии объекта.

Операции скачкообразного изменения местности несущего упругого элемента воспроизводятся базовой моделью БМ-4

вх+сСх-у)=Р( 1) при х(х-у)<0, (6)

шх+с(х1-уг)+с<Сх-хг-у+у£')-Р(1) при х(х-у)>0 Здесь- хг и уг - текущие координаты объекта и основания на момент переключения жесткости или, что одно и то же, на момент выключения из работы части несущего упругого элемента. При этом жесткость с, всегда больяе жесткости с,

Согласно приведенным на рис.2 классификационным связям дается описание сжеванных и универсальных моделей. Так, принимая во внимание, что первая универсальная модель (УМ—I> представляет собой систему уравнений, описывающих последовательность процессов прерывистого демпфирования и наложения неудерживающих связей, имеем

ик'+сСх-у)=РСЪ ) при х(х-у)<0, (7)

тх+Ь(х~у)-с(х-у)-Р(и при ху<0,

у^Су-хй) при ху>0 и 1x1>1у1, Аналогичное представление условия х(х-у)>0, являющегося свертг кой информации, в виде сочетаний двух условий ху<0 и ху>0 при 1х1>1у1, позволяет, при использований базовых моделей (5) и (6), имитировать работу механизма налошения связей, соответственно, при обращении вязкого сопротивления и жесткости в "бесконечность".

Учет разновидностей моделей, в которых вместо вязкого сопротивления используется сухое трение, позволяет наилучшим образом организовать работу диссипативннх сил по принципу активного воздействия

вх*РТ|,(и51Сп(х-у)+с(х-у )=Р(и, (8)

где

Ртр при х(х-у)>0.

О при х(х~у)<0. Здесь в процессе прерывистого демпфирования на объект передаются усилия, не зависимые от относительной скорости.

В свою очередь, универсальные модели рекуперативного типа с управлением энергией дополнительного упругого элемента или инерционного звена приближаются по своим свойствам к активным системам с независимым источником энергий.

Математическое описание последовательности включения в работу и выключения из работы рекуператора потенциальной энергии - модели УМС4(11) сводится к дифференциальному уравнению с существенно нелинейным членом

вх+Ь(х-у)+с(х-у)+Р^(1)=Р(11, (9)

где восстанавливающая сила дополнительного упругого элемента изменяется по закону

flpo+cJ?2.1дпС —к) при х(х-у)>0 или х(х-у)<0 и^>0,

0 при х(х-у )<0 и '

Деформация дополнительного упругого элемента ^ =1х-хг-у+угI, где хт И уг - координаты смещения объекта и основания на момент включения в работу рекуператора.

Для основных.моделей приводятся отисания конструкций и принципа действия соответствующих устройств вйброзащитной техники.

РЕЗУЛЬТАТ« ТЕОРЕТИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИИ И МОДЕЛИРОВАНИЯ СИСТЕМЫ ЧЕЛ0ВЕК-Ш1РАВЛЯЕМАЯ ПОДВЕСКА-МА1ИНА-ДОРОГА (ПОЛЕ)

При изучении свойств виброзащитных систем с "импульсной ловушкой" (3) обнаружены устойчивые центры периодических колебаний, не зависящие от начальных условий, и центры с безразличной устойчивость!!, формирующиеся под воздействием начального смещений. На амплитудно-частотной характеристике эти центры чередуются, причем плотность их распределения по оси ч возрастает при р -^0. На резонансную частоту (ч =1) приходится центр с безразличной устойчивостью, и колебания объекта устанавливаются в зависимости от начального смещения. В частности, коэффициент динамичности по перемещению К,<1, при -0,2у,<х,<у0,

Динамические свойства второй базовой модели (4) при периодическом включении в работу механизма наложения связей различны в дорезонансной и зарезонансной области частот. Поскольку в дорезонансной" области частот однофазное движение объекта и основания не допускается (включается неудерживапщая связь), то установление периодических колебаний на происходит и амплитуды колебаний объекта "неограниченно" возрастают. Обнаруженный "механизм захвата", приводящий к раскачке, наблщался и изучен при ыоцвлирова-нии на ЭВМ, Напротив, периодические колебания в зарезонансной области частот реализуются только за счет того, что объект и основание движутся в противофазе и имеет место мгновенное "проскальзывание" состояний, отвечающих условием, при которых нвудерживаютая связь может бить включена.

Необходимому условии оптимальности виброзащитных систем -- наличию переменного демпфирования, Изменяющегося по релейному закону, отвечает система (5), описывающая колебания объекта при прерывистом демпфировании, Моделирование этой системы осуществлялось при кинематическом возмущении.

При установившихся периодических режимах колебаний на выходе системы наблюдались сигналы сложного (полигармонического) вида, что особенно наглядно проявляется при переходе к производным скорости и ускорению. Тем не менее перемещение объекта можно считать почти гармоническим.

Данные статистических обработок показали, что система с прерывистым демпфированием обладает ярко выраженными антирезонанс-

ними свойствами. Необычность этих свойств замечается ! в том, что резонансных явлений как таковых не существует, все соотношение частот "равнозначны" и коэффициенты динамичности монотонно уменьшаются с увеличением коэффициента расстройки частот, В полной мере антирезонансные свойства системы проявляется при достаточно большом демпфировании (£ >1), Однако перехода к апериодическому движению не происходит, и в области повыиенных частот уровни колебаний объекта кике предельных уровней колебаний для линейной системы при нулевом демпфировании, Так, при £-1,41 уровни колебаний объекта снижаются более, чем в два раза. Непосредственно в резонансной ооласти частот ( 4 =1) "раскачки" объекта не происходит и амплитуда его колебаний меньше амплитуды колебаний основания на 35%.

Аналогичные данные получены и при моделировании колебаний виброзацитной системы с фрикционным демпфером прерывистого действия (и). По сравнению с (5), по всем показателях качества виброзащиты, как локальным, так и усредненным, достигается снижение' уровней колебаний в основном на 10...ЗОИ, начиная с ^ >1.

Соответствующее улучивиие виброзащитных свойств системы обеспечивается за счет независимости диссипативных сил от относительной скорости и изменения их по оптимальному релейному закону.

Прерывистое демпфирование, как необходимое условие эффективной работы виброзачитных систем, позволяет устранить резонансные явления и обеспечить затухание переходных процессов в пределах одного периода. Переход к трехступенчатому демпфированию (в пределе имитирующего работу механизма наложения связей) при вязком сопротивлении или замена вязкого сопротивления на сухое трение обеспечивает оптимальный вариант формирования диссипативных сил по принципу активного воздействия. Рекомендуемые значения относительных коэффициентов демпфирования и трйния лежат в пределах: 0,6<£<1,б; 0,8< 5 <1.4.

Вместе с тем, увеличение относительного коэффициента демпфирования повыиаег вероятность повторных (автоколебательных режимов) переключений демпфирования по условию х=0. При этом усредненные показатели качества виброзациты, оцениваемые по перемещению и скорости, понижаются, а по ускорению возрастают. Основная ' причина повторных переключений демпфирования заключается в том,.что изменение направления действия восстанавливающей сил» не согласуется во времени с моментом смены знака скорости объекта и происходит

с запаздыванием.

При скачкообразном изменении местности несущего упругого элемента 9 системе (6) (четвертой базовой модели) положительный результат виброзащиты достигается, если соотношения переключаемых жесткостей (большей к меньшей) находятся в пределах 2,..4. При соотношениях меньших 2 проявляются резонансные явления, а при соотношениях бслыаих 4 увеличивается интенсивность выбросов уско--рений, вследствие повторных переключений жесткости по условию х=0. В большей степени данное обстоятельство проявляется при^<1,4.

Дополнительно отмечается, что для моделей со скачкообразным изменением параметров упруго-демпфирующего звена установившиеся колебаний объекта практически не изменяются, если вместо оптимального условия переключения демпфирования х=0 использовать условие х-у=0, т.е. определять соответствующие переключения по опорному сигналу,' реагирующему на смену знака относительного смещения. Программируемые данным образом моменты переключения демпфирования совпадают по времени со сменой знака восстанавливающей силы и, тем самым, устраняется основная причина возникновения автоколебательных режимов переключений. Б тоже время использование данного опорного сигнала для переключения жесткости несущего упругого элемента- в случае, когда соотношение переключаемых жесткостей больше 2, приводит к смещению центра колебаний объекта и нарушении оптимального режима управления'колебаниями.

При моделировании на ЭВМ процесса работы первой универсальной модели (7), наряду с идеальными ' условиями йереходов, были определены расширенные - зона срабатыватцвания механизма наложения связей 1уклу и зона срабатывания исполнительного механизма 1хи ¿х. В зоне срабатывания механизма наложения связей дополнительно осуществлялось наложение двусторонней удерживающей связи.

Расчетные значения показателей качества виброзащиты приведены в табл. 1. Расчеты проводились при к=10 1/с , п=5 1/с , й=0,5 и гармоническом кинематическом возмущении. При переходе к безразмерным переменным принимали дх=ду=/у0и, где Л=0,05.

В целом, все показатели качества виброзащиты при увеличении Ч =и/к монотонно уменьшаются, и в обычном понимании не существует резонансных соотношений частот. Положительный эффект виброзащиты, когда все показатели качества не превышают единицы, достигается при ^>0,9.

Таблица 1

Показатели качества виброзащиты

Параметр Локальные Усредненные

u/k Kf Kj GV/G; 6¿ /(Tj б* s&y

0,6 0,55 0,93 1,71 0,57 0,64 1,46

0,8 0,38 0,76 1,19 0,40 0,46 1,12

1,0 0,27 0,57 1,00 0,28 0,33 0,89

1,2 0,19 0,44 1,00 0,20 0,24 0,74

1,4 0,14 0,35 1,00 0,14 0,18 0,64

1.6 0,11 0,28 1,00 0,10 0,14 0,56

1,8 0,09 0,22 1,00 0,08 0,11 0,50

2,0 0,08 0,18 1,00 0,06 0,09 0,46

Принцип оптимальности, положенный Р.Беллманом в основу метода динамического программирования, оставляет открытым вопрос о "местной" оптимальности произвольного отрезка оптимальной траектории, т.е. при оптимальности траекторий в целом отдельные ее отрезки и соответствующие управления могут быть неоптимальны. Однако можно выделить определенный тип критериев качества, как минимизируемых функционалов, при использовании которых возможно проявление так называемого локального эффекта в методе динамического программирования, сформулированного ниве в виде следующей теоремы.

Любой отрезок оптимальной траектории, получаемый в результате минимизации критерия качества типа f(x,u)de , такве является оптимальным, если функция fix,и) замкнута на отрезке (0).'..(Т).

Здесь х - вектор-функция, определяющая состояние объекта в каждый момент времени t; и - вектор-функция, определяющая управление; д - функция, принятая для замены t в критерии качества b/rf'(x,u)dt (f*(x,u)=f(x,u) Of ).

0 Теорема локального эффекта позволяет искать оптимальное управление и оптимальную траекторию по алгоритму прямого следования в отличие от "попятного" при непосредственном использовании метода динамического программирования. Согласно этому алгоритму оптимальное управление и оптимальная траектория определяются сово-

купностью промежуточных значений и; и х;, доставляющих на каждом i шаге следования (от начала к концу траектории) минимум отдельным,

ft-M»

локальным критериям качества ült = /" fCx.uJde, где Д0- ваг дискретизации, a I=SûI;. Требование замкнутости функции f(x,u) при данной пожаговой минимаксной стратегии контролируется в ходе расчета. В ряде случаев замкнутость функции f(x,u) следует из характера управляемого процесса и устанавливается предвари ельно.

Придерживаясь оптимизационной процедурк вычисления локального критерия качества дЦ на i-том ваге следования находим min или пах величины подынтегрального выражения f(x,u). Последнее обстоятельство позволяет.отказаться от непосредственного вычисления интегралов и использовать для целей оптимизации новый локальный критерий качества S=f(x,u).

Минимаксная процедура определения экстремумов локальных критериев качества на каждом i-том шаге следования вдоль замкнутого участка фазовой траектории гарантирует нахождение оптимального управления виброзащитной системы. В том случае когда управление отождествляется с тем или иным параметром, определяется упорядоченная совокупность оптимальных значений данного параметра из допустимой области.

Во-первых, алгоритм прямого следования был применен для нахождения оптимального управления активной виброзащитной системы x+2n(x-y )+k*(x-y)=u (u,$u$u4)T

В расчетах использовался критерий качества i = /xzdt, который был преобразован к виду I=J xdx. Здесь - f*(x,u)=x2, f(x,u)=x, 0=х. и, следовательно, S=x. '

Получено, что при ограниченной мощности источника энергии управление релейно

Î1 при ¿>0,

-

-1 при х<0.

Увеличение энергоемкости управления повывает эффективность виброзащиты И одновременно сужает область "чисто" релейного управления. Межрелейный, следящий режим управления, при котором внежнее возмущение полностьв компенсируется (х«0), соответствует идеальному варианту управления с неограниченной мощностью источника энергии.

При несимметричности управления наблюдалось явление' затя-

гивания "центра" колебания. Так, в случае и,-0 отмечено, что [вах(х)+в1п(х)]/2<0.

Во-вторых, проводилось моделирование колебаний виброзащитной системы с рекуператором потенциальной энергии (В),

С учетом алгоритма прямого следования процесс работы дополнительных упругих элементов воспроизводился посредством рекуррентных соотношений вида

{-Р„-с^[*(х(-.гх(-.г-у(-_,+у«.гНх-х(-у+у^ при 5>0,

Р, [^(Х^-Х^-У;., +У;_г )+Х-Х;-у+у,- ] ПРИ 5<0, где чередующиеся последовательности 1=1,3,.., и ]=2,4,... определяют моменты подключения соответственно первого и второго дополнительного упругого элемента жесткости с^; Рр - постоянная сила предварительной деформации (позиционная сила); Б - обобщенный параметр, принятый в качестве локального критерия качества 15(1;)= ^аргО].

Основные результаты моделирования при кинематическом возмущении вида у=у„соЗ(ыЬ+ приведены в табл. 2. В качестве локального критерия качества $ принимали абсолютную скорость объекта х.

В результате сопоставления колебательных процессов в до- и зарезонансной области частот установлено, что закономерности их

Таблица 2

Показатели качества виброзащиты

Параметр Локальные Усредненные

ч . . к, Кз 64 / 6* /с>

0,8 0,88 1,22 3,28 = 0,94 0,98 1,58

0,8 0,86 1,02 1,75 0,87 0,88 1,00

1.0 0,68 0,76 1,2 0,69 .0,70 0,78

1,2 0,53 0,59 0,90 0,53 0,53 0,58

1.4 0,45 0,46 0,70 0,42 0,42 0,44

1.8 0,39 0,38 • 0,55 0,35 0,35 0,36

1.8 0,29 0,30 0,46 0,30 0,30 0,30

2,0 . 0,26 0,27 0,39 0,25 . 0,25 . 0,26

изменений во времени и, в частности, в пределах одного периода идентичны. Это свидетельствует об универсальности предлояенного алгоритма импульсного управления и соответствувщего способа виброзащиты. Монотонное уменьшение показателей качества виброзащиты при увеличении частоты вневнего возмущения свидетельствует о ярко выраяенных антирезонансных свойствах системы. На всем диапазоне частот достигается резкое снижение уровней колебаний объекта по сравнении с соответствующей линейной системой. Так, для характерной частоты С1} =1,41) кинематического возмущения амплитуда перемещений снияается более чем в два раза. Вместе с тем, при определенных соотноиениях параметров наблюдали автоколебательные рекимн переключений рекуператора.

В-третьих, произведена оптимизация параметров прерывистого демпфирования,

Отондествляя демпфирующие свойства системы с управлением, запияем уравнение одномерной виброзащитной системы в виде х+2и(х-у)+кг(х-у )=0.

Если управление и мояет принимать различные значения п из некоторой допустимой области или, в частности, из упорядоченной последовательности П;>пг,, (1=1,2,,..), то имитация управления по алгоритму прямого следования непосредственно приводит к оптимизации параметров и к установлению трехступенчатого демпфирования.

Один из вариантов такой оптимизации приведен нияе "I при ху>0 и 1хЫу1, ц/1вах(и)1-- 0.02 при ху<0,

_0 при ху>0 и 1х|<1у1.

Естественно, что "большое" демпфирование (п,>>пг) блокирует виброзащитнуп систему (х=у), а интервал включения п, определен участком с уменьшающейся, по абсолютной величине, скоростью кинематического возмущения у. Здесь включение демпфирования, приводящего к апериодическому движению ( к<п1), не сопровоядается ударом, т.к. в момент включения х=у.

Полученная здесь информация подтверядает, что постоянное демпфирование неоптимально и, с практической точки зрения, мояно рекомендовать релейный (включено-выключено) реяим демпфирования

{1 при 1;<и1'г,

0 при (,'-<Ь<1,'+,,

где в моменты времени t < и t ¿*( х-у, а в моменты времени t'i обращается в ноль скорость x(t*£)=0 и относительное смещение объекта x(t) Uylt'i).

Как уже известно, последнее обстоятельство позволяет организовать оптимальное переключение демпфирования по опорному сигналу х-у=0, заменяющему основное условие переключения х=0.

Рассматривались вопросы моделирования внешнего по отновению к динамической системе сиденья кинематического возмущения.

Непосредственное численное ревение на ЭВМ дифференциальных уравнений двияения малины (автогрейдера, трактора) по специально составленной программе дает возмовность получить числовые массивы перемещений, скоростей и ускорений остова в месте крепления сиденья. При этом воспризведенИе дискретных последовательностей, имитирующих непрерывные случайные функции с заданными вероятностными характеристиками, осуществлялось в рамках корреляционной теории.

была решена задача моделирования числовых массивов вневних возмущений при ваге интегрирования меньшем, чем время прохождения машиной участка пути между заданными значениями неровностей, полученных при неизменной первоначальной информации по искомой корреляционной функции.

Проведен качественный анализ виброзащитных свойств подвески сиденья оператора при действии как Кинематического, так и силового возмущений. Показано, что в практических расчетах необходимо учитывать влияние силового возмущения, которое воспринимается подвес' кой сиденья со стороны оператора при изменении положения его центра тяжести и тех действий, которые он выполняет в процессе управления, т.к. действие силового возмущения, оказываемое на виброизоляцию, соизмеримо с кинематическим.

В этой связи отказ от учета силового возмущения мовет привести к неправильным выводам относительно влияния собственной частоты системы на эффективность виброзащиты при изменении ее за счет жесткости.

Проведены вычислительные эксперименты с подвесками сидений, имеющих управляемые по опорным сигналам параметры.

Воспроизводилась работа подвески сиденья трактора ЛТЗ-55 с< гидравлическим демпфером прерывистого действия,, когда программируемые предписания связаны со сменой знака относительной скорости

- 26 -:

и смещения, а соответствующие интервальные значения коэффициента демпфирования (в 1/с) равнялись:

Генерирование числовых массивов имитирующих входное возмущение осуществлялось посредством подбора параметров линейного фильтра и интенсивности ограниченного белого шума, подаваемого на вход линейного фильтра. Здесь линейный фильтр использовался б качестве динамического звена, преобразующего известный входной сигнал в требуемый сигнал на выходе (полученный в эксперименте).

О виброзащитных свойствах исследуемой подвески мовно судить по среднеквадратическим значениям виброскорости в первых четырех октавных полосах частот на сиденье (0,577; 0,887; 0,615; 0,402 -в м/с) и остове трактора (0,596; 1,408; 1,795; 0,566 - в м/с).

Как видно, использование управляемого демпфера существенно сникает уровни колебаний на сиденье во второй и третьей, наиболее энергонасыщенных, полосах частот (более чем-в два раза). При этом наблюдается смещение резонансной полосы (на выходе виброзащитной системы) в область низких частот.

Более общий подход использовался при проведении статистического моделирования йистемы дорога-машина-человек. В совокупность уравнений, описывающих движение машины (автогрейдера, трактора), включено, уравнение пневматической подвески сиденья с нелинейными параметрами - вязким сопротивлением:

где и,р- критическая величина относительной скорости (в данном

-случае опорный сигнал), а Ь>Ь,Р; ' восстанавливающей силой (несущего упругого элемента):

Иеп(х-у) при 1х-у1>1/2, где с — жесткость несущего упругого элемента на среднем участке нелинейной характеристики восстанавливающей силы; Су - местность упругого элемента на крайних участках

(10)

нелинейной характеристики восстанавливающей силы;

- 27 -

Ь - длина среднего участка с местностью 'с'. Допускалось, что при 1х-у1>иК(> местность несущего упругого элемента становится равной с^.

Разработан алгоритм оптимизации параметров пневматической подвески сиденья по методу случайного поиска. Предусмотрена оптимизация местности, демпфирования, критической скорости и динамического хода подвески или выборочной совокупности этих параметров применительно к различным режимам и условиям движения машин.

В табл. 3 приведены расчетные значения среднеквадратическил ускорений на сиденьи водителя, при найденных оптимальных параметрах подвески, и на полу кабины трактора Т-150К, полученных при моделировании его движения (без прицепа) по грунтовой дореге,

На результаты оптимизации значительное влияние оказывает интенсивность силового возмущения. ' •

В процессе оптимизации выявлено, что виброзащитная система наиболее чувствительна к расстройке параметров Ь и и*,, и менее по отношении к 'с' и 'Ь'. Поэтому рекомендуется предусмотреть бесступенчатую регулировку и точную фиксацию значений параметров Ь и 11^, При характерных стационарных воздействиях и оптимальных сочетаниях параметров подвеска обеспечивает нормативные уровни колебаний на рабочем месте операторов автогрейдеров и машинно-тракторных агрегатов. Этому способствует и то обстоятельство, что данная подвеска обладает ярко выраженными противоударными свойствами. Гак, при действии внезапных единичных возмущений происходит срезание пиковых значений ускорений, передаваемых оператору. ;

Таблица 3

Значения среднеквадратических ускорений (в м/сг) трактора Т-150К при движении по грунтовой дороге на 7-мой передаче

Дипазоны частота, Гц 0,88-1,4 1,4-2,8 2,8-3,6 5,6-11,2

Сиденье 0,62 1,31 0,52 0.31

Пол кабины 1,00 2,31 1,11 0.44

- 28 -

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

Проверка принципа работы виброзащитных систем с импульсным уравнением осуществлялась на специально-созданной установке, выполненной в виде осциллятора с фрикционным демпфером (см. рис. 3)

и реализующей структуру третьей базовой модели (8).

'i.

Экспериментальные осциллограммы колебаний' осциллятора при периодическом подклпчений фрикционного демпфера хорошо согласуются с расчетными. Так, коэффициенты динамичности по перемещениям, когда относительный коэффициент сухого трения £=1, незначительно отклоняются от теоретических: Н=0,88 лри^=и,8 и К=0,66 при <pl,5. Соответствующие коэффициенты динамичности при постоянном демпфировании' (£-0,1 ): К=2,В8 и К=0,77. "

Данные испытания, подтвердили, что универсальный алгоритм прерывистого демпфирования обеспечивает гарантированное снижение уровня колебаний защищаемого объекта в низкочастотной области -до 3 Гц, когда ? =1 и коэффициент расстройки частот находится в пределах 0,6...2,0.

На основании найденных условий переключений демпфирования по опорным сигналам, которые близки к оптимальным и позволяют обходиться без электронных средств управления, спроектирован и изготовлен опытный образец гидравлического демпфера прерывистого действия. Общий вид его приведен на рис. 4.

Посредством радиальных отверстий осуществляется программное переключение демпфирования по опорному сигналу - условии х-у-0, т. е. при равенстве смещений объекта и основания. Вследствие этого происходит разделение циркулирующего потока рабочей жидкости в полостях цилиндра. 2 и реализуются предписания прерывистого демпфирования (10).

Первая серия полевых испытаний проводилась на полигоне Липецкого тракторного завода. В ходе.испытаний замерялись уровни общей транспортной вибрации на рабочем месте водителя трактора ЛТЗ-55 при втатном гидравлическом демпфере, и при опытном образце гидравлического демпфера прерывистого действия, а также на полу кабины в месте крепления сиденья. Методика измерений вибраций и ее ■обработка проводились по ГОСТ 12.1.012-30,

Из результатов испытаний следует, что серийное сиденье с опытным гидравлическим демпфером снижает уровни общей транспортной

2 ^ \ \ I

у У/ у /- уГПуХ///^ > / /V > < /у г

Рис. 3 Осциллятор с управляемым фрикционным демпфером: 1 - корпус; 2 - каретка; 3 - электромагнит; 4 - тормозная колодка; 5, 6 - гер-коновые переключатели: 7 - кривовипно-шатунный механизм; 8 - станина

Рис. 4 Гидравлический демпфер: 1 - резервуар; 2 - цилиндр; 3, 4 - клапаны; 5 - шток; 6 - поршень; 7 - дросселирующие отверс-стия; 8,9-отсекающие отверстия

вибрации на 2...4 дБ по сравнение со штатным демпфером в полосе частот 4..,31,5 Гц.'

В основной резонансной полосе частот 4...в Гц серийное сиденье с опытным гидравлическим демпфером "срезает" резонансные пики, т.е. достигается двукратное уменьшение виброускорения по отношении к полу кабины на частоте 4 Гц, а со штатным гидравли-

ческим демпфером работает как передатчик энергии от основания на объект, увеличивая виброускорение относительно пола кабины в 1,8 раза на частоте 8 Гц.

Дополнительно установлено, что при выпочнении транспортных перевозок уровни общей транспортной вибрации не превышают нормативных значений в интервале частот 2...63 Гц, В резонансной полосе частот 2<. .8 Гц происходит снижение уровней о щей транспортной вибрации на 4...11 дБ по сравнению с санитар ;ыми нормами, установленными в соответствии с критерием оценки неблагоприятных воздействий вибрации по "Границе снижения производительности труда".

Вторая аналогичная серпа испытаний по вышеприведенной методике проводилась с использованием автогрейдера ДЗ-122Й. При этом сравнивали динамические свойства серийного сиденья автогрейдера при штатном и опытном гидравлическом демпфере. Испытания проводились на разных участках дорог - асфальтовой и грунтовой.

Установлено, что работа серийного сиденья со штатным гидравлическим демпфером на всех измеряемых частотах малоэффективна. В низкочастотной области происходит интенсивное раскачивание на резонансной частоте автогрейдера (2...4 Гц), а начиная с 8 Гц и выше подвеска сиденья практически "отключается".

В тоже время, серийное сиденье с опытным гидравлическим демпфером снижает вибрацию, передаваемую водителю на резонансной частоте автогрейдера. Здесь эффективность применения гидравлического демпфера прерывистого действия, оцениваемая по величине, обратной коэффициенту динамичности ( как отношение среднеквадратических ускорений), на частоте 2 Гц составляет при движении по асфальтовой дороге 2 и при движении по грунтовой дороге 1,6.

На Лазе серийного сиденья строительно-дорожных машин была изготовлена пневматическая подвеска (см. рис.5), которая позволяет реализовать программные переключения демпфирования по опорному сигналу, связанному с эффектом "замыкания" камер при критической скорости истечения воздуха. Данная пневматическая подвеска обеспечивает независимую вестипозиционную регулировку следующих параметров: жесткости, демпфирования, критической скорости и динамического хода. Допускается модификация - присоединенные камеры взаимодействуют с упругими элементами.

Регулировка жесткости и демпфирования производится путем пережатия соответственно части воздуховодов и дросселирующих кана-

Рис. 5 Схема сиденья с пневматической подвеской: 1 - рабочая камера', 2, 3 - промежуточные камеры; 4 - присоединенные камеры; 5 - дросселирующие' каналы; 6 - воздуховоды; 7, 8, 9 - яестипози-. ционные рукоятки управления .

яое. Изменение сечения дросселирующих каналов непосредственно у основания рабочей камеры позволяет настраивать подвеску на восприятие определенной величины относительной скорости, -

Как показали лабораторные исследования, при относительных скоростях движения подвески, превышающих некоторую критическую скорость, воздух из рабочей камеры не успевает распределиться по всему объему присоединенных камер, и поэтому происходит как бы локализация свойств подвески на объеме рабочей камеры. При этом жесткость одвески несколько возрастает, а демпфирование-практически становится равным нулю.

На рис. 6 показана статическая характеристика восстанавливавшей силы, рассчитанная на массу водителя, приходящуюся на сиденье, приблизительно равную 55 кг.

На рис. 7 приведены значения коэффициента демпфирования в зависимости от позиции настройки.

В результате взвешивания человека-оператора в положении сидя установлено, что при естественной, напряженной^ и расслабленной позе среднеквадратическое отклонение силы . Ш достигает 8... 1 ОХ от веса оператора.

Спектральный анализ демпфирующих свойств в системе подвеска-оператор при ударных нагрузках (резкая посадка и вставание) показал, что при частотах менее 6...10 Гц коэффициенты демпфирования изменяются пропорционально частоте, при больших частотах до 15 Гц стабилизируются и становятся практически не зависимыми от частоты. Остановлено, что максимальные значения коэффициентов демпфирования при посадке оператора вдвое больше, чем при вставании, т.е. при больших уровнях возмущения проявляются нелинейные свойства системы подвеска-оператор, которые, в частности, наблюдаются при рассеивании энергии удара.

Натурные испытания модифицированного варианта пневматической подвески сиденья (с упругими элементами) приведены на рис. 8.

Сиденье устанавливалось на автогрейдере. Запись и регистрация вибрации осуществлялись аппаратурой фирмы "Брюль и Къер".

Из полученных данных следует, что при скорости движения автогрейдера до 20 км/час сиденье с пневматической подвеской снижает уровни низкочастотных колебаний, т.е. происходит гашение колебаний, формирующихся на входе виброзащитной системы.

Существенное сливение уровней колебаний наблюдается в диапазоне частот от 2 до 4 Гц. Здесь уменьшение виброскорости на сиденье'- на выходе системы по сравнению со входом - достигает 10;..15.дБ.

Чуо касается серийного сиденья, то оно не обеспечивает гашения низкочастотных колебаний. Как правило, повышенные (неблагоприятные по условию труда водителя) показатели вибрации наблюдаются в той области частот, где проявляются резонансные явления.

Получены экспериментальные данные замеров уровней вертикальных низкочастотных колебаний трактора Т-150К в процессе полевых испытаний при выполнении следующих технологических .операций:

Рис. 6 Статические характеристики восстанавливающей силы: 1 - при объеме присоединеных каиер 0,024 м3; 2 — при объеме присоединенных камер 0.054 н3

« ^ -у

Рис. 1 График изменения коэффициента демпфирования в зависимости от числа открытых дросселирующих каналов (приведенная масса груза т = 50 кг)

- 34 -

1Б

«о

из

13» т но

1(0 »»

Ь

5)

г)

(И

т <21 на т

9*

»я

м 1)0 14

т т

«

г 1 8 //ч 2 Ц 8 1 Гц

Рис. 8 Уровни виброскоростей на входе и выходе виброзащитной системы сиденья -автогрейдера: а, б - движение по грунтовой дороге (скорость - 10 км/час и 15 км/час); в, г - движение по трассе (скорость - 10 км/час и 20 км/час); 1 - на полу кабины: 2 - На сиденье с пневматической подвеской; 3 - на штатном сиденье

культивации, пахоты, движения с прицепом по грунтовой дороге и движения без прицепа по асфальтовой дороге.

При сплошной культивации лучший вариант настройки пневматической подвески, близкий к оптимальному, был достигнут при перева-тии трех дросселирующих каналов. Увеличение жесткости подвески, при пережатии трех воздуховодов, не сопровождалось усилением уровня колебаний. Поэтому можно сказать, что решающее значение для настройки подвески в данном режиме движения трактора играет величина демпфирования и критической скорости.

Соответствующие результаты (см. табл. 4) полевых испытаний, которые были проведены на полигоне Харьковского тракторного 'завода по межотраслевой методике с применением измерительной аппаратуры радиотелемагнитографического комплекса, показывают, что достигнутые уровни колебаний на экспериментальном сиденье с пневмати-

Таблица 4

Значения среднеквадратических ускорений (в см/с"2) трактора Т-150К

Место измерения Движение с прицепом по грунтовой дороге (5-ая передача). Пахота стерни пятикорпусным плугом (2-ая передача)

1 Гц 2 Гц 4 Гц 8 Гц 1 Гц 2 Гц 4 Гц 8 Гц

Сидение Пол кабины 9,4 64,4 26,6 25,4 14,7 150,5 29,3 20,7 8,8 45,1 21,0 27,9 14,3 99,3 34,3 18,3

Таблица 5

Рекомендуемые значения параметров пневматической подвески сиденья трактора Т-150К

Вид работ Вес водителя, Н ' Передача Яест-кость, Н/м Коз'фф. демпф., 1/с Критическая скор., м/с Динамический ход, м

Движение по грунтовой дороге с прицепом 535 5 7 5,0 2,24 1,2 0,1

Культивация 515 2 5,0 2,7 0,6 0,1

Пахота ' 535 1 2 12,5 3,5 2,7 0,4 0,6 0,1

Движение по грунтовой дороге без прицепа 750 7 (5,55 м/с) 3,09 ОС ч< ' 1,151 0,981

Примечание: вес водителя указан в положении сидя;

данные по последней строке получены теоретически.

ческой подвеской иеные нормативных. Со-второй, наиболее энергонасыщенной, полосе частот достигается более чем двукратное снижение уровней колебаний.

Регулировка параметров подвески в жирок^х пределах непосредственно в процессе движения агрегата создает наиболее благоприятные условия работы водителя. Приведенные в табл. 5 практические рекомендации по настройке параметров подвески, зависимости от технологического режима движения трактора Т--150К, позволяют снизить уровень низкочастотных вертикальных колебаний на рабочем месте водителя более чем в два раза и достичь нормативных значений виброускорений.

ОЦЕНКА ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ

Излагаются общие положения методики расчета экономической эффективности от мероприятий, направленных на улучшение условий труда водителей транспортных средств при внедрении более совершенных виброзащитных устройств.

Применительно к сельскохозяйственному производству выделены главные компоненту компенсационных затрат по условиям труда, которые оцениваются на основе экономико-статистических методов.

Приводятся расчеты экономической эффективности от применения новых средств виброзащиты и от внедрения методов исследований с использованием комплекта программ по оптимизации их параметров.

ОБЩИЕ ВЫВОДИ И РЕКОМЕНДАЦИИ

1. При выполнении мавинно-тракторными агрегатами и дорожно-строительными машинами основных технологических операций уровни вертикальных низкочастотных колебаний на сиденьях операторов провожают допустимые нормативные значения в первых трех октавных полосах частот в 1,9...3 раза. Причем, в большинстве случаев, уровни колебаний на сиденье в 1,2...2 раза выше, чем на полу кабины.

2, Неблагоприятные условия труда операторов по вибрационным показателям объясняются тем, что динамические свойства и реализуемые характеристики применяемых демпферов, упругих элементов и инерционных звеньев в подвесках сидений назначаются без учета силовых взаимодействий в системе человек-подвеска и не обеспечи-

вают предельных антирезонанснмк, инвариантных и противоударных свойств, характарнык для эталонных образцов активных систем виорозащиты.

3. С позиции реализуемых способов виброэациты человека-оператора существующие подвески сидений не оптимальны по отноженив к совокупности "определяющих критериев" - качества, энергоемкости и управляемости. В классе систем с прямым управлением активные системы не автономны, и процесс управления сопровождается 0ольвин расходом энергии. В классе систем с непрямым управлением, когда воспроизводятся различные динамические аффекты, обусловленные изменением накладываемых связей и переключением структур, достигается минимизация энергозатрат, но, как правило, за счет ухуд-вения управляемости и качественных показателей виброзащйтн.

4. Единственная возможность одновременной оптимизации виброзащитных систем по всем "определяющим критериям" заключается в переходе к импульсному управлению, которое определяема совокуп-настьа предписаний, отображавших априорные ситуации колебательного процесса в комбинациях переменных состояний системы, и позволяет организовать работу виСрозащитнЫх систем по принципу активного воздействия.

5. При импульсном управлении Параметра упруго-демпфирующего звена изменяются во времени по релейному закону и имитируется ра-оота механизма наложения связей, В результате этого система становится нечувствительной или полностью инвариантной к силовому возмущении и при "нулевой" жесткости несущего упругого элемента не допускаются больше перемещения, обусловленные случайным изменением позы человека-оператора й тех Действий, которые оа выполняет в процессе управления транспортным средством.

6. При импульсном управлении дополнительными упругими элементами и инерционным звеном осуществляется поочередный процесс накоплвнйя энергии и возвращение »той энергии в систему с положительна эффектом, т.е. реализуется рекуперативный способ виброзащйта, а соответствующие устройства - рекуператоры - выполняют роль вйввнего источника анергии с ограниченной мощностью,

7. Функциональные признаки импульсного управления в виде выделяемых структурных групп операций (информационной, инвариантной, прерывистого демпфирования, скачкообразного изменения жесткости, рекуперативной) обеспечивает формальный переход к базовым,

. - за -

смешанным и универсальным виброзащитным системам с импульсным управлением. В классе устройств виброзащитной техники, предназначенных "для защиты человека-оператора мобильных мавин от транспортной вибрации, их конструктивные схемы обладает существенной новизной и защищены авторскими свидетельствами и патентами.

в. Установлено, что совокупность операций, отнесенных к конкретной модели, содержит вполне определенную и сопоставимую информацию по достигаемым аффектам виброзащиты согласно принятому критерию- качества и, поэтому, оценку "совервенства" существующих и вновь проектируемых виброзащитных систем данного класса можно проводить с .единых позиций - по набору реализуемых операций.

9. Теоретические расчеты и результаты моделирования системы человек-управляемая подвеска-малина-дорога (поле) показали, что универсальные модели виброзащитных систем с импульсным управлением приближаются по своим свойствам и лучшим образцам активных систем. Их амплитудно-частотные характеристики монотонно убывают с увеличением частоты (резонансных явлений в обычном понимании не наблюдается), а переходные процессы, вызываемые, например, ударными нагрузками, затухают в пределах одного периода.

10. Виброзащи*ные системы с рекуператором энергии проявляют как общие так и специфические свойства - при определенных соотношениях параметров возбуждаются автоколебательные режимы переключений рекуператора. В последнем случае, качество виброзащиты, оцениваемое по усредненным Характеристикам перемещения и скорости, улучшается, и в тем большей степени, чем продолжительней данный режим, В тоже время, при значительном увеличении длительности автбколебатвльиых режимов показатели качества виброзащиты по ускорению ухудшается. .

11. Установлено, что вместо электронных средств слежения и элементов памяти, необходимых для воспроизведения импульсного управления, можно использовать программируемые условия переключений параметров по опорным сигналам, которые реализуются через актуализированные . свойства отдельных механических узлов системы.

12. Испытания опытного образца гидравлического демпфера прерывистого действия и экспериментальной пневматической подвески сиденья с программным переключением демпфирования по опорному сигналу показали, что рекомендуемые способы виброзащиты обеспечивают выполнение отечественных и зарубежных норм по уровню верти-

кальных низкочастотных колебаний на рабочем месте операторов транспортных средств (дороино-строительнык, сельскохозяйственных) в широком диапазоне режимов движения по неровностям различных типов дорог и агрофонов. В среднем, уровни колебаний на сиденье в первых трех октавных полосах частот снижаете« в 2,..4 раза и становятся меньше, чем на ладу кабин«, в 1,4,.,2,2 раза. При этой в резонансном диапазоне частот 2..,4 Гц они нище допустимых нормируемых значений на 2.,,В дБ.

13. В целой, в результате проведанных исследований сформулированы и обоснованы научные положения, совокупность которых определяет новое научное направление в области защиты чеЛовака--оператора транспортных средств от воздействия вибраций и, в атом плане, существенные улучшение условий труда операторов обеспечивается при использовании нового класса виброзащитных систем с импульсным управлением.

14. На основе проведенных исследований разработаны рекомендации по проектировании и внедренив новых перспективных виброзащитных систем с импульсным управлением. Экономические расчета подтверждает высокие эффективность внедрения предложенных разработок и их социальнуя значимость.

ОСНОВНИЕ ПОЛОЖЕНИЯ ДИССЕРТАЦИИ ИЗЛ01ЕНМ В СЛЕДУВШ ОШМНОЁЙШШ РАБОТАХ

1. Чернышев В.И. Постановка задач синтеза управляемых виброзащитных систем // Совершенствование конструирования и технологии производства приборов, машин, механизмов: Материалы научно-технической конференции.- Орел, 1990.- С, 151-157.

2. Чернышев В.И. Системный анализ задач оптимального управления.// Технология, динамика и конструирование приборов и машин: Научные труды ОФМИП.- Орел, 1993.- Т.2.- С. 114-120.

3. Чернышев В.И. Стабилизация колебаний корпуса шагающих машин // Тезисы докладов II Всероссийской конференции по динамике и управлении движением шагаощих машин: ВПК.- Волгоград, 1992.- С. 34-35.

4. Чернышев В.П., Фоминова О.В. Управление колебаниями при прерывистом демпфировании //Технология, динамика и конструирование приборов к мавин: Научные труди ОФМИП,- Орел, 1992.-ТЛ.- С.62-68.

- •40 -

5. Чернышев В.И, Алгоритмизация процесса управления системой амортизации с рекуператором инерционного типа // Научные труды ОрелГИИ,- Орел, 1994.- Т,5,- С. 139-14!,

6. A.c. 954272 Пневматическая подвеска свдения транспортного средства / В. 11. Росляков, В.И. Чернышев, /I.A. Антипов, B.C. Епифанов, А,И, Пономарев // Вил. изобр.- 1982.- N'32.

7. ft.с. 979751 Пневматическав подвеска сидУния транспортного средства / В.П. Росляков, В.И, Черныше-, il.fi. Антипов, B.C. Епифанов /У Бм. изобр.- 1982.- N'45.

8. A.c. 1442746 Двухкамерный пневматический амортизатор / В.И, Чернышев // Бил. изобр,- 198В,-

9. А.с, 1578389 Двухкамерный амортизатор / В.И. Чернышев // Бол. изобр,- 1990.- Н'2Б.

10. A.c. 1649165 Пневматический демпфер / В,И, Чернышев // Бол. изобр,- 1991,- N48.

11. A.c. 1682879 Двухкамерный пневматический амортизатор / в.И. Чернышев, В.П, Росляков, A.B. Синев, В.Г. Сафронов, B.C. Соловьев // Бол. изобр,- 1991,- N'37.

12. Чернышев В.И. Разработка основ классификации виброзажит-1шх систем с импульсным управлением // Известия ВЯЗов.-

- Машиностроение,- 1988,- N'4,- С. 11-13,

13. Разработка основ классификации и теории виброзацитных систем с импульсным управлением / A.B. Синев, В.И. Чернышев. Вторая Всесоюзная конференция // Проблемы виброизоляции машин и приборов: Тезисы докладов, Иркутск-Иосква,- 1989,- С. 140.

14. A.c. 132С560 Амортизатор / В.И. Чернышев // Бюл. изобр.-

- 1987.-, Н'24.

15. A.c. 14271.08 Способ зашиты объектов от вибрации / В.И. Чернышев // Бюл. изобр,- 198В.- Н'36.

16. A.c. 1455083 Амортизатор / В.И. Чернышев // Бюл. изобр.-

- 1983.- Н'4.

17. A.c. 1714241 Способ зацитн объектов от вибрации

/ В.И. Чернышев, В.П. Росляков, A.B. Синев, В.Г. Сафронов, B.C. Соловьев // Бюл. изобр,- 1992.- Н'7.

18. Чернкжев В.И. Резонансная режим работы виброзацитной системы с "импульсной ловужксй": Материалы н.-техи. конференции // Пути повышения надежности приборов и систем,- Орел, 1983.- С. 27-32.

- 41 -

19. Чернышев В.И., Фоминова Q.B. Колебания осциллятора с неудернивашщвй связью //Технология, динамика и конструирование приборов и иавнн; Науч. труди СФШ,- Орел, 1992.-Т. 1.- С. 87-70.

20. Чернышев В.И. Моделирование работу виброэащитной система с импульсным управлением в ревиме прерывистого демпфирования и на-лояения связей //Материалы научной конференции. ОрловцИна: прошлое и настоящее. Секция технических наук.- Орел, 1993,- С, 01-67.

21. Чернышев В.И. Проявление локального эффекта в методе динамического программирования и оптимальное управление виброзащитных систем // Известия ВУЗов. Приборостроение,- 1993.- Н'5,- С. S9-59.

22. Чернышев В.И. Моделирование колебаний виброзащитной системы с рекуператором потенциальной энергии // Современные технологические и информационные процессы в мааиностроении: матер, меядун. семинара.- Орел: ОраяГПЙ, 1993,- С. 154-159.

23. Качественный анализ виброзащнткых свойств подвески сиденья оператора / В.Л. Росляков, В.И. Черныизв // Интеграция науки и производства в отраслях агропромивлвнного комплекса: тезисы докладов н.-техн. конференции.- ЫСХ Литовской ССР, Вильнюс, 1984,- С. 107-109.

24. Виброзацитная система рабочего места оператора

/ B.C. Ванин, Й.Н. Пономарев, В.П, Росляков, В.И. Чернышев // Электрификация и механизация с-х..- 1983.- Н'11,- С. 13-17.

25. Патент РФ 2002983 С1 Гидравлический демпфер / В.И. Чернышев // Бел. изобр,- 1933,- N'41-42.

26. Патент РФ 1796800 Пневматический демпфер / В.И. Черныиев . // Бвл/ нзобр.— 1993,- Н'7.

27. Росляков В.П., Чернышев В.», Разработка перспективных виброзащитных систем с нмпульеннм управлением // Безопасность труда в промышленности,- 1994,- 2,- С,29-31.

28. Росляков В.П., Матузков В.Д., Черныиев В.Н.,

Фоминоаа О.В. Динамический свойства подйески сиденья автогрейдера с демпфером прврионстого действия //Научные 1рдды ОФШШ.- Орел, 1994,- Т.5.- С. 133-138,

29. Подвеска сиденья транспортного средства / В.П. Росляков, В.И. Черныиев,- Йнфорй. листом,- Орел, ЦКТИ, N'82-80, 1982,- 4 с.

30. Черннвев В.И. Исследование возаояностей нелинейной виброзащитной системе с иэкенямимиса параметрам // Прогрессивная технология в мавиностроении (тезисн докладов).- Орал, 1982.- С. 78-79,