Искалиев Азамат Ибрагимович. Повышение виброзащитных свойств пневматической подвески сиденья за счет применения активной системы вторичного подрессоривания

brief description

Искалиев Азамат Ибрагимович. Повышение виброзащитных свойств пневматической подвески сиденья за счет применения активной системы вторичного подрессоривания;[Место защиты: ФГБОУ ВО «Волгоградский государственный технический университет»], 2021

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего
образования
«Волгоградский государственный технический университет»
На правах рукописи

Искалиев Азамат Ибрагимович
ПОВЫШЕНИЕ ВИБРОЗАЩИТНЫХ СВОЙСТВ ПНЕВМАТИЧЕСКОЙ
ПОДВЕСКИ СИДЕНЬЯ ЗА СЧЕТ ПРИМЕНЕНИЯ АКТИВНОЙ СИСТЕМЫ
ВТОРИЧНОГО ПОДРЕССОРИВАНИЯ
2.5.11 - Наземные транспортно-технологические средства и комплексы
ДИССЕРТАЦИЯ
на соискание учёной степени
кандидата технических наук
Научный руководитель: доктор технических наук, профессор Ляшенко Михаил Вольфредович
Волгоград - 2022
Оглавление
Введение 4
ГЛАВА 1. Состояние вопроса 9
1.1 Нормирование вибраций и шума на рабочем месте оператора КГМ 9
1.2 Проблемы виброзащиты рабочего места оператора КГМ 18
1.3 Обзор работ, посвященных исследованию подвесок сидений КГМ 28
1.4 Разработка концепции пневматической подвески сиденья с активной системой
вторичного подрессоривания 52
ГЛАВА 2. Анализ конструкций систем подрессоривания сидений КГМ 54
2.1 Требования, предъявляемые к подвескам сидений 54
2.2 Обзор конструкций подвесок сидений современных КГМ 59
2.3 Обзор технических решений подвесок с рекуперацией энергии 73
2.4 Схема предлагаемой пневматической подвески сиденья 82
ГЛАВА 3. Разработка математической модели пневматической подвески сиденья КГМ с активной системой вторичного подрессоривания 86
3.1 Описание пневматической подвески сиденья 86
3.2 Математическая модель пневматической подвески сиденья 89
3.3 Математическая модель пневматической подвески сиденья с активной
системой вторичного подрессоривания 96
3.4 Результаты моделирования пневматического привода 110
ГЛАВА 4. Стендовые испытания пневматической подвески сиденья 112
4.1 Определение статической упругой характеристики подвески сиденья 112
4.2 Описание стенда 116
4.3 Определение характеристики амортизатора подвески сиденья 120
4.4 Определение коэффициента передачи подвески сиденья 125
4.5 Исследование теплового излучения упругодемпфирующих элементов
подвески сиденья 131
4.6 Соответствие результатов математического моделирования пневматической
подвески сиденья полученным экспериментальным данным 141
ГЛАВА 5. Исследование пневматической подвески сиденья с активной системой
вторичного подрессоривания 153
5.1 Подбор значений объемов в предлагаемой подвеске сиденья 153
5.2 Исследование динамики предлагаемой подвески сиденья при воздействии
типичных возмущений 157
5.3 Натурные измерения на колесном тракторе 164
5.4 Сравнительный анализ эффективности различных алгоритмов управления
упругодемпфирующей характеристикой предлагаемой подвески сиденья 169
5.5 Количественная оценка отобранной энергии в предлагаемой пневматической
подвеске 174
Заключение 176
Список литературы 179

bibliography

Заключение
1. На основе анализа известных технических решений систем вторичного подрессоривания, используемых в сиденьях современных КГМ, предложена пневматическая система подрессоривания с управляемым отбором энергии из колебательного контура, как обладающая возможностями для улучшения виброзащитных свойств. Разработана конструктивная схема активной пневматической системы вторичного подрессоривания сидений операторов КГМ с управляемым отбором энергии из колебательного контура и обоснован алгоритм управления этой системой, обеспечивающий повышение ее виброзащитных свойств. Предложенная схема защищена патентами на полезную модель № 177004 и на изобретение № 2726479.
2. Разработана математическая модель пневматической подвески сиденья КГМ с активной управляемой системой вторичного подрессоривания, позволяющая оценивать на различных режимах внешних возмущений виброзащитные свойства с учетом управляемого отбора энергии из колебательного контура.
3. Проведены стендовые испытания пневматической подвески сиденья, результаты которых подтвердили адекватность математической модели по критериям Фишера и Стьюдента.
4. С помощью разработанной математической модели выполнены теоретические исследования влияния управляемого отбора энергии на виброзащитные свойства предлагаемой пневматической подвески сиденья и определены параметры основных элементов системы, при которых достигается высокая эффективность виброзащиты рабочего места оператора КГМ.
Было выяснено, что размахи абсолютных перемещений и ускорений тела, подрессоренного предлагаемой подвеской сиденья, зависят от длительности запуска и установившегося режима работы пневматического привода, осуществляющего отбор энергии из колебательного контура. Если привод стабильно выполняет полезную работу в определенном рассматриваемом промежутке времени, то указанные размахи снижаются. Критериями устойчивой и стабильной работы привода во времени являются динамический ход подвески, частота колебаний и задержка срабатывания управляемых клапанов. Чем выше первые два показателя и ниже третий, тем лучше виброзащитные свойства подвески и процесс отбора энергии колебаний. Тем не менее, верхним пределом работы предлагаемого устройства является частота возмущения 10 Гц. Возмущения с частотой выше указанного предела характеризуются неустойчивой совместной работой подвески, клапанов и пневматического привода.