НЕЛІНІЙНІ ПОПЕРЕЧНО-КУТОВІ КОЛИВАННЯ ПІДРЕСОРЕНОЇ ТА НЕПІДРЕСОРЕНОЇ ЧАСТИН КОЛІСНИХ ТРАНСПОРТНИХ ЗАСОБІВ ТА ЇХ ВПЛИВ НА СТІЙКІСТЬ РУХУ
DOI:
https://doi.org/10.17721/2519-481X/2022/76-03Ключові слова:
колісний транспортний засіб, системи підресорювання, адаптивні підвіски, нелінійні поперечно-кутові коливання, амплітудно-частотні характеристики коливань, рівняння кінетостатикиАнотація
Розроблено методику аналітичного дослідження впливу нелінійних поперечно-кутових коливань системи підресорена-непідресорена частини на стійкість руху колісних транспортних засобів вздовж криволінійних ділянок шляху. Отримано систему нелінійних диференціальних рівнянь, які описують динаміку відносного руху вказаної системи та побудовано перше
наближення її аналітичного розв’язку. Особливістю коливань вказаних частин є те, що їх власні частоти залежать від амплітуд. Тому динамічна взаємодія між підресореною та непідресореною частинами, а також дорожнім покриттям та шинами визначаються амплітудно-частотними характеристиками коливань вказаних частин які зумовлені нерівностями шляху. Використовуючи рівняння кінетостатики системи непідресорена-підресорена частини, визначено сили динамічної взаємодії пружних коліс із дорожнім покриттям – базові співвідношення для оцінки стійкості руху. Встановлено: відносні коливання підресореної та непідресореної частин транспортного засобу значною мірою зменшують критичні значення
швидкості стійкого руху на перекидання;критичне значення швидкості стійкого руху на перекидання є більшим для більших величин статичної деформації пружних елементів та шин, а також прогресивної характеристики пружних елементів.
Отримані основні результати можуть служити базою для створення програмного продукту адаптивних підвісок, а їх достовірність підтверджується отриманням у граничному випадку результатів, які стосуються більш простих – лінійних розрахункових моделей динаміки транспортних засобів.
Посилання
1. Artyushchenko A.D., Suyarkov O.H. (2013), “Doslidzhennya vplyvu kharakterystyk pidvisky avtomobilya maloho klasu na plavnistʹ khodu ta yiyi modernizatsiya” [Study of the influence of the characteristics of the suspension of a small class car on the smoothness of the ride and its modernization], Bulletin of the NTU "KhPI, № 32 (1004), pp.21-27.
2. Misaghi, S., Tirado, C., Nazarian, S., Carrasco, C. (2021), Impact of pavement roughness and suspension systems on vehicle dynamic loads on flexible pavements, Transp. Eng, №3, 100045.
3. Vasylʹyev A.YU., Hrubelʹ M.H., Shatalov O.YE., Nanivsʹkyy R.A. and Dudar YE.YE. (2015), “Vplyv kharakterystyky pidvisky na stiykistʹ bronʹovanykh armiysʹkykh avtomobiliv bahatotsilʹovoho pryznachennya” [The influence of the suspension characteristics on the stability of multi-purpose armored army vehicles], Kharkiv: Technical collection of NTU KhPI, Mechanics and mechanical engineering, № 2, pp. 68-75.
4. Aleksandrov Ye.Ye., Volontsevich D.O., Dushchenko V.V., Yepifanov V.V., Kokhanovskiy N.V. (2012), “Matematicheskoye modelirovaniye protsessov vozmushchennogo dvizheniya agregatov i sistem bronetankovoy tekhniki” [Mathematical modeling of the processes of perturbed movement of units and systems of armored vehicles.], Kharko, NTU "KhPI", P. 356.
5. Dushchenko V.V. (2018), “Stemy pidresoryuvannya viysʹkovykh husenychnykh i kolisnykh mashyn: rozrakhunok i syntez” [Suspension springs of military tracked and wheeled vehicles: calculation and synthesis], NTU "KhPI", Kharkiv, 336 p.
6. Leitner, B., Decký, M., Kováˇc, M. (2019), Road pavement longitudinal evenness quantification as stationary stochastic process. Transport, № 34, 195–203.
7. Podryhalo M.A., Korbko M.I., Klets D.M. (2009), “Otsinka dynamichnoyi stiykosti avtomobilya” [Evaluation of the dynamic stability of the car], Automotive and tractor manufacturing. Bulletin of NTU "Khpi", № 58, pp.134-137.
8. Litvinov A.S. (1971),“Upravlyayemostʹ i ustoychivostʹ avtomobilya” [Controllability and stability of the car], M .: Mashinostroenie, P.416.
9. ParkS., Popov A., Cole D. (2004), Influence of soil deformation in off-road heavy vehicle suspension vibration, Journal of Terramechanics, № 41, pp. 41–68.
10. Pisaryev V.P. , Gorbunov A.P. (2009), “Mozhlyvosti po komponovtsi novykh pruzhnykh elementiv pidvisky, z prohresyvnoyu kharakterystykoyu, v mezhakh isnuyuchoho konstruktyvnoho rishennya BTR-60” [Possibilities for the layout of new elastic elements of the suspension, with a progressive characteristic, within the existing design solution BTR-60], Mechanics and mechanical engineering, № 2, pp. 51-56.
11. Ružinskas, A.; Giessler, M.; Gauterin, F.; Wiese, K.; Bogdeviˇcius, M. (2021), Experimental investigation of tire performance on slush. Eksploat. I Niezawodn. Maint. Reliab,№ 23, pp. 103–109.
12. Boldovskiy V.N. (2012), “Issledovaniye protsessov vzaimodeystviya khodovykh sistem avtomobiley s deformiruyemoy opornoy poverkhnostʹyu” [Study of the processes of interaction of running systems of cars with a deformable supporting surface], East European Journal of Advanced Technologies, № 5/4 (59), pp.50-52.
13. Melʹnychuk S.V., Podchashivsʹkyy YU.O., Vityuk I.V. and Bovsunivsʹkyy I.A. (2010), “Vyznachennya parametriv plavnosti khodu modeli pidvisky na osnovi chotyry lankovoho vazhilʹnoho mekhanizmu/ S.V Melʹnychuk” [Determining smoothness parameters of a suspension model based on a four-link lever mechanism], Bulletin of ZHTU, № 4 (55),pp. 25-27.
14. Hussan, S., Kamal, M.A., Hafeez, I., Ahmad, N., Khanzada, S. and Ahmed, S. (2020), Modelling asphalt pavement analyzer rut depth using different statistical techniques. Road Mater. Pavement Des., №21, pp.117–142.
15. Lobas L.G., Verbitskiy V.G. (1990), “Kachestvennyye i analiticheskiye metody v dinamike kolesnykh mashin”[Qualitative and analytical methods in the dynamics of wheeled vehicles], K .: Naukova Dumka, P. 232.
16. Vasylʹyev A.YU., Hrubelʹ M.H., Shatalov O.YE., Nanivsʹkyy R.A. and Dudar YE.YE. (2015), “Vplyv kharakterystyky pidvisky na stiykistʹ bronʹovanykh armiysʹkykh avtomobiliv bahatotsilʹovoho pryznachennya” [The influence of the suspension characteristics on the stability of multi-purpose armored army vehicles], Kharkiv: Technical collection of NTU KhPI, Mechanics and mechanical engineering, No. 2, pp. 68-75.
17. Podryhalo M.A., Korbko M.I., Klets D.M. (2008), Evaluation of automobile dynamic ability. Bulletin NTU KhPI,Automobile and tractor manufacture, pp. 134-137.
18. Lyashuk Oleg, Klendiy Volodymyr, Pyndus Tetyana, SokilMariya and Marunych Olexandr (2016), Longitudinal-angular oscillation of wheeled vehicles with non-linear power characteristics of absorber system. Scientific Journal of the Ternopil National Technical University, №2(83), pp - 82-89.
19. Sokil Bogdan, Lyashuk Oleg, Sokil Mariya, Vovk Yuriy, Dzyura Volodymyr, AulinVictor and Khoroshun Roman (2021),Interpreting the main power characteristics choice of the wheel vehicles guided cushioning system Mechanical Engineering in Transport, №23(2), pp. B139-B149.
20. Sapragonas, J.; Dargužis, A. (2011), Model of radial deformations of protector of vehicle tire. Mechanics, №17, p.p 21–29.
21. Sokil B.I. Nanivsʹkyy R.A., Hrubelʹ M. H., Yalʹnytsʹkyy O.D. (2015), “Vplyv kharakterystyk pidvisky avtomobiliv spetsialʹnoho pryznachennya na poperechno-kutovi kolyvannya pidresorenoyi masy” [The influence of the characteristics of the suspension of special-purpose vehicles on the transverse-angular oscillations of the sprung mass], Kyiv, Avtslyahovyk of Ukraine,№1-2 (243-244), pp. 18 - 20.
22. Sokil B.I., Nanivsʹkyy R.A., Parashchuk D.L., Hrubelʹ M.H. (2017), “Vplyv sylovykh kharakterystyk systemy pidresoryuvannya na plavnistʹ khodu avtomobiliv” [The influence of the power characteristics of the suspension system on the smoothness of the movement of cars], Kyiv, SUV of Ukraine, № 1-2 (249-250), pp. 38-41.
23. Kraynyk L.V., Hrubelʹ M.H., Mazuryk YA.S. (2016), “Modelyuvannya vzayemodiyi kolesa z opornoyu poverkhneyu shcho deformuyetʹsya” [Modeling the interaction of a wheel with a deformable support surface],Lutsk, Interuniversity collection "Scientific notes", №. 55, pp. 212-216.
24. Hrubelʹ M.H., Kraynyk L.V., Kuprinenko O.M. (2019), “Metodolohiya otsinky opornoyi prokhidnosti kolisnoyi viysʹkovoyi avtomobilʹnoyi tekhniky” [Methodology of assessment of the support patency of wheeled military vehicles], K., Scientific and technical magazine Armaments and military equipment, № 4(24), pp. 22-35.
25. Voytenko V.A. (2016), “Matematichne modelyuvannya pruzhnoí̈ pídvíski avtomobílya” [Mathematical modeling of spring suspension of a car], Electrical and computer systems. Automated electromechanical systems, No. 10 (86), pp 33–40.
26. Bohomolov V.O., Klymenko V.I., Shylov A.I., Alekseyev R.V. (2011), “Modelyuvannya dorozhnʹoyi poverkhni dlya rozrakhunku dynamiky rukhu transportnykh zasobiv” [Modeling of the road surface for the calculation of vehicle traffic dynamics], Automobile transport,№ 29, pp. 37–42.
27. Tyan F., Y. Hong, S. Tu (2009), Generation of Random Road Profiles. Journal of Advanced Engineering, Vol. 4, № 2, pp. 151–156.
28. Kuzʹo I. V.,. Zalutsʹkyy YU. V, Zhytenko O. V. (2016), “Modelyuvannya mikroprofilyu dorohy u zadachakh dynamiky kolisnykh mashyn” [Modeling of the microprofile of the road in problems of dynamics of wheeled vehicles], NULP Bulletin, Dynamics, strength and design of machines and devices, №838, p.p. 173–179.
29. Bogolyubov N.N., Mitropolʹskiy YU.A. (1974), “Asimptoticheskiye metody v teorii nelineynykh kolebaniy” [Asymptotic Methods in the Theory of Nonlinear Oscillations], M.: Nauka, P. 504.
30. Senyk P. M. (1969), “Obernennya nepovnoyi Beta-funktsiyi” [Inversion of the incomplete Beta function], K., Ukr. mate. Journal, v. 21, № 3, pp. 325-333.
31. Nazarkevych M. (2012), Investigation of Beta- and Ateb-function dependencies. Bulletin of the National University. Lviv Polytechnic. 732: Computer Science and Information Technology, p.p. 207–216 (in Ukrainian).
32. Olshanskiу V.P., Olshanskiу S.V. & Tishchenko L.N. (2015), Kolyvannya dysypatyvnykh ostsylyatoriv [Dissipative oscillators oscillations], Kharkiv, Miskdruk, P.116.
33. Khaustov D.YE. (2016), “Umovy vnutrishnʹoho rezonansu viysʹkovoyi husenychnoyi tekhniky” [Conditions of internal resonance of military tracked vehicles], Weapons systems and military equipment, №1 (45), pp.73-76.
Завантаження
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Ця робота ліцензується відповідно до ліцензії Creative Commons Attribution 4.0 International License.
