Математичне моделювання руху шарнірно-зчленованої колісної машини з пружнім елементом у з’єднувальному шарнірі

Анотація

Отримана динамічна модель руху шарнірно-зчленованого колісного трактора нерівностями враховує основні конструктивні параметри, що впливають на стійкість його положення в площині, перпендикулярній до опорної поверхні, а також характеристики опорної поверхні. Для побудови рівнянь руху секцій трактора  використано рівняння Лагранжа другого роду та, виходячи з конструктивних особливостей шарнірно-зчленованого колісного трактора, прийнятий ряд припущень для спрощення математичної моделі. У розглянутому варіанті сполучний шарнір трактора являє собою конструкцію з пружнім елементом. Зміна кутів нахилу твірних нерівностей поверхні під колесами секцій шарнірно-зчленованого трактору задана у вигляді періодичних функцій. В якості параметру динамічної стійкості положення розглянуті кутові швидкості секцій у поперечній площині, перпендикулярній до опорної поверхні.

Наявність пружного зв’язку в горизонтальному шарнірі впливає на стійкість проти перекидання та може бути зроблена в різному конструктивному виконанні. Одним з таких варіантів є застосування пружин або пружини, які б під час коливань секцій машини під час руху нерівностями перерозподіляли енергію коливань найменш стійкої передньої секції до більш стійкої задньої, при цьому частково зменшуючи цю енергію. Таким чином, система буде більш стійкою щодо перекидання та забезпечить відсутність ударних навантажень між елементами з’єднувального шарніра, підвищивши його надійність.

Встановлено, що наявність пружного елементу у горизонтальному шарнірі між секціями знижує максимальні величини параметра стійкості положення – кутових швидкостей секцій на 15–20%. При цьому підвищується динамічна стійкість колісних шарнірно-зчленованих машин.