Обоснование параметров системы подрессоривания колесного сельскохозяйственного трактора класса 4 тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.20.01, кандидат наук Кузьмин Виктор Александрович

• Кузьмин Виктор Александрович
• кандидат наук
• 2019

Оглавление диссертации кандидат наук Кузьмин Виктор Александрович

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ОБОСНОВАНИЕ ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ И ПРЕДЛАГАЕМЫЕ ПОДХОДЫ ИХ РЕШЕНИЯ

1.1 Пути снижения динамической нагруженности системы подрессоривания

1.2 Описание объекта исследования

1.3 Постановка целей и задач исследования

1.4 Выводы по главе

ГЛАВА 2 АНАЛИЗ КОНСТРУКЦИЙ И ХАРАКТЕРИСТИК СИСТЕМ ПОДРЕССОРИВАНИЯ КОЛЕСНЫХ ТРАКТОРОВ

2.1 Системы подрессоривания современных тракторов

2.1.1 Пассивная система подрессоривания

2.1.2 Активная система подрессоривания

2.1.3 Адаптивные системы подрессоривания

2.1.4 Полностью активные системы подрессоривания

2.1.5 Полуактивные системы подрессоривания

2.2 Анализ способов управления упруго-демпфирующими характеристиками виброизоляторов

2.2.1 Система «Skyhook»

2.2.2 Система «Groundhook»

2.2.3 Гибридная система управления

2.2.4 Системы управления с нечеткой логикой

2.2.5 Система управления с предварительным просмотром

2.2.6 Включение/выключение демпферов

2.3 Вторичные системы подрессоривания трактора

2.3.1 Характеристики шин

2.3.2 Система подрессоривания сиденья оператора

2.3.3 Система подрессоривания кабины трактора

2.3.4 Система подрессоривания навесных орудий трактора

-32.4 Выводы по главе

ГЛАВА 3 РАСЧЕТНАЯ ОЦЕНКА ДИНАМИЧЕСКОЙ НАГРУЖЕННОСТИ ТРАКТОРА КЛАССА

3.1 Схемы динамической нагруженности трактора К-708

3.2 Математическая модель динамической нагруженности от вертикальных колебаний системы подрессоривания трактора К-708

3.3 Выбор критериев вибронагруженности узлов трактора и рабочего места оператора

3.4 Расчет параметров вибрации кабины и сиденья оператора при различных схемах систем подрессоривания

3.4.1 Имитационная модель системы подрессоривания трактора

3.4.2 Результаты имитационного моделирования для схемы трактора без первичного подрессоривания

3.4.3 Результаты имитационного моделирования для схемы трактора с первичным подрессориванием

3.4.4 Сводные результаты имитационного моделирования

3.5 Выводы по главе

ГЛАВА 4 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ВЛИЯНИЯ КОНСТРУКТИВНЫХ ПАРАМЕТРОВ СИСТЕМ ПОДРЕССОРИВАНИЯ НА ДИНАМИЧЕСКУЮ НАГРУЖЕННОСТЬ ТРАКТОРА

4.1 Стендовые испытания виброизоляторов

4.1.1 Оборудование для проведения эксперимента

4.1.2 Подготовка к испытаниям

4.1.3 Данные из каталогов упругих элементов

4.2 Экспериментальные исследования колебаний подрессоренных масс трактора

4.3 Анализ результатов совместных комплексных испытаний трактора на вибронагруженность

4.4 Выводы по главе

ГЛАВА 5 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ

-45.1 Затраты на модернизацию системы подрессоривания кабины трактора

5.2 Экономическая оценка эффективности внедрения модернизированной системы подрессоривания кабины колесного сельскохозяйственного трактора класса

5.3 Расчет на сопротивление усталости передней полурамы трактора

5.4 Выводы по главе

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

ПЕРЕЧЕНЬ СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЯ

Приложение 1 Акт внедрения результатов исследования в АО

«Петербуржский тракторный завод»

Приложение 2 Акт внедрения результатов исследования в

ООО «МИКОНТ»

Приложение 3 Акт внедрения результатов исследования в ВолгГТУ

Приложение 4 Акт внедрения результатов исследования в

ЗАО «Брянсксельмаш»

Приложение 5 Протокол заводских испытаний параметров вибрации на

сиденье оператора трактора К-708.4 зав.№D1452

Приложение 6 Протокол испытаний параметров вибрации на сиденье

оператора трактора К-708.4 зав.№D1452 на Северо-Кавказской МИС

Приложение 7 Протокол испытаний параметров вибрации на сиденье

оператора трактора К-708.4 зав.№D1524 на Северо-Кавказской МИС

Приложение 8 Протокол испытаний параметров вибрации на сиденье оператора трактора «Агромаш-180ТК» на МИС

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Обоснование параметров системы подрессоривания колесного сельскохозяйственного трактора класса 4»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследования. На современном уровне развития сельскохозяйственной техники технологичность и универсальность постоянно повышается. Это касается и современных тракторов. С течением времени усовершенствуются и усложняются конструкции тракторов, что увеличивает их приспособленность к исполнению все большего спектра и количества разнообразных транспортных, тяговых и других видов работ.

Скорость движения и энерговооруженность тракторных агрегатов постоянно и в значительной степени повышается по причине того, что этими факторами достигается повышение производительности труда данных машин. Однако данный факт неизбежно приводит к повышению уровня генерируемых при этом колебаний, увеличению вибронагруженности рабочего места оператора, увеличению динамической нагруженности деталей трансмиссий и ходовой части.

Вибрационные и динамические нагрузки оказывают отрицательное воздействие на детали и узлы тракторной техники, а также на оператора и окружающую среду. Они приводят к частым нарушениям законов движения и пространственных расположений деталей и узлов машины. По этой причине в их материале накапливаются усталостные повреждения [1].

К ухудшению топливно-экономических показателей приводят вибрации в ходовой системе. Вредное воздействие оказывают вибрации деталей и узлов в ходовой части трактора на возделываемые культуры вследствие угнетающего влияния на структуру обрабатываемых сельскохозяйственных угодий (почв). На психофизиологическое состояние, здоровье и работоспособность оператора оказывают значительное и в особой степени важное влияние вибрации. Долговременное воздействие вибрационных нагрузок приводит к увеличению числа ошибок в управлении и к повышенной утомляемости работника, что в итоге в значительной степени оказывает влияние на производительность трактора в целом.

-6В соответствии с изложенным работа, направленная на совершенствование конструкторско-технологических параметров системы подрессоривания трактора, и, как следствие, уменьшение степени вибрационной нагруженности рабочего места оператора, является актуальной.

Цели и задачи исследования: целью диссертационной работы является совершенствование конструкторско-технологических параметров системы подрессоривания трактора класса 4.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

1. Провести анализ конструкций, схем и характеристик систем подрессоривания тракторов класса 4 и сформулировать требования к конструкции их системы подрессоривания.

2. Проанализировать возможные способы снижения динамической нагруженности системы подрессоривания для выбранного объекта исследования, выполнить анализ способов управления упругодемпфирующими характеристиками виброизоляторов.

3. Провести экспериментальные исследования виброизоляторов кабины колесного сельскохозяйственного трактора К-708.4 с разработкой методики испытаний.

4. Разработать методику и выполнить комплекс расчетных исследований динамической нагруженности системы подрессоривания трактора К-708.4 с использованием разработанных схем динамической нагруженности, математической и имитационной моделей.

5. Разработать рекомендации по совершенствованию совокупности конструкторско-технологических параметров системы подрессоривания колесного сельскохозяйственного трактора класса 4.

Объект исследования - система подрессоривания колесного сельскохозяйственного трактора класса 4 на примере модели К-708.4.

Предмет исследования: включает режимы технологических процессов, комплексные научно-технические решения, технологические способы, которые обеспечивают совершенствование комплекса конструкторско-технологических параметров системы подрессоривания трактора класса 4 с целью повышения плавности хода и более эффективной виброзащиты рабочего места оператора.

Область исследований. Работа предполагает изучение принципа работы, динамические процессы нагружения первичных и вторичных систем подрессоривания современных колесных тракторов. Планируется обобщение результатов теоретических и экспериментальных исследований по разработке и применению виброизоляторов для улучшения конструкторско-технологических и технико-эксплуатационных параметров согласно государственным нормам и требованиям.

Методы исследований. Теоретические исследования систем подрессоривания выполнены в соответствии с основными положениями фундаментальных законов механики и теории колебаний, основ математического описания элементов и расчетных исследований моделей, методов построения и тестирования моделей. Для исследования физических и математических моделей нагруженности системы подрессоривания трактора использовался специализированный программный пакет MatLab/Simulink. Экспериментальные исследования проводились по оригинальной методике, разработанной для исследований упругодемпфирующих характеристик демпферов кабины тракторов данного класса, в том числе с применением программ имитационного моделирования на машине для динамических испытаний «УТС112-50».

Научная новизна практически полностью отражена в достижении поставленных цели и задач исследования:

1. Метод оценки конструкторско-технологических параметров первичной и вторичной системы подрессоривания колесного трактора, путем

моновариантного имитационного моделирования колебательной системы трактора на этапе проектирования

2. Высокоточная методика определения упруго-демпфирующих параметров виброизоляторов и синтеза оптимальных характеристик системы подрессоривания, с учетом виброзащитных критериев эффективности многовариантной и многопараметрической динамической колебательной системы.

3. Расчетная оценка эффективности элементов конструкции системы подрессоривания колесного трактора в дискретных октавных полосах частот в отдельности и по совокупности.

Теоретическая значимость. Созданы новые математические модели систем подрессоривания остова и кабины колесного трактора, позволяющие на стадии проектирования формировать состав виброизолирующих элементов каждой из этих систем с учетом полученных экспериментально упруго -демпфирующих характеристик всех элементов, выполнять исследования динамической нагруженности элементов трактора при разных режимах движении по виртуальным полигонам с разным профилем пути и на основе результатов расчетных исследований формировать комплекс конструкторско-технологических и технико-экономических параметров этих систем с целью повышения плавности хода и более эффективной виброзащиты рабочего места оператора. Теоретические положения, на основе которых созданы математические модели, могут являться вкладом в теорию колебаний подобного рода объектов.

Практическая значимость.

1. Разработана методика выполнения исследований с учетом требований соответствующих нормативов - стандартов. Выполнены экспериментальные исследования упруго-демпфирующих свойств ряда отечественных и зарубежных виброизоляторов, результаты которых могут быть использованы на практике при проектировании систем подрессоривания кабин и несущих систем тракторов и других подобных мобильных объектов.

-92. Разработаны математическая и имитационная модели рекомендуются для использования на практике для проектирования систем подрессоривания остова и кабины сельскохозяйственных тракторов и других мобильных машин с целью исследования, и оценивания виброзащитных свойств различных вариантов систем и технико-конструкционных решений этих систем.

3. Применение разработанных в данной диссертации методов и средств уменьшает время разработки мобильного энергосредства и снижает затраты на разработку оптимальной конструкции системы подрессоривания машины в целом.

Практическая значимость подтверждается актами внедрения, представленными в Приложениях.

На защиту выносятся:

1. Анализ путей и методов снижения динамической нагруженности системы подрессоривания для выбранного объекта исследования.

2. Математическая и имитационная модели, а также схема динамической нагруженности систем подрессоривания колесного трактора, позволяющие на стадии проектирования формировать комплекс конструкторско-технологических и технико-экономических параметров этих систем с целью повышения плавности хода и более эффективной виброзащиты рабочего места оператора.

Публикации. Результаты диссертационной работы опубликованы в 12 печатных работах в научных журналах, в том числе в 6 статьях в изданиях, рецензируемых ВАК России.

Апробация работы: Основные положения и результаты диссертационной работы в 2015-2018г. были представлены на 4 внутренних, региональных, всероссийских и международных научно-технических конференциях, в том числе на VIII Международной научно-технической конференции молодых ученых и специалистов «Агроинженерные инновации в сельском хозяйстве» (Москва, 2017), X всероссийской конференции

молодых ученых и специалистов (с международным участием) «Будущее машиностроения России» (Москва, 2017), Международной научно-практической конференции «Адаптивно-ландшафтные системы земледелия -основа эффективного использования мелиорированных земель» (Тверь, 2017) Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы, списка принятых сокращений, восьми приложений. Основная часть изложена на 133 листах формата А4 машинописного текста, содержит 70 рисунков, 16 таблиц. Список литературы представлен 105 источником. Приложения изложены на 33 страницах.

ГЛАВА 1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ОБОСНОВАНИЕ ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ И ПРЕДЛАГАЕМЫЕ ПОДХОДЫ ИХ РЕШЕНИЯ

1.1 Пути снижения динамической нагруженности системы подрессоривания

В процессе проектирования машины всегда встает вопрос обеспечения необходимой плавности хода и виброзащищенности рабочего места оператора в соответствии с требованиями. Вибрации негативно сказываются на здоровье оператора, повышают утомляемость и способствуют развитию профессиональных болезней [2-6].

Существующий дискомфорт на рабочем месте из-за повышенной шумности, вибрации, загазованности и других факторов наблюдается обычно является следствием того, что средства безопасности разрабатываются после начала производства и поставок техники в сельское хозяйство [7].

Причиной повышенной вибрации кабины трактора зачастую являются неправильно подобранные виброизоляторы, которые не справляются (или справляются крайне неэффективно) с колебаниями, генерируемыми в ходовой системе при перемещении по неровностям почвенного фона и колебаниями от других источников [8; 9].

Эту проблему производители стараются решить путем простого перебора различных вариантов конструкцией подвески кабины, что далеко не всегда является эффективным. Ее можно и нужно решать путем математического моделирования совместной работы первичной и вторичных систем подрессоривания трактора, и, как следствие, получать конструкцию с лучшими упруго-динамическими характеристиками [10].

Ввиду дороговизны, отсутствия простого и эффективного метода оценки эффективности виброзащиты подвески кабины, отсутствия идеализированного критерия - условного варианта конструкции подвески кабины конкретного трактора, оптимального с точи зрения вибронагруженности, производители техники не всегда проводят

математические исследования модели трактора, в том числе по уровню виброускорений. Поэтому на выходе часто получается продукт, который мог бы быть гораздо лучше с точки зрения виброускорений и не дороже машины, полученной без проведения исследований [11].

Для снижения уровня колебаний и динамических нагрузок используются: маховые массы, упругие элементы, упругодемпфирующие элементы, демпферы, ограничители динамического хода [12; 13].

В подвеску кабин отечественных тягово-транспортных средств (ТТС) устанавливаются пружинные виброизолирующие элементы, элементы из эластомеров или комбинации из тех и других.

В конструкциях подвесок кабин внедорожных машин, тракторов и современных зарубежных грузовиков все в большей степени и повсеместно используются пневматические упругие элементы (пневмоподушки или пневморессоры) [14; 15].

На сегодняшний момент началось активное внедрение пневматических подвесок кабин и в отечественном автотракторостроении. Сами упругие элементы обладают нелинейной упругой характеристикой. К тому же в настоящее время в подобной подвеске зачастую присутствует система регулирования, управляемая компьютером и включающая в свой состав систему клапанов, воздушные магистрали, воздушные ресиверы и компрессоры, реагирующая изменением давления в пневматических упругих элементах на изменение нагрузки.

Упругая характеристика пневматической подвески кабины при кренах кабины при повороте, разгоне и торможении ТТС компенсирует дифференты, тем самым обеспечивая комфортные условия работы оператора трактора. Низкая и не изменяющаяся при любой загрузке собственная частота колебаний подвески обеспечивает высокий уровень плавности хода.

Поглощение ударных нагрузок со стороны рамы обеспечивается высокой энергоемкостью пневматических элементов. Снижению веса ТТС и

упрощению конструкции способствуют небольшой вес и компактные габариты пневморессор [16].

Примеры технических решений виброизоляторов представлены на рисунке 1.1 [8].

«

Рисунок 1.1 Примеры технических решений виброизоляторов а - с металлическими упругими элементами: б - с комбинированными упругими элементами; в - с упругими элементами из эластомера: г - с пневматическими упругими элементами

Виброизоляторы с металлическими упругими элементами. В качестве упругих элементов в их конструкциях зачастую применяются винтовые конические и цилиндрические пружины растяжения - сжатия, гибкие упругие стержни, пластинчатые пружины, пружины кручения, рессоры и торсионы [8; 17].

Виброизоляторы с коническими пружинами, некоторыми пластинчатыми и тарельчатыми пружинами обладают нелинейной упругой характеристикой.

-14В ряде устройств за счет последовательного включения в работу упругих элементов с различной жесткостью формируется нелинейная упругая характеристика. В некоторых устройствах она может формироваться в ходе работы из-за изменений плеч рычагов направляющих элементов подвески. Характеристика у отдельных устройств может включать в себя участок предварительного нагружения упругого элемента [8].

Конструкция упругих элементов в ряде рассмотренных схем может быть выполнена таким образом, что воспринимаются угловые перемещения, а также усилия, которые имеют место при вертикальных перемещениях и перемещениях в иных плоскостях [8].

Отдельные устройства предусматривают гашение колебаний при действии на них вертикальных, боковых нагрузок и нагрузок, действующих под углом к оси виброизолятора за счет установки под углом к оси специальных фрикционных элементов [8].

В зависимости от амплитуды и частоты воздействий на виброизолятор со стороны подрессориваемого объекта их конструкция в ряде случаев обеспечивает автоматическое формирование их демпфирующих и упругих характеристик. С этой целью в их состав входит ряд демпфирующих и упругих элементов, которые автоматически начинают работу в различных диапазонах частот и амплитуд колебаний [8]. В то же время подобные виброизоляторы обеспечивают гашение и восприятие вибронагрузок в нескольких плоскостях. Их технические решения представляются наиболее современными, совершенными и перспективными.

Виброизоляторы с упругими элементами из эластомеров. Подобные виброизоляторы обладают нелинейной характеристикой по причине того, что сам эластомер имеет нелинейную упругую характеристику, а в ряде случаев дополнительно осуществляется последовательное подключение элементов из эластомера с разной жесткостью (либо включении на прямом и обратном ходах разного количества упругих элементов), либо элементов, заполняющих при деформации разные объемы, вследствие чего изменяется их жесткость. В

некоторых устройствах упругие элементы из эластомера заполняют полости, которые расположены под углом к оси действия основной нагрузки [8]. Данное техническое решение обеспечивает возможность гашения колебаний и восприятия нагрузок в нескольких плоскостях. Имеют место конструкции, которые за счет предварительного нагружения элемента из эластомера позволяют управлять упругой характеристикой [18].

На данном этапе наиболее совершенными представляются технические решения виброизоляторов, позволяющие автоматически влиять на упругие и демпфирующие характеристики в соответствии с амплитудами и частотами действующих на них нагрузок. К ним относятся комбинированные виброизоляторы, которые состоят из механических, гидравлических и фрикционных демпферов разных конструкций, резинокордных оболочек, металлических упругих элементов, ряда последовательно установленных в разных объемах и под разными углами элементов из эластомера [8].

Виброизоляторы с пневматическим упругим элементом. Данные виброизоляторы применяют воздух или иной газ в качестве упругого элемента. В настоящее время они нашли широкое применение в подвесках транспортных средств с достаточно большой собственной массой -магистральных грузовиков, автобусов и ряда зарубежных тракторов.

При правильном конструировании виброизоляторы с пневматическим упругим элементом обеспечивают гашение колебаний и весьма хорошую нелинейную упругую характеристику подвески во всем рабочем диапазоне частот. По сравнению с жидкостью газ обладает меньшей инертностью. По этой причине подвеска с данным виброизолятором быстрее реагирует на воздействия со стороны подрессориваемого объекта [19].

Необходимую характеристику со ступенчатой или иной нелинейностью, а в случае необходимости - с разным сопротивлением на обратном и прямом ходах возможно формировать за счет настройки клапанной системы подобных виброизоляторов [20].

-16В состав данных виброизоляторов могут входить поршни, диафрагмы, заполненные сжатым газом пневмокамеры из металла или эластомеров, оболочки и система клапанов, обеспечивающая при изменениях частоты или амплитуды входного воздействия изменение проходного сечение дросселирующих каналов между полостями [20]. Поглощение колебательной энергии может осуществляться за счет:

- внутреннего трения в материале деталей из эластомеров при деформации;

- пневматического трения и колебаний инерционной массы внутри устройств;

- многократного дросселирования воздуха при его перетекании из полости в полость при изменении в них давления.

1.2 Описание объекта исследования

Объектом исследования является система подрессоривания колесного сельскохозяйственного трактора класса 4 модели К-708.4. производства АО Петербуржского тракторного завода (рисунок 1.2).

I I _ «г

Рисунок 1.2 Сельскохозяйственный трактор общего назначения К-708.4

Краткие технические характеристики трактора представлены в таблице 1. Таблица 1- Краткие технические характеристики трактора К-708.4

Параметры Значения

1 2

Масса эксплуатационная, кг 9 000 - 12 000

Мощность номинальная, л.с. 190-240

Длина L (с поднятой навеской), мм 7 150

Ширина W, мм 2 550

Высота Н, мм 3 480

Дорожный просвет К (под осью шарнира), мм 520

Тип шин 23,1R26 Ф-37 153А8 ГОСТ 7463

Наименьший радиус поворота (по внешнему колесу), м 5,8

КПП Автоматическая с электронной связью с ДВС

Гидросистема рабочего оборудования Задняя навеска: 5 гидролиний, расход через секцию 95 л/мин, свободный слив и дренаж. Передняя навеска: 1 нерегулируемая гидролиния; свободный слив и дренаж (опция)

Заднее навесное устройство Категория III-IV по ISO, грузоподъемность на оси подвеса 6 500 кг.

Переднее навесное устройство Категория III по ISO, грузоподъемность на оси подвеса 4 500 кг.

Кабина Двухместная цельнометаллическая, с отоплением, вентиляцией и кондиционером, с теплопоглощающими тонированными радиусными стеклами. Аудиоподготовка, бортовой компьютер, камера заднего вида, электроподогрев зеркал

На рисунке 1.3 представлена схема установки упругих и демпфирующих элементов кабины трактора К-708.4.

Рисунок 1.3 Схема установки упругих и демпфирующих элементов кабины

Трактор может комплектоваться жестким вариантом подвески мостов, при котором передний ведущий крепится к привалочным площадкам полурамы (рисунок 1.4, а), а задний мост крепится к лонжеронам грузовой полурамы (рисунок 1.4, б) [21].

а) - подвеска моторного моста; б) - подвеска грузового моста; 1 полурама; 2 - мост ведущий; 3 - болт; 4 - гайка; 5 -шайба

Рисунок 1.4 Жесткая подвеска ведущих мостов

Трактор может комплектоваться и рессорной подвеской подмоторного моста (рисунок 1.5), которая состоит из двух продольных полуэллиптических рессор, каждая из которых связана с передним мостом.

При этом во избежание жестких ударов по раме накладки рессор снабжены резиновыми буферами, а демпфирование колебаний осуществляется гидравлическими амортизаторами [22].

1 - рессора; 2 - буфер резиновый; 3 - упор; 4 - болт; 5 - мост подмоторный; 6 - проставка; 7 - накладка; 8 - амортизатор; 9 - ушко рессоры

Рисунок 1.5 Рессорная подвеска подмоторного моста

1.3 Постановка целей и задач исследования

Целью настоящей работы является создание методики, разработка на ее основе математических моделей и выполнение при их использовании исследований, результаты которых обеспечивают возможность формирования на этапе проектирования комплекса конструкторско-технологических и технико-экономических параметров первичной и вторичных систем подрессоривания колесного трактора с целью повышения плавности хода и более эффективной виброзащиты рабочего места оператора.

Задачи работы:

-201. Провести анализ конструкций, схем и характеристик систем подрессоривания тракторов класса 4 и сформулировать требования к конструкции их системы подрессоривания.

2. Проанализировать возможные способы снижения динамической нагруженности системы подрессоривания для выбранного объекта исследования, выполнить анализ способов управления упругодемпфирующими характеристиками виброизоляторов.

3. Провести экспериментальные исследования виброизоляторов кабины колесного сельскохозяйственного трактора К-708.4 с разработкой методики испытаний.

4. Разработать методику и выполнить комплекс расчетных исследований динамической нагруженности системы подрессоривания трактора К-708.4 с использованием разработанных схем динамической нагруженности, математической и имитационной моделей.

5. Разработать рекомендации по совершенствованию совокупности конструкторско-технологических параметров системы подрессоривания колесного сельскохозяйственного трактора класса 4.

Основания для разработки:

Договор № 2-12/16 ФГБНУ ФНАЦ ВИМ и АО «Петербургский тракторный завод» на выполнение НИОКР от 12.12.2016 г. «Исследования динамической нагруженности кабины трактора «Кировец» К-708.4 (в т.ч. генерации автоколебаний трактора - «галопирование») в зависимости от параметров системы подрессоривания кабины и подмоторного моста».

1.4 Выводы по главе 1

1. Выполнен анализ перспективных направлений совершенствования конструкций и требований, предъявляемых к сельскохозяйственным тракторам

2. Проанализированы возможные пути снижения динамической нагруженности системы подрессоривания, улучшения плавности хода

трактора и обеспечения более эффективной виброзащиты рабочего места оператора.

3. В качестве объекта исследования выбран трактор К-708.4 (производство АО Петербуржского тракторного завода). Представлены основные технические характеристики данного трактора и схема установки упругих и демпфирующих элементов кабины

4. Выполнено определение цели, задач исследований и основания для их выполнения.

ГЛАВА 2 АНАЛИЗ КОНСТРУКЦИЙ И ХАРАКТЕРИСТИК СИСТЕМ ПОДРЕССОРИВАНИЯ КОЛЕСНЫХ ТРАКТОРОВ

Большую часто времени эксплуатации колесные сельскохозяйственные тракторы работают на полях с разными почвенными фонами и на транспорте по грунтовым дорогам либо даже по бездорожью В этих условиях необходима система подрессоривания, позволяющая обеспечить регламентированную плавность хода и эффективную виброзащиту оператора [23].

Система подрессоривания должна также обеспечивать постоянный контакт между шинами и дорожным покрытием чтобы обеспечить хорошую устойчивость и управляемость транспортного средства (ТС). Это особенно важно в режимах поворота, торможения или ускорения [5; 24].

Узлы системы подрессоривания обычно располагаются в углах ТС и соединяют трансмиссию и раму с колесами. Обычно система подрессоривания включает в себя элементы двух основных типов - упругие элементы и демпферы, установленных параллельно. Упругие элементы сглаживают динамические нагрузки, вызванные перемещением по неровностям дороги или почвенного фона. Когда в систему подрессоривания передается динамическое возмущение от неровностей пути, упругие элементы деформируются и накапливают потенциальную энергию, которая далее высвобождается на ходе отбоя. На прямом и обратном ходах подвески демпферы системы подрессоривания рассеивают энергию колебаний. Аналогично упругие элементы и демпферы обеспечивают контролируемое перемещение остова ТС при поворотах [20].

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Кузьмин Виктор Александрович, 2019 год

- 16 с.

27. Густомясов А.Н. Исследование колебаний автомобиля с подвеской переменной структуры : Дисс. ... канд. техн. наук. Специальность 05.05.3 Автомобили и тракторы / А.Н. Густомясов. - М., 1979. - 204 с.

28. Платонов В.Ф. Полноприводные автомобили / В.Ф. Платонов. -М.: Машиностроение, 1981. - 280 с.

29. Рудня М.Я. Колебания автомобиля большой грузоподъёмности с гидропневматической частично связанной подвеской при случайных внешних возмущениях / М.Я. Рудня, Д.М. Ломако // Автомобильная промышленность.

- 1973. - № 9. - С. 18-21.

30. Сухоруков А.В. Управление демпфирующими элементами в системе подрессоривания быстроходной гусеничной машины : Дисс. ... канд. техн. наук. Специальность 05.05.03 - Автомобили и тракторы / А.В. Сухоруков. - М., 2003. - 204 с.

31. ISO 2631-74 Международный стандарт. Вибрация, передаваемая человеческому телу. Руководство по оценке воздействия на человека. - М.: Издательство стандартов, 1976. - 20 с.

32. Годжаев З.А. Современные конструкторско-технологические методы создания и испытаний мобильных транспортных средств / З.А. Годжаев, В.В. Шеховцов // Известия Волгоградского Государственного Технического Университета. Серия: наземные транспортные системы. - 2011.

- Т. 4. - № 12 (85). - С. 5-8.

33. Елисеев С.В. Структурная теория виброзащитных систем / С.В. Елисеев. - Новосибирск: Наука, 1978. - 222 с.

34. Владыкин Н.Г. Влияние параметров амортизационных узлов на динамическую нагруженность несущей системы грузового автомобиля / Н.Г. Владыкин // Автомобильная промышленность. - 1973. - № 10. - С. 19-21.

35. Кузьмин В.А. Экспериментальное исследование упругодемпфирующих характеристик виброизоляторов различных типов системы подрессоривания кабины колесного трактора / В.А. Кузьмин, А.С. Овчаренко, Р.С. Федоткин // Сборник трудов десятой Всероссийской конференции молодых ученых и специалистов «Будущее машиностроения России». - 2017. - С. 520-523.

36. TAN H.-S. Validation of the Harshness Problem of Automotive Active Suspensions / H.-S. TAN, T. BRADSHAW // Vehicle System Dynamics. - 1998. -Vol. 30. - P. 89-115.

37. Foag W. A practical control concept for passenger car active suspensions with preview, a practical control concept for passenger car active suspensions with preview / W. Foag // Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part D: Journal of Automobile Engineering. - 1989. - Vol. 203. - № 4.

- P. 221-230.

38. YU F. State Observer Design for an Adaptive Vehicle Suspension / F. YU, D.A. CROLLA // Vehicle System Dynamics. - 1998. - Vol. 30. - № 6. -P. 457-471.

39. Venhovens P.J.T. The Development and Implementation of Adaptive Semi-Active Suspension Control* / P.J.T. Venhovens // Vehicle System Dynamics.

- 1994. - Vol. 23. - № 1. - P. 211-235.

40. Геращенко В.В. Новый стенд для определения АЧХ подвески АТС / В.В. Геращенко, М.Я. Яскевич // Автомобильная промышленность. - 1997. -№ 7. - С. 26-28.

41. Chalasani R.M. Ride performance potential of active suspension systems - part II: comprehensive analysis based on a full-car model. / R.M. Chalasani // American Society of Mechanical Engineers, Applied Mechanics Division, AMD.

- 1986. - Vol. 80. - RIDE PERFORMANCE POTENTIAL OF ACTIVE SUSPENSION SYSTEMS - PART II. - P. 205-234.

42. Williams R.A. Electronically controlled automotive suspensions / R.A. Williams // Computing Control Engineering Journal. - 1994. - Vol. 5. - № 3. -P. 143-148.

43. Power Consumption in Ride of a Combat Support Vehicle Slow-Active Suspension / A. Deakin [et al.]. - Warrendale, PA: SAE International, 1997.

44. Design and Vehicle Implementation of Preview Active Suspension Controllers / C. Gohrle [et al.] // IEEE Transactions on Control Systems Technology.

- 2014. - Vol. 22. - № 3. - P. 1135-1142.

45. Hrovat D. An Approach Toward the Optimal Semi-Active Suspension / D. Hrovat, D.L. Margolis, M. Hubbard // Journal of Dynamic Systems, Measurement, and Control. - 1988. - Vol. 110. - № 3. - P. 288-296.

46. Karnopp D. Vibration Control Using Semi-Active Force Generators / D. Karnopp, M.J. Crosby, R.A. Harwood // Journal of Engineering for Industry. -1974. - Vol. 96. - № 2. - P. 619-626.

47. Wang X. Flow Analysis of Field-Controllable, Electro- and Magneto-Rheological Fluids Using Herschel-Bulkley Model, Flow Analysis of Field-Controllable, Electro- and Magneto-Rheological Fluids Using Herschel-Bulkley Model / X. Wang, F. Gordaninejad // Journal of Intelligent Material Systems and Structures. - 1999. - Vol. 10. - № 8. - P. 601-608.

48. Gordaninejad F. Heating of magnetorheological fluid dampers, heating of magnetorheological fluid dampers / F. Gordaninejad, D.G. Breese // Journal of Intelligent Material Systems and Structures. - 1999. - Vol. 10. - № 8. - P. 634-645.

49. Redfield R.C. Low-bandwidth Semi-active Damping for Suspension Control / R.C. Redfield // 1990 American Control Conference 1990 American Control Conference. - 1990. - P. 1357-1362.

50. Yokoyama M. A model following sliding mode controller for semi-active suspension systems with MR dampers / M. Yokoyama, J.K. Hedrick, S. Toyama // Proceedings of the 2001 American Control Conference. (Cat. No.01CH37148) Proceedings of the 2001 American Control Conference. (Cat. No.01CH37148). - 2001. - Vol. 4. - P. 2652-2657 vol.4.

51. Ledezma-Ramirez D.F. Shock Performance of Different Semiactive Damping Strategies / D.F. Ledezma-Ramirez, N. Ferguson, M. Brennan. - P. 46-73.

52. Cherry A. S. Fuzzy logic control of an automotive suspension systems / Cherry A. S., Jones R. P. // IEE Proc. Control Theory Applications. - 1995. -Vol. 142. - № 2. - P. 149-160.

53. Волошин Ю.В. Применение систем подрессоривания в зарубежных тракторах / Ю.В. Волошин // Тракторы и сельхозмашины. - 2000.

- № 2. - С. 36.

54. Ляшенко М.В. Математическая модель пневматической релаксационной подвески сиденья с рекуперацией энергии колебаний / М.В. Ляшенко, В.В. Шеховцов, А.И. Искалиев // Тракторы и сельхозмашины. -2017. - № 4. - С. 30-37.

55. Упруго-демпфирующие характеристики систем подрессоривания сиденья оператора трактора. / А.В. Победин [и др.] // Прогресс транспортных средств и систем - 2013, материалы Международной научно-практической конференции. Под редакцией: М.В. Ляшенко, К.В. Чернышова, Н.С. Соколов-Добрева, Е.А. Салыкина, А.М. Ковалева, Н.Г. Шаронова, Е.Н. Казанкиной. -Волгоград: Волгоградский государственный технический университат, 2013.

- С. 140.

56. Использование динамических гасителей колебаний в подвесках кабины и сиденья оператора / А.В. Победин [и др.] // Прогресс транспортных средств и систем - 2013, материалы Международной научно-практической конференции. Под редакцией: М.В. Ляшенко, К.В. Чернышова, Н.С. Соколов-Добрева, Е.А. Салыкина, А.М. Ковалева, Н.Г. Шаронова, Е.Н. Казанкиной. -Волгоград: Волгоградский государственный технический университат, 2013.

- С. 141.

57. Исследование давления колесного движителя на почву с учетом характеристики шины / З.А. Годжаев [и др.] // Сельскохозяйственные машины и технологии. - 2016. - № 1. - С. 5-10.

58. Годжаев З.А. Метод построения эпюр касательных напряжений в зоне контакта буксующего колеса с почвой / З.А. Годжаев, А.В. Русанов, В.Ю. Ревенко // Тракторы и сельхозмашины. - 2017. - № 5. - С. 39-47.

59. Артюшенко А.Д. Создание пневматической подвески сиденья для защиты тракториста от низкочастотных колебаний, обоснование и выбор её оптимальных параметров : автореф. дис. на соиск. учен. степ. канд. тех. наук / А.Д. Артюшенко. - Харьков: ХПИ, 1984. - 16 с.

60. Бидерман В.Л. Определение сдвиговой жесткости сжатых резиновых амортизаторов / В.Л. Бидерман, Н.А. Сухова // Изв. вузов. Машиностроение. - 1966. - № 4. - С. 52-58.

61. Илинич И.М. Расчет, проектирование и испытание кабин тракторов / И.М. Илинич, В.В. Никонов, Б.И. Кальченко. - М.: Агропромиздат, 1989. - 213 с.

62. Коваленко В.К. Влияние основных параметров виброизоляции на частотные характеристики системы виброизоляции кабины трактора / В.К. Коваленко // Тракторы и сельхозмашины. - 1977. - № 12. - С. 12-13.

63. Коваленко В.К. Расчет величины виброизоляции кабины с учетом упругостей панелей кабины и остова трактора / В.К. Коваленко // Тракторы и сельхозмашины. - 1979. - № 8. - С. 6-7.

64. Присс Л.С. Упругие свойства резин в сложном напряженном состоянии / Л.С. Присс // Каучук и резина. - 1999. - № 1. - С. 19-23.

65. Кузьмин В.А. Расчетный метод оценки вибронагруженности кабины трактора с помощью имитационной модели : ISBN 978-5-7038-4009-2 / В.А. Кузьмин, Р.С. Федоткин // Сборник трудов десятой Всероссийской конференции молодых ученых и специалистов «Будущее машиностроения России». - 2017. - С. 516-519.

66. Ляпунов В.Т. Резиновые виброизоляторы: Справочник / В.Т. Ляпунов, Э.Э. Левендел, С.А. Шляпочников. - Л.: Судостроение, 1988.

67. Смирнов А.А. Математическое моделирование пневмогидравлических устройств систем подрессоривания транспортных средств : Дисс..кандидата технических наук по специальности 05.13.12 / А.А. Смирнов. - М.: МГТУ им. Н.Э.Баумана, 1999. - 179 с.

68. Корчагин П.А. Анализ конструкции подвесок кабины / П.А. Корчагин, В.В. Столяров // Тракторы и сельхозмашины. - 2007. - №2 3. - С. 4142.

69. Годжаев З.А. Динамика машинно-тракторных агрегатов: курсовая устойчивость с несимметрично присоединенным полунавесным плугом / З.А. Годжаев, В.А. Кузьмин // Сельскохозяйственные Машины И Технологии. -2017. - Динамика машинно-тракторных агрегатов. - № 5. - С. 3-8.

70. Круглов Ю.А. Ударовиброзащита машин, оборудования и аппаратуры / Ю.А. Круглов, Ю.А. Туманов. - М.: Машиностроение, 1986. -222 с.

71. Лобачевский Я.П. Семейство фронтальных плугов для гладкой вспашки : автореферат дис. ... доктора технических наук: 05.20.01. / Я.П. Лобачевский. - Москва, 200н. э. - 39 с.

72. Агафонов Ю.В. Расчет виброизоляции силовых агрегатов мобильных сельхозмашин / Ю.В. Агафонов // Тракторы и сельхозмашины. -1985. - № 9. - С. 27-28.

73. Шеховцов К.В. Снижение уровня вибронагруженности рабочего места оператора трактора за счет применения динамических гасителей колебаний в системе подрессоривания кабины / К.В. Шеховцов. - 2014.

74. Жилейкин М.М. Повышение быстроходности многоосных колесных машин путем адаптивного управления упруго-демпфирующими элементами системы подрессоривания : автореф. дис. на соиск. учен. степ. канд. тех. наук / М.М. Жилейкин. - М.: МГТУ им. Н.Э.Баумана, 2012. - 24 с.

75. В.н Б. Моделирование микропрофиля поверхности полей и дорог / Б. В.н // Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства. - 2015. - № 86.

76. Пановко Я.Г. Введение в теорию механических колебаний: учеб. пособие для студ. вузов / Я.Г. Пановко. - 3. - М.: Наука, 1991. - 252 с.

77. Ванин В.С. Виброзащита рабочего места оператора / В.С. Ванин // Механизация и электрофикация сельского хозяйства. - 1983. - № 11. - С. 1517.

78. Левитский Н.И. Колебания в механизмах: Учеб. пособие для втузов / Н.И. Левитский. - М.: Наука, 1988. - 336 с.

79. Ивович В.А. Защита от вибрации в машиностроении / В.А. Ивович. - М.: Машиностроение, 1990. - 271 с.

80. Перспективы использования динамических гасителей колебаний в подвесках тракторных кабин / А.В. Победин [и др.] // Тракторы И Сельхозмашины. - 2014. - № 11. - С. 16-21.

81. Cabin Suspension + Active Roll Stabilization Rear [Электронный ресурс]. - URL: https://www.zf.com/corporate/en_de/products/product_range/commercial_vehicles /trucks_cabin_suspension_active_rollstabi.shtml (дата обращения: 03.07.2018).

82. Виноградов К.Н. Принципы звуковиброизоляции кабин колесных тракторов / К.Н. Виноградов // Тракторы и сельхозмашины. - 1977. - № 6. -С. 7-8.

83. Исследование системы подрессоривания кабины со штатными и динамическими виброизоляторами / А.В. Победин [и др.] // Энерго- И Ресурсосбережение: Промышленность И Транспорт. - 2014. - Т. 8. -№ 3 (130). - С. 54-57.

84. Победин А.В. Испытания виброизоляторов на стенде / А.В. Победин // Энерго- И Ресурсосбережение: Промышленность И Транспорт. -2011. - Т. 4. - № 12 (85). - С. 41-43.

85. Игнатенко В.И. Определение частот первого тона собственных колебаний панелей тракторных кабин / В.И. Игнатенко, В.. Кореньков // Тракторы и сельхозмашины. - 1977. - № 8. - С. 16-17.

86. Снижение уровня вибронагруженности рабочего места оператора трактора / А.В. Победин [и др.] // Технология Колесных И Гусеничных Машин. - 2014. - № 4. - С. 39-46.

87. Шакулин О.П. Система виброзащиты человека-оператора при широкополосном спектре возмущений на остове транспортного средства. : Автореф. дис. на соиск. учен. степ. канд. тех. наук / О.П. Шакулин. - Орел: Орловский государственный технический университет, 2007. - 16 с.

88. Шарипов В.М. Конструирование и расчет тракторов: учебник / В.М. Шарипов. - М.: Машиностроение, 2004. - 592 с.

89. Юшин А.Ю. Повышение эффективности использования тракторно-транспортного агрегата за счет модернизации подвески сиденья трактора. : Автореф. дис. на соиск. учен. степ. канд. тех. наук / А.Ю. Юшин. -Воронеж: Воронежский государственный аграрный университет им. К.д,Глинки, 2007. - 16 с.

90. Котиев Г.О. Определение оптимальных параметров упругого элемента подвески быстроходной гусеничной машины / Г.О. Котиев, Е.Б. Сарач // Труды НАМИ. - 2016. - № 265. - С. 25-28.

91. Кузьмин В.А. Имитационная Модель Для Оценки Эффективности Системы Подрессоривания Сельскохозяйственного Трактора За Счет Изменения Упруго-Демпфирующих Характеристик Шин / В.А. Кузьмин. -2017. - С. 133-136.

92. Кузьмин В.А. Оценка Эффективности Виброзащиты Гидравлической Системы Подрессоривания Мобильных Машин С Активным Нейросетевым Регулированием / В.А. Кузьмин // Автомобильная Промышленность. - 2018. - № 8. - С. 21-25.

93. Кузьмин В.А. Сравнительная оценка эффективности виброзащиты активной системы подрессоривания с ПИД-регулированием / В.А. Кузьмин, З.А. Годжаев // Тракторы И Сельхозмашины. - 2018. - № 3. - С. 62-67.

94. Месхи Б.Ч. Улучшение условий труда операторов комбайнов за счет снижения шума и вибрации : Автореф. дис. на соиск. учен. степ. канд. тех. наук / Б.Ч. Месхи. - Ростов-на Дону: Донской государственный технический университет, 1999. - 16 с.

95. ГОСТ 12.1.012-90. Вибрационная безопасность. Общие требования. - М.: Издательство стандартов, 1991. - 46 с.

96. Гольтяпин В.Я. Оценка условий труда на тракторах / В.Я. Гольтяпин // Тракторы и сельхозмашины. - 1997. - № 7. - С. 36-39.

97. Олейников В.П. Исследование эксплуатационных напряжений, колебаний и вибраций кабин грузовых автомобилей. : Автореф. дис. на соиск. учен. степ. канд. тех. наук / В.П. Олейников. - М., 1972. - 16 с.

98. Каталог автомобильных рессор. - Чусовской металлургический завод, 2015.

99. Котиев Г.О. Прогнозирование эксплуатационных свойств систем подрессоривания военных гусеничных машин : Дисс... доктора технических наук / Г.О. Котиев. - М.: МГТУ им. Н.Э.Баумана, 2000. - 265 с.

100. Упругодемпфирующие и динамические характеристики виброизоляторов из проволочных материалов различных типов / А.И. Ермаков [и др.] // Вестник Самарского университета. Аэрокосмическая техника, технологии и машиностроение. - 2015. - Т. 0. - № 5-1(47). - С. 54-61.

101. Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя : в 3 т. / В.И. Анурьев. - 8. - М.: Машиностроение, 2001. - Т. 1-3.

102. Омран Кахтан. Идентификация упругодемпфирующих свойств виброизолятора вторичной системы подрессоривания автомобиля / Омран Кахтан, Л.Ф. Жеглов // Изв. вузов. Машиностроение. - 2007. - №2 7. - С. 37-40.

103. Оптимизация параметров системы «кабина трактора на подвеске» / А.В. Победин [и др.] // Тракторы и сельхозмашины. - 2000. - № 10. - С. 4446.

104. Апостолюк С.О. Санитарно-техническое и экологическое обеспечение безопасности труда в деревообработке / С.О. Апостолюк, А.С. Апостолюк, В.С. Джигирей. - К.: Основа, 2003. - 189 с.

105. Черноиванов В.И. Совершенствование технологии и повышение качества восстановления деталей сельскохозяйственной техники : Дисс... доктора технических наук / В.И. Черноиванов. - М., 1983. - 253 с.

ПРИЛОЖЕНИЯ

Приложение 1 Акт внедрения результатов исследования в АО «Петербуржский тракторный завод»

КОМИССИЯ В СОСТЛВС

npe.icc.iaic.ib Лсбслса Михаил Владимирович.

члены ночиссин начальник Ы 1РУ Оиучак Ллсксаилр Я коп тевпч. вслушнй ннженер-кикфупор Ллыриси Александр Владимирович.

сосгамии настоящий акт о том. чю (оскинь чкисрнясишьиж рсп.жшм .тисссртаииоином работы «Совершенствование конструктреш^ технологн'ксскнч пароме тров сносны полрсссоринанни колесного сельскою тяйствснного фактора класса 4». прслстапленнон на соискание ученой степени канлкллта технических наук, нспотьюпаны я \< > «11етербуржсгий трак горный гамм - > пиле:

1. V(столик расчета и моделирования системы полрессорияания трактора я т.ч. но шеекн кабины.

2. "Экспериментальных .тайных по исследованию мгарпитоигторов кабины. КП и ДШ .

5 Математике кой модели системы но.фсссоривання трактора.

4 Рекомендаций по вмГшру ошималъных ха|х1к|сристик нибро мсмснюв системы по трсссорнкання трактора К-701.4

Истюлыованнс укатанных ретультатов потводяст повысить качество, тффсктишостъ проектирования и выбора оптимальных характеристик виброи ю ниоров системы полрсссориванпя тракторов класса 40 кН. повысить качество прс.юоашясмых vc.ivI. сократить татраты на проведение работ.

Рстультаты внелр»лись при выполнении 1ВЮКР по гсмс ■ Иссдслования линамичсской натруженное! и кабины трактора «ки ровен- К708 4 |в т.ч генерации автоколебаний трактора -' а. тонирование«) в тависимости от параметров системы иолрсссорнкания кабины и иолмотортм о моста №2-12 16»

У ГШ РЖДАК)

\К I

о янслрснми ретультатов капли татской диссертационной работы К>льмина Виктора Алсксан.фовича

llpc.KC.iaie.ii> комиссии

кбеден М .В

ТСТ1Ы комиссии

1атырнсв Л.В

ООО «МИКОНТ»

диссертационной работы Кмьмииа Виктора Александровича

«Совершенствование конструкторско-технологических параметров системы под-рессоривания колесного сельскохозяйственного трактора класса 4». представленной на соискание ученой степени кандидата технических наук.

Комиссия в составе:

председатель д.т.н., проф. Шеховцов Виктор Викторович,

члены комиссии: д.т.н.. проф. Ляшенко М. В.. к.т.н., доц. Соколов-Добрев И. С., к.т.н. Косенко В. В.

составили настоящий акт о том, что результаты диссертационной работы «Совершенствование конструкторско-технологических параметров системы под-рессоривання колесного сельскохозяйственного трактора класса 4», представленной на соискание ученой степени кандидата технических наук, используются в ВолгГТУ в процессе подготовки инженеров по специальности 23.05.01 «Наземные транспортно-технологические средства». Предложенный метод расчетного анализа упруго-демпфируюших характеристик элементов системы подрессорива-ния колесных тракторов используется на кафедре «Транспортные машины и двигатели» при выполнении госбюджетных и хоздоговорных НИР, при изучении дисциплин «Расчет плавности хода НТТС», «Компьютерное моделирование ИТТС». а также при выполнении курсовых и дипломных проектов. Владеющие методом анализа выпускники кафедры пользуются повышенным спросом на рынке труда, работают на передовых автотранспортных предприятиях и содействуют повышению авторитета научных школ ВолгГТУ.

УТВЕРЖДАЮ

Акт использования р

11редседатель комиссии

Члены комиссии:

/Ляшенко М.В./

/Соколов-Добрев Н.С./

/Косенко В.В./

ЗАО «Брянсксельмаш»

Дата'

УТВЕРЖДАЮ Генеральный директор ЗАО «Брянсксельхозмаш» Гранкнн Леонид Иванович №_ 2017 г.

АКТ ВНЕДРЕНИЯ

«Совершенствование конструкторско-технологических параметров системы подрессорнвания колесного сельскохозяйственного трактора класса 4», выполненной на соискание ученой степени кандидата технических наук соискателем Кузьминым Виктором Александровичем

Комиссия в составе:

Председатель - директор Лахтер Олег Борисович

члены комиссин-зам.генерального директора по эксплуатации Старовойтов Николай Николаевич, технический директор-инженер Воронков Александр Владимирович составили настоящий акт о том, что результаты диссертационной работы Кузьмина Виктор Александровича, а именно методы имитационного моделирования используются в ЗАО «Брянсксельхоэмаш».

Результаты исследований диссертанта применяются при выполнении расчета оптимальных упруго-демпфирующих характеристик элементов системы подрессорнвания проектируемой техники. Использование указанных результатов позволяет: повысить качество предоставляемых услуг; сократить затраты на проведение работ.

Председатель комиссии

/Лахтер О. Б/

Члены комиссии:

/Старовойтов Н.Н./ /Воронков А. В./

Приложение 5 Протокол заводских испытаний параметров вибрации на сиденье оператора трактора К-708.4 зав.№Б1452

Акт № 106 от 28.11.2017 г.

Измерения уровня виброускорений на рабочем месте оператора, трактор К-708.4 зав. №Д1797; трактор К-708.4 зав. №Д1783.

1. Цель проведения работ: замер эквивалентного уровня виброускорений на рабочем месте оператора (в кабине).

2. Марка и номер машины: К-708.4 зав №Д1797; К-708 4 зав №Д1783.

3. Марка двигателя: ЯМЭ-53625.

4. Место проведения тестирования: г. Санкт Петербург, территория Кировского завода, АО «ПТЗ», цех 20000

5. Условия проведения тестирования: Тестирование проводилось на территории АО «ПТЗ», цех 20000, на стоянке, на всех оборотах двигателя (700-2300 об/мин). Двери и окна кабины закрыты; вес водителя 80 м.

6. Измерительная аппаратура: Анализатор вибрации «Ассистент УЗЯТ» зав.№260517. Время измерения не менее 30 секунд.

7. Измерения производились в двух точках: 1. На сиденье оператора. 2. На руле.

8. Результаты измерений приведены в таблицах.

/

Специалист ИС

Специалист ИС СОГЛАСОВАНО

Начальник БТДИС

Табл. 1 Уровень виброускорения на сиденье оператора; трактор К-708.4 зав. №Д1797.

Частота вращения коленвала ДВС, об/мин. Трактор К-708.4 зав. №Д1797, до доработки Трактор К-708.4 зав. №Д1797, после доработки* Трактор К-708.4 зав. №Д1797 после доработки*, без облицовки Трактор К-708.4 зав. №Д1797 после доработки*, без полужёсткой муфты и кардана Трактор К-708.4 зав. №Д1797 после доработки*, с полужёсткой муфтой, без кардана

Виброускорение, м/с'

700 0,641 0,476 0,945 0,568 0,242

800 0,652 0,837 0,898 0,835 0,298

900 0,936 0,861 1,20 0,776 0,459

1000 0,550 1,18 1,61 1,26 1,06

1100 0,505 1,65 2,02 0,484 1,29

1200 0,948 1,32 0,872 0,450 0,744

1300 0.995 0,991 0,751 0,371 0,800

1400 1,40 0,770 0,650 0,414 0,881

1500 1,42 1,07 0,563 0,479 1,15

1600 1,68 1,07 0,614 0,457 0,666

1700 1,53 1,46 1.11 0,468 1,14

1800 1,25 2,03 1,02 0,505 1Д1

1900 1,07 1,35 0,799 0,206 0,789

2000 0,947 1,02 0,761 0,129 0,474

2100 0,740 0,715 0,820 0,139 0,320

2200 0,785 0,589 0,898 0,145 0,282

2300 0,830 0,486 0,513 0,248 0,313

Тобл.2 Уровень виброускорения на руле; трактор К-708.4 зав. №Д1797.

Частота вращения коленвала ДВС, об/мин. Трактор К-708.4 зав. №Д1797, до доработки Трактор К-708.4 зав. №Д1797, после доработки* Трактор К-708.4 зав. №Д1797 после доработки*, без облицовки Трактор К-708.4 зав. №Д1797 после доработки*, без полужёсткой муфты и кардана Трактор К-708.4 зав. №Д1797 после доработки*, с полужёсткой муфтой, без кардана

Виброускорение, м/с2

700 0,711 0,708 0,758 0,188 0,654

800 0,703 1,02 0,488 0,155 0,907

900 0,566 0,414 0,592 0,364 0,250

1000 0,455 0,248 0,305 0,164 0,254

1100 0,909 0,627 0,655 0,268 0,441

1200 0,295 0,265 0,279 0,595 0,177

1300 0,795 0,376 0,499 0,291 0,206

1400 1,02 0,739 0,820 0,416 0,586

1500 1,03 0,881 0,827 0,551 0,322

1600 1Д7 1,00 0,899 0,155 0,366

1700 1,05 0,730 0,677 0,136 0,308

1800 1,04 0,427 0,359 0,144 0,191

1900 0,858 0,338 0,309 0,172 0,274

2000 0,802 0,266 0,272 0,180 0,274

2100 0,925 0,284 0,347 0,144 0,472

2200 0,505 0,287 0,341 0,301 0,317

2300 0,449 0,218 0,272 0,279 0,308

Табл.З Сравнение уровней виброускорения на тракторах К-708.4 зав. №Д1783 и зов. №Д1797.

Вибрация на сиденье Вибрация на руле

Частота вращения коленвала ДВС, об/мин. Трактор К-708.4 зав. №Д1783, исходный вариант Трактор К-708.4 зав. №Д1797 после доработки* Трактор К-708.4 зав. №Д 1783, исходный вариант Трактор К-708.4 зав. №Д1797 после доработки*

Виброускорение, м/с1

700 1,45 0,476 0,613 0,708

800 1,08 0,837 1,22 1,02

900 1,59 0,861 0,279 0,414

1000 1,11 1,18 0,403 0,248

1100 0,826 1,65 0,425 0,627

1200 1,80 1,32 0,409 0,265

1300 1,69 0,991 0,500 0,376

1400 2,38 0,770 0,545 0,739

1500 1,72 1,07 0,673 0,881

1600 1,94 1,07 0,751 1,00

1700 1,79 1,46 0,502 0,730

1800 2,58 2,03 0,538 0,427

1900 М1 1,35 0,619 0,338

2000 1,80 1,02 0,659 0,266

2100 1,34 0,715 0,680 0,284

2200 1.34 0,589 0,552 0,28/

2300 1.13 0,486 0,672 0,218

Табл.4 Сравнение уровней виброускоренин на сиденье оператора; трактор К-708.4 зав. №Д1797.

Частота вращения коленвала ДВС, об/мин. Трактор К-708.4 зав. №Д1797, до доработки; показания анализатора вибрации «Ассистент УЗЯТ» зав.№260517 Трактор К-708.4 зав. №Д1797, до доработки; показания приложения «Виброметр» на телефоне 1рЬопе.

Виброускорение, м/с'

700 0,641 0,54

1200 0,948 0,19

1300 0,995 0,47

1400 1,40 0,90

1500 1,42 0,75

1600 1,68 1,00

1700 1,53 2,50

1800 1,25 0,28

1900 1,07 1,57

2000 0,947 1,56

Табл.5 Сравнение уровней виброускорения на сиденье оператора; трактор К-708.4 зав. №Д1783.

Частота вращения коленвала ДВС, об/мин. Трактор К-708.4 зав. №Д1783, да^оработииг показания анализатора вибрации «Ассистент \Z3RT» зав.№260517 Трактор К-708.4 зав. №Д1783, додорабо***;^ показания приложения «Виброметр» на телефоне 1рЬопе.

Виброускорение, м/с2

700 1,45 0,47

1200 1,80 0,37

1300 1,69 0,32

1400 2,38 0,63

1500 1,72 0,51

1600 1,94 0,51

1700 1,79 0,62

1800 2,58 0,70

1900 2,41 1,21

2000 1,80 0,61

Приложение 6 Протокол испытаний параметров вибрации на сиденье оператора трактора К-708.4 зав.№Б1452 на Северо-Кавказской МИС

УТВЕРЖДАЮ: Главный инженер ФГБУ «Северо-Западная МИС» __С.М.Нисин •

ПРОТОКОЛ ИЗМЕРЕНИЙ ПАРАМЕТРОВ ВИБРАЦИИ НА СИДЕНЬЕ ОПЕРАТОРА

Наименование, марка и номер машины Трактор «Кировец» К-708.4 зав .К» D1452

Наработка, м.ч. 14,3

Место проведения испытаний ФГБУ «Северо-Западная МИС»

Дата проведения испытаний 06.10.2017

Условия и режим работы:

Давление воздуха в шинах. МПа:

- передних колес 0,147

- задних колес 0,147

Вид технологической операции Движение по стерне зерновых культур без на]рузки

Скорость движения, км/ч 11 (III передача)

Частота вращения коленчатого вата двигателя, об/мин. 1900

Наименование испытательного оборудования и средств измерения Измеритель шума и вибрации ВШВ-0.03-М2 № 2474, 26.03*. 17, погр.10%

, Место установки датчиков Сиденье оператора

Измеряемый параметр, м/с2 Виброускорение

Результаты измерений

Значение параметра в октавных полосах со среднегеометрической частотой, Гц Значение виброускореиия по осям, м/с2 Допустимое значение поГОСТ 12.1.012 п.4.1 СН 2.2.4/2.1.8.566 п.6.1 Заключение о соответствии

OZ ОХ OY

2 0,140 0.000138 0.195 0,79/0,45* Соответствует

4 0,0537 0,000324 0,0676 0.56/0.79 Соответствует

8 0,0531 0,000427 0,0519 0.63/1.60 Соответствует

16 0,106 0,000692 0,186 1,10/3.20 Соответствует

31,5 0,495 0.00197 1,23 2.20/6,30 Соответствует

63 0,0923 0,00232 0.182 4,50/13,0 Соответствует

знаменателе - в горизонтальном направлении.

А.В.Апполонов

УТВЕРЖ; Главный ФГБУ «Севсро-

ш

Главный инженер

ПРОТОКОЛ ИЗМЕРЕНИЙ УРОВНЯ ЗВУКА ШУМА НА РАБОЧЕМ МЕСТЕ ОПЕР

Наименование, марка и номер машины К-708.4-240 13,1 ч № Д1452 2017 г., до прошивки

Наработка, м.ч. 13,1-14.5

Место проведения испытаний ФГБУ «Северо-Западная МИС»

Дата проведения испытаний 06.10.2017

Условия и режим работы:

Давление воздуха в шинах. Мпа:

- передних колес 0,147

- задних колес 0.147

Вид технологической операции Отопитель включен на шах Движение по стерне зерновых культур без нагрузки

Скорость движения, км/ч 6-12 (11 III передачи)

Частота вращения коленчатого вала двигателя, об/мин 700- 1900

Наименование испытательного оборудования и средств измерения Анализатор шума и вибрации 912АН № 4374 08.12.16, погр. ± 0,4 дБ А

Место установки датчиков Сиденье оператора

Измеряемый параметр, дБА шум

Результаты измерений

Частота вращения двигателя, об/мин Показатель 1-е изы. 2-е изм 3-е нзм Среднее Допустимое значение по ГОСТ 12.2.019 п. 3.4 Заключение о соответствии

700 Уровень звука по "Га", дБА 71,7 70,9 71,5 71,4 86 соответствует

1300 Уровень звука по "Га", дБА 72,2 72,0 71.8 72,0 86 соответствует

1400 Уровень звука но 'Та", дБА 71,9 72,9 72,5 72,4 86 соответствует

1500 Уровень звука по "Га", дБА 73,9 73,9 72,6 73,5 86 соответствует

1600 Уровень звука по "Га", дБА 73,8 73,9 74,7 74,1 86 соответствует

1700 Уровень звука по "Га", дБА 74.0 75,9 75,6 75,2 86 соответствует

1800 Уровень звука по "Га", дБА 74,4 74,1 75,4 74,6 86 соответствует

1900 Уровень звука по "Га", дБА " 74,4 73,5 73,8 74,8 86 соответствует

Исполнитель, ведущий инженер Исполнитель, ведущий инженер

A.В.Апполонов

B.Е.Данилов

УТВЕРЖДАЮ: Главный инженер ФГБУ «Северо-Западная МИС» ЮЗЙШ ПРОТОКОЛ ИЗМЕРЕНИЙ ПАРАМЕТРОВ ВИБРАЦИИ НА СИДЕНЬЕ ОПЕРАТОРА

Наименование, марка и номер машины Трактор «Кировец» К-708.4 зав.№ 01452

Наработка, м .4. 13,6

Место проведения испытаний ФГБУ «Северо-Западная МИС»

Дата проведения испытаний 06.10.2017

Условия и режим работы:

Давление воздуха в шинах, МНа:

- передних колес 0,147

- задних колес 0,147

Вид технологической операции Движение по стерне зерновых культур без нагрузки

Скорость движения, км/ч 6 (II передача)

Частота вращения коленчатого вала двигателя, об/мин. 1500

Наименование испытательного оборудования и средств измерения Измеритель шума и вибрации ВШВ-0,03-М2 № 2474, 26.03.17, погр.10%

Место установки датчиков Сиденье оператора

Измеряемый параметр, м/с2 Виброускорение

Результаты измерений

Значение параметра в октавных полосах со среднегеометрической частотой, Гц Значение виброускорения по осям, м/с3 Допустимое значение поГОСТ 12.1.012 п.4.1 СН 22.4/2.1.8.566 п.6.1 Заключение о соответствии

ог ОХ ОУ

2 0,0243 0,0000741 0,0292 0,79/0,45* Соответствует

4 0,0447 0.000316 0,0462 0,56/0,79 Соответствует

8 0,0243 0,000452 0,0653 0,63/1,60 Соответствует

16 0,120 0,000933 0,305 1,10/3,20 Соответствует

31,5 0,292 0,00148 0,861 2,20/6,30 Соответствует

63 0,143 0,00234 0,111 4.50/13,0 Соответствует

*) В числителе параметры вибрации в вертикальном направлении на сиденье оператора, в знаменателе - в горизонтальном направлении.

А.В.Алполонов

Наименование, марка и номер машины Трактор «Кировец» К-708.4 зав.№ 01452, После прошивки двигателя

Наработка, м.ч. 14,4

Место проведения испытаний ФГБУ «Северо-Западная МИС»

Дата проведения испытаний 06.10.2017

Условия и режим работы:

Давление воздуха в шинах. МПа:

- передних колес 0,147

- задних колес 0,147

Скорость движения, км/ч Без движения при холостых оборотах двигателя

Частота вращения коленчатого вала двигателя, об/мин. 700

Наименование испытательного оборудования и средств измерения Измеритель шума и вибрации В1ПВ-0,03-М2 № 2474,26.03.17. погр. 10%

Место установки датчиков Сиденье оператора

Измеряемый параметр, м/с* Виброускорение

Результаты измерений

Значение параметра в октавных полосах со среднегеометрической частотой, Гц Значение виброускорения по осям, м/с" Допустимое значение по ГОСТ 12.1.012 п.4.1 СН 2.2.4/2.1.8.566 п.6.1 Заключение о соответствии

ОТ ОХ ОУ

2 0,00204 0,000545 0,123 0,79/0,45* Соответствует

4 0,00347 0,002 0,00692 0,56/0,79 Соответствует

8 0,00575 0,00966 0,0000767 0,63/1,60 Соответствует

16 0,0254 0,0403 0,0000841 1,10/3,20 Соответствует

31,5 0,135 0,257 0,000216 2,20/6,30 Соответствует

63 0,0403 0,070 0,000200 4,50/13,0 Соответствует

*) В числителе параметры вибрации в вертикальном направлении на сиденье оператора, в знаменателе - в горизонтальном направлении.

Исполнитель, ведущий инженер ' Л.В.Апполонов

утвер:

Главный ФГБУ «Северо-3

Ж

ПРОТОКОЛ ИЗМЕРЕНИЙ ПАРАМЕТРОВ ВИБРАЦИИ НА СИДЕНЬЕ ОГГЕРАТО

Наименование, марка и номер машины Трактор «Кировец» К-708.4 зав.№ D1452, После прошивки двигателя

Наработка, м.ч. 14,5

Место проведения испытаний ФГБУ «Северо-Западная МИС»

Дата проведения испытаний 06.10.2017

Условия и режим работы:

Давление воздуха в шинах. МПа:

- передних колес 0,147

- задних колес 0,147

Вид технологической операции Движение по стерне зерновых культур без нагрузки

Скорость движения, км/ч 10 (III передача)

Частота вращения коленчатого вала двигателя, об/мин. 1800

Наименование испытательного оборудования и средств измерения Измеритель шума и вибрации ВШВ-0,03-М2 № 2474, 26.03.17, погр.10%

Место установки датчиков Сиденье оператора

Измеряемый параметр, м/с2 Виброускоренис

Результаты измерений

Значение параметра в октавных полосах со среднегеометрической частотой, Гц Значение виброускорения по осям, м/с: Допустимое значение поГОСТ 12.1.012 п.4.1 СН 2.2.4/2.1.8.566 п.6.1 Заключение о соответствии

OZ ОХ OY

2 0,398 0,102 0,0380 0,79/0,45* Соответствует

4 0,224 0.0861 0,0589 0,56/0.79 Соответствует

8 0,295 0,0785 0,145 0,63/1.60 Соответствует

16 0,501 0,145 0,285 1,10/3,20 Соответствует

31.5 I 0.624 0,432 1,06 2,20/6,30 Соответствует

63 1 0,412 0,115 0,148 4,50/13,0 Соответствует

*) В числителе параметры вибрации в вертикальном направлении на сиденье оператора, в знаменателе - в горизонтальном направлении.

А.В.Апполонов

утвер:

Главный инженер ФГБУ «Северо-Запг

Наименование, марка и номер машины Трактор «Кировец» К-708.4 зав.№ D1452, После прошивки двигателя

Наработка, м.ч. 14,6

Место проведения испытаний ФГБУ «Северо-Западная МИС»

Дата проведения испытаний 06.10.2017

Условия и режим работы:

Давление воздуха в шинах. МПа:

- передних колес 0,147

- задних колес 0,147

Вид технологической операции Движение по стерне зерновых культур без нагрузки

Скорость движения, км/ч 11 (III передача)

Частота вращения коленчатого вала двигателя, об/мин. 1900

Наименование испытательного оборудования и средств измерения Измеритель шума и вибрации ВШВ-0.03-М2 № 2474,26.03.17, погр.10%

Место установки датчиков Сиденье оператора

Измеряемый параметр, м/с2 Виброускорение

Результаты измерений

Значение параметра в октавных полосах со среднегеометрической частотой, Гц Значение виброускорения по осям, м/с" Допустимое значение по ГОСТ 12.1.012 п.4.1 СН 2.2.4/2.1.8.566 п.6.1 Заключение о соответствии

OZ ОХ OY